Twee matige aardbevingen die afgelopen december en januari de zuidelijke provincie Sichuan in China troffen, werden waarschijnlijk veroorzaakt door nabijgelegen fracking-operaties, volgens een nieuwe studie gepubliceerd in Seismologische onderzoeksbrieven .

De aardbevingen met een kracht van 5,7 op de schaal van Richter van december 2018 en de aardbevingen van 5,3 op de schaal van Richter in januari 2019 in het bekken van Zuid-Sichuan hebben grote schade aangericht aan boerderijen en andere constructies in het gebied. De aardbeving van december was bijzonder verwoestend, 17 mensen gewond en resulterend in een direct economisch verlies van ongeveer 50 miljoen Chinese Yuan Renminbi (ongeveer $ 7,5 miljoen).

Het Changning-schaliegasblok in het Zuid-Sichuan Basin is sinds 2010 de locatie van fracking-operaties. met uitgebreide horizontale fracking-injectieputten die sinds 2014 steeds gebruikelijker worden. Het aantal aardbevingen in het Changning-blok nam dramatisch toe op hetzelfde moment dat systematische fracking begon.

In de Verenigde Staten, afvalwaterafvoer van olie- en gasactiviteiten, waar water geproduceerd tijdens koolwaterstofextractie terug in gesteentelagen wordt geïnjecteerd, wordt beschouwd als de belangrijkste oorzaak van geïnduceerde aardbevingen, vooral in Oklahoma. Echter, er is groeiend bewijs dat hydrofracturering, of fracken, die geïnjecteerd water gebruikt om gesteentelagen te breken tijdens de extractie van koolwaterstoffen, heeft mogelijk aardbevingen van gemiddelde omvang veroorzaakt op sommige locaties in Ohio, Oklahoma en West-Canada.

Zowel afvalwaterafvoer als fracking hebben aardbevingen veroorzaakt in het zuidelijke bekken van Sichuan, zeggen Xinglin Lei van de Geological Survey of Japan en collega's. In hun nieuwe studie in SRL, de onderzoekers presenteren "een volledige reeks bewijzen" om aan te tonen dat de aardbevingen van december en januari werden veroorzaakt door fracking-operaties.

Ze lokaliseerden de locatie van de aardbevingen, vinden dat ze relatief ondiep waren (tussen twee en tien kilometer onder het oppervlak), zoals zou worden verwacht voor geïnduceerde aardbevingen. De bevingen van december en januari vielen ook in tijd en ruimte samen met injectie in nabijgelegen fracking-putten. Ze hadden niet de exacte injectievolumes bij deze putkussens om de relatie tussen injectieactiviteiten en de evolutie van seismische activiteit beter te begrijpen.

Uit de modellering van seismische activiteit door Lei en collega's blijkt dat de meeste activiteit afkomstig was van de eerste hoofdschokken, met weinig naschokactiviteit, wat ook consistent is met het patroon dat wordt gezien voor geïnduceerde aardbevingen. Eindelijk, hun berekeningen tonen aan dat overdruk op de rotsporiën, geproduceerd door de fracking-injecties, sterk genoeg was om reeds bestaande fouten in de regio te activeren. Deze fouten waren meestal niet in kaart gebracht en niet in een gunstige oriëntatie om onder normale tektonische activiteit te glijden, merken de onderzoekers op.

"Voor de meeste goed pads, de bijbehorende seismiciteit verdwijnt snel nadat de hydraulische breuk is beëindigd of gestopt, " zei Lei, hoewel hij opmerkte dat hun analyse de mogelijkheid opwekte om tekenen van breukreactivering van eerdere seismische activiteit te zien.

"Naar mijn mening, herhaalde matige aardbevingen kunnen worden veroorzaakt zolang de injectie doorgaat, aangezien een matige aardbeving een zeer beperkte spanning veroorzaakt, "voegde hij eraan toe. "De nationale regelgeving in China moet worden bijgewerkt met de eis voor operators om actie te ondernemen als er tekenen van storingsreactivering worden waargenomen."

De onderzoekers zeggen dat er meer informatie nodig is over fouten en hun stresspatronen in gebieden van het Sichuan-bekken rond fracking-putkussens, om het boren zo te leiden dat matige seismische activiteit wordt vermeden. "Gematigde aardbevingen werden waargenomen op een beperkt aantal locaties, " zei Lei. "Als deze sites konden worden uitgesloten, het risico van matige aardbevingen zou sterk worden verminderd."

Lei en collega's zouden graag zien dat onderzoekers, regelgevers en olie- en gasexploitanten werken samen om beter te begrijpen wat de oorzaak is van door injectie veroorzaakte seismische activiteit in het Zuid-Sichuan-bekken, om effectieve en veilige fracking-operaties mogelijk te maken.