Wetenschappers van het Los Alamos National Laboratory hebben een methode ontwikkeld om de oriëntatie van mechanische spanning in de aardkorst te bepalen zonder te vertrouwen op gegevens van aardbevingen of boren. Deze methode is minder duur dan de huidige benaderingen, zou brede toepasbaarheid kunnen hebben in de geofysica en inzicht verschaffen in continentale regio's zonder historische geologische informatie.

"We hebben het niet-lineaire elastische gedrag in rotsen gebruikt en een nieuwe techniek toegepast om de oriëntatie van de maximale horizontale drukspanning in rotsen in delen van Oklahoma en New Mexico te volgen, " zei Andrew Delorey van Los Alamos. "De oriëntatie van die maximale horizontale drukspanning onthult welke breuken in de rots actief zullen zijn."

Noord-centraal Oklahoma werd geselecteerd omdat er in de regio geïnduceerde seismische activiteit aan de gang is na tientallen jaren van geïnjecteerd afvalwater van olie- en gasactiviteiten. Die seismische activiteit vindt plaats op fouten die optimaal georiënteerd zijn in het regionale spanningsveld. Noord-centraal New Mexico werd geselecteerd om de resultaten te vergelijken met een geologische omgeving die zich uitstrekt over een continentale kloof die het Colorado-plateau scheidt van een stabiel deel van de aardkorst.

De wetenschappers hebben vastgesteld dat de aarde een door stress veroorzaakte anisotropie van niet-lineaire gevoeligheid vertoont die is uitgelijnd met de maximale horizontale drukspanning in deze twee verschillende geologische instellingen. Stenen worden stijver wanneer ze worden samengedrukt en zachter wanneer ze worden uitgerekt, maar dit effect is niet onmiddellijk. De snelheid is sneller in de oriëntatie waar het omgevingsspanningsveld het meest samendrukkend is. Door deze snelheid in verschillende oriëntaties te meten, wetenschappers kunnen de oriëntatie bepalen waar omgevingsstress het meest samendrukkend is.

Bepaling van de geofysische spanningsoriëntatie, of de richting van maximale horizontale drukspanning, wordt meestal bepaald door smal te boren, diepe boorgaten. Echter, boorgatboren is duur en levert slechts één datapunt op.

Bovendien voor uitgestrekte regio's, de geofysische gegevens zijn simpelweg niet verzameld omdat het te duur is. Deze methode biedt een alternatief.

Hun aanpak kan essentieel zijn voor de olie- en gasindustrie die probeert gevaren te vermijden en de productie te optimaliseren. In het geval van hydrofracken, de breuken openen zich in de richting van de minimale horizontale drukspanning, die wetenschappers nu kunnen bepalen voordat ze gaan boren.

"Inschatting van de oriëntatie van spanning in de aardkorst zonder gegevens over aardbevingen of boorgaten, "  door Andrew A. Delorey, Christopher W. Johnson, en Paul A. Johnson en Götz Bokelmann van de Universiteit van Wenen werd in september gepubliceerd in Natuur 's " Communicatie Aarde en Milieu logboek.