Wetenschap
Aardbevingen verplaatsen zich naar het noordoosten in het Midland Basin van Texas, ontdekken wetenschappers
Na zeven jaar aardbevingsgegevens uit het Midland Basin te hebben geanalyseerd, heeft een team van wetenschappers van de Universiteit van Texas in Austin ontdekt dat seismische activiteit zich waarschijnlijk naar het noordoosten verplaatst, richting de gemeenschap van Big Spring.
Hoewel de meeste eerdere aardbevingen plaatsvonden in de zuidwestelijke regio nabij Odessa en Midland, hebben de onderzoekers een seismiciteitstrend geïdentificeerd die zich voortbeweegt langs een nieuw geïdentificeerde en uitgebreide seismogene breukzone die zich uitstrekt naar de noordoostelijke rand van het bekken.
"De breukzone is geactiveerd en heeft het vermogen om extra aardbevingen te veroorzaken die door mensen kunnen worden gevoeld, vooral omdat het zo dicht bij de grote steden langs de Interstate 20 ligt", zegt Dino Huang, onderzoeksassistent-professor aan de Jackson School of Geowetenschappen die het onderzoek leidden.
De resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Seismological Research Letters .
Het onderzoek is gebaseerd op gegevens verzameld door TexNet, een seismisch monitoringnetwerk over de hele staat dat wordt beheerd door het Bureau of Economic Geology, een onderzoekseenheid van de Jackson School. Van januari 2017 tot november 2023 registreerde TexNet 1.305 aardbevingen in het gebied, waarvan de overgrote meerderheid zeer klein was en geen schade veroorzaakte.
De TexNet-seismometers detecteren aardbevingen door de grondbeweging te registreren die wordt veroorzaakt door seismische activiteit. De onderzoekers gebruikten deze gegevens om de diepte, locatie en oriëntatie van geologische breuken – grote scheuren onder de grond waar aardbevingen kunnen optreden – te bepalen met behulp van een techniek die passieve seismische analyse wordt genoemd. In tegenstelling tot actieve seismische analyse vereist deze techniek niet het handmatig afvuren van een seismische energiebron, zoals een luchtkanon, om de ondergrondse breukstructuren te onderzoeken.
Dankzij de analyse konden de onderzoekers voorheen niet in kaart gebrachte delen van het Midland Basin-breuksysteem samenvoegen. Belangrijke kenmerken zijn onder meer wat lijkt op een kloofstructuur die zich uitstrekt over het midden van het bassin in de diepe kelderrots en die in de loop van de tijd langzaam breder wordt. Deze kloofstructuur is aan weerszijden omgeven door een complex netwerk van kleinere breuklijnen.
Binnen dit breuksysteem identificeerden de onderzoekers vijftien verschillende aardbevingsproducerende zones:plaatsen waar aardbevingen al hebben plaatsgevonden en waar de aardbevingen terug te voeren zijn op gemeenschappelijke bronnen van stress in de ondergrond. De onderzoekers combineerden vervolgens de gegevens over de frequentie en omvang van aardbevingen uit alle zones om het toekomstige seismische potentieel van het hele Midland Basin te bepalen, dat wil zeggen het potentieel voor toekomstige aardbevingen.
Met behulp van statistische analyse van TexNet-gegevens hebben de onderzoekers vastgesteld dat de seismiciteit van het bekken sinds 2018 is toegenomen. Hoewel dit potentieel aangeeft dat het bekken een grotere kans heeft op toekomstige aardbevingen vergeleken met het aardbevingsrisico vóór 2018, biedt het geen inzicht in de toekomstige frequentie van aardbevingen. omvang of wanneer ze zouden kunnen toeslaan. Op basis van recente seismische activiteit hebben de onderzoekers echter een idee van welke zones in de toekomst gevoeliger zullen zijn voor aardbevingen.
Het team veronderstelt dat een aardbeving met een kracht van 5,2 die Range Hill in 2022 trof, gelegen in zone 6 en ten noordwesten van de stad Midland, extra spanning introduceerde in het breuksysteem dat zich naar het noordoosten heeft voortgeplant langs hetzelfde pad als de kloofstructuur die door hun breuklijnen wordt onthuld. passieve seismische analyse. De wetenschappers verwachten dat er meer aardbevingen zullen plaatsvinden in de zones 6-8, ten noordwesten van de steden Big Spring en Stanton, terwijl de stress door het breuksysteem reist.
De onderzoekers wijzen op twee recente aardbevingen in zone 8 – met een magnitude van 3,7 en een magnitude van 3,8 die plaatsvonden in maart en november 2023 – als bewijs voor hun hypothese.
Het Midland Basin is een van de belangrijkste knooppunten voor olie- en gaswinning in Texas. In de loop van de tijd heeft de injectie van afvalwater van deze activiteiten in de ondergrond geleid tot spanningen langs breuklijnen die tot aardbevingen hebben geleid. Volgens de onderzoekers helpen gegevens van TexNet hen inzicht te krijgen in de staat van stress op het breuksysteem en hoe ze de daarmee samenhangende geïnduceerde seismiciteit kunnen verminderen. Door te weten in welke regio's de kans op aardbevingen groter is, kunnen operators de afvalwaterinjectieactiviteiten aanpassen om de stress laag te houden en het bekken productief te houden.
TexNet-manager en onderzoeksprofessor Alexandros Savvaidis en onderzoeksassistent-professor Yangkang Chen zijn co-auteurs van het onderzoek.