

2011年,一系列地震袭击了俄克拉荷马州中部,摧毁了六栋房屋,损坏了另外14栋房屋,并导致拥有700名学生的圣格雷戈里大学的尖塔倒塌。在这一系列地震中,还包括俄克拉荷马州有记录以来最大的地震。一些科学家表示,这些地震可能包括由石油和天然气钻井作业将废水注入地球深处所引发的最大地震。
美国地质勘探局的一个地质学家团队在《地质学》杂志上发表了一篇论文,认为2011年11月5日俄克拉荷马州布拉格(Prague,发音时A为长音)附近发生的5.0级地震是由废水注入引发的。这次地震随后断裂了南部的断层,引发了1000多次余震,其中包括11月6日的5.7级地震和11月8日的5.0级地震。“我认为这应该提高人们对可能发生更大诱发事件的认识,”美国地质勘探局加州地震学家、新论文的作者之一伊丽莎白·科克伦(Elizabeth Cochran)告诉《大众科学》杂志。
俄克拉荷马州地质调查局对此表示不同意。该机构在《地质学》杂志发表论文前三天,在其网站上发布了一份声明,阐述了其科学家认为这些地震是自然发生的原因。
与此同时,美国地质勘探局表示,越来越多的证据表明,自2009年以来,美国中西部和东部的地震活动有所增加,同时废水注入量也在增加。增加的地震通常较小,震级为3级,不会造成破坏,但人们可以感觉到。科克伦告诉《大众科学》杂志,她的团队关于更大诱发地震的发现呼吁加强对钻井发生区域的监测。然而,目前没有联邦或州法律要求公司在注入之前评估区域的地震潜力,也没有规定公司要对之后发生的地震负责。

据ProPublica去年9月的报道,在过去的60年里,废水注入在美国越来越普遍,因为它是一种相对便宜、快速的处理石油和天然气钻井废弃物的方式。美国有大约14.4万个此类井。它们的分类方式使得它们的监管不如制药、化工或其他行业的废物井严格。ProPublica的报道主要指出了这些油井可能污染附近水源的问题,但最近的地质研究表明,地震的潜在风险也可能比之前预期的要大。
地质学家们对于判断地震是否由人类活动引发有共同的标准。其中一个标准是距离,而布拉格地震符合这一标准。第一次地震发生在距离一个活跃的注入井约200米,即不到0.1英里的地方。
另一个表明被诱发的迹象是,地震是否在某些钻井活动之后不久发生,有时在24小时内。布拉格地震不符合第二类,因为废水注入早在几十年前,即1955年就开始了。然而,科克伦和她的团队认为,地震现在才开始是因为近期泵压增加了。加州理工学院地质学家、未参与该论文的让-菲利普·阿武亚克(Jean-Philippe Avouac)认为他们的论点很有说服力。“他们对这种延迟有一个合理的解释,”他告诉《大众科学》杂志。
另一方面,俄克拉荷马州地质调查局认为,泵压增加得太久了,是在2004年。该调查局还认为,该地区发生5.7级的自然地震并非闻所未闻,即使它通常比加州等地更稳定。
俄克拉荷马州地质调查局的地震学家奥斯汀·霍兰德(Austin Holland)说:“因为俄克拉荷马州有自然发生的地震,我们可以从地震是自然发生的这一假设开始,然后当我们有足够的数据时,我们就可以挑战这个想法。目前还没有真正挑战地震是自然发生的这一想法的数据。”
俄克拉荷马州地质调查局此前曾确定地震是人为造成的。2011年初,霍兰德确定俄克拉荷马州中南部1.0至2.8级的地震是由水力压裂注入流体引发的。然而,在两次注入后,钻井公司不再需要注入更多的流体,于是就停止了。
无论布拉格地震最终是否被确定为人为诱发,像美国地质勘探局的比尔·埃尔斯沃斯(Bill Ellsworth)以及科克伦团队中的成员——包括来自俄克拉荷马大学和哥伦比亚大学的地质学家——都表示,废水注入井周围地震增加的趋势是真实的。(美国地质勘探局的研究并未将水力压裂与地震数量的增加联系起来。)
然而,地质学家们对是否需要更多的监管持谨慎态度。霍兰德提出了一个谨慎的论点,与许多地质学家告诉我的相似。“我们不是监管机构,如果我提出任何建议,那将是越权,”他说,“但现有法规肯定有改进的空间。”
