2016年9月3日，上午7点刚过几分钟，俄克拉荷马州帕瓦尼的地面开始摇晃。商品从杂货店的货架上掉落，砂岩立面也倒塌在地。
此次地震是俄克拉荷马州历史上记录到的最大地震，震级为5.8级。地震的震级衡量的是地震源释放的能量大小。
近年来，俄克拉荷马州的地震次数急剧增加，这被归因于石油和天然气公司将钻井作业产生的废水重新注入地下。地质学家已将这种做法与全州数百次地震联系起来。
地震发生后不久，州监管机构命令该区域附近的油井运营商停止作业。但地震的确切原因仍不确定。
如今，地质学家们又找到了拼图中的另一块。
周二发表在《地震学研究通讯》上的一篇论文中，地质学家收集了该地区注水井的数据，并利用计算机模型来分析注入地表的水如何影响下方的断层。
该地区的石油和天然气钻探商通常将废水注入一个多孔岩层，该岩层位于一层更坚硬的花岗岩之上。更坚硬的花岗岩包含了在9月份帕瓦尼地震中发生滑动的断层。研究人员早已知道，向地下泵水会增加地下的压力，给断层增加应力。
“随着孔隙流体压力的增加，断层可能会失稳，并最终导致地震发生，比自然发生的时间早得多，” USGS研究地球物理学家、该论文的首席作者安德鲁·巴伯（Andrew Barbour）说。“我们显示的是，除了断层处流体压力增加之外，注水的速率也会加剧这种影响。”
巴伯及其同事发现，在2016年地震发生的三年前，即2013年，几口油井开始以极快的速度注入废水。巴伯不确定这些油井为何需要如此快的注水速度，但他的模型显示，这种速度可能加速了地震的发生。
“注入固定体积的流体速率确实会影响最终结果，”巴伯说。“当注水速度更快时，断层上的应力变化会更强、更迅速。”
巴伯表示，2013年之前，该地区其他油井的恒定注水速率也起到了作用。模型显示，尽管更稳定的注水点有助于随时间增加应力，但变化更快的油井注水速率的突然增加和随后的急剧减少，却有助于引发地震。
研究人员正在密切研究帕瓦尼地震等事件，以更好地了解人为诱发地震是如何发生的。一些团队正在部署额外的传感器来监测未来的地震，而像巴伯这样的研究人员正在利用物理学和计算机模型来尝试理解，人类活动是如何导致这些灾难的，以及如何识别潜在的预警信号。
