四川荣县日前连发三次地震，其后叫停页岩气开采作业。部分群众质疑频繁的地震与页岩气开采有关，真相是否如此？ 文/记者 何从 编辑/刘昭 新媒体编辑/吕冰心 “这两天地震有点多，所以我就打算准备找资料，给学生讲一些地震的小知识。”2月25日下午，四川省自贡市荣县望佳镇小学的科学教师李婷仙准备趁着最近的“地震热点”，给学生说点地质、地震的知识。中国地震台网正式测定：2月25日13时15分在四川自贡市荣县（北纬29.48度，东经104.49度）发生4.9级地震，震源深度5千米。这已经是该地区最近2天内的第3次地震。李婷仙所在的荣县望佳镇小学，离震中仅约7千米，加上震源比较浅，所以感觉十分强烈。 ▲四川省自贡市荣县2月24-2月25日2天内发生三次4级以上地震（图片来源中国地震台网） 钻井注水触及断裂带可能诱发地震四川地区近年地震次数日益增多，但像这种两日内“三连发”的情况并不多见，不少人质疑频繁的小震和政府开发页岩气有关。 中国地质科学院地质力学研究所自贡籍研究员易明初在微信撰文解答：“我未亲自到矿井现场，只能根据对家乡地质了解程度分析。第一，可能是高山构造断裂带正处在活动期，一系列地震的发生和页岩气的开采只是一种巧合。第二，开采页岩气向地下深部钻取矿并注水，如果钻孔与地质构造断裂面相接触，注水进入断裂面可能造成断面滑动而产生诱发地震。不过，假如水没遇到地层断裂带，这种注水诱发的人工地震震级很小，对地表建筑不会产生多少直接影响，亦不易被人察觉。” “水力压裂法”是罪魁祸首吗？在加拿大西部一些页岩气开采的地区，近年来同样频繁发生许多中小级别的地震。2016月11月，加拿大卡尔加里大学教授David Eaton在顶级学术期刊Science（《科学》）上发表题为“Fault activation by hydraulic fracturing in western Canada”（《加拿大西部水力压裂引发的断层活化》）的研究，解释了水力压裂诱发地震的机制。 David Eaton教授在文章中做出解释：在水力压裂作业完成后，透水性较好的岩层中的岩石孔隙被压裂液渗透，压力增大。岩体因为压力增加可能发生剧烈反应，触发断层滑移。诱发地震的最大因素是所在地原本的地质和应力状况，因此他建议，在地质构造活跃地带进行水力压裂和高压注水活动时，应更加谨慎。 ▲David Eaton教授和鲍学伟博士在Science发表论文页面截图（图片来源Science官网） 采矿注水导致地震有先例实际上，四川盆地因采矿注水导致中小地震早有先例。据四川省地震局张致伟等人2012年5月发表在《地球物理学报》上的论文，2009年1月，位于四川省自贡市大安区的天然气“家33井”在人为加压注入废水后，周边地区立即出现微小地震的现象，随着注水压力的增加，注水井周边先后发生4.4级和4.2级地震，每月可观测到的小型地震也达到160余次。在地方政府的介入下，“家33井”的注水量开始下降，随后两月，地震频次与震级大小均出现回落。 为何四川盆地的油、气田注水后诱发的地震活动如此剧烈？中国地震局地质研究所雷兴林教授等人在《地震地质》上发表文章解释：四川盆地油气储层具有软硬相间的地层结构，大多与沉积盖层中的背斜有关。油气矿藏内部多为相对脆性的岩层（如砂岩、白云岩、白云质灰岩），普遍发育不同规模的层内断层。 ▲四川盆地蜀南地区地层切面 图片来源《沉积岩储藏系统小断层在油气田注水诱发地震中的作用——以四川盆地为例》 在世界页岩气开采规模最大国家——美国也有相关案例，美国主要页岩油气产地俄克拉荷马州，近年来地震频次提高。2013年4月16日的美国地质学年会上，美国地质调查局发布一份报告，称美国中西部地区近十年来的地震频发。据该局统计，2001年以来，美国中西部阿拉巴马州到北方落基山脉地区地震频发。仅2009年，该地区就发生了50次3级及以上地震；2010年，3级及以上地震达到87次；2011年则达到惊人的134次，为上世纪同期的6倍。 给页岩气开采“定罪”还需更充足证据中国地质调查局2016年发布文章《可持续页岩气开发面临的机遇与挑战》建议：应该减小页岩气开发对环境的影响，避免在附近有潜在活动断层的地方注入，在这种情况下，注入区的压力变化可能会影响潜在的基底活动断层。 两天内接连发生三次4级以上地震后，四川省自贡市荣县已经叫停当地页岩气开采作业。页岩气的勘探开采会增加地区地震风险吗？答案是肯定的，这一观点在国内外学术界基本已得到统一。但单就荣县近日的三次地震而言，还需要充足的勘探数据得出“荣县地震由页岩气开发导致”的结论。 图解： 页岩气到底是啥？一张图全看明白 出品：科普中央厨房 监制：北京科技报 | 科学加客户端 |
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