Νέο είδος σεισμού σοκάρει τους επιστήμονες: Τι σημαίνει για το μέλλον των εξορύξεων
Νέος τύπος σεισμού στον Καναδά σχετίζεται με γεωτρήσεις και προσφέρει ελπίδες για ασφαλέστερη εξόρυξη.
Σε μελέτη που δημοσιεύεται στο Nature Communications αναφέρεται μια νέα μορφή σεισμού η οποία φαίνεται πως προκαλείται από ανθρώπινες δραστηριότητες. Συγκεκριμένα, καταγράφηκαν αργοί και παρατεταμένοι σεισμοί κατά τη διάρκεια της διαδικασίας υδραυλικής ρωγμάτωσης για εξόρυξη πετρελαίου και φυσικού αερίου στην περιοχή Montney. Σε αντίθεση με τους συνηθισμένους σεισμούς που εκδηλώνονται γρήγορα, οι νέοι αυτοί σεισμοί εξελίσσονται πιο αργά και υποδεικνύουν έναν μηχανισμό πρόκλησης που δεν είχαμε κατανοήσει πλήρως μέχρι σήμερα.
Ένα νέο προφίλ σεισμικής δραστηριότητας
Όπως διαβάζουμε στο The Brighter Side News, η ιδιαιτερότητα αυτών των σεισμών είναι ότι δεν προκαλούν την ξαφνική απελευθέρωση ενέργειας, αλλά μια σταδιακή μετακίνηση κατα μήκος ρηγμάτων. Οι επιστήμονες υποπτεύονται πως αυτή η συμπεριφορά οφείλεται σε ένα φαινόμενο που ονομάζεται «ασεισμική ολίσθηση» — μια κίνηση που δεν γίνεται άμεσα αισθητή στην επιφάνεια, αλλά μπορεί να επηρεάσει την ευστάθεια κοντινών ρηγμάτων. Αυτή η ανακάλυψη μπορεί να οδηγήσει σε πιο ασφαλείς μεθόδους γεώτρησης στο μέλλον.
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε ένα πυκνό δίκτυο σεισμολογικών σταθμών γύρω από ένα ενεργό σημείο υδραυλικής ρωγμάτωσης για να εντοπίσει 350 σεισμικά γεγονότα. Περίπου το 10% παρουσίασε ασυνήθιστα χαρακτηριστικά, όπως μεγαλύτερη διάρκεια και διαφορετικά μοτίβα κυμάτων. Οι ερευνητές ονόμασαν αυτούς τους σεισμούς EHWs «Earthquakes with Hybrid-frequency Waveforms» (σεισμούς με υψηλή συχνότητα κυματομορφών). Σε συγκρίσεις, ένας κοινός σεισμός μεγέθους 1.5 διαρκεί περίπου επτά δευτερόλεπτα. Όμως, ένας EHW παρόμοιου μεγέθους μπορεί να διαρκέσει πάνω από δέκα δευτερόλεπτα, κάτι που υποδεικνύει πολύ πιο αργή ρήξη κατά μήκος του ρήγματος.
Πώς εξηγείται το φαινόμενο
Παραδοσιακά, οι σεισμοί που σχετίζονται με υδραυλική ρωγμάτωση εξηγούνταν είτε μέσω της πίεσης από τα υγρά που ανοίγουν νέα ρήγματα, είτε μέσω αλλαγών που κάνουν υπάρχοντα ρήγματα να υποχωρήσουν. Και στις δύο περιπτώσεις, θεωρείται ότι η διαδικασία είναι ταχεία. Ωστόσο, νεότερα πειράματα και προσομοιώσεις δείχνουν ότι τα υγρά μπορεί πρώτα να προκαλούν αργή ολίσθηση, η οποία στη συνέχεια να μετατρέπεται σε κανονικό σεισμό.
Σε εργαστηριακές συνθήκες έχει παρατηρηθεί αυτό το πέρασμα από αργή κίνηση σε πλήρη σεισμική ρήξη. Ιδιαίτερα, σε πετρώματα με υψηλή περιεκτικότητα σε άργιλο ή οργανική ύλη, η ασεισμική ολίσθηση μπορεί να φτάσει μεγαλύτερα ρήγματα και να προκαλέσει ισχυρότερους σεισμούς. Μέχρι σήμερα, όμως, ήταν δύσκολο να εντοπιστεί αυτή η διαδικασία σε πραγματικές συνθήκες, καθώς τα σήματα της είναι ασθενή και συχνά καλύπτονται από «θόρυβο».
Ένα ενδιάμεσο στάδιο
Η ερευνητική ομάδα από τον Καναδά και τη Γερμανία υποστηρίζει ότι οι EHWs αποτελούν ενδιάμεσο στάδιο μεταξύ σιωπηλών ολισθήσεων και βίαιων ρηγμάτων. Αν οι μηχανικοί μπορέσουν να εντοπίζουν αυτά τα αργά σήματα εγκαίρως, τότε ίσως να μπορούν να τροποποιήσουν τη γεώτρηση για να αποφύγουν την πρόκληση καταστροφικών σεισμών.
Πρόκειται για μία από τις πρώτες επιβεβαιώσεις πεδίου για το πώς η ασεισμική ολίσθηση μπορεί να οδηγήσει σε σεισμικά γεγονότα. Μέχρι τώρα, η θεωρία βασιζόταν κυρίως σε πειράματα και υπολογισμούς. Με την καταγραφή των EHWs, ανοίγει ένας νέος δρόμος για την κατανόηση της σεισμικής συμπεριφοράς που σχετίζεται με ανθρώπινες δραστηριότητες.
