页岩气开采水力压裂诱发四川盆地南部2018年12月M_L5.7地震和2019年1月M_L5.3地震  

The December 2018 M_L5.7 and January 2019 M_L5.3 earthquakes in south Sichuan basin induced by shale gas hydraulic fracturing

作　　者：X.L.Lei Z.W.Wang J.R.Su 王志伟(译) 雷兴林(校)[3] 

机构地区：[1]不详 [2]中国地震局地质研究所 [3]日本产业技术综合研究所

出　　处：《世界地震译丛》2020年第2期144-160,共17页Translated World Seismology

基　　金：国家重点研发计划项目（2018YFC1503303）资助

摘　　要：2018年12月16日,四川省兴文县发生了M L5.7地震(北纬28.239°,东经104.922°)。两个多星期以后的2019年1月3日,在其西边8km处发生了M L5.3地震。这两次地震事件是目前为止在长宁页岩气区块发生的最大的、最具破坏性的地震事件,对附近的农舍和建筑物造成了严重的破坏。虽然中国地震局发布这两个地震事件的常规处理得到震源深度都大于5km,但基于广义剪切粘贴法(gCAP)方法的矩心矩张量解,发现震源深度非常浅(M L5.7和M L5.3地震的震源深度分别为3km和1.8km)。此外,这两个地震事件都非常接近水力压裂(HF)井场,周围有很多水力压裂井在地震时正在进行压裂作业。一系列的证据链条表明这些地震是由2.5~3km深度处的水力压裂所诱发。证据包括地震和水力压裂井段之间的时空相关性、地震活动统计特性,以及触发那些现今应力场下产状不利于发生摩擦滑动的断层所需的流体超压力。自2014年开始规模化水力压裂以来,长宁区块至今共观察到11次M L≥4.0地震事件(其中包括3次M L≥5.0地震)。与常规构造地震活动相比,这些地震活动的大森型余震活动非常低。此外,对于触发M W≥3.5地震事件,所需流体超压力为0.3~5.8MPa。水力压裂在致裂区间以外由孔弹性效应产生的应力变化一般远小于1MPa。这些断层大多是未知的,而且在目前的构造应力场作用下,其产状不利于发生滑动破裂,所以流体超压力驱动已存在断层的再活化被认为是诱发这些异常的中强地震的原因。

关 键 词：水力压裂 诱发地震 四川盆地 应力场反演 

分 类 号：P31[天文地球—固体地球物理学]