研究团队报告称,2017年11月15日袭击韩国浦项市的5.4级地震可能是由实验性地热发电厂向地下数公里注入水引发的。第二次独立分析也发现植物的参与是合理的。
这对研究于4月26日在线发表在《科学1,2》上,加强了对地热发电厂在地震中的潜在作用的审查,这是自1978年开始观察以来韩国第二强的地震,也是该国有记录以来破坏性最大的一次。 。八十二人受伤,两百多所房屋严重受损。
俄克拉荷马州类似规模的地震与水力压裂(压裂)所注入的废水有关。但是,浦项地震是迄今为止与地热发电厂相关的最强烈的地震,比2006年瑞士巴塞尔的类似发电厂造成的3.4级地震大1000倍。
研究人员说,这些发现可能会撼动全球地热行业。首尔高丽大学的结构地质学家,第一作者的金汉·里说:“真正引发浦项地震,是水电地热发电厂的一种改变游戏规则的人。”研究1。
地热,增强型
大多数传统的地热发电厂直接从地下深处的热水中吸收热量,或将流体泵送通过热的岩石,以在地面和设施之间交换热量。但这需要特定的地质条件。
增强的地热系统(EGS),例如在东南城市浦项(Pohang)正在建造的系统,可以在较不理想的位置进行热量提取。在这种技术中,高压注入到几千米深的钻孔中的流体会导致周围的岩石破裂和裂开,这使得吸热流体更容易渗透到岩石中。预期会有一些地震活动。
为了应对浦项EGS现场附近的地震,Ree和他的同事们于2017年11月上旬在工厂附近安装了八个地震仪。他们认为主要地震的深度只有4.5公里,比韩国的大多数地震都要浅,但与植物井的4.4公里深度是一致的。
研究人员说,关于断层几何形状的数据表明,工程师通过“或非常接近”活动地震断层钻了很好的植物注入液,直接向其中注入了流体。
Ree小组还分析了距离工厂10公里的地震台站的档案数据,该数据表明,在钻探完成之前的五年中,现场没有地震记录。然而,随后发生了150次微地震和4个大于2.0级的地震-绝大部分的地震活动都在注入流体之后立即发生。
研究小组得出结论,地热发电厂“可能诱发”或“最肯定诱发”了浦项地震。
在第二项研究中2,来自瑞士,英国和德国的一个单独的研究人员小组分析了大部分长途地震数据和卫星雷达数据,以定位地震发生当天和之后两周的地震活动。研究人员还发现了主震的浅层深度“ 4-4.5 km”,并确定活动断层直接穿过了植物的下方。
苏黎世瑞士联邦技术学院(ETH)的地震学家Francesco Grigoli也是该研究的合著者之一,他警告不要在没有进一步分析的情况下得出明确的结论。但是,他说,结果“肯定会影响未来的项目”?
未回答的问题
一些研究人员怀疑液体注入引发了地震。加州劳伦斯伯克利国家实验室的地球物理学家Ernie Majer说:“确实有一些疑问。”“也许这是一个非常接近失败的领域,并不需要花费很多时间。” / p>
首尔延世大学地震学家Tae-Kyung Hong不相信该工厂在地震中起了作用。他说,地震的起源可能比最新研究表明的要深一些。他未发表的对区域地震数据的分析表明,该地震起源于6.2 km的深度,余震最深达10 km,他认为这在韩国地震中并不罕见。
事故发生后的第二天,工厂运营商NexGeo否认与地震有任何联系,称在主震发生前将近两个月,流体注入已经停止。
两个研究小组都说,注入的流体可能要花费数月的时间才能沉淀下来,并且积累了足够的压力才能引发地震。Ree说:“即使在十多年前关闭地热发电厂的情况下,巴塞尔仍在发生诱发性地震。”
浦项地震发生十天后,政府下令该厂暂停运营,并开始调查可能与地热电厂之间的联系,该地热电厂仍在进行中。
一些科学家说,最新研究提出了关于浦项EGS工厂操作员是否知道该故障或应该知道的问题。2005年,位于大田的韩国地质科学与矿产资源研究所(KIGAM)的研究人员-浦项工厂的NexGeo合作伙伴之一-利用大地电磁测深法对该地区进行了调查,利用磁读数绘制了地下岩石的电导率。它报告了该地区的重大断层。
但是,KIGAM的地球物理学家Yoonho Song表示,这种地表勘探的数据无法推断断层是否处于活动状态。“在我们的任何研究活动中,我们从未怀疑该地区存在任何活跃的过失。”他拒绝提进一步评论,理由是政府悬而未决。
在发布本文之前,NexGeo没有响应Nature的置评请求。
加州门洛帕克(Menlo Park)的美国地质调查局地震学家Ole Kaven表示,未来的EGS项目应该从浦项工厂汲取教训,以最大程度地减少潜在的风险。“每个项目都带来了学习过程中其他陷阱的机会。”?/ p>