研究：废水注入导致俄克拉荷马州发生有史以来最大地震

2011 年，俄克拉荷马州中部发生多起地震，导致 6 栋房屋被毁，14 栋房屋受损，圣格雷戈里大学（拥有 700 名学生）的一座塔楼倒塌。这一系列地震中包括俄克拉荷马州有记录以来的最大地震。一些科学家表示，这些地震中可能包括因向地球深处注入石油和天然气钻探废水而引发的最大地震。

美国一组地质学家在《地质学》杂志上发表了一篇论文，认为废水注入引发了 2011 年 11 月 5 日在俄克拉荷马州布拉格（发音为长 A）附近发生的 5.0 级地震。那场地震随后破坏了南部的断层面，引发了 1000 多次余震，包括 11 月 6 日的 5.7 级地震和 11 月 8 日的 5.0 级地震。“我认为这应该提高人们对可能引发更大规模事件的认识，”美国加州地质调查局的地球物理学家、新论文作者之一伊丽莎白·科克伦在接受《大众科学》采访时说道。

俄克拉荷马州地质调查局对此持不同意见。该机构在《地质学》发表前三天在其网站上发布了一份声明，阐述了调查科学家认为这些地震是自然发生的论据。

与此同时，美国地质调查局表示，越来越多的证据表明，自 2009 年以来，美国中西部和东部的地震活动不断增加，废水注入量也不断增加。增加的地震通常规模较小，为 3 级，不会造成破坏，但人们可以感觉到。科克伦告诉《大众科学》 ，她的团队发现较大的诱发地震，呼吁加强对钻井区域的监测。然而，联邦或州法律并没有要求公司在注入之前评估该地区的地震潜力，也没有要求公司对之后发生的地震负责。

据 ProPublica 去年 9 月报道，废水注入的做法在过去 60 年里在美国蓬勃发展，因为它是一种相对便宜、快速的清除石油和天然气钻井废物的方法。美国有大约 144,000 口这样的井。它们的分类方式使其受到的监管不如制药、化学或其他行业的废物井严格。ProPublica 的报道主要指出了这些井可能会污染附近的水源，但最近的地质研究表明，地震的可能性也可能是一个比以前认为的更大的问题。

地质学家已经就判断地震是否由人类活动引发达成了一致标准。其中一个标准是距离，布拉格地震符合这一标准。第一次地震发生在距离活跃注入井约 200 米（或略大于十分之一英里）的地方。

触发地震的另一个指标是，地震是否在钻井活动后不久发生，有时在 24 小时内。布拉格地震不属于第二种情况，因为该地区早在几十年前（1955 年）就开始注入废水。然而，科克伦和她的团队认为，地震现在开始是因为最近泵送压力增加。加州理工学院的地质学家 Jean-Philippe Avouac 未参与这篇论文，他认为他们的论点令人信服。“他们对这种延迟有一个合理的解释，”他告诉《大众科学》 。

另一方面，俄克拉荷马州地质调查局认为，泵送压力在 2004 年就过早地增加了。该调查还认为，即使该地区的地震稳定性通常比加利福尼亚州更高，但自然诱发的 5.7 级地震在该地区并非闻所未闻。

“由于俄克拉荷马州有自然发生的地震，我们可以先假设这些地震是自然发生的，然后当我们有足够的数据时，我们就可以挑战这个想法，”俄克拉荷马州地质调查局地震学家奥斯汀·霍兰德说。“没有数据真正挑战地震是自然发生的想法。”

俄克拉荷马州地质调查局此前曾确定地震是由人为引起的。2011 年早些时候，霍兰德确定俄克拉荷马州中南部发生的 1.0 至 2.8 级地震是由向地球注入液体进行水力压裂引起的。然而，在两次注入之后，钻井公司不需要再注入任何液体，因此停止了注入。

无论布拉格地震最终是否被认定为人为引发，美国地质调查局的 Bill Ellsworth 等地质学家以及 Cochran 团队（包括俄克拉荷马大学和哥伦比亚大学的地质学家）都表示，废水注入井周围地震增多的趋势是真实存在的。（美国地质调查局的研究并未将水力压裂与地震增多联系起来。）

然而，地质学家们不愿就是否有必要实施更多监管发表意见。霍兰德的论调与许多地质学家告诉我的类似，十分谨慎。“我们不是监管机构，如果我提出任何建议，就会得罪别人，”他说，“但现有法规肯定还有改进的空间。”