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記者 張鈴
據中國地震臺網正式測定,8月4日23時,四川省宜賓市高縣發生3.7級地震,震源深度5公里。不到兩小時后,高縣又發生3.0級地震,震源深度7公里。
據四川省地震局數據,自6月21日宜賓市江安縣發生3.2級地震后,一個半月內,宜賓境內已發生32次3級以上地震,其中30次發生在高縣。4次震感較強烈的地震也都發生在高縣:6月29日的5.5級地震,造成15人受傷;7月8日,高縣一天內發生兩次5.0級地震;8月3日,高縣發生4.8級地震。這4次地震的震源深度均為6公里。
地震在短期內高頻次發生,讓當地不少民眾感到擔憂。許多人懷疑,這是當地大規模開采頁巖氣造成的。
經濟觀察報注意到,7月9日,在“四川群眾呼聲”平臺,有網友提問:“每次宜賓地震有群眾提到頁巖氣,官方就出來辟謠稱不是頁巖氣開采造成的,這真的沒有一點關系嗎?”
7月16日,宜賓市地震監測中心回復該網友:宜賓地處川滇結合部,位于中國大陸南北地震帶中南段東緣,在四川地震地質構造中位于華鎣山基底斷裂帶的中南段,境內地質構造斷層較為復雜,具備發生中強地震的地質構造環境。另外,尚無明確的依據證明頁巖氣開發與地震存在關聯。
7月10日,在“問政四川”平臺,有網友建議“停止長寧、高縣、珙縣開采頁巖氣”,他寫道:“7月8號到10號,宜賓高縣地震頻繁。震源深度淺,3天地震15次。宜賓地處地震帶,在地震帶開采真的沒問題嗎?”
3天后,宜賓市珙縣自然資源和規劃局回復該網友稱,當地頁巖氣開采過程嚴格執行相關監管要求,且中國地震局、四川省地震局未作出地震與頁巖氣開采相關的定性結論。
宜賓地震和頁巖氣有關嗎?為什么頻繁地震?后續可能發生更大級別地震嗎?針對公眾關注的問題,經濟觀察報采訪了中華醫學會災難醫學分會研究員賈群林、山東科技大學地球科學與工程學院教授孟元庫。
為什么與頁巖氣無關
“從震源深度、影響范圍、能量釋放等多個指標綜合判斷,這一個多月宜賓的多次地震屬于天然構造地震,不是頁巖氣開采造成的。”孟元庫說,宜賓頁巖氣開采的深度為2.5—3.5公里,而近期宜賓地區的地震震源深度是5—8公里,比頁巖氣開采深度深得多。
中國石油川南頁巖氣田,是中國最大的頁巖氣生產基地,宜賓是該基地的核心區域之一。中國石油首個百億方頁巖氣田——長寧頁巖氣田主要就在宜賓境內,該頁巖氣田地跨宜賓市興文縣、長寧縣、珙縣、高縣、筠連縣和瀘州市敘永縣等多個區縣。
孟元庫介紹,按成因劃分,地震分為天然構造地震和人工地震。若措施失當,頁巖氣、油氣、煤礦開采都可能導致地震,但一般僅限于開采區域。水電站蓄水、挖掘隧道、修地下通道、修地鐵也可能導致地震。總體來說,人工地震多為微震或小型地震,不太會有中型和大型地震。
為什么頁巖氣開采可能引發地震?孟元庫解釋,開采頁巖氣時,需要用到“水力壓裂”工藝。作業過程中,通過鉆井向地下頁巖層注入高壓壓裂液,在巖層內部形成大量人工裂縫,連通頁巖微孔中的天然氣,使其匯集后開采至地表。高壓流體注入會改變地下地層壓力狀態,促使原有裂隙與地質構造薄弱帶發生滑移,進而存在誘發地震的風險。
孟元庫介紹,若是頁巖氣開采誘發的地震,其影響范圍主要集中在開采核心區域,開采區內地表建筑物存在損毀風險,但開采區外圍受震動影響有限。而天然地震的影響范圍通常更大,還可呈線性展布。此外,天然地震在部分區域短時間內可連發多次,甚至在多處觸發成百上千次余震;頁巖氣開采誘發地震釋放的能量有限,不會產生大規模余震,即便出現余震,也僅局限于開采核心區。
賈群林解釋,人工地震與天然構造地震有明顯區別:
一是震級的區別。
人工地震一般為局部小震,震級最大可達5級左右或更高,但不會產生七八級那樣的大地震,能量釋放的比例遠低于天然構造地震。比如,黑龍江省雞西市曾在2015年發生一起礦震,震級為3.0級,震源深度為0公里。
二是震源深度的區別。
相同震級下,淺源地震對地表破壞力更大,因為地震波在向地表傳播的過程中會消耗能量。天然構造地震一般震源深度更深,淺源地震一般在5—33公里。人工地震的震源深度一般與開采或施工作業深度相關,通常遠淺于天然構造地震。近期宜賓市3次5級左右的地震都屬于淺源地震,震源深度為6公里。當震源深度遠超頁巖氣井深度時,二者一般就沒有相關性。
在人工地震中,震源深度與開采深度正相關。比如,若頁巖氣井深為1公里,震源深度原則上也是1公里左右,震源就在塌陷位置。如果有特殊情況比如爆炸,影響范圍可能更大。
三是地震波的區別。
不同類型地震形成的地震波有一定區別,橫波、縱波、起波在傳播過程中會有一些變化,這都可以通過儀器分辨。壓裂的層位和流體壓力難以垂直傳導,而天然地震從震中到地表有垂直傳播過程,所以二者判別起來比較容易。
賈群林介紹,國家高度重視安全工作,頁巖氣開采時,一般會有相關地震監測點和設備,靈敏度高,預警為秒級。目前,監測臺站捕捉到的由頁巖氣開采導致的地震大多為1—2級。如果監測臺站發現某工程頻繁導致小震,會采取停工整頓等措施。
還會發生更大級別地震嗎
在短期內頻繁地震的情況下,部分民眾擔心未來宜賓地區是否會出現更大地震。
賈群林認為,不用太過擔心,就目前監測情況來看,宜賓市地質條件不具備發生7級以上特大地震的構造背景。
他解釋,宜賓處于華鎣山基底斷裂帶,這一地區有小震活動的周期性,歷史上也曾有過類似的地震發生頻率。近期,宜賓頻繁地震的主要原因是印度板塊與歐亞板塊的擠壓,次要原因是汶川大地震導致的應力變化和二次調整。由于印度板塊持續向歐亞板塊俯沖,受成都平原穩定地塊阻擋,應力容易在宜賓等地區積聚,促使地震帶滑移或斷裂,形成中小地震。另外,汶川大地震發生后,板塊間需要較長時間調整應力以達到平衡,過程中可能伴隨一些中小地震發生。
據宜賓市防震減災局,宜賓地區處于地震帶上,歷史上曾發生多次中強震,是四川省確定的地震重點監視防御區。宜賓地區有地震記載的歷史相當悠久,《漢書》記載,在公元前26年,宜賓就有5級地震記錄,這是四川地區有明確歷史文獻記載的?最早地震。1610年,高縣發生5.5級地震,這是宜賓市境內首次記錄超5.0級的地震活動。
“目前,科學上無法準確預測地震發生的時間、地點和震級,但從一般規律來看,中小地震持續發生,意味著能量進行了適當釋放,從而使發生更大地震的風險降低。”賈群林說。
“該區域本身分布有天然斷層,疊加印度板塊持續向北的擠壓作用,構造應力在四川盆地南緣不斷聚集,最終通過斷層錯動的方式釋放,從而形成地震。”孟元庫解釋,宜賓位于川滇交界,地質構造錯綜復雜,地殼應力高度集中。不過,該區域近期發生的地震,均為次級斷裂活動誘發,并非大型斷裂帶的整體運動,因此震級普遍偏低,暫無6.0級以上地震發生。
賈群林認為,從應力釋放的規律看,未來一段時間宜賓地區可能還會發生3到5級的地震,這是能量釋放的過程,釋放到一定程度后震級會逐漸減弱,直至平息。
“面對地震風險,公眾既要保持警惕,也無需過度焦慮。”賈群林說,近年來,中國新建建筑普遍按照現行抗震設防要求設計施工,“小震不壞、中震可修、大震不倒”,正規建設的房屋在6級左右地震中通常不會發生大范圍倒塌。公眾應提前做好應急物資準備,及時關注權威信息發布,按照當地政府安排有序開展避險和自救互救,盡可能降低人員傷亡和財產損失。
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