在過去十年裡，德州發生了異常多的地震，而且該地區的地震活動正在增加。 2008年，該州發生了兩次3級以上地震。八年後，有 12 人這麼做了。
大多數地震都是自然力量引發的。但人類也會引發地震採礦和水壩建設最常見的嫌疑犯。最近天然氣開採量增加——包括水力壓裂或水力壓裂，但也有其他技術——產生大量廢水。
為了擺脫它，將水注入地下深處。人們認為，當廢水進入休眠斷層時，水壓會推動古老的裂縫。被壓抑的構造應力釋放，地面震動。
但對於任何一次地震，幾乎不可能判斷是人類還是自然引發了地震。目前還沒有任何已知的地震特徵，無論是震級或地震波的形狀，都可以為地震的起源提供線索。
「這對科學家來說是一個令人頭痛的時期，」說瑪麗亞·比阿特麗斯·馬格納尼，在達拉斯南方衛理公會大學研究地震。 Magnani 與美國地質調查局的一組研究人員一起，週五發布了一份新報告的作者在日記中科學進步，試圖更好地確定導致德克薩斯州地震發生的原因。
鑽探計畫周圍發生的一系列地震充其量只能表明存在某種關係。 「主要方法是將地點與人類活動的地點聯繫起來，」說麥可·布蘭皮德是美國地質調查局的地球物理學家，也是這項新研究的合著者。
研究作者在新研究中採取了不同的方法——他們尋找德州下方的變形斷層。 「這種技術稱為高解析度地震反射成像，」馬格納尼說。地震反射與開採者在地下結構中尋找石油和天然氣礦藏的工具相同。
為了收集地震反射數據，人工產生的波會穿過地面並反射回地表，就像鏡子發出的光一樣。馬格納尼說，結果“有點像超音波”，顯示的不是嬰兒腳趾，而是扭曲的岩石。
科學家將德克薩斯州的地球與密西西比州進行了比較，密西西比州是另一個地震活躍地區，與德克薩斯州一樣，不靠近構造板塊的湍流邊緣。不過，與德州不同的是，密西西比州北部有記錄的地震歷史要長得多，可以追溯到 1800 年代初。
地下超音波顯示，在德州下方，最新的活動斷層跡象位於 3 億年前的地質層中，比第一個斷層早了 7,000 萬年。踏出了第一步。它上面的所有較年輕的層都是穩定的。
「所有位移都停止在 3 億年前的地層，」馬格納尼說。 「該層沉積後，斷層就沒有移動。”
相較之下，在密西西比地區，岩石講述了過去 6500 萬年來不間斷的斷層活動的故事。
美國中部地震活動率不斷增加，顯示 2008 年前後發生 3 級或以上地震的位置。
鑑於德州最近 3 億年的歷史中沒有斷層，因此沒有已知的地質過程可以解釋其突然爆發的地震。馬格納尼說，除了這些地震是由人類活動引起之外，「沒有其他解釋」。
該研究與其他地震專家透過不同分析得出的推測一致。布蘭皮德說，「我們預計科學界不會有太多阻力」。
「對於沃斯堡盆地地震是否人為的問題，這是一個具有里程碑意義的貢獻，」說克里夫·弗羅利希德州大學奧斯汀分校的地球物理學家並沒有參與這項研究。弗羅利希表示，這項研究消除了石油和天然氣產業有時提出的可能性，即德州的地震是斷層自然循環的一部分，每隔幾千或數百萬年就會發生一次。
他說，地震反射數據提供了強有力的論據，「這些地震是新的、不同的地震」——源自於將廢水注入基底岩石深處的活動。 （「大多數時候是大容量注入，」他說，「而不是小型壓裂作業。」）
2016年3月，美國地質調查局發布了美國可能發生人為地震的區域地圖。關於700萬人面臨這些事件的風險，德州和附近的俄克拉荷馬州是最容易受到影響的州。
「我們希望同事的回應是在其他地方部署這項技術，」布蘭皮德說。馬格納尼說，她希望將地震反射應用於俄克拉荷馬州，該州的地震也出現了異常的增加。
但收集地震反射資料既困難又昂貴，儘管石油和天然氣產業會出售這些資訊。至於為什麼之前沒有人嘗試過這樣做，作者表示，馬格納尼只是第一個提出利用地震反射來尋找古老斷層的人。
還有更多工作要做。馬格納尼說，任何成功的監管過程都需要了解引發人為地震的物理過程。
2017 ©華盛頓郵報
本文原刊於華盛頓郵報。
