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南卡罗莱纳发生的奇怪地震源于人工湖

日落时分,南卡罗莱纳的蒙蒂塞洛水库。
日落时分,南卡罗莱纳的蒙蒂塞洛水库。 (图片来源:Zoonar GmbH / Alamy Stock Photo)

据地质学家称,美国南卡罗来纳州哥伦比亚市西北部发生的一系列小地震是由40多年前建成的一个人工湖引起的。

据报道,在南卡罗莱纳的蒙蒂塞洛湖附近,震级为2.0级或更低的微小地震刺激了人们的神经国家报纸,但震动并非前所未有。水库引发了一系列的骚乱地震当它在20世纪70年代末首次被填满时。另一小型蜂群发生在1996年至1999年之间。自10月25日以来,该湖附近已经探测到7次地震,南卡罗来纳州自然资源部的数据显示

这些地震是如此之小,以至于站在地面上的人可能只有在震中正上方,附近没有隆隆的车辆时才会注意到它们。

南卡罗莱纳大学(University of South Carolina)地质学荣誉退休教授普拉迪普·塔尔瓦尼(Pradeep Talwani)说,“蒙蒂塞洛没有发生过任何大地震。”他的职业生涯一直在研究人造湖泊引发的地震。他说,追溯到1977年,该地区所有的地震都低于3级。3级以下的地震很少有震感。

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水库诱发地震

蒙蒂塞洛湖发生的事情被称为“水库诱发地震”。塔尔瓦尼告诉Live Science,这种现象在世界上相对较少的油藏中发生。雷竞技首页无论在什么位置,其物理性质都是相同的:储层是建立在含有流体充填裂缝的岩石之上。当更多的水被装载到顶部时,它会渗入裂缝,导致流体迁移并增加压力。最终,压力导致岩石滑动并使周围的地球发出嘎嘎声。这与以水力压裂为目的向油井中泵入流体可能导致地震的原因相同。

大多数情况下,这些人为地震都很小。塔尔瓦尼说,在全球范围内,只有三次由水库引发的6级或以上地震发生过。(地震造成的损失可能会因当地条件和建筑材料的不同而有所不同,但严重损失通常发生在6级。)塔尔瓦尼说,这些破坏性地震发生在水深超过328英尺(100米)的深层水库。相比之下,Monticello湖最深的深度为89英尺(27米)。

塔尔瓦尼说:“与全球的一切相比,蒙蒂塞洛只是个小泥潭。”

观察地震

然而,它一直是一个监控良好的水坑。20世纪60年代,研究人员在科罗拉多州的丹佛市首次了解到水库诱发的地震活动。《纽约时报》1966年发表的一篇文章称,一家名为“落基山军火库”(Rocky Mountain Arsenal)的化学武器设施的运营商钻了一口深井,开始向裂缝严重的岩石中注入废液,在五年内引发了700多次地震山上的地质学家

因此,在蒙蒂塞洛建造时,科学家们就知道水库引发地震的可能性。塔尔瓦尼和他的团队已经在监测和研究北卡罗莱纳-南卡罗莱纳边境附近的乔卡西水库的小型蝗群。

蒙蒂塞洛湖建于20世纪70年代,是附近维吉尔C.夏季核电站的水源。由于科学家们已经知道水库可能引发地震,核管理委员会要求仔细监测该地区的地震活动。塔尔瓦尼的研究小组进行了大部分的监测工作,这让他们对微小地震有了惊人的详细了解,而美国地质调查局的设备通常无法捕捉到这些微小地震。

多年来,这个湖一直是成千上万次微小地震的源头,大多数都非常细微,难以察觉。水库蓄水后的最初地震群并不令人惊讶。但20世纪90年代,也就是蒙蒂塞洛湖建成20年后发生的地震,就有点神秘了。多亏了他们细致的地震监测,塔尔瓦尼和他的同事们能够弄清楚发生了什么。他们发现,随着时间的推移,湖水溶解了矿物“帽”,这些矿物“帽”封闭了岩石中的裂缝。随着这些新裂缝的打开,水就能够进入其中,再次形成压力,导致岩石滑动。

塔尔瓦尼说,类似的事情可能正在蒙蒂塞洛发生,导致新的地震。然而,这是不可能的,因为细颗粒地震监测系统已经不在了。这意味着研究人员只能看到最大的地震,而不能看到帮助他们定位地震活动起源的微小地震。

塔尔瓦尼说:“现在我们不知道发生了什么,因为我们在那个地区只有一个地震监测站。

南卡罗来纳自然资源部的州地质学家斯科特·霍华德说,南卡罗来纳大学的研究人员可能很快会在该地区部署更多的地震仪。霍华德告诉趣味科学网站说,地震可能会逐渐消失,或者在目前的震级水平上继续下去。雷竞技首页

最初发表在Live Science上。雷竞技首页

斯蒂芬妮·帕帕斯

斯蒂芬妮·帕帕斯(Stephanie Pappas)是《生活科学》杂志的特约撰稿人,内容涉及雷竞技首页从地球科学到考古学再到人类大脑和行为。作为科罗拉多州丹佛市的自由撰稿人,她还定期为《科学美国人》和美国心理学协会的月刊《箴言报》撰稿。斯蒂芬妮获得了南卡罗来纳大学的心理学学士学位,以及加州大学圣克鲁兹分校的科学传播研究生证书。

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