Новое исследование южноафриканских сейсмологов выявило скрытую геологическую опасность в регионе, где планируется масштабная добыча сланцевого газа. Серия небольших землетрясений в бассейне Кару указала на наличие глубокого и критически напряженного разлома, который может быть активирован в результате промышленной деятельности. Работа опубликована в журнале Seismological Research Letters. Ранее ученые не заметили 86 000 скрытых землетрясений под Йеллоустонским вулканом за 15 лет

Ученые под руководством Бенджамина Уайтхеда из Кейптаунского университета (ЮАР) проанализировали сейсмическую активность в районе Леу-Гамки, где с 2007 года неожиданно начали фиксироваться подземные толчки. Этот район входит в зону стратегической экологической оценки перед возможным началом разработки крупных месторождений сланцевого газа.

Используя данные чувствительных геофонов и архивные геофизические материалы, исследователи пришли к тревожному выводу. Землетрясения происходят вдоль ранее неизученного разлома, который пронизывает осадочные породы и, вероятно, достигает глубин кристаллического фундамента. Такая структура делает его особенно уязвимым к нагрузкам, которые возникают при добыче сланцевого газа методом гидроразрыва пласта.

«Развертывание нашей локальной сети позволило нам точно определить местоположение и масштаб структуры, в которой произошли землетрясения, — пояснил Бенджамин Уайтхед. — Мы установили, что эта структура, вероятно, гидравлически связана с теми глубинами, на которые может повлиять разработка месторождений».

Хотя самое сильное землетрясение в кластере имело магнитуду всего 4.8, новый анализ позволил детально изучить целую группу слабых толчков. Ученые не только подтвердили их глубину и направление, но и выявили связь с зоной в земной коре, где резко меняется скорость сейсмических волн. Это помогло лучше понять строение опасного разлома.

Обобщая результаты, авторы делают серьезное предупреждение: «Полученные данные свидетельствуют о том, что критически напряженный разлом простирается от предполагаемого места добычи сланцевого газа до фундамента. А это значит, что здесь могут сложиться необходимые условия для возникновения значительной индуцированной сейсмичности».

Это означает, что промышленная деятельность способна спровоцировать в этом районе землетрясения, сила которых может быть существенной. Ученые напоминают, что даже в относительно стабильных регионах, подобных Южной Африке, добыча ресурсов с использованием гидроразрыва и закачки сточных вод уже становилась причиной разрушительных землетрясений.

Сейчас команда из Кейптаунского университета продолжает устанавливать дополнительные геофоны, чтобы лучше оценить сейсмические риски в стране. Уайтхеда и его коллег интересует важный вопрос: являются ли нынешние слабые толчки долгосрочными последствиями более сильных древних землетрясений или же это высвобождение очень старых напряжений в породах. Выводы ученых служат серьезным научным предостережением, которое необходимо учесть при планировании любой крупной промышленной деятельности.