Учёные объяснили, почему часть землетрясений при фрекинге имеет предвестники

Гидроразрыв пласта — фрекинг — существенно увеличил добычу нефти и газа в США, Канаде и других странах. Параллельно выросла сейсмическая активность в регионах, где прежде землетрясения были редкостью. Большинство индуцированных землетрясений происходят без какого-либо предупреждения — как и природные. Новое исследование, описанное на Phys.org, показывает, что у некоторых из них всё же есть «подпись» — и это открывает возможность для мониторинга.

Механизм: сначала скольжение, потом толчок

Ключевая находка исследователей: в ряде случаев гидравлическое давление жидкости для фрекинга активирует разлом ступенчато. Сначала разлом начинает медленно, «беззвучно» скользить — процесс, называемый асейсмическим скольжением (aseismic slip). Само по себе оно не порождает сейсмических волн, которые можно почувствовать на поверхности. Но это скольжение создаёт дополнительные напряжения на смежных, ещё «застрявших» участках разлома. Когда накопленное напряжение превышает предел прочности, происходит резкий, сейсмический срыв — собственно землетрясение.

Исследователи изучали сейсмические данные и показали, что в интервале за несколько десятков часов до основного толчка тонкие сейсмические сигналы — микросейсмическая активность — характерным образом изменялись, отражая идущее асейсмическое скольжение.

Что это даёт для управления рисками

Если это медленное скольжение поддаётся обнаружению с помощью чувствительных геофонов или скважинных датчиков, возможно раннее предупреждение. Именно по такому пути шло исследование разлома при землетрясении 2019 года в Sichuan Basin — где 11-месячная предвестниковая активизация была задокументирована ретроспективно и опубликована в Communications Earth & Environment в 2025 году. Работа 2026 года, по всей видимости, развивает эту линию на других случаях.

Практически это означает возможность создания систем «traffic light» — светофорного регулирования операций фрекинга, при котором нарастание предвестниковых сигналов требует снижения объёма или давления закачки, а при критическом уровне — остановки работ. Такие системы уже применяются, но их чувствительность к тонким предвестниковым сигналам ограничена.

Оговорка: предвестниковое асейсмическое скольжение наблюдается не всегда — у части индуцированных землетрясений такая подпись отсутствует, и они происходят без предупреждения. Метод применим лишь к части случаев и требует плотной сети скважинных сенсоров вблизи активных разломов.

Ранее pronedra.ru писал о признаках землетрясений, выявленных ИИ.