유도 지진도

Induced seismicity
시리즈의 일부
지진
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종류들
원인들
특성.
측정.
예측
기타 토픽

유도 지진은 전형적으로 지구 지각의 응력과 변형을 변화시키는 인간의 활동에 의해 발생하는 작은 지진과 진동을 말한다.대부분의 유도 지진은 낮은 규모이다.2004년부터 [1]2009년까지 매년 평균 M4 사건 2건과 M3 사건 15건을 발생시킨 캘리포니아의 간헐천 지열 발전소 같은 몇몇 현장에서는 정기적으로 더 큰 지진이 발생한다.인간유도지진데이터베이스(HiQuake)는 과학적 근거에 따라 제안된 모든 유도지진 발생 사례를 문서화하고 있으며,[2][3] 가장 완벽한 편집본이다.

2015년에 발표된 미국 지질조사국(USGS)의 유도 지진에 대한 다년간의 지속적인 연구 결과에 따르면 1952년 규모 5.7 엘 리노 지진과 같은 오클라호마에서 발생한 대부분의 주요 지진은 석유 산업의 폐수 심층 주입에 의해 유발되었을 수 있다.오클라호마와 같은 프래킹 주에서는 [4]주입량 증가로 인해 엄청난 지진이 발생했습니다."지진율이 최근 미국 중부와 동부(CEUS)의 여러 지역에서 특히 2010년 이후 두드러지게 증가했으며, 과학 연구는 이러한 증가된 활동의 대부분을 깊은 폐기 [5][6][7][8][9][10]: 2 [11]우물에서의 폐수 주입과 연결시켰다."

유도 지진은 또한 탄소 포획 및 저장의 저장 단계로 이산화탄소를 주입함으로써 발생할 수 있으며, 이는 기후 변화를 완화하기 위한 수단으로 화석 연료 생산이나 지구 지각의 다른 원천에서 포착된 이산화탄소를 격리하는 것을 목표로 한다.이 효과는 오클라호마와 서스캐처원에서 [12]관찰되었다.이산화탄소 주입으로 인한 유도 지진 위험을 줄이기 위해 안전 관행과 기존 기술을 활용할 수 있지만, 저장소의 규모가 클 경우 위험은 여전히 크다.유도된 지진의 결과로 인해 지구 지각의 기존 단층이 교란될 수 있을 뿐만 아니라 저장 [13]위치의 밀봉 무결성이 훼손될 수 있다.

유도 지진에 의한 지진 위험은 비정상 지진에 [14]대한 설명이지만 자연 지진과 유사한 기법을 사용하여 평가할 수 있다.지진에 의한 지진의 흔들림은 자연구조지진과 [15][16]비슷한 것으로 보이지만, 파열의 깊이의 차이를 고려할 필요가 있다.이는 자연지진 기록에서 파생된 지반운동 모델을 사용할 수 있음을 의미한다. 강진[17] 데이터베이스에는 유도 지진 데이터보다 더 많은 경우가 많다.이후 지진 위험과 위험에 노출된 요소의 취약성을 고려하여 위험 평가를 수행할 수 있다(예: 지역 인구 및 건물 재고).[18]마지막으로 위험의[19][20] 수정이나 노출 또는 [21]취약성의 감소를 통해 위험을 최소한 이론적으로 완화할 수 있다.

원인들

유체 주입 및 인출이 인근 단층에 미칠 수 있는 영향을 보여주는 다이어그램은 유도 지진 발생을 일으킬 수 있습니다.

유도성 지진은 여러 가지 방법으로 볼 수 있다.2010년대에는 석유와 가스 추출, 지열 에너지 개발 등 지구로부터 유체를 주입하거나 추출하는 에너지 기술이 지진 현상을 일으키는 것으로 발견되거나 의심되고 있다.또한 일부 에너지 기술은 폐기물을 배출하는데, 폐기물은 땅속 깊숙이 주입하여 처리하거나 저장함으로써 관리될 수 있습니다.예를 들어 석유 및 가스 생산 폐수와 다양한 공업 공정에서 발생하는 이산화탄소는 [citation needed]지하 주입을 통해 관리할 수 있다.

인공 호수

크고 깊은 인공 호수의 물기둥은 기존의 단층이나 파단을 따라 현장 응력을 변화시킨다.이러한 저장고에서는 물기둥의 중량이 직접 하중을 통해 총응력을 증가시키거나 증가된 공극수압을 통해 유효응력을 감소시킴으로써 기초단층 또는 파단에서의 응력을 크게 변화시킬 수 있다.이러한 응력의 큰 변화는 단층이나 골절을 따라 갑자기 움직이면서 [22]지진을 일으킬 수 있습니다.저수지 유도 지진 이벤트는 다른 형태의 유도 지진에 비해 상대적으로 클 수 있다.저수지 유도 지진 활동에 대한 이해는 매우 제한적이지만, 330피트(100m) 이상의 높이를 가진 댐에서 지진 발생이 발생하는 것으로 보인다.대규모 저수지에 의해 생성된 추가 수압이 지진 활동에 [23]대한 가장 일반적인 설명입니다.저수지가 메워지거나 배수될 때 유도 지진은 즉시 또는 약간의 시간적 지연으로 발생할 수 있다.

1932년 알제리의 Oue Fodda 댐에서 저수지 유도 지진의 첫 사례가 발생했다.

고이나댐에서 저수지 유발 지진 발생으로 인한 가장 큰 지진이 발생했다.

1967년 규모 6.3의 코이나나가르 지진은 인도 마하라슈트라에서 발생했으며 진원지, 전방 및 여진은 모두 코이나 댐 [24]저수지 근처 또는 아래에 위치했다.180명이 사망하고 1,500명이 부상당했다.지진의 영향은 140마일(230km) 떨어진 봄베이에서 진동과 정전으로 느껴졌다.

이탈리아의 Vajont 댐이 시작되는 동안, 초기 매립 과정에서 지진 충격이 기록되었다.1963년 산사태가 저수지를 거의 메워 대규모 홍수와 약 2,000명의 사망자를 낸 후, 저수지는 배수되었고 결과적으로 지진 활동은 거의 존재하지 않았다.

1975년 8월 1일 캘리포니아 오로빌에서 발생한 규모 6.1의 지진은 최근 건설되고 채워진 거대한 흙을 채운 댐과 저수지에서 발생한 지진에 기인했다.

레소토의 카츠 댐과 타지키스탄의 누렉 댐이 [25]그 예입니다.잠비아에서도 카리바 호수가 비슷한 영향을 미쳤을 수 있다.

약 68,000명의 사망자를 낸 2008년 쓰촨성 지진도 가능한 예이다.사이언스지의 한 기사는 지핑푸 댐의 건설과 매립이 [26][27][28]지진을 촉발시켰을 수도 있다고 시사했다.

일부 전문가들은 중국의 삼협댐이 지진의 [29]빈도와 강도를 증가시킬 수 있다고 우려한다.

채굴

채굴은 주변 암석의 응력 상태에 영향을 미쳐 종종 관측 가능한 변형과 지진 활동을 일으킨다.채굴에 의한 사건의 작은 부분은 광산작업에 대한 손상과 관련이 있으며 광산 [30]근로자들에게 위험을 초래한다.이러한 사건들은 단단한 암석 채굴에서는 암석 폭발로 알려져 있고, 지하 탄광에서는 암석 폭발로 알려져 있다.광산의 폭발 또는 범핑 경향은 주로 깊이, 채굴 방법, 채굴 순서와 기하학, 그리고 주변 암석의 물질 특성에 따라 달라집니다.많은 지하 경암 광산들은 폭발 위험을 관리하고 채굴 [31]관행을 안내하기 위해 지진 감시 네트워크를 운영하고 있다.

지진 네트워크는 다음을 포함한 다양한 광산 관련 지진원을 기록하고 있다.

  • 광산 활동에 의해 발생한 것으로 생각되는 전단 슬립 현상(구조 지진과 유사)대표적인 예로는 1980년 베우차토프[32] 지진과 2014년 오크니 지진이 있다.
  • 내 것과 관련된 내적 사건들이 무너져 내렸어2007년 크랜달 캐니언 광산 붕괴와 솔베이 광산[33] 붕괴가 그 예입니다.
  • 시추 및 발파 등 일상적인 채굴 관행과 관련된 폭발과 사고 광산 [34]재해와 같은 의도하지 않은 폭발입니다.폭발은 전적으로 화학적 탑재물에 의해 발생하기 때문에 일반적으로 "유발" 사건으로 간주되지 않는다.대부분의 지진 감시 기관은 폭발을[35] 특정하고 지진 카탈로그에서 제외하기 위해 세심한 조치를 취하고 있습니다.
  • 굴착 표면 근처의 파단 형성. 일반적으로 조밀한 광산 [30]내 네트워크에 의해서만 감지되는 작은 규모의 이벤트입니다.
  • 슬로프 붕괴, 빙엄 협곡 [36]산사태가 가장 큰 예입니다.

폐기물 처리장

미국 중부 지역의 누적 지진 수지도 중앙의 빨간색 클러스터는 2009년 이후 가장 큰 활동 증가를 경험한 오클라호마 지역과 그 주변을 보여준다.
다음 항목도 참조하십시오.사출정 injection 사출유발지진

유정이나 천연가스정에서 생산되는 물을 폐기할 때 가장 일반적으로 폐기물에 액체를 주입하는 것은 지진을 일으키는 것으로 알려져 있다.이 고염수 물은 보통 소금물 처리(SWD) 유정으로 펌핑됩니다.그 결과 지표면 아래 모공 압력이 증가하면 단층을 따라 움직이게 되어 [37][38]지진을 일으킬 수 있습니다.

가장 먼저 알려진 사례 중 하나는 덴버 북동쪽에 있는 록키 마운틴 아스널에서 온 것이다.1961년, 폐수가 깊은 지층에 주입되었고, 이것은 후에 일련의 [39]지진을 일으킨 것으로 밝혀졌다.

2011년 프라하 부근에서 발생한 규모 5.8의 오클라호마 지진은 20년 동안 압력과 [41]포화도가 증가하는 다공질 심층층에 폐수를 주입한 후 발생했다.[40]2016년 9월 3일 오클라호마주 포니 인근에서 규모 5.8의 강진이 발생한 데 이어 규모 2.6~3.6의 여진이 9차례 발생했다.3+1시간 반 2시간진동이 멀리 테네시주 멤피스와 애리조나주 길버트까지 느껴졌다.매리 팰린 오클라호마 주지사는 지역 비상사태를 선포하고 오클라호마 [42][43]코퍼레이션 위원회가 지역 폐기장에 대한 폐쇄 명령을 내렸다.2015년에 발표된 미국 지질조사국(USGS)의 유도 지진에 대한 다년간의 지속적인 연구 결과에 따르면 1952년 규모 5.5 엘 리노 지진과 같은 오클라호마에서 발생한 대부분의 주요 지진은 석유 [5]산업의 폐수 심층 주입에 의해 유발되었을 수 있다.그러나 2015년 4월 이전에 오클라호마 지질조사국은 지진이 자연적 원인에 의한 것일 가능성이 높고 [44]폐기물 주입에 의한 것이 아니라는 입장이었다.이것은 오클라호마 지역에 영향을 준 많은 지진들 중 하나였다.

2009년 이후 오클라호마에서는 지진이 수백 배 더 자주 발생하고 있으며 규모 3의 지진은 [45]매년 1~2회에서 매일 1~2회로 증가하고 있다.2015년 4월 21일, 오클라호마 지질조사국은 오클라호마에서 발생한 지진의 대부분, 특히 오클라호마 중부와 중북부 지역에서 발생한 지진의 대부분이 [46]처리정에서 생성된 물의 주입에 의해 촉발될 가능성이 매우 높다고 보고 있다.

탄화수소 추출 및 저장

대규모 화석 연료 추출은 [47][48]지진을 일으킬 수 있다.유도 지진은 지하 가스 저장 작업과도 관련이 있을 수 있다.2013년 9월부터 10월까지 발생한 지진 시퀀스는 발렌시아만 연안 21km에서 발생한 지진(스페인)으로 지하 가스 저장 운영(캐스터 프로젝트)과 관련된 유도 지진의 가장 잘 알려진 사례일 것이다.2013년 9월, 주입 작업이 시작된 후 스페인 지진 네트워크는 지진도가 갑자기 증가하였다.약 40일 [49][50]동안 규모(M) 0L.7에서 4.3 사이(가스 저장 운영과 관련된 최대 지진)의 1,000개 이상의 이벤트가 기록되었다.상당한 인구 우려 때문에 스페인 정부는 운영을 중단했다.2014년 말까지 스페인 정부는 UGS 공장의 양허를 완전히 중단했다.2015년 1월부터 캐스터 프로젝트의 거래 및 승인에 관여한 약 20명이 [citation needed]기소되었습니다.

지하수 추출

지하수의 대규모 추출에 의한 지각 응력 패턴의 변화는 2011년 로르카 [51]지진의 경우와 같이 지진을 일으키는 것으로 나타났다.

지열 에너지

자연 대류 열수 자원을 필요로 하지 않는 새로운 형태의 지열 발전 기술인 향상된 지열 시스템(EGS)은 유도 지진과 관련이 있는 것으로 알려져 있다.EGS는 유압 파쇄 기술을 사용하여 투과성을 향상시키거나 만들기 위해 압력으로 유체를 펌핑하는 것을 포함합니다.HDR(Hot Dry Rock) EGS는 유압 자극을 통해 지열 자원을 적극적으로 생성합니다.암석의 특성과 주입 압력 및 유체량에 따라 저장 암석은 석유 및 가스 산업에서 흔히 볼 수 있는 인장 파괴 또는 EGS 노력의 [52]저장고 성장의 주요 메커니즘으로 생각되는 암석의 기존 접합부 세트의 전단 파괴로 반응할 수 있다.

HDR 및 EGS 시스템은 현재 Soultz-sous-Forts(프랑스), 사막 피크 및 간헐천(미국), 란다우(독일), 파라나 및 쿠퍼 분지(호주)에서 개발 및 테스트되고 있다.캘리포니아의 간헐적 지열장의 유도 지진 발생은 주입 [53]데이터와 강한 상관관계가 있다.스위스 바젤의 시험장은 지진 발생으로 인해 폐쇄되었다.2017년 11월 포항시에서 Mw 5.5가 발생해 여러 명이 다치고 피해가 컸다.지진 발생 몇 달 전에만 자극 작업이 이루어졌던 EGS 현장에 대한 지진 시퀀스의 근접성으로 인해 이 지진이 인위적이었을 가능성이 제기되었다.두 개의 다른 연구에 따르면, 포항 지진은 EGS [54][55]작전에 의해 유발된 것으로 보인다.

전 세계 EGS 사이트의[56] 최대 이벤트 수
위치 최대 매그니튜드
대한민국 포항 5.5
간헐천, 미국 4.6
쿠퍼 분지(호주) 3.7
스위스 바젤 3.4
로즈마노우스 쿼리(영국) 3.1
프랑스, 소울츠수포레 (Soultz-sous-Forts) 2.9

MIT의 연구원들은 수압 자극과 관련된 지진은 예측적인 시팅과 다른 기술을 통해 완화되고 통제될 수 있다고 믿는다.적절한 관리를 통해 유도 지진 사건의 수와 규모를 감소시켜 손상 지진 [57]사건의 확률을 크게 줄일 수 있다.

바젤에서 발생한 지진은 HDR 프로젝트의 중단으로 이어졌다.그 후 지진 위험 평가가 실시되어 2009년 [citation needed]12월에 프로젝트가 취소되었다.

유압 파쇄

주요 기사:유압 파쇄

유압파쇄는 저투과성 저수지 암석에 고압유체를 주입해 균열을 유도해 탄화수소 [58]생산을 늘리는 기술이다.이 과정은 일반적으로 너무 작아서 표면에서 느낄 수 없는 지진 사건(모멘트 규모 -3에서 1 사이)과 관련된다. 단, 더 큰 규모의 사건은 [59]제외되지 않는다.예를 들어, 캐나다에서는 앨버타와 브리티시 [60]컬럼비아의 비상식적인 자원에 대규모 사건(M > 4)이 여러 건 기록되었다.

탄소 회수 및 저장

리스크 분석

폐액의 장기 지질 저장과 관련된 기술의 작동은 인근 지역에서 지진 활동을 유도하는 것으로 나타났으며,[61] 심지어 오하이오주 영스타운의 프래킹 폐수 주입에 대해 주입 부피와 압력의 최소화와 지진 휴면 기간의 상관관계가 입증되었다.석탄 화력발전소 및 유사한 노력에서 이산화탄소 저장의 실행 가능성에 특히 관심을 갖는 것은 의도된 CCS 프로젝트의 규모가 이미 지진 [62]발생을 유도하는 것으로 나타난 현재 또는 과거의 운전보다 주입 속도와 총 주입량 모두에서 훨씬 크다는 것이다.따라서 중간 정도의 [13]지진의 경우 지표면으로의 유체 누출 가능성이 매우 높을 수 있으므로 특히 셰일 캡암 건전성에 대한 장기 이산화탄소 저장의 영향과 관련하여 CCS 운영의 위험 가능성을 평가하기 위해 향후 주입 현장의 광범위한 모델링을 수행해야 한다.그러나 대형 지진과 CO 누출을 유발할2 수 있는 CCS의 가능성은 여전히 논란의 여지가 있다.[63][64][65]

감시

이산화탄소의 지질학적 격리에는 지진 발생을 유도할 가능성이 있기 때문에 연구자들은 이 현상과 관련된 위험을 더 잘 관리하기 위해 주입에 의한 지진 발생 위험을 모니터링하고 모델링하는 방법을 개발했다.모니터링은 지상의 움직임을 측정하기 위해 지오폰 등의 계측기로 측정할 수 있습니다.현재 많은 이산화탄소 주입 현장에서는 모니터링 장치를 사용하지 않지만 일반적으로 주입 현장 주변에는 기기 네트워크가 사용된다.모델링은 유도 지진의 가능성을 평가하기 위한 중요한 기법이며, 두 가지 주요 모델이 사용된다.물리적이고 숫자적인.물리적 모델은 프로젝트의 초기 단계부터 측정값을 사용하여 이산화탄소가 더 주입되면 프로젝트가 어떻게 동작할지를 예측합니다.한편, 수치 모델은 저장소에서 일어나는 일의 물리학을 시뮬레이션하기 위해 수치 방법을 사용합니다.모델링과 모니터링은 모두 주입 유도 [12]지진과 관련된 위험을 정량화하고, 더 잘 이해하고, 완화하는 유용한 도구이다.

유체 주입으로 인한 고장 메커니즘

탄소 저장과 관련된 유도 지진 위험을 평가하려면 암석 붕괴의 메커니즘을 이해해야 한다.Mohr-Coulm 고장 기준은 단층 [66]평면에서의 전단 고장을 기술한다.가장 일반적으로, 파괴는 전단 응력의 증가, 정상 응력의 감소 또는 모공 압력의 [12]증가 등 여러 메커니즘으로 인해 기존 단층에서 발생합니다.초임계 CO2를 주입하면 탱크가 팽창하면서 탱크의 응력이 변화하여 인근 고장의 잠재적 고장이 발생합니다.유체의 주입은 또한 저장소의 모공 압력을 증가시켜 기존의 암석 약점 평면에서 미끄러짐을 유발합니다.후자는 유체 [12]주입에 의한 유도 지진의 가장 일반적인 원인이다.

Mohr-Coulm 고장 기준에는 다음과 같이 기술되어 있습니다.

c \ displaystyle_ { } 、 00 \ \ _ { 0} 、 n \ { } μ \ \ sigma _ { n 、 μ \ \ p p p and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and}[12][67] 단층 내 모공 압력 c\ \ _ {에 도달하면 전단파괴가 발생하여 지진을 느낄 수 있다.이 과정은 Mohr의 [12]원에 그래픽으로 표현될 수 있습니다.

CCS에 의한 위험과 다른 주입 방법과의 비교

대규모로 탄소 포집 및 지하 저장과 관련된 유도 지진 위험이 있지만, 현재 다른 주입에 비해 훨씬 덜 심각한 수준이다.폐수 주입, 유압 파쇄 및 오일 추출 후 2차 복구는 모두 지난 몇 [68]년 동안 탄소 포집 및 저장보다 지진 발생을 유도하는 데 크게 기여했다.이 시점에서는 탄소 주입과 관련된 주요 지진 사건은 실제로 발생하지 않았으며, 다른 주입 방법에 의한 지진 발생은 기록되었다.그러한 예 중 하나는 미국 오클라호마에서 엄청난 양의 폐수가 Arbuckle Group 퇴적암에 [69]주입되면서 발생한 대규모 유도 지진이다.

전자기 펄스

고에너지 전자기 펄스는 EMP 발전기에 의한 방출 후 2-6일 이내에 국지적 지진 비율을 증가시킴으로써 구조 운동에 의해 저장된 에너지의 방출을 촉발할 수 있는 것으로 나타났다.방출되는 에너지는 전자파 펄스 [70]에너지보다 약 6배 큽니다.비교적 작은 지진에 의한 구조 응력 방출은 이 [71]지역의 강진으로 인한 응력의 1~17%에 해당한다.강력한 전자파 충격이 실험 기간 동안 지진도를 제어할 수 있고, 오랜 시간이 지난 후 지진도 역학은 [72][73]평소보다 훨씬 더 규칙적이었다.

리스크 분석

위험요소

다음 항목도 참조하십시오.지진 위험

위험은 위험에 노출될 가능성/확률로 정의된다.지진의 위험은 잠재적 지진 발생원, 지진 발생 규모 및 발생률에 따라 달라지며, 일반적으로 확률론적 용어로 표현된다.지진 위험에는 지반 흔들림, 액상화, 지표 단층 이동, 산사태, 쓰나미 및 매우 큰 사건의 융기/침하가 포함될 수L 있다(M > 6.0).유도 지진 사건은 일반적으로 짧은 지속 시간으로 M 5.0보다L 작기 때문에 일차적인 우려 사항은 지반 [74]흔들림이다.

지반 흔들림

지반 흔들림은 건물 및 기타 구조물에 구조적 및 비구조적[75] 손상을 초래할 수 있다.현대 엔지니어링된 구조물의L 구조적 손상은 M 5.0보다 큰 지진에서만 발생하는 것으로 일반적으로 인정된다.구조적 손상의 주요 매개변수는 최대 지반 속도(PGV)이다.지반 진동은 지진학 및 지진 공학에서 보통 최대 지반 가속도(PGA)로 측정된다.PGA가 g(중력)의 18~34% 이상일 경우 중간 정도의 구조적 손상이 발생할 수 있으며 매우 강한 흔들림을 감지할 [76]수 있습니다.드물게 M 3.0 정도의L 소규모 지진에서 비구조적[75] 손상이 보고되었다.댐이나 원자력 발전소 등 중요한 시설에서는 지반 흔들림이 감당할 수 없는 피해를 [citation needed]주지 않도록 하는 것이 중요하다.

인간의 불안

인간의 불안은 유도 지진의 위험을 결정하는 또 다른 요인이다.불안은 낮은 지반 흔들림으로 인한 인간의 우려를 말한다.주입에 의한 지진은 일반적으로 규모가 작고 지속 시간이 짧기 때문에 인간의 불안은 펠트 사건과 [citation needed]관련된 유일한 또는 일차적인 위험이다.

확률론적 지진 위험 분석

확대 판독 – 확률론적 지진 위험 분석(PSHA) 소개

확률론적 지진 위험 분석(PSHA)은 가능한 모든 지진(자연적 지진과 유도적 지진 모두)[77][78][79][80]을 고려할 때 지반이 현장의 특정 임의 수준 또는 임계값에 도달할 가능성을 정량화하는 것을 목적으로 한다.미국과 캐나다의 건축 법규뿐만 아니라 [77][81]지진 사건의 피해로부터 댐과 원자력 발전소를 보호하는 데 사용된다.

주요 입력 사항

소스 존의 특성화

지진 위험 분석을 위해서는 현장의 지질학적 배경을 이해하는 것이 전제 조건이다.가능한 지진 사건에 기여하는 매개변수는 분석 전에 이해해야 한다.암석의 형성, 지표면 구조물, 단층 위치, 응력 상태 및 가능한 지진 사건에 기여하는 기타 매개변수가 고려된다.현장의 과거 지진 기록도 필요합니다.[citation needed]

반복 패턴

연구현장에서 발생한 모든 지진의 규모는 아래와 같이 구텐베르크-리치터 관계에 활용할 수 있다.

서 M M은 지진 이벤트의 규모,N(\ N은 M M보다 큰 규모의 이벤트 수, a는 속도 매개 변수,(\ b는 기울기입니다.a)와 b( a이전 지진 카탈로그를 연구함으로써 장소에 대한b를 해석할 수 있으므로 일정 규모 이상의 지진 발생 횟수(확률)[77][82]를 예측할 수 있다.

접지 운동

지면 운동은 진동 진폭, 주파수 및 지속 시간으로 구성됩니다.지상 운동을 설명하는 데 PGV(피크 접지 속도)와 PGA(피크 접지 가속도)가 자주 사용됩니다.PGV와 PGA 파라미터를 특정 부위의 Modified Mercali Intensity(MMI; 수정 메르칼리 강도)와 조합함으로써 지반 운동 전위 방정식을 이용하여 유도 지진 사건과 관련된 [77]지반 운동을 추정할 수 있다.

방법론

표준 PSHA는 [83]예측을 위한 다양한 모델을 생성하기 위해 다양한 입력의 분포를 사용한다.또 다른 방법은 PSHA에서 [77][14]몬테카를로 시뮬레이션을 결합하는 것입니다.모든 매개변수와 이들 매개변수의 불확실성을 고려함으로써 해당 현장의 지진 위험을 [citation needed]통계적으로 설명할 수 있다.

산출량

결국, PSHA는 규모와 거리 모두에서 유도 지진에 의한 잠재적 손상의 추정을 제공할 수 있다.이 분석에서는 MMI, PGA 또는 PGV에 의해 손상 임계값을 설정할 수 있다.확률론적 위험 분석에 따르면 위험은 5km 이내에서는 효과적으로 완화될 수 없다. 즉,[77] 현장에서 5km 이내에서는 어떠한 운영(제외 구역)도 수행해서는 안 된다.또한 현장에서 [77]25km 이내에 실시간 모니터링과 즉각적인 대응 프로토콜이 요구될 것을 제안한다.

경감

유도 지진은 기반시설에 손상을 줄 수 있으며 브라인과 CO2 [84]누출로 이어질 수 있다.폭발로 인한 지진 발생을 예측하고 완화하는 것이 더 쉽다.일반적인 완화 전략에는 단일 폭발에 사용되는 다이너마이트의 양과 폭발 위치를 제한하는 것이 포함된다.그러나 주입 관련 유도 지진의 경우 규모뿐만 아니라 언제 어디서 유도 지진 이벤트가 발생할지 예측하는 것은 여전히 어렵다.유체 주입과 관련된 유도 지진 사건은 예측할 수 없기 때문에 대중의 관심을 더 받고 있다.유도 지진은 대중을 걱정시키는 산업 활동으로부터의 연쇄 반응의 일부일 뿐이다.유도 지진에 대한 인상은 [85]사람마다 매우 다르다.사람들은 자연 [86]지진보다 인간 활동에 의한 지진에 대해 부정적으로 느끼는 경향이 있다.공공의 두 가지 주요 관심사는 사회기반시설에 대한 손상과 [85]인간의 행복과 관련이 있다.대부분의 유도 지진 사건은 M 2 미만이므로 물리적 손상을 야기할 수 없다.그러나 지진 발생이 느껴져 피해나 부상을 입었을 때, 그 지역에서 석유나 가스 작업을 하는 것이 적절한지에 대한 일반인들의 의문이 제기됩니다.대중의 인식은 지역 주민의 인구와 관용에 따라 달라질 수 있다.예를 들어, 비교적 인구가 적은 시골 지역인 북부 캘리포니아의 지진 활성 간헐천 지열 지역에서는 현지 인구가 M 4.5까지 [87]지진을 견딜 수 있다.규제 기관, 업계 및 연구자에 의해 조치가 취해졌습니다.2015년 10월 6일, 캐나다에서는 유도 지진 [88]위험 관리를 위해 신호등 시스템 또는 프로토콜을 시행하는 것이 얼마나 효과적인지를 논의하기 위해 산·관·학·일반인들이 모였다.

신호등 시스템

유도 지진의 가능한 결과를 완화하기 위해서는 위험 및 위험 평가가 필수적이다.TLS(Traffic Light Protocol)라고도 불리는 TLS(Traffic Light System)는 유도 지진의 직접적인 경감 방법으로서 기능하는 교정된 제어 시스템입니다.그 장점은 특정 현장의 유도 지진의 지반 흔들림에 대한 지속적인 실시간 모니터링과 관리를 제공하는 것이다.TLS는 2005년 중앙 아메리카의 향상된 지열 발전소에서 처음 구현되었습니다.석유 및 가스 운영의 경우 영국에서 사용되는 시스템에 의해 가장 널리 구현되는 작업이 수정됩니다.보통 TLS에는 2종류가 있습니다.첫 번째 타입은 보통 작은 것부터 큰 것까지 다른 임계값을 설정합니다.유도 지진도가 더 작은 문턱값에 도달한 경우 운영자 자신이 운전 변경을 이행해야 하며 규제당국에 통보해야 한다.유도 지진도가 더 큰 임계값에 도달하면 운전을 즉시 중단해야 합니다.두 번째 유형의 신호등 시스템은 하나의 임계값만 설정합니다.이 임계값에 도달하면 작업이 중지됩니다.이를 "스톱 라이트 시스템"이라고도 합니다.신호등 시스템의 문턱값은 지역에 따라 국가 간 및 국가 내에서 다릅니다.그러나 유도 지진에 대한 위험 평가와 내성은 주관적이고 정치, 경제 및 [89]대중의 이해와 같은 다른 요소에 의해 형성된다.

전[90] 세계 신호등 시스템
나라 위치 메이저 오퍼레이션 TSL
스위스 바젤 개량형 지열 시스템 예정대로 동작: PGV < 0.5 mm/sL, M < 2.3, 펠트 리포트 없음

규제당국에 알립니다. 주입률 증가 없음: PGV 2 2.0 mm/sL, M 2 2.3, 소수의 펠트 보고서

주입률 감소: PGV 5 5.0 mm/s, ML 2 2.9, 많은 펠트 리포트

펌핑 중단; 블리딩 웰: PGV > 5.0 mm/s, ML > 2.9, 일반적으로 느껴짐

영국 전국 단위 셰일가스의 유압 파쇄 계획대로 작동:ML < 0

주의하여 조작한다.주입속도를 낮추고 모니터링을 강화한다: 0 mL M 0 0.5

작업 일시 중단:ML > 0.5

미국 콜로라도 유압 파쇄, 폐수 처리 작업 수정: 표면에서 느껴짐

작업 일시 중단:ML 4 4.5

미국 오클라호마 주 폐수 처리; 유압 파쇄 운영자 완화 절차 에스컬레이션 검토 : ML 2 2.5 、 0 3.0

작업L 일시정지: M 3 3.5

미국 오하이오 주 폐수 처리; 유압 파쇄 계획대로 작동:ML < 1.5

조절기에L 알립니다: M 1 1.5

운영계획 수정 : 2.0 mL M 2 2.4

작업을 일시적으로 정지합니다.ML 2 2.5

작업을 일시정지합니다.ML 3 3.0

캐나다 앨버타 주, 폭스 크릭 지역 유압 파쇄 계획대로 수술하다:ML<>2.0

;경감 계획을 실행:2.0≤ 맥스 주사의 5km내에 4.0≤은 금감원에게 통보해야 한다.

;작업을 중지하다:맥스 주사의 5km내에 4.0≥은 금감원에게 통보해야 한다.

캐나다 붉은 사슴 지역, 앨버타 유압식 Fracturing 계획대로 수술하다:ML<>1.0

;경감 계획을 실행:1.0≤ 맥스 주사의 5km내에 3.0≤은 금감원에게 통보해야 한다.

;작업을 중지하다:맥스 주사의 5km내에 3.0≥은 금감원에게 통보해야 한다.

캐나다 브리티시 컬럼비아 유압식 Fracturing :맥스 ≥ 4.0또는 지반 운동은 시추의 판의 3km이내에서 표면에 나타나 작업 중단하라.

핵폭발

핵 폭발은,지만 미국 지질 조사소에 따르면, 결과 지진 활동이 원래 핵 실험보다 일반적으로 과다한 여진을 만들어 내지 않으면 에너지가 넘친다 지진 활동을 일으킬 수 있다.핵 폭발은 대신 폭발 초기 충격파를 강화하고, 암석에 보관했다 탄성 변형 에너지 출시할 수 있습니다.[91]

다음 항목도 참조하십시오.피로산증후군

미국 국립 연구 위원회 보고서

미국 국립 연구 위원회(National Research Council)의 2013년 보고서는 지진을 일으킬 수 있는 셰일 가스 회수, 탄소 포획 및 저장, 지열 에너지 생산, 재래식 석유 [92]및 가스 개발 등 에너지 기술의 가능성을 조사했습니다.보고서에 따르면 미국의 수십만 개 에너지 개발 현장 중 극히 일부만이 일반인에게 눈에 띄는 수준의 지진 발생을 유발했다.그러나 과학자들은 지진 현상을 유발하는 일반적인 메커니즘을 이해하지만 자연암계에 대한 정보가 불충분하고 특정 에너지 개발 [93]현장의 검증된 예측 모델이 없기 때문에 지진의 규모나 발생을 정확하게 예측할 수 없다.

보고서는 수압파쇄가 사람이 느낄 수 있는 지진을 유발할 위험은 낮지만 수압파쇄 등 에너지 기술에 의해 생성된 폐수를 지하에 주입하는 것은 이러한 지진을 일으킬 위험이 높다고 지적했다.또한 과도한 이산화탄소를 지하에 저장하는 기술인 탄소 포집 및 저장은 상당한 양의 유체가 [93]오랜 시간에 걸쳐 지하에 주입되기 때문에 지진 이벤트를 유발할 가능성이 있다.

유도 지진 사건 목록

테이블

날짜. 원인 세부 사항 매그
1951 지하 핵실험 버스터-장글 작전(Operation Buster-Jangle)은 1951년 말 네바다 실험장에서 미국이 수행한 7차례의 (대기권 6개, 분화구 1개) 핵무기 실험이다.이것은 최초로 실시된 지하 핵무기 실험이었다. 알 수 없는
1952 프래킹 2015년에 발표된 미국 지질조사국(USGS)의 유도 지진에 대한 다년간의 지속적인 연구 결과에 따르면 1952년 규모 5.7 엘 리노 지진과 같은 오클라호마에서 발생한 대부분의 주요 지진은 석유 산업의 폐수 심층 주입에 의해 유발되었을 수 있다."지진율이 최근 미국 중부와 동부(CEUS)의 여러 지역에서 특히 2010년 이후 두드러지게 증가했으며, 과학 연구는 이러한 증가된 활동의 대부분을 깊은 폐기 [94]우물에서의 폐수 주입과 연결시켰다." 5.7
1967년 12월 11일 인공 호수 1967년 코이나나가르 지진은 12월 11일 인도 마하라슈트라 주 코이나나가르 마을 근처에서 발생했다.규모 6.6의 지진이 발생했으며 메르칼리 최대 강도는 VII(심각)였다.이 사건은 코이나 댐 부지 근처에서 발생해 유도 지진에 대한 의문이 제기됐으며 최소 177명의 사망자와 2200명 이상의 부상자가 발생했다. 6.6
1971년 11월 6일 지하 핵실험 미국 원자력 위원회가 알래스카 암치트카 섬에서 발생했어요이 실험은 그로메트 핵 실험 시리즈의 일부로서, LIM-49 스파르타 탄도탄 요격 미사일의 탄두 설계를 시험했다.거의 500만 톤의 TNT에 상당하는 폭발력을 가진 이 실험은 지금까지 폭발한 것 중 가장 큰 지하 폭발이었다.환경 운동 단체인 그린피스는 이 실험에 반대하려는 노력에서 비롯되었다. 7.1 MB
1973 지열 발전소 1973년에 4.6이 발생했고 그 [96]후 진도 4의 사건이 증가했지만, 간헐천에 물을 주입하면 진도 0.5에서 3.0의 지진이 발생한다는 연구 결과가 나왔다. 4.6
2006년 10월 9일 지하 핵실험 2006년 북한 핵실험 4.3 MB
2009년 5월 25일 지하 핵실험 2009년 북한 핵실험 4.7 MB
2011년 11월 5일 주입 우물 2011년 오클라호마 지진 5.8[99]
2013년 2월 12일 지하 핵실험 2013년 북한 핵실험 5.1[100]
2016년 1월 6일 지하 핵실험 2016년 1월 북한 핵실험 5.1[101]
2016년 9월 9일 지하 핵실험 2016년 9월 북한 핵실험 5.3[102]
2017년 9월 3일 지하 핵실험 2017년 북한 핵실험 6.3[101]

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