Fremkaldt jordskælv

Et induceret jordskælv er et jordskælv udløst direkte eller indirekte af menneskelige aktiviteter. Det sker, når mennesket modificerer spillet af viskoelastiske og poro-elastiske geologiske kræfter og spændinger , for eksempel via geografiske, tredimensionelle og tidsmæssige modifikationer af vægt, spændinger, trykfronter, kompressionspunkter, forskydning af mekaniske brudgrænser for klipper, etc.).

Det kan skyldes en intens eksplosion (f.eks. Nukleare test underjordiske mikrogeologiske genbalanceringer efter store steder ( miner dybt i det fri, Suez-kanalen ) eller ekstraktion, injektion eller fortrængning eller lokal ophobning af "  geologiske væsker " ( gas , olie , vand ) i mekanismerne for overfladeskorpusbrud.

Det har generelt meget lokale virkninger og er ofte umærkeligt for mennesker. Men det kan undertiden virke på geologiske objekter i skalaer på titusinder af kilometer.

Da mineaktivitet bliver mere og mere produktiv og dyb, kan denne risiko vokse. Især har udnyttelsen af skifergas forårsaget en eksponentiel stigning i disse jordskælv (som i 2017 kan påvirke op til 3,5 millioner amerikanere).

Sagen om jordskælv forårsaget af kulminedrift

En forbindelse mellem dyb kulminedrift og jordskælv, der påvirker minedrifter, blev mærket så tidligt som i 1860'erne , efter at små skælv med jævne mellemrum rystede de første mineområder, herunder i Tyskland. I 1884 er Karl Fuchs (geolog og mineralog, professor ved universitetet i Heidelberg bekymret over det i 4. udgave (på fransk) af sin undersøgelse af vulkaner og jordskælv. Citerer flere eksempler såsom et jordskælv. Fandt sted i Charleroi i 1869 hvor "jorden var revnet mange steder, og man kunne bemærke mange nedsænkning af jorden" og i Kohlscheid (kulbassin nær Aachen ), hvor det samme år mærkes et jordskælv eller i henholdsvis Herzogenrath og Aix-la-Chapelle i september ogOktober 1873. Den Ruhr var påvirket af flere lokale jordskælv 1860 til at 1870 , Fuchs bemærker, at disse stadig er områder, der berøres af en intensiv og seneste kulminedrift. Det fortsætter i 6 th udgave af hans bog (dateret 1895 ). Han mener, at ud over de hulrum, som minegallerierne efterlader, en nedbrydning af kul i fyretamp også producerer yderligere underjordiske hulrum, kilder til langsom nedsænkning eller pludselig kollaps, der manifesterer sig på overfladen som jordskælv.

Som Kevin Troch, en kulminedrivningshistoriker, for nylig har vist, vil geologer tæt på kulminerne (såsom den belgiske Jules Cornet eller De Munck i Europa) i årtier dog nægte enhver mulighed for en årsagssammenhæng mellem miner og jordskælv. , og skønt forskere som Lancaster (direktør for Royal Observatory of Belgium ) meget tidligt mistænkte en forbindelse med nedbrydning af minedrift og / eller med de sammenbrud, som de undertiden involverer på overfladen, især afhængig af resultaterne af de første seismologiske stationer.

I det næste århundrede ( XX th  århundrede) disse jordskælv er hyppigere og vække mistanke i tysk og polsk; et første laboratorium til overvågning af induceret seismicitet blev oprettet i Bochum (Ruhr-kulbassinet) i 1908 og derefter i 1920 i Øvre Schlesien i Polen.

Frankrig og Belgien undrer sig, men kulminerne og deres geologer benægter deres ansvar (hvilket ville være en kilde til meget høj økonomisk kompensation, hvis det blev anerkendt, når de allerede står over for omkostningerne ved nedsænkning og andre mineulykker og skader.

I 1898 fremsætter Eugène Lagrange (professor i fysik ved Royal Military School of Belgium) hypotesen om, at en stigning i seismicitet går forud for ”fyrede-eksplosionerne” - inden det belgiske samfund for geologi, paleontologi og hydrologi - at installere fem andre stationer, der ville færdiggøre den i Uccle (den første bygget i Belgien, i 1899): han forestiller dem på kysten, på niveau med en aksel af Agrappe kulmine i Frameries , i træ af Colfontaine, i porfyr stenbrud af Quenast og i Liège (også i et minegalleri ). Disse stationer kunne forbedre minesikkerheden (men også besvare spørgsmål stillet af De Munck om induceret seismicitet). Agrappe kulminerne accepterer installationen af ​​en seismograf i et af sine gallerier.

Efter et jordskælv, der rystede Scarpe-dalen i 1896 , spekulerede De Munck på, om “de regioner, der blev udvundet af kulindustrien og svækket ligevægt, der strækker sig både ind i Pas-de-Calais, i Nord-afdelingen og i Belgien, ikke blot havde lidt virkningen af ​​alvorlige underjordiske forstyrrelser, der også opfattes i forskellige dele af kloden, eller hvis dette ikke er det naturlige resultat af et sæt seismiske fænomener observeret i udlandet kort før datoen for det fransk-belgiske chok den 4. september [1896] " "

Paul Habets, professor i minedrift ved det frie universitet i Bruxelles, insisterer på "vigtigheden af, at der ville være at auskultere jorden i kulregionerne i vores land. Han påpeger, at der ved siden af ​​de vibrationer, der påvirker hele regionen, er lokale bevægelser, ofte vigtigere, som følge af nedsænkning forårsaget af selve operationen. Disse bevægelser kan også have indflydelse på frigivelsen af ​​fyretamp, og det er vigtigt at skelne mellem stigningerne i frigivelser på grund af disse makrosismer og dem, der ville være produceret af mikrosismerne af endogen oprindelse ” Ernest Van den Broeck (generalsekretær for det belgiske samfund af geologi)18. juli 1898spørger han sine kolleger: "Hvad er forholdet mellem den normale og unormale udslip af fyrampe med meteorologiske fænomener som atmosfærisk tryk, magnetisme, seismiske manifestationer, elektrisk tilstand, nedsænkning forårsaget af årsager? naturlig eller utilsigtet? » Og for at besvare dette spørgsmål ønsker han at etablere seismografer, der er i stand til at registrere mikroseismiske begivenheder nær udvindingssteder.

I 1903 placerede det belgiske samfund for geologi, paleontologi og hydrologi seismografer ved Quenast og ved Agrappe-kulminerne i Grand-Trait- pit (850 meter dyb) for at opdage mulige forbindelser mellem fyretamp og små jordskælv, men de vil være til ringe brug og vil ikke være bæredygtig på grund af mangel på god elforsyning og mangel på finansiering fra kulminerne og den belgiske regering. Eugène Lagrange klagede over det i 1904, men præsenterede data for Frameries- webstedet for Société under sit møde om21. marts 1906. Uden tvivl af frygt for resultaterne blev projektet opgivet med hensyn til seismograf af Agrappe-kulminen  ; projektet er ikke engang nævnt efter 1907 .

På den industrielle side benægter belgiske og franske geologer hurtigt ethvert ansvar for analysen i forekomsten af ​​jordskælv i regioner, der tidligere blev anset for at have meget lidt seismisk aktivitet. For jordskælv i Scarpe-dalen ( 1896 ) og Mons ( 1911 ) bestrider Jules Cornet, Henri Douxami, Fernand Montessus de Ballore blandt andet ethvert ansvar fra kulindustrien og kvalificerer deres mulige modstandere som adabulatorer og charlataner.

Jules Cornet og Henri Douxami hævder mod et stort antal forskere (mindre specialiseret i minedrift og derfor mindre lyttet til), at Havré- rysten, der opstod i 1887 , simpelthen var knyttet til tilstedeværelsen af ​​adskillige fejl og forskydninger i kridtlandene. kulmarken og ikke på grund af kulminedrift.
Douxami insisterer på omfanget af den epicentrale zone af jordskælvet (27 kilometer), som han synes "er enig i vanskeligheder med årsagen, der generelt påberåbes [...] vi mener den afvanding, der frembringes ved fremskridt med udnyttelsen, der fører til en afregning af jordskælvet. "gamle gallerier afvandet, utilstrækkeligt fyldt op". Montessus de Ballore sagde i 1906, at ”  Kulstrimlen er ret rig på epicentre i hele sin længde og er undertiden blevet rystet af alvorlige jordskælv […] I Douaisis-bækkenet tilskrives disse jordskælv generelt sammenbrud eller bosættelser i gamle forladte gallerier. Denne opfattelse modsiges af de klassiske studier af Jicinski. Han har ved adskillige observationer vist, at jordens bevægelser som følge af udnyttelse af miner er fænomener med ekstrem langsomhed, der kræver flere år at blive fuldstændig perfektioneret, hvilket i henhold til selve formen for deres dannelse udelukker enhver mulighed for pludselig ryk, seismisk i en nøddeskal. Chokerne ved Douaisis har ofte en meget lokal karakter, og dem fra 12. september 1888 og 9. december 1892 i Sin-le-Noble var, siges det, ledsaget af sammenfaldende bygninger. Så hvis vi henviser til de tidligere nævnte undersøgelser, i stedet for at se i sidstnævnte en bekræftelse af den nuværende opfattelse, vil det være nødvendigt at betragte nedgangen snarere som en konsekvens af jordskælvet end som dets oprindelse  ” .

Jules Cornet bekræfter i en undersøgelse af jordskælvet i Scarpe-dalen i 1896 og derefter i en artikel om Mons-jordskælvet (offentliggørelse af 1911), at de hulrum, der stammer fra kulminedrift, under ingen omstændigheder kan have forårsaget disse jordskælv: Ifølge ham , skaber afvandingen langsom og gradvis nedsænkning kilder til nedsænkning og revner i bygninger, men er aldrig en kilde til pludselige stød og endnu mindre af mærkbare forstyrrelser over store områder. Dette synspunkt gentages regelmæssigt af belgiske geologer (ofte tidligere studerende ved Cornet, som et autoritetsargument, for eksempel af C Charlier, Fourmarier eller endda R Marlière A Renier eller endda C Stevens.

I 1912 lukkede Lille-geologen Henri Douxami (ven af Jules Gosselet ) debatten med en artikel baseret på en udtømmende undersøgelse foretaget af Gosselet af jordskælv i det nordlige Frankrig fra 330 til 1911, som han søgte årsagerne til, mens han benægtede den offentlige mening, der forbandt de nylige jordskælv til pludselige bosættelser i dybe områder, der er blevet fjernet for vand og utilstrækkeligt opfyldt igen; "Afvanding og generelt underjordiske operationer giver kun anledning til langsom og gradvis nedsænkning, der sænker jorden og kan knække huse, men der opstår aldrig pludselig rysten eller særlig følsom rystelse. Over store områder [...] For et bestemt antal forskere, de bevægelser, der har så dybt forstyrret og forvredet lagene af kul, at vi udvinder i dag, er endnu ikke forbi: den overbelastning, der overstiger kulet i Hainaut, er faktisk foldet og furen besat af Sambre og Meuse ved foden af ​​Ardennerne er en fure, der er blevet mere udtalt, siden mennesket har eksisteret, som M. Cornet har vist. M. Jules Gosselet afslørede eksistensen af ​​store brud eller fejl, der påvirkede kridt- og tertiærlandene nyere end kul. Der er derfor ingen tvivl om, at kulstrimlen, der strakte sig fra Boulonnais i Frankrig til Dortmund i Tyskland, er en ustabil region, hvor geologer har observeret meget nylige jordbevægelser, men for os er dette kun de fejl og brud, der påvirker kulmarkerne og den overbelastning, der overvinder dem eller simpelthen den sidstnævnte, der på nuværende tidspunkt kan være sæde for bevægelser, der giver anledning til overfladiske jordskælv ” . Der er dog en undtagelse for jordskælvet i31. oktober 1873i en saltmine (i Varangeville-Saint-Nicolas i Lorraine), men i en ikke-kul-sammenhæng; ”  Et jordskred [...] forårsagede en rysten af ​​jorden, som blev mærket i Nancy 12 kilometer væk. Det er, så vidt vi ved, et af de sjældne eksempler i vores region på et jordskælv, desuden meget lokaliseret, tilsyneladende på grund af menneskelig udnyttelse  ” .

Ingen af ​​disse påstande er dog videnskabeligt bevist, men tillader kulminerne i Nord-Pas-de-Calais og Belgien at benægte ethvert ansvar i inducerede jordskælv, mens andre steder i Europa viser værktøjer til overvågning af induceret seismicitet i kulminer det modsatte. Det belgiske samfund for geologi, paleontologi og hydrologi opgiver sit overvågningsnetværksprojekt over for bremserne fra kulminerne og regeringen. Det er CEA, som senere for sine nukleare anlæg vil styre seismografnetværket ( “LDG Network” i CEA).

Ifølge Kévin Troch kan denne benægtelse af induceret seismicitet fra geologer, regeringer og kulminearbejdere forklares med de meget høje risici for at se minedrift er forbudt eller bliver ulønnsomt, hvis det videnskabeligt blev påvist. Ransart- jordskælvet (1911) blev således analyseret af Cambier, der vidste, at det kunne true kulminerne i den nordøstlige del af Charleroi og Basse-Sambre, hvis det blev tilskrevet udnyttelse. Kulminerne står over for de stigende omkostninger ved overfladebrydning af følgevirkninger, som heldigvis er geografisk meget lokaliserede i modsætning til de inducerede jordskælv, som kan påvirke titusinder af km2 med potentielt mange flere sagsøgere og en risiko for kulminedriftstvister og arbejdsløshed. Af tusinder af familier . Jules Cornet og Henri Douxami lykkes med at konsolidere branchen eller i det mindste at opretholde tvivlen, men andre geologer hævder, at der er jordskælv induceret af dehouille. Dette er tilfældet med F Montessus de Ballore, der i slutningen af ​​sit arbejde med seismologisk geografi skaber navnet " pseudoseismer " for at betegne disse jordskælv forårsaget af minearbejde. Baseret på Jules Gosselets arbejde bestrider han de negative konklusioner fra Jicinsky og Cornet, som han anser for at være " for kategoriske ", idet han bemærker, at disse minedriftskælv har "  meget specielle egenskaber: deres udvidelsesområde er næsten nær cirkulært og næppe overstiger 7 til 8 kilometer; intensiteten af ​​chokket, stort nok i midten, falder med en meget større hastighed end ved almindelige jordskælv. Hvis man ikke har, i det mindste som man tænker, en rent naturlig oprindelse, men afhængig af kunstige årsager, kan man kvalificere dem som "pseudoseismer"  "  "; Han beder om, at den inducerede seismicitet skal være genstand for prioriteret forskning for kulminerne i Frankrig og Belgien og modsætter sig således sine kolleger Jules Cornet og Jicinsky uden at blive hørt: Agrappe-stationen er opgivet. Og forskning i induceret seismicitet vil aldrig blive udført i disse to lande, fordi det er umuligt uden støtte eller værre uden kulminerne.

Kilder til inducerede jordskælv

Vi kender forskellige kilder til inducerede jordskælv:

Sikkerhed

Det inducerede jordskælv er en geoteknisk og sikkerhedsmæssig begrænsning, der skal tages i betragtning.

Sensorer forbundet med et advarselssystem og matematiske modeller kan bruges til at styre denne risiko. I nogle tilfælde har vi forventet ved at udløse nedsænkning (f.eks. "Hulning i" minegallerier).

Omfang og forekomst

De inducerede jordskælv er stadig dårligt forstået. Deres eksistens er ikke længere i tvist, men deres størrelse er genstand for debat, ligesom tiden til jordskælvets begyndelse (og dens efterskælv) er begyndt. En overvågning af seismisk afslutning på nogle aflejringer har vist, at der blev produceret mange jordskælv med lav styrke (mindre end 3) under operationen, men også nogle gange længe efter dette, hvilket klassisk geomekanisk forklarer, men næppe forventet (amplitude, forekomst og varighed).

Den første dokumenterede sag er den beslaglæggelse af Lake Mead, som i USA i 1935 blev efterfulgt af en række små jordskælv (i størrelsesorden mindre end 5) registreret i Nevada og Arizona . I 1967 , den indsprøjtning af væsker mod produktionssted for kemiske våben i Rocky Mountain Arsenal  (i) i Colorado , havde forårsaget et jordskælv af størrelsesorden 4,9; den største observeret indtil generaliseringen af skifergasudnyttelse i USA fra 2009 .

I Frankrig

I Frankrig har undersøgelser udført på Lacq-gasfeltet ( Pyrénées-Atlantiques ) vist, at belastninger, der anses for at være "svage" (<1 M Pa ) forbundet med faldet i tryk i aflejringen, genererede betydelig seismisk aktivitet (op til ' ved 4,2 på Richter-skalaen ), derefter opretholdt i to årtier af endnu mindre forstyrrelser (ca. 0,1 MPa); disse er omkring 1000 begivenheder registreret i tyve år 1920 år, i størrelsesorden mellem 1 og 4,2. En modellering af de viskoelastiske og poro-elastiske spændingsoverførsler induceret af udnyttelsen af ​​Lacq-gassen har vist en mulig forbindelse (men som ikke kan påvises med sikkerhed) med større jordskælv af den nordpyreneanske fejl, der ligger 30  km længere sydpå.

Også i Frankrig blev der registreret et jordskælv med styrke 4,9 25. april 1963efter beslaglæggelse af Monteynard-dæmningen ( Vercors , Frankrig), måske som et resultat af infiltrering af vand i klodsens mikrofrakturer foretrukket af vandets højde ( Darcy's lov ), dette som kunne have induceret en lavere modstand af grundfjeld til brud, når den blev udsat for det yderligere tryk fra vandmassen, der blev tilbageholdt af dæmningen.

Denne begivenhed blev brugt til at forbedre kendskabet til netværket af potentielle seismiske fejl syd for Grenoble.

Canada

Hydro-Quebec , som har bygget flere store reservoirer i det nordlige Quebec siden 1950'erne, rapporterer om flere hændelser med induceret seismicitet, der opstod under fyldning af reservoirer. Således opstod der et jordskælv med en styrke på 4,1 iOktober 1975, når man fylder Manic-3 reservoiret , på North Shore .

Det samme fænomen blev bemærket under påfyldningen af reservoiret i La Grande-2 kraftværket , dæmningsbyggeren målte en første række jordskælv med en styrke på 1,0 under reservoiret, der ligger i det canadiske skjold , et område, der normalt er anerkendt for dets lav seismicitet. Denne første periode på tre uger blev fulgt, 45 dage senere ved en stigning på grund af forøget hastighed af påfyldning under 1979 foråret Freshet  ; "På mindre end seks timer fandt 20 begivenheder sted i denne region," fortæller en rapport fra James Bay Energy Company , projektleder. Stærkere rystelser - op til styrke 4 - blev bemærket i fra 1981 til 1984 under påfyldning af La Grande-3 reservoiret , der ligger ca. 125  km opstrøms.

Jordskælv induceret af hydraulisk brud er også et problem. En undersøgelse afnovember 2016offentliggjort i Science er baseret på analysen af ​​de seismiske virkninger af 6 boresteder nær Fox Creek (nordvestlige Alberta ): Talrige inducerede jordskælv opstod, hovedsagelig under injektioner, men nogle flere måneder efter. Det største jordskælv (styrke 3,9) den23. januar 2015blev således udløst to uger efter afslutningen af ​​frackingen. Ifølge undersøgelsen synes en lavere genopretning af brudvæske (kun 7% i dette tilfælde) at være et forudsigeligt indeks over risikoen for et forsinket induceret jordskælv (Dette væsketab kan betyde tryk på en fejl, som kan føre til en række jordskælv spredt over flere måneder). Forfatterne anbefaler, at boremaskiner nu tager disse risici i betragtning, især når de ikke er i stand til at genvinde frackingsvæsker.

Schweizisk

Den schweiziske dybe geotermiske "tørre sten" -boring, som skulle nå en dybde på 5  km , startede i 1996 i Kleinhüningen-distriktet i Basel ("Deep Heat Mining") af Geopower Basel på initiativ af Federal Office for Energy (OFEN ), blev lukket efter at have induceret tre jordskælv af8. december 2006 i starten af ​​2007. Disse jordskælv var moderate, men af ​​størrelse større end 3 (3,4 le 8. december 2006kl. 17.48, da der blev indsprøjtet trykvand i klippen. Vandinjektionerne sigter mod at udvide de eksisterende revner, muligvis "  skaleret  ", så vand kan cirkulere der, før det genvinder det varmet). Mellem starten af ​​pumpearbejdet og det første store chok af8. december, instituttet for seismologi havde registreret 36 små jordskælv, hvoraf fem nåede en styrke mellem 2 og 3, de andre ikke oversteg 1,5. En anden rysten fandt sted den10. december med en replika af størrelsesorden 2,5 ( 15. december 2006) derefter 6 og 16. januar(styrke 3,2). Disse rystelser fik den kantonske regering i Basel til at være forsigtige, da byen allerede havde lidt et alvorligt jordskælv i 1356 med et epicenter i nærheden af ​​dette punkt.

Gasfyrede lamper og kulbrinteudnyttelse

I minesektoren kan vi antage, at ”fyrede blast” også kunne have haft lejlighedsvise påvirkninger, men i sidste ende ubetydelig med hensyn til genbalancering af nedsænkningstype på mellemlang og lang sigt.

Den hurtige udnyttelse af kulbrintaflejringer er en hyppig og forventet kilde til seismiske ustabiliteter. Jordskælvene kan derefter induceres af overtrykket forbundet med injektionen af ​​væske; eller i modsætning til trykfaldet induceret af ekstraktion af væske og endelig af masseunderskuddet under massiv ekstraktion.

Dette fænomen forekommer selv i dybe brønde, hvor man ville have troet, at spændingerne var minimale sammenlignet med dem, der blev induceret af den enorme vægt af den perifere sten. Den US Geological Survey har demonstreret og målt det ved forskellige eksperimenter allerede i 1969 i Colorado. Den bekymrende stigning i disse inducerede jordskælv på grund af udnyttelse af skifergas har fået den amerikanske geologiske undersøgelse til siden 2014 at medtage sandsynligheden for inducerede jordskælv i sin årlige National Seismic Hazard Model , der er brugt som hoveddokument til byggeri. Transportinfrastruktur og til udformning af katastrofeberedskabsplaner.

Sagen om De Forenede Stater og især Oklahoma

Menneskeskabte jordskælv kan påvirke op til 3,5 millioner amerikanere i 2017; Deres antal er næsten blevet tidoblet i forhold til for 20 år siden. BuzzFeed baseret på en nylig rapport fra United States Geological Survey udgav et kort over truede områder og større jordskælv registreret siden 2000.

Den Oklahoma er især bekymret siden 2008; som i nabolandet Texas repræsenterer oliesektoren en betydelig del af økonomien der (20% af arbejdspladserne i 2015, hvoraf en stor del kan tilskrives den nylige udnyttelse af skifergas ), hvilket forklarer en nylig stigning i genindsprøjtningsoperationer i skiferformationer fra salt, forurenet vand og anvendte kemikalier. Disse reinjections forårsagede en eksponentiel stigning i jordskælv fra 2008 til 2016.
Mens Oklahoma kun havde oplevet 21 jordskælv med styrke 3 og mere fra 1973 til 2008 , steg dette tal til mere end 900 i 2015 (dvs. to og et halvt jordskælv om dagen ). Tildelingen til fænomenet med jordskælvet i 2011 i Oklahoma  (i) , af størrelsesorden 5,7 og føltes i 17 stater, blev først stærkt diskuteret. Efter flere års benægtelse og derefter benægtelse af forholdet mellem fracking (udnyttelse af skifergas) og jordskælv, har statsguvernøren, Mary Fallin , Oklahoma Geological Survey og Oklahoma Corporation Commission siden 2015 anerkendt den iboende forbindelse mellem disse to fænomener .

I 2012 annoncerede den amerikanske geologiske undersøgelse , at i Oklahoma var det årlige antal jordskælv, der var større end 3, steget 20 gange mellem 2009 og 2011 sammenlignet med det foregående halve århundrede.

I 2014 med 24 jordskælv var stigningen en faktor på 200.

I 2016 blev den3. septemberet jordskælv med styrke 5,8 ramte. Dens epicenter (gul stjerne på kortet modsat til venstre) ligger ca. 15  km NV for den lille by Pawnee (ca. 2000 indbyggere). En sådan størrelse er aldrig historisk nået i denne region. USGS forudsiger mulige efterskælv og derefter andre jordskælv af samme størrelse eller endnu større med hensyn til størrelsen.

Det særlige tilfælde af store dæmninger

Det begynder især at være veldokumenteret

  • Koyna (Indien, 1967): et jordskælv med styrke 6,3 dræber omkring 200 mennesker, og stedet forbliver seismisk aktivt i flere årtier.
  • Latur jordskælv (Indien, 1993): et jordskælv med en styrke på 6,3 dræber næsten 10.000 mennesker, det ser ud til at kunne tilskrives dæmningen.
  • Maj 2008 jordskælv i Sichuan (Kina), et jordskælv på styrke 7,9 dræbte 70.000 mennesker. Nogle seismologer, herunder den kinesiske Fan Xiao, vurderer derefter Chritian Klose, at denne begivenhed kunne have været udløst af den nærliggende Zipingpu-dæmning (ca. 1 milliard ton vand blev tilbageholdt 500  m fra fejlnetværket, der bevægede sig under denne begivenhed, inklusive Beichuan-fejlen, som dykker 15 til 20  km i dybden. Epicentret for det vigtigste jordskælv (styrke 7,9) blev opdaget nogle få kilometer fra dæmningen i et område kendt for sin seismiske risiko. Kinesisk-japansk forskning baseret på fire års seismiske optegnelser i region konkluderede, at dæmningen faktisk havde påvirket lokal seismicitet. Andre seismologer er fortsat skeptiske over for dæmningens rolle i udløsningen af ​​jordskælvet.

Forudsigelighed

Robuste forudsigelige modeller er nødvendige for bedre at vurdere potentielle risici og farer og for at hjælpe de kompetente myndigheder med at koordinere håndteringen af ​​dem (især i forbindelse med hydrofrakturering og minedrift ).

De fysiske love i klassisk mekanik hjælper med at forstå disse fænomener og forklare, at der er kritiske tærskler, ud over hvilke en seismisk ustabilitet vises, men de er stadig ikke i stand til at forudsige en begivenhed (dato, sted, størrelse, varighed, volumen af ​​den pågældende undergrund, osv.) heller ikke for at forklare, at visse ustabiliteter opretholdes i årevis eller endda for at forklare det samlede omfang af en seismisk ustabilitet.

I 1993 , baseret på tilfælde af induceret seismicitet kendt i verden, foreslog Jean-Robert Grasso en forestilling om ” Induced Self-Organised Critical Systems (SCAOI), hvor vi kan observere oprindelsen, bæredygtigheden og forsvinden af ​​kritiske systemer i en sammenhæng (…) Af en selvorganiseret kritisk tilstand for hele den øvre skorpe ”.

Ifølge NRC ( National Research Council ) forblev der i 2010'erne mange videnshuller, der skulle udfyldes af forskning, herunder med hensyn til risikovurdering af bedste praksis inden for energiudvikling.

Brug

Overvågning af inducerede jordskælv kan give oplysninger om tilstedeværelsen af ​​fejl. Jordskælvene fremkaldt af beslaglæggelse af et kunstigt reservoir af Vercors (M4-5 dæmningen, Monteynard ) har således gjort det muligt at kortlægge potentielle seismiske fejl syd for Grenobels byområde. I dette tilfælde spiller jordskælv rollen som "stregmålere".

Fremtidige problemer

Nye typer risici undersøges, herunder

  • til underjordisk opbevaring (laboratorium) af nukleart affald  ;
  • til geokemisk lagring af kulstof i form af CO 2 .

Jordskælv og global opvarmning?

En mulig sammenhæng mellem opvarmning og ændringer i global planetarisk seismicitet er stadig en hypotese, der skal bekræftes. Ved at indrømme, at det dobbelte fænomen med hurtig smeltning af gletschere og polarhætter forbundet med havets stigning har en menneskelig årsag, og at det kan resultere i isostatisk genbalancering, der fører til seismiske virkninger, kunne visse jordskælv betragtes som "jordskælv". ”Eller som en antropogen” induceret ”komponent.

Noter og referencer

  1. Nidhi Subbaraman (2017), 3,5 millioner amerikanere kunne støde på menneskeskabte jordskælv i år, siger USGS; Dumping af olie og gas spildevand dybt under jorden udløser stadig jordskælv landsdækkende, advarer feds  ; 1 st marts BuzzFeed , 2017
  2. Rothé JP (2001) Kunstige jordskælv, Tektonofysik, 9, 1970, s. 215-238
  3. McGarr AF, Simpson D & Seeber L (2002) Case Histories of Induced and Triggered Seismicity , in International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology, 81A, s. 647-661
  4. Fuchs K (1884) Vulkaner og jordskælv , Paris (4. udgave), P. 149-160.
  5. Fuchs K., vulkaner og jordskælv ..., se s. 154.
  6. Fuchs K., vulkaner og jordskælv, Paris, 1895 (6. udgave)
  7. Troch K (2017) [Minedrift og induceret seismicitet? Et historisk lys over en aktuel kontrovers: eksemplet med Belgien og Nordfrankrig, 1880-80'erne], sendt den 04/22/2017
  8. Mintrop L (1909) Die Erdbebenstation der Westfälischen Berggewerkschaftskasse i Bochum , i Glückauf, 45, s. 357-365
  9. Gibowicz Kijko SJ & A (1994) En introduktion til Mining Seismology , San Diego, Academic Press, "International Geophysics", 55, s.2
  10. Van den Broeck E (1898) Yderligere speciel session tirsdag den 14. juni 1898 dedikeret til den foreløbige præsentation af studiet af fireamp i dets forhold til fænomenerne endogen meteorologi og set fra synspunktet på dets forudsigelse ved observation des microseismes , i Bulletin of the Belgian Society of Geology, Paleontology and Hydrology, 12, s. 7-12.
  11. De Munck E (1896) Jordskælvet i det nordlige Frankrig i Bulletin fra det belgiske selskab for geologi, paleontologi og hydrologi, 10, s. 175.
  12. Belgian Society of Geology, Paleontology and Hydrology (1898) Protokol fra det særlige møde tirsdag den 5. juli 1898 i Bulletin de la société, 12, s. 38-39
  13. Belgian Society of Geology, Paleontology and Hydrology (1898) Protokol fra det særlige møde mandag den 18. juli 1898 i Bulletin for the Belgian Society of Geology, Paleontology and Hydrology, 12, s. 58
  14. Belgian Society of Geology, Paleontology and Hydrology (1896), Overvejelser omkring jordskælvet den 2. september 1896 i Bulletin of the Belgian Society of Geology, Paleontology and Hydrology, 10, s. 173.
  15. Somville O (1936), Jordskælv i Belgien , Gembloux, J. Duculot, s. 1-24
  16. Van Camp M. og Camelbeeck T (2004), Historie om belgiske seismiske stationer. Fra "Solvay" -stationen til det nationale seismiske overvågningsnetværk i Ciel et Terre, 120, november-december, s. 162-176.
  17. Belgian Society of Geology, Paleontology and Hydrology (1906) Rapport vedrørende simistationer i Quenast og Frameries , i Bulletin of the Belgian Society of Geology, Paleontology and Hydrology, 20, s. 43-56
  18. Van Camp M & Camelbeeck T (2004). Historien om belgiske seismiske stationer: fra Solvay-stationen til det nationale seismiske overvågningsnetværk . Ciel et Terre, 120 (6), 162-176., P. 170-171
  19. Belgian Society of Geology, Paleontology and Hydrology (1899) Gassy fænomener i Charbonnage fra Marchienne til Marchienne-au-Pont (januar og februar 1899) , referat af mødet den 26. april i Bulletin for the Belgian Society of geology, paleontology og hydrologi, 13, s. 110
  20. Douxami H (1911) Jordskælv. Essay om den aktuelle tilstand af seismologi , Lille, red .: Danel
  21. Douxami H (1912) Jordskælv eller jordskælv i regionen Nordfrankrig i Bulletin de la Société de géographie de Lille, 58, 2 e semester, s. 30-58
  22. Montessus de Ballore F., Jordskælv, seismologisk geografi, Paris, Armand Colin, 1906.
  23. Jicinsky (1902), Bodensenkungen durch den Bergbau , i Die Erdbebenwarte, 2, 85.
  24. Montessus de Ballore F (1906) Jordskælv, seismologisk geografi , Paris, Armand Colin; se s. 71-72
  25. Cornet J (1896) Om det nylige jordskælv i Belgien og det nordlige Frankrig i Bulletin de la Société belge de géologie, de paléontologie et d'hydrologie, 10, 1986, s. 131.
  26. Charlier C (1945) Seismiske rystelser mærkes i Belgien (Hainaut) i marts 1944 i Ciel et Terre, 60, januar-februar, s. 52-53 og 93
  27. Fourmarier P & Charlier (1950) Jordskælv i provinsen Hainaut fra 1900 til 1949 . Acadian Palace.
  28. Marlière R (1951) Jordskælvene fra april-maj 1949 i regionen Mons i Bulletin fra det belgiske selskab for geologi, paleontologi og hydrologi, 60 ,, s. 17-27
  29. Renier A (1924) Jordskælv betragtes som de nyeste manifestationer af fænomenerne foldning af belgisk jord i Société géologique de Belgique. Jubilæumsbog, 2, Bruxelles, s. 149-155
  30. Stevens C (1933) Nylige tektoniske deformationer observeret i Belgien. Sænker hadens dal stadig i dag? , i Publikationer fra sammenslutningen af ​​ingeniører fra mineskolen i Mons, 1. fasc, s. 211-225.
  31. Douxami H (1912) Jordskælv eller jordskælv i den nordlige del af Frankrig , i Bulletin de la Société de géographie de Lille, 58, 2 nd semester, se s 55
  32. Douxami H (1912) Jordskælv eller jordskælv i den nordlige del af Frankrig , i Bulletin de la Société de géographie de Lille, 58, 2 nd semester, se s 57
  33. Douxami H (1912) Jordskælv eller jordskælv i den nordlige del af Frankrig , i Bulletin de la Société de géographie de Lille, 58, 2 nd semester, se s 46
  34. Descamps L (2009) Forholdet mellem seismisk aktivitet i Hainaut og minedrift, University of Mons, Polyteknisk Fakultet (kandidatafhandling 2 i civilingeniør inden for miner-geologi upubliceret), s. 13-14.
  35. Cambier R (1911) Jordskælvene i Ransart (marts, juni, juli 1911) i Annales de la Société géologique de Belgique, 39, 1911-1912, s. B100.
  36. Montessus de Ballore F (1906) Jordskælv, seismologisk geografi , Paris, Armand Colin; se s. 461
  37. Grigoli F & al. (2018) Jordskælvet Mw 5.5 Pohang i november 2017: Et muligt tilfælde af induceret seismicitet i Sydkorea . Science, 360 (6392), 1003-1006
  38. Grigoli, F., Cesca, S., Rinaldi, AP, Manconi, A., López-comino, JA, Clinton, JF, ... & Wiemer, S. (2018) November 2017: Et muligt tilfælde af induceret seismicitet i Sydkoream: Et muligt tilfælde af induceret seismicitet i Sydkoreaw: Et muligt tilfælde af induceret seismicitet i Sydkorea 5.5 Pohang jordskælv: Et muligt tilfælde af induceret seismicitet i Sydkorea . Science, 360 (6392), 1003-1006 ( abstrakt ).
  39. Hofmann, H., Zimmermann, G., Farkas, M., Huenges, E., Zang, A., Leonhardt, M., ... & Fokker, P. (2019). Første feltanvendelse af cyklisk blød stimulering på Pohang Enhanced Geothermal System-stedet i Korea . Geophysical Journal International, 217 (2), 926-949.
  40. Grasso Jean-Robert (1993) Væskeinduceret seismisk ustabilitet: implikation for den mekaniske opførsel af overkroppen  ; afhandling under vejledning af Vialon Pierre ved University of Grenoble 1  ; 343 s. (579 bibliografiske ref.) ( Resumé med Inist / CNRS ).
  41. Robin Lacassin (2015) Seismiske kriser (2): også i Europa ryster menneskelige aktiviteter jorden Jorden samtalen, 26-11-2015].
  42. Caous JY, Leplat J (DRIRE / BRGM Nord-Pas-de-Calaisj), (1994) Opvældning i de gamle kulminer i Nord- og Pas-de-Calais-bassinet - Naturligt overvågningsovervågningsprojekt - Refleksion over fordele og ulemper at fremskynde fyldningen ved injektion af vand fra overfladen  ; ref: R 37 942 SGR 94 NP C ( adgang via Infoterre-portalen  ; PDF, 47 s).
  43. af Science et vie (april 2009, s.  51 ) i en artikel med titlen "  Når mennesket får jorden til at ryste  ".
  44. Halliburton (2008), US Shale Gas (Hvidt papir) , juli 2008 - se § "The Marcellus skifer - Appalachian Basin, s.  7 . / 8)"
  45. CBC (2015), Fracking udløste jordskælv i 2014 i det nordøstlige BC Skælv, et af verdens største nogensinde udløst af hydraulisk fraktur , 26. august 2015.
  46. http://www.thetotalcollapse.com/obama-ousts-top-officers-after-nuke-explodes-in-ocean-instead-of-charleston/ .
  47. AC McEwan, atomvåbenprøver: forbud eller begrænsning? , Oxford University Press, 1988, 75–79 s. ( ISBN  0-19-829120-5 ) .
  48. Lombard, DB (1965) Gendannelse af olie fra skifer med nukleare eksplosiver  ; Society of Petroleum Engineers; Journal of Petroleum Technology Vol. 17, nr .  8, s.  877-882 august 1965; DOI: 10.2118 / 1068-PA.
  49. Kilde: Bruno Courme, under et rundt bord om skifergas med titlen Skifergas: hvilken fremtid i Europa? ”Russerne og amerikanerne ville have detoneret atombomber i gastanke i 1960'erne for at forsøge at stimulere og forsøge at sprænge. Det lykkedes dem at forglasere klippen, men indsamlede ingen gas ” , i Les Podcasts du Forum-SRS-udgaverne 2012 & 2013 med Le Monde og La Recherche , hostet af Denis Delbecque med Arnaud Gossemens, Bruno Courme, general manager for“ Total Gas Shale Europe ”).
  50. M. Weingarten, S. Ge, JW Godt, BA Bekins og JL Rubinstein (2015), Højfrekvent injektion er forbundet med stigningen i amerikansk seismicitet i midten af ​​kontinentet , Science , 19. JUNI 2015, VOL 348 UDGAVE 6241.
  51. Væskeinduceret seismiske ustabiliteter: implikation for den mekaniske opførsel af overkroppen , Thesis, Université de Grenoble, af Grasso Jean-Robert. 1993) (No: 93 GRE1 0026, eller INIST-CNRS, INIST opkaldsnummer: TD 20811).
  52. James Bay Energy Company , vandkraftkomplekset Grande Rivière: afslutning af den første fase , Montreal, James Bay Energy Company / Éditions de la Chenelière,1987, 496  s. ( ISBN  2-89310-010-4 ) , s.  21-22..
  53. Ian Randall (2016) Fracking kan fejl præmie for efterfølgende jordskælv (fracking kan gennem de revner, der fremkaldes jordskælv) Magazine Science; Nyheder fra 18. november 2016
  54. Kilde: TSR-Suisse information hørt 2009 05 10.
  55. DNA-arkiv .
  56. Resosol-arkiver (se kapitler vedrørende Basel-boring).
  57. Hazard Estimate , US Geological Survey-websted , åbnet 16. januar 2016.
  58. M5.8 - 15  km NV for Pawnee, Oklahoma , USGS
  59. Mark D. Petersen & al (2017) 2017 etårige Seismic-Hazard Forecast for de central- og østlige USA fra induceret og Natural Jordskælv , seismologiske Research Letters; 1 st marts 2017 DOI: 10,1785 / 0220170005
  60. Stéphane Bussard, I Oklahoma, skifergas forårsager gentagne jordskælv , Le Monde , 15. januar 2016 (16. januar udgave til papirversionen).
  61. Men en tidligere artikel i Le Monde bekræfter tværtimod forbindelsen mellem dette jordskælv og fracking : Stéphane Foucart , When shale gas makes earthquake , Le Monde , 29. marts 2013.
  62. Flere interessekonflikter førte til benægtelse, beskrevet i en artikel af Rivka Galchen med titlen Weather Underground; Ankomsten af ​​menneskeskabte jordskælv , offentliggjort af New Yorker den 15. april 2015.
  63. Michael Wines, Oklahoma anerkender boringen i jordskælv , New York Times , 21. april 2015 (22. april til tryk).
  64. Chief Engineer , Sichuan Geology and Mineralogy Bureau , Chengdu .
  65. Chritian Klose, medlem af Lamont-Doherty Earth Observatory, Columbia University , New York, præsenterede denne hypotese understøttet af hans beregninger på det årlige møde i American Geophysical Union i San Francisco.
  66. Lei X.-L., Ma S., Wen X., Su J., Du F., Integreret analyse af stress og regional seismicitet ved overfladebelastning? En casestudie af Zipingpu vandreservoir , Geology and Seismology, Vol. 30, nr. 4, 1046-1064, december 2008. Download artiklen i PDF (9.8MB).
  67. –RICHARD A. Kerr & Richard Stone; En menneskelig udløser for det store jordskælv i Sichuan?  ; www.sciencemag.org den 16. januar; VOL 323 Science Review  ; 2009 .
  68. (en) National Research Council , Induced Seismicity Potential in Energy Technologies ,15. juni 2012( ISBN  978-0-309-25367-3 , DOI  10.17226 / 13355 , læs online )
  69. (i) National Research Råd , Rock Brud og Fluid Flow: Moderne Forståelse og applikationer ,30. november, 1( ISBN  978-0-309-10371-8 , DOI  10.17226 / 2309 , læs online )
  70. Seismiske signaler fra minedrift og traktaten om omfattende testforbud: Kommentarer til et udkast til rapport fra en arbejdsgruppe for energiministeriet , National Academies Press,16. juli 1998( ISBN  978-0-309-06178-0 , DOI  10.17226 / 6226 , læs online )

Se også

Relaterede artikler

Bibliografi

  • (in) Kaiser PK; Garvning DD; McCreath DR (1996) Driftstøtte i burst-udsat grund  ; CIM nyhedsbrev; bind 89, nr .  998, s.  131-138 (15 ref.); ( ISSN  0317-0926 ) Ed: Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, Montreal ( Sammendrag af Inist / CNRS )
  • (in) Beayc A; Fabriol H; Le Masne D; Cavoit C; Mechler P; Xin Kai Chen (1991) Seismiske undersøgelser på HDR-stedet i Soultz-sous-Forêts (Alsace, Frankrig) (med BRGM SGN / IMRG) inden for geotermisk videnskab og teknologi: ( ISSN  0890-5363 ) , bind 3, nr .  1-4 (315 s.) (12 ref.), P.  239-266
  • Rothe, JP (1970). Kunstige jordskælv . Tektonofysik, 9 (2), 215-238.