韩国历史上第二大地震或同地热电站有关

去年11月浦项制铁地震造成了5200万美元的损失。照片来源:金骏-BEOM/韩国联合通讯社

地热能有许多有趣的地方。即使在缺乏天然热点的地区，工程师也可以通过向地下深处注入高压水来获取能量。在地球深处，水被热的花岗岩外壳加热，然后被向上抽回，为家庭供热或发电。这曾经是韩国浦项制铁的目标。在那里，一个耗资3800万美元的试点工厂旨在将这种无碳能源带入美国。然而，现在工厂似乎带来了其他东西:毁灭性的地震。

浦项市发生的5.5级地震是该国现代史上第二大地震。该事件于2017年11月15日发生在人口稠密地区，造成90人受伤，损失5200万美元。地震导致许多房屋倒塌，道路开裂，许多旧建筑被毁。然而，最近发表在《科学》杂志上的两项研究表明，这可能是历史上最大的一次由地热增强引发的地震。

浦项制铁位于韩国东南沿海，远离相互挤压的构造板块，因此它不可能是大地震的热点。国立釜山大学的地震学家金光河说，在地热发电站的两口井被钻探之前，那里从未发生过大地震。但是当金正日在2016年监测一场不相关的地震后，他开始探测到浦项制铁发出的隆隆声。这促使其实验室在当地部署了8个临时地震传感器。它们最终在2017年11月10日安装。金预测，即使那里发生地震，规模也会非常小——毕竟，此前与增强型地热发电站(位于瑞士巴塞尔)相关的最大地震只有3.4级。

只用了五天就证明了这个想法是错误的。"浦项制铁地震比现有理论预测的任何地震都要大."金姆说。尽管一些初步测量表明，地震的源头在离发电站几公里远的地方，但金的观测网络显示，地震和几个前震都始于4000米的深度，并被用来向地表以下的岩石注水，从而形成发电站的地下热储层。金姆说，这口井中的高压水有可能为岩石中未知的断层提供了“润滑剂”，导致断层滑动并引发地震。

欧洲科学家利用区域地震数据撰写的第二篇论文加强了上述韩国团队的研究成果，特别是在震源深度方面。该研究还指出，之前在井底附近曾发生过3.1级地震，因此增加了共源的可能性。第二项研究的主要作者、瑞士地震研究所所长斯特凡·韦默(Stefan Wiemer)表示，2017年11月地震后地表位移的卫星测量结果支持了这一观点。他说，很明显，阻塞断层正在积聚能量等待释放。"如果这个断层在下周二或50年后消失，我们永远也不会知道."

在过去10年里，由于水力压裂和油气生产产生的废水注入，俄克拉荷马等美国州经历了诱发地震的激增。然而，与水力压裂作业不同，强化地热发电站的水不会留在地下，也不会造成长期压力累积。这促使一些科学家将地热作业的大部分地震风险评估建立在这些井是如何操作的基础上(包括注入液体的量或速率)。浦项制铁地震表明，这需要改变，风险更高。金说，“这应该是一个警钟。”

如果结论成立，他们将会给瑞士等国家的地热开发带来麻烦。这些国家正计划使用地热能来减少化石燃料。与此同时，这也将打击全球地热开发商，他们刚刚开始从早期小地震引发的担忧中恢复过来。也许最令人担忧的是，地震前几个月，浦项制铁使用了一种被称为“软刺激”的新技术来限制地震的规模。像所有的强化地热方法一样，这项技术在压力下将水注入地下，在岩石中产生裂缝，但它以一种有限而温和的方式来限制地震的规模。

对地震来源的权威判断来自韩国*委员会，包括一组国际科学家。他们将分析暂时关闭的地热发电站记录的地震数据。正在进行这项研究的斯坦福大学地球物理学家威廉·埃尔斯沃斯说，这两项新的研究将在调查过程中发挥重要作用。特别是，金的研究“强烈表明地震是在受激发的区域或附近开始的”

韦默认为，这不应该阻碍增强型地热的更广泛发展。毕竟，美国已经找到了容忍许多与废水注入相关的大地震的方法。埃尔斯沃思说，不管浦项制铁地震的原因是什么，它可能有助于地震形成的研究。"我们可以从对事件的仔细分析和研究中学到很多东西。"(宗华编译)

中国科学新闻(2018-05-07第三版国际版)