کشف مراحل فعال‌سازی گسل‌ها و زلزله‌های القایی توسط پژوهشگران

پژوهشگران ایرانی و چینی با انجام آزمایش‌های دقیق آزمایشگاهی، فرآیندهای فیزیکی و سازوکارهای مؤثر بر فعال‌شدن گسل‌ها و وقوع زلزله‌های القایی ناشی از تزریق سیال را کشف کردند.

شناسایی فرآیند سه‌مرحله‌ای ناپایداری گسل

نتایج یک پژوهش مشترک میان محققان کشور و پژوهشگران چینی با عنوان «بررسی تجربی لغزش و شکستگی گسل ناشی از تزریق سیال تحت تنش سه‌محوری واقعی»، ابعاد تازه‌ای از زلزله‌های القایی را روشن کرد. این مطالعه نشان می‌دهد که ناپایداری گسل در پی تزریق سیال طی یک فرآیند سه‌مرحله‌ای شامل اختلال تزریق، شکستگی هیدرولیکی و تجمع فشار منفذی رخ می‌دهد.

«شناسایی این سه مرحله می‌تواند یک پنجره زمانی مشخص برای پایش و هشدار اولیه فراهم کند و نشان دهد که ارزیابی خطر در مراحل مختلف نیازمند راهبردهای متفاوت است.»

نقش نفوذپذیری و سختی سنگ‌ها در رفتار گسل

بر اساس یافته‌های این مطالعه، رفتار گسل‌ها در برابر تزریق سیال به شدت به ویژگی‌های مکانیکی و نفوذپذیری محیط سنگی بستگی دارد:

• محیط‌های سنگ سخت: احتمال شکستگی و فعال‌شدن گسل پیش از شکست سنگ‌های اطراف بیشتر است.
• محیط‌های سنگ نرم: وقوع شکستگی هیدرولیکی در سنگ‌های اطراف در مراحل اولیه محتمل‌تر است.

تفکیک ردپاهای لرزه‌ای و لغزش‌های خاموش

این پژوهش همچنین موفق به تمایز میان دو نوع ردپای لرزه‌ای شد؛ به‌طوری‌که لغزش گسل عمدتاً با سازوکار برش فشاری و شکست هیدرولیکی با ویژگی غالب برش کششی شناخته می‌شوند. علاوه بر این، بررسی‌ها نشان داد که ارتباط مستقیم چاه تزریق با گسل می‌تواند به لغزش لرزه‌ای سریع بینجامد، در حالی که در صورت عدم اتصال مستقیم، شرایط برای وقوع لغزش آرام فراهم می‌شود.