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    香港中文大學(xué)（中大）地球與環(huán)境科學(xué)系楊宏峰教授及其團(tuán)隊(duì)，發(fā)現(xiàn)2019年四川威遠(yuǎn)頁(yè)巖氣田的5.6級(jí)地震前長(zhǎng)達(dá)11個(gè)月的先兆性斷層活動(dòng)。這項(xiàng)突破性發(fā)現(xiàn)發(fā)表於著名期刊《Communications Earth & Environment》，揭示地震發(fā)生前長(zhǎng)時(shí)間的先兆訊號(hào)，為破壞性地震的誘發(fā)機(jī)制及救災(zāi)策略提供新見(jiàn)解。此前，楊宏峰團(tuán)隊(duì)於2020年研究曾引起各地學(xué)術(shù)界關(guān)注，揭示了該地區(qū)的水力壓裂可誘發(fā)破壞性地震，而是次研究更加深入地探討其誘發(fā)機(jī)制，加深對(duì)水力壓裂誘發(fā)地震的認(rèn)識(shí)。

    自2017年以來(lái)，楊宏峰的團(tuán)隊(duì)一直研究四川盆地（中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的主要區(qū)域）的誘發(fā)地震。雖然大多數(shù)誘發(fā)地震規(guī)模較小，但有些地震可能具有破壞性，導(dǎo)致人員傷亡和嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。由於缺乏對(duì)這些破壞性事件機(jī)制的深入了解，令制定有效應(yīng)對(duì)策略面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在2020年，團(tuán)隊(duì)揭示了2019年發(fā)生於威遠(yuǎn)頁(yè)巖氣田的極淺層地震可能與水力壓裂有關(guān)。水力壓裂是一種透過(guò)向低滲透性的頁(yè)巖層注入高壓水而產(chǎn)生裂縫，以提高頁(yè)巖氣產(chǎn)量的技術(shù)。研究首次記錄因水力壓裂誘發(fā)的致命地震例子。2023年，團(tuán)隊(duì)更發(fā)現(xiàn)了水力壓裂誘發(fā)地震的新機(jī)制。

    楊宏峰教授

    在最新研究中，團(tuán)隊(duì)利用近斷層地震儀數(shù)據(jù)及先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，以極高精準(zhǔn)度（定位誤差小於10米）識(shí)別出2019年四川威遠(yuǎn)5.6級(jí)地震發(fā)生前的長(zhǎng)時(shí)間地震先兆訊號(hào)，並與該區(qū)頁(yè)巖氣開(kāi)採(cǎi)活動(dòng)有關(guān)。數(shù)值模擬進(jìn)一步顯示，無(wú)震滑移──即沿?cái)鄬拥木徛堑卣鹦赃\(yùn)動(dòng)──是長(zhǎng)時(shí)間先兆斷層活動(dòng)的主要因素。該區(qū)於2015年開(kāi)始開(kāi)採(cǎi)油氣，並設(shè)置多個(gè)水力壓裂平臺(tái)向頁(yè)巖注入高壓水。受H39平臺(tái)水力壓裂流體進(jìn)入斷層影響，斷層於2018年10月閞始活動(dòng)。隨後，因受到多個(gè)平臺(tái)持續(xù)水力壓裂的影響，先兆性前震因而沿著斷層向主震震源遷移。

    楊宏峰表示：「由於地震會(huì)在壓裂活動(dòng)結(jié)束之後發(fā)生，這使得難以及時(shí)採(cǎi)取有效緩解措施。我們的研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的先兆性斷層活動(dòng)對(duì)評(píng)估誘發(fā)地震的風(fēng)險(xiǎn)。這類持續(xù)性的地震活動(dòng)在地震前11個(gè)月反映斷層面的狀況，對(duì)隨後的破壞性地震有所警示，顯示微小的斷層運(yùn)動(dòng)如何逐漸演化至災(zāi)難性事件的發(fā)生。」

    這些先兆訊號(hào)可視為活躍頁(yè)巖氣開(kāi)採(cǎi)區(qū)域的災(zāi)害預(yù)警。研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃繼續(xù)在四川盆地進(jìn)行研究，擴(kuò)大地震數(shù)據(jù)庫(kù)，以支持研發(fā)預(yù)警系統(tǒng)。研究團(tuán)隊(duì)中還包括由香港博士研究生獎(jiǎng)學(xué)金計(jì)劃資助的第一作者資金平博士，以及第一共同作者、香港研究資助局博士後獎(jiǎng)學(xué)金計(jì)劃得獎(jiǎng)?wù)呒娆F(xiàn)任嶺南大學(xué)助理教授楊雨韻博士。

    頂圖：資金平博士（左及中）及楊宏峰教授（右）參與實(shí)地工作，在野外裝置地震儀收集地震訊號(hào)。

    2019年四川威遠(yuǎn)5.6級(jí)地震發(fā)生前的11個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)先兆訊號(hào)，這與頁(yè)巖氣開(kāi)採(cǎi)活動(dòng)有關(guān)。該氣田於2015年開(kāi)始開(kāi)發(fā)。由於H39平臺(tái)的水力壓裂流體進(jìn)入斷層影響，斷層於2018年10月閞始活動(dòng)。隨後，因受到多個(gè)平臺(tái)（如H37平臺(tái)）持續(xù)水力壓裂的影響，先兆性前震因而沿著斷層向主震震源遷移。