中大新聞中心

2025年5月8日

中大學者揭示破壞性地震前的11個月先兆訊號

2025年5月8日
分享
列印

楊宏峰教授

資金平博士

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

2019年四川威遠5.6級地震發生前的11個月內出現先兆訊號,這與頁岩氣開採活動有關。該氣田於2015年開始開發。由於H39平台的水力壓裂流體進入斷層影響,斷層於2018年10月閞始活動。隨後,因受到多個平台(如H37平台)持續水力壓裂的影響,先兆性前震因而沿著斷層向主震震源遷移。

香港中文大學(中大)地球與環境科學系楊宏峰教授及其團隊,發現2019年四川威遠頁岩氣田的 5.6級地震前長達11個月的先兆性斷層活動。這項突破性發現發表於著名期刊《Communications Earth & Environment》,揭示地震發生前長時間的先兆訊號,為破壞性地震的誘發機制及救災策略提供新見解。此前,楊教授團隊於2020年研究曾引起各地學術界關注,揭示了該地區的水力壓裂可誘發破壞性地震,而是次研究更加深入地探討其誘發機制,加深對水力壓裂誘發地震的認識。

自2017年以來,楊教授的團隊一直研究四川盆地(中國頁岩氣開發的主要區域)的誘發地震。雖然大多數誘發地震規模較小,但有些地震可能具有破壞性,導致人員傷亡和嚴重經濟損失。由於缺乏對這些破壞性事件機制的深入了解,令制定有效應對策略面臨嚴峻挑戰。在2020年,團隊揭示了2019年發生於威遠頁岩氣田的極淺層地震可能與水力壓裂有關。水力壓裂是一種透過向低滲透性的頁岩層注入高壓水而產生裂縫,以提高頁岩氣產量的技術。研究首次記錄因水力壓裂誘發的致命地震例子。2023年,團隊更發現了水力壓裂誘發地震的新機制。

在最新研究中,團隊利用近斷層地震儀數據及先進的數據處理技術,以極高精準度(定位誤差小於10米)識別出2019年四川威遠5.6級地震發生前的長時間地震先兆訊號,並與該區頁岩氣開採活動有關。數值模擬進一步顯示,無震滑移──即沿斷層的緩慢非地震性運動──是長時間先兆斷層活動的主要因素。該區於2015年開始開採油氣,並設置多個水力壓裂平台向頁岩注入高壓水。受H39平台水力壓裂流體進入斷層影響,斷層於2018年10月閞始活動。隨後,因受到多個平台持續水力壓裂的影響,先兆性前震因而沿著斷層向主震震源遷移。楊教授表示:「由於地震會在壓裂活動結束之後發生,這使得難以及時採取有效緩解措施。我們的研究發現長時間的先兆性斷層活動對評估誘發地震的風險。這類持續性的地震活動在地震前11個月反映斷層面的狀況,對隨後的破壞性地震有所警示,顯示微小的斷層運動如何逐漸演化至災難性事件的發生。」

這些先兆訊號可視為活躍頁岩氣開採區域的災害預警。研究團隊計劃繼續在四川盆地進行研究,擴大地震數據庫,以支持研發預警系統。研究團隊中還包括由香港博士研究生獎學金計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學金計劃得獎者兼現任嶺南大學助理教授楊雨韻博士。

研究論文全文見: https://www.nature.com/articles/s43247-025-02151-1

2020年研究結果:https://www.cpr.cuhk.edu.hk/tc/press/cuhk-professor-investigates-extremely-shallow-earthquake-related-to-shale-gas-production-in-sichuan/



楊宏峰教授

楊宏峰教授

 

資金平博士

資金平博士

 

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

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

 

2019年四川威遠5.6級地震發生前的11個月內出現先兆訊號,這與頁岩氣開採活動有關。該氣田於2015年開始開發。由於H39平台的水力壓裂流體進入斷層影響,斷層於2018年10月閞始活動。隨後,因受到多個平台(如H37平台)持續水力壓裂的影響,先兆性前震因而沿著斷層向主震震源遷移。

2019年四川威遠5.6級地震發生前的11個月內出現先兆訊號,這與頁岩氣開採活動有關。該氣田於2015年開始開發。由於H39平台的水力壓裂流體進入斷層影響,斷層於2018年10月閞始活動。隨後,因受到多個平台(如H37平台)持續水力壓裂的影響,先兆性前震因而沿著斷層向主震震源遷移。

 

下載所有相片