摘要:爲了表明不是故弄玄虛,小喬老師首先給出自己確切的答案:松原地區的地震與該區域的石油開採幾乎沒有任何關係。松原地震和石油開採有關係嗎。

(原創: 地理喬老師)

剛剛,就在6點24分,吉林松原又地震了。這次地震的震級爲5.1級,震源深度10千米,從震源深度來看屬於淺源地震。之所以用“又”,是因爲最近幾年,松原已經不是第一次地震了。

我們先來看看進入二十一世紀後,能夠數得上的幾次地震。

2006年3月31日,5級

2013年10月-11月,5.8級震羣

2018年1月4日,4.3級

2018年9月15日,4.5級

以上三次地震中,發生在2013年的地震最爲嚴重。而通過查閱歷史資料我們發現,松原歷史上最大的地震是公元1119年的6.75級地震,據《大金國志》記載:“天輔三年,春正月,肇州之始興,隆州之利涉,地震陷,死數千人”。

那麼,吉林松原爲什麼會發生地震?松原地震和石油開採有沒有關係?今天,小喬老師就給大家簡單地科普一下。

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松原爲什麼會地震?

首先,從宏觀上來看,東北地區處於太平洋板塊和亞歐板塊的交匯處,由於太平洋板塊向亞歐板塊俯衝產生的推擠作用力,是造成松原地區地震的根本原因。

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不過從圖上我們也看到,松原市距離兩個板塊交界處的距離並不是特別近,因此這也就決定了松原市所處的地區,地震活動並不會像板塊交界處那樣強烈,板塊交界處大家就很熟悉了,那裏就是火山地震活動非常頻繁的日本。

那麼,我們繼續細化,發現松原市所在的松遼盆地內,存在不少斷層,造成最近幾次地震的斷層是扶余/松原— 肇東斷裂。

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扶余/松原— 肇東斷裂示意圖

我們先來看看這條斷裂的真實面目,這張圖是從上空俯瞰的平面圖,可以清晰地看出,該斷裂是東北-西南走向。

圖中將這條斷裂分爲了四部分,也就是查干花段、孤店段、扶余北段、扶余—肇東段,我們現在從南向北認識一下它們。

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近些年發生的地震位於查干花段,也就是扶余/松原—肇東斷裂的南段,因爲這一地區還存在與扶余/松原—肇東斷裂相交的查干花—道子井斷裂,所以發生地震的次數最多,震級也較大。

而歷史上最大的那次地震,大部分專家認爲發生在孤店段,比查干花段距離松原市區更近。根據部分專家的研究來看,該段雖然發生地震的次數不多,但是孕育大型地震的可能性較大。

扶余北段斷裂是2012年才發現的,是距離松原市區最近的一條小斷裂,根據目前的資料,沒有發現地震記錄。

扶余—肇東段,位於整條的最北端,也是目前認爲最爲穩定的一段。

那麼接下來,我們把大地切開,看看扶余/松原—肇東斷裂的橫剖面大致是個什麼樣子。

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大家應該能看明白,這就相當於兩個人比賽誰勁兒大,一段時間內可能暫時還沒有分出勝負,但是總會在某個時間點,其中一個人力氣小松勁兒了,那麼就會發生錯動,反映在地層上就是地震。

而對於扶余/松原—肇東斷裂來說,大地在擠壓力的作用下斷裂之後,右邊的斷塊被進一步擠到了左邊斷塊的上邊,發生了岩層的錯位。

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根據部分專家的研究,因爲在扶余/松原—肇東斷裂的東南方向,也就是距離太平洋板塊和亞歐板塊交界處更近的方向,還存在一條叫做依蘭—依通的斷裂帶,這條斷裂就像一條屏障,將板塊交界處傳導過來的力進行了消解,因此扶余/松原—肇東斷裂所積累的力不會很大,發生大規模破壞性地震的可能性較小。

2

松原地震和石油開採有關係嗎?

爲了表明不是故弄玄虛,小喬老師首先給出自己確切的答案:松原地區的地震與該區域的石油開採幾乎沒有任何關係。

很多人不太清楚石油以及石油開採到底是怎樣的存在,因此我在這裏先給大家展示一個視頻,相信看完這個視頻之後,大家能夠對石油形成、勘探、開採到應用的全過程有一定的瞭解,不過視頻專業性較強,可以讀完文章直接拉到視頻12分鐘看注水過程。

下面,小喬老師從幾個常見的誤區來解釋爲什麼石油開採和地震幾乎沒有關係。

01

挖石油把地下都挖空了,能不地震嗎?

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大多數人總是認爲,石油在地下的存在是一個大油庫,隨着石油不斷被開採出來,地下的空洞越來越大,最後塌陷下去。就像上面喬老師做的漫畫這樣。試問,如果是這樣,那找油還會那麼費勁?採油的成本還會那麼高?

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上面這張圖雖然在比例上還是存在很大問題,但是相對來說接近石油在地下的賦存狀態。石油實際上是儲存在岩石的孔隙、洞穴和裂縫之中,並非在地下像油庫那樣集中分佈。而那些具有孔、洞、縫,又可以讓石油在其中流動的岩石,就叫做儲集層。

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那麼,儲存石油的岩石長什麼樣子呢?一般來說,石油大多數儲存在砂岩層,下面是一張砂岩的圖片,你能看見石頭縫嗎?實際上這些縫隙確實非常小,如果你能找到縫隙比較大的,那這個油田的產量一定不得了。

石油的儲集層上面往往還有幾百米甚至幾千米的岩層,岩石縫隙裏的油在上部地層的壓力下會往壓力低的地方跑,同時地殼運動使得岩層中會出現較大的縫隙,石油會逐漸地彙集到這些壓力比較低的大縫隙裏。

所謂找油,其實就是在找這些由於地殼運動產生的比較大的縫隙,高中地理課本上提到的那種整裝的背斜,在我國現在的石油勘探中幾乎是不存在的。這些比較大的縫隙往往是壓力比較低的地方,當油井打到這些縫隙裏,石油就會通過壓力更小的井口藉助地層壓力被開採出來,而石油自己跑出來這僅僅是最理想的情況。

02

採油不注水,地下力不平衡,不會地震?

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油田注水車間(來源於網絡)

實話說一句,這事兒真不用您操心,有幾個油田不注水?

當然您也別想太多,我們注水主要不是爲了預防誘發性地震。剛剛我們說過,理想狀態下,石油會在地層壓力下自動地通過油井達到地面。但是隨着石油越來越多地被開採出來,地下的壓力就會降低。這種情況下,岩石縫隙裏的石油就很難在自然的壓力作用下彙集到油井口附近,這時候怎麼辦?

注水啊!在油井旁邊打口注水井,通過高壓把水壓到地下,這時候縫隙裏的石油就會在水的壓力下進一步被驅替出來,從而提高油田的採收率。

實際上注水也僅僅是第一步,對於那些更加粘稠的石油,後來還會採用更加有力的措施,比如加化學試劑啊、加高溫蒸汽啊一類的,用某位老師的話講,那時候採出來的石油,就跟刷鍋水差不多。

03

不管,你採油驚動地下,就會導致地震!

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無論是以往的多次小規模地震,還是最近發生的5.7級較大地震,雖然在地震這個圈子裏只能稱爲淺源地震,但是對於油氣開採來說,已經非常深了。

2018年5月28日發生的5.7級地震,震源深度13km,也就是13000米。這是什麼概念呢?你要知道目前亞洲最深的大陸科學鑽井只有7018米,而對於松原市的油田來說,油井一般只有幾百米,比較深的油井也就2000多米。

震源就是發生震動的那個地兒。說明白的,我們打的最深的地方也夠不着你,憑啥說俺們打井導致了地震?

別說全世界,就說全國也有很多油田,要是採油就會引發地震,那些更大的油田城市豈不是早就震沒了嗎?

好了,事兒說清楚了。由於小喬老師一位重要的人的家就在松原,因此我曾經廣泛查找資料瞭解松原地震的發震原因,也發過文章,感興趣的可以閱讀查看哈。

最後,實際上油田所在的區域確實有相當部分處於地殼運動比較活躍的地方,至少是歷史上地殼運動比較活躍的地方。如果地殼不活躍,很難產生石油生成所需要的高溫高壓的條件,也很難形成充滿石油的岩石縫隙。從這個角度講,是地殼運動造就了石油,而絕不是石油開採造就了地殼運動。

最後的最後,石油開採確實會導致地應力的變化,可能誘發極小規模的極淺源地震,但是松原的地震,真的和石油沒啥關係。

相關圖片來源於網絡,參考文獻主要包括:

【1】盛書中,萬永革等.2013年吉林松原震羣重定位及其發震構造[J].地學前緣,2017,24(02):212-219.

【2】王亮,李君,顧強強,何榮淼.吉林松原5級震羣的重新定位研究[J].防災減災學報,2015,31(01):30-34.

【3】馬銘志.2006年松原地震的動力來源及地質構造環境淺析[J].國際地震動態,2012(06):36.

【4】劉權鋒,盛儉,盧滔等.扶余/松原-肇東斷裂研究綜述[J].防災科技學院學報,2017,19(03):8-16.

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