中大地球與環境科學系楊宏峰教授及團隊近期在《Communications Earth & Environment》期刊上發表論文，指出2019年四川威遠頁岩氣田地震並非毫無預兆。研究顯示，該區早於地震發生前11個月即出現明顯斷層活動，顯示地震預警系統仍有巨大進步空間。
中大學者揭示5.6級地震前11個月預警先兆
該項突破性發現已發表於著名期刊《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，並揭示該地區的水力壓裂可誘發破壞性地震，而今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。直至2020年團隊有重大發現，揭示2019年發生於四川內江市威遠頁岩氣田的極淺層地震，可能與「水力壓裂」有關。
四川威遠5.6級地震 可能與「水力壓裂」有關
2019年9月8日，四川內江市威遠縣一日內先後發生三次地震，最強一次達5.6級，震源深度10千米，當時有超過4000間房屋受損或倒塌，至少1人死亡，63人受傷。
「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，直至2023年，團隊更發現「水力壓裂」誘發地震的新機制。據最新研究顯示，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，已現一段長時間的地震先兆訊號，與該區頁岩氣開採活動有關。數值模擬顯示，「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。
- 由於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（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。
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。
資料及圖片來源：香港中文大學、四川省地震局、HKET圖片庫