En 2016, une vague de tremblements de terre en Oklahoma a causé des dommages importants aux maisons et aux entreprises, se produisant dans le cadre d'une augmentation sans précédent du taux de tremblement de terre régional qui est probablement causée par une augmentation de l'injection d'eaux usées provenant de la production de pétrole et de gaz.
Des tremblements de terre tels que le séisme de Fairview de magnitude 5,1 en février 2016, Le tremblement de terre 5.0 de Cushing de novembre 2016, et le séisme de Pawnee de 5,8 en septembre 2016, le plus grand de l'état de l'histoire, ont fait de l'Oklahoma un laboratoire d'étude de la sismicité d'origine humaine, selon les chercheurs réunis lors de la réunion annuelle 2017 de la Seismological Society of America (SSA).
Dans de nombreux cas, ces tremblements de terre ont été étudiés à l'aide de nouvelles stations sismiques déployées par l'Oklahoma Geological Survey et d'autres dans tout l'État qui donnent aux sismologues un meilleur aperçu des avant et des répliques et des séquences sismiques, Le chercheur de l'Université d'Oklahoma, Nori Nakata, et ses collègues rendront compte de la réunion.
Le Fairview 2016, Les tremblements de terre de Pawnee et de Cushing semblent tous être le résultat de l'injection d'eaux usées, avec quelques différences clés dans leurs séquences et leur calendrier liées aux changements de taux d'injection dont Arthur McGarr de la U.S.Geological Society et ses collègues discuteront à la SSA. En particulier, les chercheurs suggèrent qu'un tremblement de terre de magnitude 5,7 près de la région de Cushing ne peut être exclu, sur la base du volume important de fluide injecté – environ 14,5 millions de mètres cubes à ce jour – dans une région qui a déjà vu des failles se réactiver par injection.
Le chercheur de l'USGS William Yeck et ses collègues discuteront de la manière dont la combinaison d'une activité de choc préliminaire incohérente entre ces trois tremblements de terre, qui se sont produits sur des failles non cartographiées auparavant et dans certains cas à de grandes distances (plus de 10 kilomètres ou 6,2 miles) des sites d'injection à haut débit, peut rendre plus difficile la détermination de la manière d'atténuer les séismes induits. Dans une présentation de Katie Keranen de l'Université Cornell et de ses collègues, les chercheurs discuteront de la façon dont le séisme de Pawnee de 2016 s'est produit à travers une série de segments de failles "cachés" plus petits et non cartographiés qui se sont rompus à la suite de changements de pression interstitielle liés à l'injection.
Un aspect de la sismicité induite à l'étude en Oklahoma est les mécanismes par lesquels l'injection d'eaux usées peut provoquer des tremblements de terre, car ces fluides d'évacuation modifient la pression sur les pores et les fractures de la roche ou relâchent la contrainte de la roche dans d'autres zones. Dans leur présentation SSA, Thomas Göebel de l'Université de Californie, Santa Cruz et ses collègues décriront les types de mécanismes de déclenchement à l'œuvre dans la grande région de Fairview en Oklahoma, concluant qu'il existe une possibilité de déclenchement à longue distance de grappes de séismes se produisant à 40 à 50 kilomètres des sites d'injection d'eaux usées.
Dans une autre présentation, Will Lewandowski du U.S. Geological Survey et ses collègues discuteront de leurs recherches sur la pression requise pour induire un glissement de faille dans la roche avec des propriétés géomécaniques comme celles trouvées dans le nord de l'Oklahoma. Leurs calculs selon lesquels les pressions d'injection sont généralement égales ou supérieures à la pression nécessaire pour provoquer un glissement de faille dans environ 45% de toutes les failles cartographiées situées à environ trois kilomètres (1,86 miles) sous la surface. Les chercheurs suggèrent que les risques de tremblement de terre peuvent être minimisés en mettant une certaine distance entre les sites d'injection souterrains et cette couche rocheuse du sous-sol sous pression.
