Un tremblement de terre inhabituellement peu profond déclenché par la fracturation hydraulique dans un champ de gaz de schiste chinois pourrait changer la façon dont les experts perçoivent les risques de fracturation pour les failles situées très près de la surface de la Terre.

Dans la revue Lettres de recherche sismologique , Hongfeng Yang de l'Université chinoise de Hong Kong et ses collègues suggèrent que le séisme de magnitude 4,9 qui a frappé le comté de Rongxian, Sichuan, La Chine le 25 février 2019 a eu lieu le long d'une faille d'environ un kilomètre (0,6 mille) de profondeur.

Le tremblement de terre, ainsi que deux pré-chocs de magnitude supérieure à 4, semblent être liées à l'activité des puits de fracturation hydraulique à proximité. Bien que les tremblements de terre induits par l'activité humaine tels que la fracturation hydraulique soient généralement moins profonds que les tremblements de terre naturels, il est rare qu'un tremblement de terre de cette ampleur se produise à une si faible profondeur.

"Les tremblements de terre avec des magnitudes beaucoup plus petites, par exemple grandeur 2, ont été signalés à de si faibles profondeurs. Ils sont compris en ayant des fractures à petite échelle dans de telles profondeurs qui peuvent glisser rapidement, " dit Yang. " Cependant, les dimensions des séismes dépendent de l'échelle. La magnitude 4 est bien supérieure à la magnitude 2 en termes de longueur et de largeur de rupture, et a donc besoin d'une faute importante en tant qu'hôte."

"Les résultats ici ont certainement changé notre point de vue en ce sens qu'une faille peu profonde peut en effet glisser sismiquement, " ajouta-t-il. " Par conséquent, nous devrions reconsidérer nos stratégies d'évaluation du risque sismique pour les failles peu profondes."

Deux personnes sont mortes et douze ont été blessées lors du tremblement de terre du 25 février, et la perte économique due à l'événement a été estimée à 14 millions de RMB, soit environ 2 millions de dollars. Il y a eu peu de tremblements de terre historiques dans la région, et avant 2019, il n'y avait pas eu de séismes supérieurs à la magnitude 3 sur la faille où le séisme principal a eu lieu.

Depuis 2018, il y a eu au moins 48 puits de fracturation horizontale forés à partir de 13 plateformes de puits dans la région, avec trois plateformes de puits à moins de deux kilomètres (1,2 mille) de la faille Molin, où s'est produit le séisme principal.

Yang et ses collègues ont localisé les séismes et ont pu calculer la longueur de la rupture principale à l'aide des données du réseau sismique local et régional, ainsi que les données satellitaires InSAR.

Il est inhabituel de voir des données satellitaires claires pour un petit tremblement de terre comme celui-ci, dit Yang. « Les données InSAR sont essentielles pour déterminer la profondeur et l'emplacement précis du choc principal, parce que la déformation du sol a été clairement capturée par des images satellites, " a-t-il noté. " Compte tenu de la taille relativement petite du choc principal, il ne serait pas capable de provoquer une déformation au-dessus du niveau de "bruit" des données satellitaires s'il était plus profond que deux kilomètres environ."

Les deux pré-chocs ont eu lieu sur une faille jusqu'alors non cartographiée dans la région, les chercheurs ont trouvé, soulignant à quel point il peut être difficile de prévenir les tremblements de terre induits par la fracturation hydraulique dans une zone où la cartographie des failles est incomplète.

Les chercheurs notent que la faille Molin est séparée de la formation géologique où la fracturation a eu lieu par une couche de schiste d'environ 800 mètres d'épaisseur. La couche de séparation a scellé le défaut des fluides de fracturation, il est donc peu probable que les pressions du fluide injecté dans les pores de la roche autour de la faille aient provoqué le glissement de la faille. Au lieu, Yang et ses collègues suggèrent que les changements de contrainte élastique dans la roche peuvent avoir déclenché le séisme principal sur la faille de Molin, qui était présumé stable.

« Les résultats ici posent certainement une préoccupation importante :nous ne pouvons pas ignorer une faille peu profonde que l'on croyait généralement asismique, " Yang a dit, qui a dit plus d'informations publiques sur le volume d'injection de fracturation, le taux et la durée pourraient aider à calculer les distances de sécurité pour le placement du puits à l'avenir.