现在居住在美国北卡罗来纳州的居民已经对震动变得神经过敏。更糟糕的是，一家名为AltaRock的地热能公司又打算开展一项新的成本高昂的项目，在地下3200深处开采地热能。项目邻近安德森温泉小镇，距旧金山150公里，那里天然地热能十分丰富，过去一个世纪中一直被用于能源开采。上世纪70年代，随着技术发展，工程人员开始提高地热生产水平，也就是从那时开始，小地震便不断滋扰生活在这一地区的居民。

 

　　地热开采究竟为何会引发地震？美国地质勘探局地震灾害小组地震学家戴维·奥本海默近日在接受美国媒体采访时解释了这一原理。

 

　　传统地热钻井在炽热的岩石中钻孔，比如含水或孔隙及天然裂缝中蕴藏有蒸汽的砂岩。当钻孔穿过这些裂缝时，由于压力突降，裂缝中的水突然蒸发，迅速变成蒸汽，就像摇晃后的汽水瓶突然打开汽泡会喷发一样。这些蒸汽涌入井口，便可驱动涡轮机发电。有时发电厂会让一部分水返回蓄水层以保持地下水位。钻井本身并不会引发地震，蒸汽排放和废水回灌却会使断层或裂缝产生新的不稳定状态，从而引发地震。

 

　　据《纽约时报》报道，美国加利福尼亚北部地区有一个被称为间歇泉的长期地热项目，美国地质勘探局自1975年以来一直在监测那里的地震活动情况。尽管看起来没有任何大地质断层通过该地区，但每年记录到的1.0级以上地震仍达到4000次左右。专家介绍，这些地震是由蒸汽抽取或废水回灌引发的，因为地热生产一旦开始便会有地震发生，而生产结束后地震也随之停止。虽然大部分震动都很轻微，但监测到的最大震级也达4.5级以上。安德森温泉小镇附近的居民常常感到2.0级的小地震，因为该镇位于岩层破裂带上方仅几千米处。

 

　　地质学家猜测，紧邻间歇泉的一些断层，比如马卡马断层，有可能发生大地震。从该地区的多孔砂岩中抽取水和蒸汽导致多孔砂岩收缩，很像海绵失去水分时的收缩现象。正因如此，当大地震发生时，公众便会怀疑地热项目是不是导致岩石沿其他断层移动的原因之一。为了验证这一假想的真实性，科研人员必须对照地质监测数据和其他数据，设法弄清楚地热项目是否真的是使关键性动态应力改变的一个因素。

 

　　除了间歇泉的一些传统地热发电厂之外，去年9月美国还暂停了一个试点项目，旨在直接从被称为霏细岩的火山无孔岩中抽取蒸汽。这种岩石层位于砂岩层之下，是砂岩层的热源。由于霏细岩没有天然孔隙，因此也不含水。为了回收热量，项目运营商需要使岩石产生裂缝并让水通过裂缝并让水通过裂缝循环。在项目的前期实施阶段，他们会先在霏细岩中钻孔并注水，使岩石产生裂缝，这一过程最有可能引发地震。随后，他们会借助钻孔摄像机探明裂缝形成方向，再钻一个孔穿入这些新裂缝，并向这些与钻井相连的热裂缝中泵入水以产生蒸汽。据介绍，这种干岩地热生产方法提取的热量也许比传统砂岩地热生产技术更多，但也可能意味着更大地震发生的风险。

 

　　为了控制发生地震的风险，钻井工人会使裂缝尽量小，并保持稳定的水流量。他们的目标是把引发的地震限制在里氏震级2.0级以下。这样的深钻井作业肯定不希望重复瑞士巴塞尔的悲剧。2006年12月8日，巴塞尔地区发生了大范围震感的3.4级地震，地震诱发原因便是当地的地热开采项目，最终这一项目也被迫停止。

 

　　奥本海默介绍，地热开采项目一般都选择在地质构造活动相对频繁的地区进行，原因是地质活动较少的地区可供利用的地下热源也较少。这就使得地热开采普遍面临着诱发地震的风险。以美国为例，加利福尼亚之所以比德克萨斯有更多地热资源，就是因为它接近板块边缘地带。按理说，地球上每个地方都有可开采的地热资源，只不过有些地方地热产生的热量不足以驱动大型涡轮机发电，因此也不具备开发潜力。