世界上每天都在经历着大大小小的地震。在过去的几年里，世界上每个居民几乎都能直观感受到地震数量的上升。

据美国地质调查局统计，过去10年间，发生在美国本土的3.0级以上的地震数量增加了10倍。1967年至2000年，美国每年平均发生21次地震；而2011 年共发生了188次地震。

美国的地质学家最近给出了一个答案，“地震的频发与被排入地下储水井的工业废水有关。”新研究显示，两个因素容易引发小规模地震，一是远距离强震，另一个便是地下工业活动——包括废水的排放和地热发电。

新能源开发号称当代的“新一轮工业革命”，这轮革命尚未完全改变世界，便被发现可能是引发美国一系列小规模地震的罪魁祸首。以天然气钻井和地热开采为例，目前通行的往地下大量注入工业废水，破碎岩层或提取地热的采集方式，会导致地下断层发生位移，直接引发地震。

废水注入引发地质断层

最近的三次7.0级以上地震——2010年智利大地震、2011年东日本地震以及2012年苏门答腊岛地震——分别诱发了俄克拉荷马州、科罗拉多州和得克萨斯州的三次小规模地震。而后面这三次美国本土地震发生的共同原因之一，在于这些地区分布着大量的工业废水注入井。美国的地质学家最近给出了结论，“地震的频发与被排入地下储水井的工业废水有关。”

在过去一年里，美国地质学家对震源附近的地质结构进行了考察。他们发现，靠近工业废水井的地下断层里，充满了因过度开采石油和天然气钻井而产生的废液。

尼古拉斯·范德埃尔斯特是哥伦比亚大学勒芒·道荷迪地球天文台的一名地球物理学家。他在7月11日接受美国国家公共电台采访时表达了自己的担忧：“工业废水起到了类似润滑剂的作用，使得断层更容易产生滑动。”地下断层中废水的容量一旦达到某个临界点，断层便会产生位移，地震也就随之形成。

2010年至今，范德埃尔斯特率领科研团队，着重研究了上文提及的俄克拉荷马州、科罗拉多州和得克萨斯州的三个地震案例。

当千里之遥的震波传导至上述三个地区废水井附近的地下断层时，断层边缘的张力瞬间陡增。不久，深井周围便出现了多次小型地震。其中一些小地震最终演变成了4.0到5.0级的大地震。

断层之上的发电厂

范德埃尔德斯特的结论被刊登在了 7月出版的《科学》杂志中。在同一组文章中，加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的地质学家埃米莉·布洛茨基揭示了诱发小型地震的另一个人为因素：地热能生产。

南加州索尔顿湖附近有一处地热发电厂，该厂将水注入地下的断层中，在地热能的作用下提炼出热水，并转化成蒸汽用于发电，然后再将剩余的废水注入地下。布罗茨基和她的同事发现，“地震的频率与地下水的抽取活动高度相关”。

据布罗茨基观察，每个月抽取5亿加仑的地下水，便会诱发3次小规模地震。

令她感到不安的是，这个地热发电厂靠近加州圣安德烈亚斯断层的南端，而这个断层恰好是许多州发生大地震的根源。在电影《2012》中，美国本土毁灭的肇始正是圣安德烈亚斯断层诱发的洛杉矶大地震。

“我们最好要明白，圣安德烈亚斯断层的南端意味着什么。”布罗茨基说，“世界上有很多地下断层都会引发地震，但唯独这个地方特别敏感。”

美国中部能源控股公司是该发电厂的所有者拒绝对上述研究结果发表任何评论和解释。

“我们担心的一个主要问题是，一个诱发型的地震会有多大破坏力？我们并不知道确切的答案，而这恰恰是预测未来地震危险性的关键。”美国地质调查局发言人威廉·埃尔斯沃斯表示，地质学家需要进行更多的地震监控试验，收集更详实的废水井与地热发电厂数据，以便精确计算出风险。

“动态触发”式地震

因远距离强震引起的小规模地震，被科学家们称为“动态触发”式地震，相关研究早在上世纪90年代就已展开。该理论认为，因岩浆存在而导致地下水过热的地区，比起其他地方更容易受到地震影响——这些地下水能够减少障碍，让远距离传导而来的地震波能够较为容易地到达这些地区，继而引发地震。

2002年，阿拉斯加州发生了7.9级地震，随即在2000英里之遥的黄石国家公园引发了一系列地震，并改写了公园间歇泉本可预测的喷发时间表。

“越来越多的证据表明，这些地下液体富集的区域，往往容易发生这种‘动态触发’地震。” 勒芒·道荷迪地球天文台的另一名地球物理学家海瑟·萨维奇说道。

人为创造的液体富集区同样是诱发地震的祸首。

智利大地震发生16小时后，一个 4.1 震级的“动态触发”地震，撼动了俄克拉荷马州小镇布拉格。而布拉格恰是当地的工业重镇，四处可见的废水注入井，已有数十年历史。

在布拉格镇，工人们采用“液压破裂法”——用高压流体击碎岩石，通过地下井提取石油和天然气。提取完毕后，这些化工用水会被灌回地下。恰恰这一过程会增加断层的受力程度，从而使其断裂并诱发地震发生。

“但引起地震的直接原因，并不是液压破裂这项技术本身，而是将废水重新注回地下岩层的这种废水处理方法。”埃尔斯沃斯指出。

今年3月发布在《地质学》杂志上的一个案例也为上述论点提供了佐证：2011年，一个震级5.7的地震冲击了布拉格，灾难摧毁了14间房子，致使2人受伤。这个俄克拉荷马州历史上有记录以来规模最大的地震，发生原因正是石油钻探后的废水回灌环节导致地下井崩塌。

监测断层 预测地震

至今仍未解开的一个谜团是，为何处于地下废水井附近的断层会更容易引发地震。“‘动态触发’本身就是一个难以理解的现象。”布洛茨基表示。有一种猜测是，废水的注入在岩石孔隙中产生了一定的流体压力，这对断层有极大的加压作用。因此，即便是从千里之遥传来的微弱震波，都足以导致它们断裂。

“你可以把岩石想象成海绵，工业废水就存在于颗粒之间的微小缝隙中。”萨维奇解释，“当液压顶起断层，地下的承压流体就被抽掉了，这就会让断层产生移动。”布罗茨基认为，范德埃尔斯特的发现“令人鼓舞”，“因为这意味着科学家们可以利用‘动态触发’去监测断层的健康程度，从而及时做出地震预警。”

能源公司需要三思而后行了：如果向地下灌注工业废水或生产地热的代价是给当地增加发生地震的几率，那么废水处理方式或建设地热发电厂的利弊则需要重新评估。