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Different types of induced seismicity

Doglioni Carlo
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ISSN:
1121-9041
Rivista:
GEAM
Anno:
2017
Numero:
152
Fascicolo:
GEAM N.152/2017

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Diverse tipologie di sismicità indotta.

I terremoti correlati ad attività industriali devono essere differenziati in funzione della loro origine. Vi sono almeno quattro diversi tipi di sismicità correla-bile a tali attività: 1) la rimozione di idrocarburi da un livello stratigrafico a porosità primaria può determinare il collasso del volume sovrastante, cioè la generazione di gravimoti, la cui magnitudo dipende dal volume che è tanto più grande quanto più è profondo il giacimento (ad esempio la sismicità di bassa magnitudo di Groningen); 2) la reinieizione di acque reflue o fluidi in generale, oltre determinate soglie di quantità e di pressione, può diminuire l’attrito nei volumi e sui piani di faglia, abbassando la pressione efficace e arrivare a provocare sismicità indotta o anche innescata; 3) l’immissione di fluidi non comprimibili a pressione sovralitostatica genera idrofratturazione e correlata microsismicità; 4) l’estrazione o l’immissione di fluidi nel sottosuolo, come anche il riempi-mento o lo svuotamento di invasi artificiali, determina una variazione del carico litostatico che può generare sismicità se i volumi superano determinate soglie. Il carico litostatico è lo stress massimo per gli ambienti estensionali, minimo per quelli compressivi e intermedio per quelli trascorrenti. Di conseguenza, il riempimento di invasi lacustri può per esempio determinare l’attivazione di faglie normali, lo svuotamento viceversa attivare faglie inverse. La conoscenza delle diverse tipologie di sismicità indotta o innescata è un pre-requisito per adottare le giuste misure precauzionali nelle varie attività industriali.

Parole chiave: sismicità antropogenica, gravimoti, aumento pressione di poro, idrofratturazione, modificazioni del carico litostatico.


Man-made earthquakes should be differentiated as a function of their origin. At least four different types of settings can be recognized in which anthropogenic activities may generate seismicity: 1) fluid removal from a stratigraphic reservoir in the underground can trigger the compaction of the voids and the collapse of the overlying volume, e.g., graviquakes; the deeper the reservoir, the bigger the volume and the earthquake magnitude; 2) wastewater or gas reinjection provides the reduction of friction in volumes and along fault planes, allowing creep or sudden activation of tectonic discontinuities; 3) fluid injection at supra-lithostatic pressure determines hydro-fracturing and micro-seismicity; 4) fluid extraction or fluid injection, filling or unfilling artificial lakes modifies the lithostatic load, which is the maximum principal stress in extensional tectonic settings, the minimum principal stress in contractional tectonic settings, and the intermediate principal stress in strike-slip settings; over given pressure values, the increase of the lithostatic load may favour the activation of normal faults, whereas its decrease may favour thrust faults. For example, the filling of an artificial lake may generate normal fault-related seismicity. Therefore, each setting has its peculiarities and the knowledge of the different mechanisms may contribute to adopt the correct precautions in the various industrial activities.

Keywords: anthropogenic seismicity, graviquakes, pore pressure increase, hydro-fracturing, variations of the lithostatic load.

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