自 2008 年以來，德克薩斯州、俄克拉荷馬州、堪薩斯州和其他少數幾個州經歷了前所未有的地震激增。俄克拉荷馬州的地震發生率從每年一兩次增加到 800 多次。德克薩斯州增加了六倍。大多數地震規模較小，但俄克拉荷馬州已經歷了幾次強度超過 5 級的破壞性地震。雖然大多數科學家都認為，這種激增是由石油和天然氣生產產生的廢水注入深井引發的，但有些人認為這些地震是自然發生的，是由地殼中的斷層不時自行移動引起的。現在，研究人員追蹤了達拉斯-沃斯堡地區 4.5 億年的斷層歷史，發現這些斷層幾乎從不移動。 “這些斷層在 3 億年內一直沒有活動，”達拉斯南方衛理公會大學的地震學家、描述這項研究的論文的第一作者比阿特麗斯·馬尼亞尼說。該論文今天發表在《科學進展》上。“從地質學角度來看，我們通常將這些斷層定義為死斷層。”
馬尼亞尼和她的同事認為，如果不是廢水注入，這些斷層不會產生最近的地震。來自這些注入的壓力在地下傳播，並可能擾亂脆弱的斷層。這項工作是證明鑽探活動與地震有關的又一項證據，但德克薩斯州政府尚未正式承認其與該州最賺錢的產業之一之間的聯絡。
馬尼亞尼和她的同事使用類似於超聲波掃描的地下影像研究了德克薩斯州的斷層。這些影像被稱為地震反射資料，由產生聲波並記錄聲波從斷層和地下深處不同岩層反彈的速度的裝置建立。產生地震的斷層看起來像磚牆上的垂直裂縫，牆壁一側下沉了幾英寸，因此磚塊的行不再對齊。科學家們根據之前的研究，已經使用了多種測年技術，知道了每一層岩石（每一行磚塊）的年齡。
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地震學家將德克薩斯州北部斷層的影像與地質歷史中一直活躍的其他斷層的影像進行了比較。這些活躍的裂縫位於新馬德里地震帶，該地震帶涵蓋了密蘇里州、阿肯色州、肯塔基州和田納西州沿密西西比河的部分地區。新馬德里地區的斷層在 1800 年代初期產生了 7 級或 8 級的大地震，此後也產生過較小的地震。
當馬尼亞尼和她的同事檢查新馬德里斷層時，他們看到了地震的證據——水平的磚塊行在斷層線處錯開——從遙遠的過去到現在。但德克薩斯州北部斷層的影像顯示，在過去 3 億年中，零擾動。
然後，科學家們採取了另一個步驟來改進他們的結果。他們的地震反射資料無法拾取小於 15 米或約 49 英尺的垂直偏移。然而，最近的德克薩斯州北部地震非常小，它們造成的偏移只有幾釐米的幾分之一。地震學家們想確定這些斷層是否一直在產生這種微小的地震。他們能夠做到這一點，是因為代表地震移動岩石的偏移是累積的：每次新的地震都會增加更多的距離。研究人員以 3 億年的時間跨度為基礎，計算了產生略低於 15 米的累積偏移量所需的最大中小地震數量。這落在 3,800 到 6,000 次地震的範圍內，或者說，大約每 50,000 到 79,000 年發生一次地震。即使震動如此頻繁地發生，在過去 10 年中，德克薩斯州北部發生自然地震序列的可能性也只有 1/6,000，發生兩次序列的可能性為 1/6,000 萬。由於德克薩斯州北部在過去 10 年中發生了 5 次地震序列，因此科學家們寫道，最近的地震是自然發生的“極不可能”。
斯坦福大學誘發地震活動專家馬克·佐巴克表示，他同意這篇論文的結論，即最近的德克薩斯州地震可能與石油和天然氣生產有關。但他不會將這些斷層描述為完全休眠。佐巴克說，每 60,000 年發生一次地震的斷層仍然是活躍斷層，只不過是非常罕見的斷層。他還指出，誘發地震釋放的能量來自地球——構造應力在地質時期在斷層處積累的結果——而不是來自廢水注入本身。“注入不會將能量注入地下，”佐巴克說。“能量必須已經存在，注入只是觸發了它的釋放。”