地热钻探如何引发地震？ 美国地质调查局地震灾害小组的地震学家大卫·奥本海默解释说（由凯瑟琳·哈蒙采访整理）：
传统地热钻探会钻入热岩，例如砂岩，砂岩的孔隙空间和天然裂缝中含有水或蒸汽。当钻孔与这些裂缝相交时，由于压力突然下降，水会闪蒸成蒸汽——就像打开汽水瓶盖时冒出的气泡一样。蒸汽涌入井孔，地面的蒸汽压力驱动涡轮机发电。有时，发电厂会将一部分水返回到储层中，以保持水位。钻探本身不会引起地震，但蒸汽的抽取和水的注入可能会引起地震，因为这会在断层或裂缝线沿线产生新的不稳定性。
在加利福尼亚州北部被称为“间歇泉”的长期地热项目中，美国地质调查局自1975年以来一直在监测地震活动。即使该地区似乎没有任何大型断层贯穿，我们每年仍记录到约4000次震级超过1.0的地震。我们知道这些地震是蒸汽抽取或注入造成的，因为当运营商在新区域开始地热生产时，地震就开始发生，而当生产结束时，地震就停止了。会发生许多轻微震动，但已记录到震级高达4.5级的地震。附近安德森泉的居民经常感觉到小至2.0级的震动，因为该镇仅位于岩石裂缝上方几公里处。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保未来能够继续产出关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的报道。
地质学家怀疑，即使更大的地震也可能发生在附近的断层上，例如与“间歇泉”地热田相邻的马卡玛断层。从多孔砂岩中提取水和热量会导致砂岩收缩，就像海绵干燥时会收缩一样。当发生大型地震时，公众会询问地热项目是否可能在导致岩石沿其他断层移动方面发挥了作用。研究人员将不得不使用大地测量监测和其他数据来试图弄清楚这是否真的是改变关键应力动力学的因素。
除了“间歇泉”的传统地热发电厂外，一个于去年九月暂停的试点项目计划直接从砂岩下方的火山性无孔岩石——长英岩中抽取蒸汽，长英岩是砂岩的热源。由于长英岩没有天然孔隙，因此也不含水。为了回收热量，该项目的运营商需要压裂岩石并在其中循环水。
首先，在该项目的短期阶段，他们将钻入长英岩并注入水以压裂岩石，最有可能在此过程中产生地震。然后，借助井孔摄像机揭示裂缝形成的方向，他们将钻第二个孔以与新裂缝相交，并通过将水泵入连接井的热裂缝中来产生蒸汽。这种干热岩地热方法有可能比传统的砂岩技术利用更多的热量，但也可能意味着更多的地震。
为了控制地震风险，钻探人员会试图保持裂缝尺寸较小并维持稳定的水流量。地震的阈值目标是里氏震级2.0或更低。这种深钻作业不希望重演瑞士巴塞尔的事件，2006年，巴塞尔发生了一次震级为3.4级、震感强烈的地震，最终停止了一个类似的地热项目。
不幸的是，构造活动较少的地区也较少有容易获取的地下热源。例如，加利福尼亚州（由于其靠近构造板块边缘的位置）比德克萨斯州拥有更多的热量。如果我们想提取热量用于供暖，整个国家都有一定的地热潜力。但是，由此产生的热量不一定有足够的能量来驱动大型涡轮机发电。
所有能源——水力、核能、风能或煤炭——都有优点和缺点。地热能的优点是清洁和可再生，但地震是一个缺点。