研究者：ペルム紀盆地の変化は地盤災害の増大につながる

Jul 30, 2023

今月発表された新しい研究では、ペルミアン盆地の石油化学産業が一部の地域を沈下させ、他の地域を隆起させて地形をどのように変形させたかを調査している。

特にペルム紀盆地のような人口密度の低い地域では、変化は気づきにくいかもしれないが、研究者らはインフラにダメージを与える可能性があると述べている。

南メソジスト大学の研究者らによる研究は、応用地球観測および地理情報国際ジャーナルの8月号に掲載された。

南メソジスト大学の研究者らは調査の中で、パーム紀盆地全体の地表変形を地図に記録し、石油・ガスの操業と地表の変化との関係を定量化しようと努めた。

彼らは、ペルム紀盆地の地盤が平均して年間 3 ～ 4 センチメートルの速度で沈下していることを発見しましたが、より大きな沈下速度を示すポケットがいくつかあります。

研究者らは研究論文の中で、過去数十年にわたり、石油とガスの採掘量の増加が「地災害の驚くべき増加に寄与し、時には地域の生態系を永久に変化させ、世界中の地域社会や政策立案者にとって懸念が高まっている」と述べている。

彼らは、「生産のさまざまな段階における地盤災害のダイナミクス」を理解することが重要であると述べています。

パームアン盆地は、米国の石油生産の約 40 パーセントがそこで行われているため、研究する重要な地域です。

この地域の土地変動を研究している南メソジスト大学の教授、ゾン・ルー博士は、NMポリティカル・リポートの質問に対する電子メールの中で、ペルムアン盆地の地質は比較的安定しており、通常の条件下では景観は良好であると述べた。地下状態の変化による、いわゆる沈下や地表の沈下が発生することはありません。

「パーム紀盆地は、米国中部大陸の残りの部分と同様に、大規模な地殻変動、火山活動、地震活動がなく、地質学的に安定していると長い間考えられてきました。 したがって、自然災害は比較的まれです」とルー氏は語った。

しかし、ペルム紀盆地における約 100 年にわたる採掘産業がその状況を変えました。

現在、この盆地では、石油とガスの活動の直接の結果として、陥没穴、沈下、隆起が発生しています。

こうした景観の変化は均一な速度で起こるわけではありません。 つまり、平地の区画が変化して、あるエリアが隣接するエリアよりも高くなる可能性があります。 これは、インフラ、建築、さらには水源にさまざまな影響を与える可能性があります。

この研究の筆頭著者で南メソジスト大学の博士課程学生であるヴァムシ・カラナム氏は、こうした土地の形の変化が人間にどのような影響を与えるかについて、いくつかの例を挙げた。

地表の不均一な変化はパイプラインに損傷を与えたり、パイプライン内の流れを混乱させたりする可能性があると同氏は述べた。

テキサス州ペコスやその他のパーミアン盆地地域では、土地の変化により家や会社が被害を受けた住民がいる。

放棄された油井の多くは使用後 50 年以上経過しているため、セメントに亀裂が生じたり、石油パイプに腐食が発生したりする可能性があります。 これらにより、以前に密閉され隔離された地層から廃水が地下水に、あるいは地表にさえ漏洩する可能性があると同氏は述べた。

カラナム氏は、石油とガスの活動によって盆地の地震活動も増大し、陥没穴の形成を誘発する可能性があると述べた。

ペルミアン盆地の油田に陥没穴の問題があることは新しいニュースではない。 2020年、アンダークはニューメキシコ州のパーム紀盆地の陥没穴に関する記事を出版した。 しかし、南メソジスト大学のチームが実施している研究は、パーミアン盆地の石油・ガス産業がどのように、そしてどの程度の割合で景観を変えているのかについて、より深い理解を提供してくれる。

表面の変化を調査するために、研究者らは数値モデリングだけでなく、持続散乱体干渉法として知られるリモートセンシング技術も使用しました。