Fault activation processes by hydraulic fracturing operations
- Deterministic and qualitative statistics of earthquake catalogs are fundamental for studying fault activation processes. Induced seismicity offers a valuable opportunity to couple input stresses from fluid injection to earthquake initiation, leading to (semi-) controlled conditions describing fault activation. Hence, the spatiotemporal relation of induced events and their source parameters to fluid injection is of particular interest to study the stresses that activate faults. Source parameters include fault plane solution, the seismic moment as a measure of fault size, spectral corner frequency as the inverse of the rupture duration, and the static stress drop, describing the released stress during a rupture. This work investigates hydraulic-fracturing-induced seismicity in northeast British Columbia, Canada. The earthquake physics shows a strong spatiotemporal relation between fluid injection and earthquake occurrence and a source parameter scaling comparable to tectonic earthquakes.
- Das Erstellen und Auswerten von Erdbebenkatalogen ist essenziell bei Untersuchungen von erdbebeninitiierenden Prozessen. Induzierte Seismizität bietet die Gelegenheit, den Erdbebenbeobachtungen Spannungsänderungen durch Fluidinjektionen als Auslöser zuzuordnen. Dabei ist von besonderem Interesse, in welchem räumlich/zeitlichen Bezug die Erdbeben zu den Fluidinjektionen auftreten und welche Herdeigenschaften die Erdbeben haben. Zu den Herdeigenschaften zählen die Herdflächenlösung, das seismische Moment als Maß der Störungsgröße, die im inversen Verhältnis zur Bruchdauer stehende spektrale Eckfrequenz, sowie der statische Spannungsabfall durch ein Erdbeben. Diese Arbeit untersucht Erdbeben im nordöstlichen Britisch Kolumbien, Kanada, die als Folge von Hydraulic Fracturing auftreten. Die physikalischen Untersuchungen zeigen einen starken räumlich/zeitlichen Bezug zwischen Fluidinjektion und Erdbeben und eine mit tektonischen Ereignissen vergleichbare Skalierung der Herdparameter.
Author: | Marco Pascal RothORCiDGND |
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URN: | urn:nbn:de:hbz:294-84601 |
DOI: | https://doi.org/10.13154/294-8460 |
Subtitle (German): | a case study on the Kiskatinaw area in northeast British Columbia, Canada |
Referee: | Rebecca M. HarringtonORCiDGND, Yajing LiuORCiDGND, Michael AlberGND |
Document Type: | Doctoral Thesis |
Language: | English |
Date of Publication (online): | 2022/01/17 |
Date of first Publication: | 2022/01/17 |
Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Geowissenschaften |
Date of final exam: | 2021/11/29 |
Creating Corporation: | Fakultät für Geowissenschaften |
Tag: | Störung (Geologie) |
GND-Keyword: | Induzierte Seismizität; Seismologie; Erdbebenherd; Fracking; Spannung (Geologie) |
Institutes/Facilities: | Institut für Geologie, Mineralogie und Geophysik |
Institut für Geologie, Mineralogie und Geophysik, Arbeitsgruppe Hydrogeomechanik | |
Dewey Decimal Classification: | Naturwissenschaften und Mathematik / Geowissenschaften, Geologie |
faculties: | Fakultät für Geowissenschaften |
Licence (German): | Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |