רעידות אדמה שנגרמו מלחץ-יתר של נוזל המכיל מתאן בצפון‑מערב אגן סיצ’ואן, סין

כוחות נסתרים מתחת לרגלינו

רובנו תופסים רעידות אדמה כתוצאה מחיכוך של לוחות טקטוניים. אך עמוק מתחת לפני השטח, נוזלים כלואים יכולים לצבור לחץ בשקט עד שבפתאומיות הם שורטים את הסלע וגורמים לרעידות. המחקר הזה מתמקד בנוזלים עשירים במתאן שנמצאים ביותר מארבעה קילומטרים עומק בצפון‑מערב אגן סיצ’ואן שבסין. באמצעות קריאת רמזים כימיים ומבניים שנטמעו בתוך ורידים מינרליים זעירים, המחברים מראים שלחץ גז תת‑קרקעי קיצוני בפני עצמו יכול לשבור סלע ולגרום לרעידות מקומיות — מה שמספק מבט נדיר וישיר על סיבה בלתי נראית לאירועים סייסמיים.

אגן שעוצב על ידי דחיסה והרמה

אגן סיצ’ואן שוכן לאורך קצה מזרחי של רמת הטיבט, באזור שבו הקרום נחנק במשך עשרות מיליוני שנים. כאשר רכסי הרים סמוכים כגון רכס לונגמן הרימו, הם דחפו את רצפת האגן כלפי מטה ובצד, ויצרו סביבה טיפוסית של “אגן פרונטלי”. בסביבה זו נערמו שכבות עבות של סנדסטונים, סלעי בוץ ושכבות פחם מהתצורת שוּג'יהה של הטריאס, הושחתו בקימוט ונחתכו על ידי שברים וסדקים רבים. סלעים אלה לא רק מהווים מאגרי גז חשובים, אלא גם שומרים אינספור עדויות לרעידות עבר, כולל מיקרו‑שברים, חתיכות מקורעות, ורידים של חול שהתנזפו ואזורים מרוסקים המכונים סייסמיטים.

ורידים זעירים כמדי לחץ תת‑קרקעיים

כדי להבין כיצד נוזלים מתקשרים עם רעידות כאן, החוקרים בחנו ליבות קידוח משני בארות עמוקות. בתוך הליבות התמקדו בחתכים מיוחדים אופקיים הממולאים בדורות מרובים של ורידי קלציט. ורידים מוקדמים צמחו כשכבות סיביות במקביל לשכבות הסלע — דפוס המוכר ככזה שנוצר כאשר לחץ הנוזל כבר גבוה מהרגיל. לאחר מכן גדלו לתוכם ורידי קלציט חדים בצורת‑קונוס. תחת מיקרוסקופים ותמונות קטודולומיניסנציה הצליח הצוות לשחזר את הרצף: סדקים נפתחו תחת לחץ נוזלי גבוה, הורידים צמחו וסגרו אותם חלקית, ואז פולסים חדשים של נוזל פתחו והרחיבו שוב את אותם סדקים.

לכידת מתאן בכיסים מיקרוסקופיים

הרמזים החזקים ביותר הגיעו מכלולות נוזל — כיסים מיקרוסקופיים של נוזל כלוא בתוך ורידי הקלציט הצעירים ביותר. באמצעות ספקטרוסקופיית ראמן בלייזר הראו המחברים שרבות מהכלולות כללו מתאן כמעט טהור, לעיתים עם כמויות זעירות של ביטומן מוצק. הכלולות המכילות רק מתאן מהוות בעצם קפסולות לחץ סגורות. על‑ידי מדידת הזזת אות הראמן של המתאן ובשילוב עם טמפרטורת הכליאה שנרשמה על ידי כלולות מים נדירות המתקיימות יחד, הצוות חשב את צפיפות וגודל הלחץ המקורי של הגז כאשר הכלולות נוצרו. התוצאות חשפו לחצים קיצוניים בטווח של כשחית בין כ‑115 עד 157 מגה‑פסקל — בערך פי שניים או יותר מעל הלחץ הרגיל הצפוי בעומק הקבורה הזה בתקופה היורה המאוחרת.

הצטברות עד נקודת שבר

המחקר מרכיב ביחד כיצד התפתח לחץ‑יתר כזה ומה קרה כשהוא שוחרר לבסוף. עם הזמן, דחיסה אזורית מאגן הפרונט דחפה נוזלים עשירי מתאן לתוך סדקים אופקיים סגורים בתצורת שוּג'יהה. מכיוון שסלעי הסביבה היו דחוסים ומוצקים מאוד, הם יכלו לעמוד בלחץ פנימי יוצא דופן מבלי להיכשל מיד. כשהמתאן המשיך לזרום פנימה, הסדקים הורחבו מספיק כדי לאפשר לורידים הקונוסיים של הקלציט לצמוח, בעוד שהנוזלים הכלואים הפכו ללחץ‑יתר הולך וגובר. בסופו של דבר הלחץ עלה על מה שהסלע יכול לשאת. בנקודות חלשות סדקים קרסו בפתאומיות, וכפו על הוורידים הקונוסיים לנגוח בורידים הסיביים המוקדמים בקיר הנגדי — רישום מוקפא של ירידת לחץ חדה וסגירת סדק.

גז שקט לקרקע רועדת

המחברים טוענים ששחרורים פתאומיים כאלה של מתאן בלחץ-יתר היו מבלבלים את שדה המתח המקומי ויוצרים רעידות מקומיות. רעיון זה נתמך בחוזקה על ידי שפע העיוות השביר והסייסמיטים לאורך אותן שכבות סלע, המראים שרעידות השפיעו שוב ושוב על סלעים שכבר התקשו לאחר היווצרם. בפשטות, סלעי תצורת שוּג'יהה מתעדים הן את הצטברות הלחץ הקיצוני של הגז והן את הצלקות של הרעידות שאחרו את שחרורו. עבור קהל שאינו מומחה, המסר המרכזי הוא שחלק מרעידות האדמה עשויות להיות מונעות לא רק על ידי התנועה האיטית של הלוחות, אלא גם על ידי שחרור מהיר של נוזלים כלואים בעומק ובלחץ גבוה כמו מתאן — כוח בלתי נראה שיכול לפתע להפוך סלע שקט למקור רטט סייסמי.

ציטוט: Song, Y., Chen, Y., Zhao, Z. et al. Earthquakes induced by overpressure methane-bearing fluid in northwest Sichuan Basin, China. Sci Rep 16, 13572 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43747-7

מילות מפתח: רעידות אדמה, לחץ-יתר של מתאן, אגן סיצ’ואן, סייסמיות מונעת נוזלים, אגן פרונטלי