نقش استخراج نفت و گاز عربستان و قطر در زلزلههای جنوبی خلیج فارس
در ماههای مارس و آوریل سال 2025، هفت زلزله با شدتهای بین 4 تا 5 در منطقه خلیج فارس جنوبی و مرز عربستان سعودی-قطر رخ داد که احتمالاً ارتباطاتی بین استخراج هیدروکربنها و زلزلهها را نشان میدهد. این زلزلهها به دلیل تولید نفت و گاز در نزدیکی یک گسل فعال در منطقه مرزی عربستان سعودی و قطر ایجاد شدهاند. استخراج هیدروکربنها میتواند میدانهای تنش زیرسطحی را تغییر دهد و باعث فعالسازی مجدد گسلها شود.
صفحات زمینشناسی عربی در فاصله سالهای 2024 تا 2025 فعالیتهای زلزلهای قابل توجهی را تجربه کردند که تحت تأثیر تعاملات تکتونیکی خود با صفحات اوراسیا، آفریقا (نوبی) و هند قرار داشتند. صفحه عربی به سمت شمال شرق با سرعت تقریباً 1.5 تا 2 سانتیمتر در سال در حال حرکت است و با اوراسیا برخورد کرده و رشته کوههای زاگرس را تشکیل میدهد و به سمت غرب در امتداد گسل عرضی دریای مرده (DST) لغزش میکند. در زیر رشته کوه مکران (جنوب ایران/پاکستان) برخورد رخ میدهد و در دریای سرخ و خلیج عدن گشایش ایجاد میشود.
گسلهای عمیق در سنگهای زیرزمینی کریستالی (در صفحه عربی) به تغییرات تنش حساس هستند. این منطقه روی صفحه عربی قرار دارد و دارای گسلهای زیرزمینی مربوط به اوروژنی زاگرس و گسست دریای سرخ است. میدان هیدروکربنی غوار (عربستان سعودی) و میدان گاز شمالی (قطر) از بزرگترین مخازن هیدروکربنی در جهان به شمار میروند. برخی از گسلهای منطقه به شدت تحت فشار هستند، به این معنی که حتی تغییرات کوچک در فشار میتواند باعث لغزش شود.
از مارس تا آوریل 2025، افزایش تولید و تزریق هیدروکربنها با افزایش استخراج یا دفع آبهای زائد (مانند استخراج از طریق شکاف یا افزایش بازیابی نفت) یک گسل مجاور را ناپایدار میکند. اگر عملیات در نزدیکی یک گسل لغزشی یا معکوس انجام شود، انتقال تنش میتواند زلزلههای متوسط (M4-M6) را تحریک کند. گاهی اوقات، زلزلههای القایی ممکن است چند ماه یا چند سال پس از شروع عملیات به دلیل تغییرات تدریجی تنش رخ دهند.
با این حال، تاکنون هیچ مورد مستند مهمی از زلزلههای ناشی از زلزلههای متوسط در عربستان سعودی و قطر گزارش نشده است، اما خطر وقوع زلزلههای القایی وجود دارد زمانی که عملیات اکتشاف و استخراج، گسلهای تحت فشار را مختل کند. زلزلههای ملایم تا متوسط (M3-M5) میتوانند به زیرساختها، خطوط لوله یا سکوهای دریایی آسیب برسانند. زلزلههای بزرگتر (M6+) ممکن است در صورت فعال شدن یک گسل سنگ بستر اصلی، خطراتی برای شهرهایی مانند الدمام یا دوحه ایجاد کنند.
در حالی که منطقه عربستان سعودی و قطر هنوز زلزلههای بزرگ را تجربه نکرده است، ترکیب گسلهای فعال زیرسطحی و فعالیتهای هیدروکربنی شدید این خطر را افزایش میدهد. رویدادهای مارس و آوریل 2025 قابل تصور بودند اگر عملیات تولید/تزریق به یک گسل بحرانی تنش آسیب بزند. نظارت و ارزیابی خطر برای جلوگیری از چنین سناریوهایی حیاتی است.
چارچوب تکتونیکی زلزلهای در شرق عربستان سعودی، قطر و بحرین به دلیل تعاملات پیچیده بین چندین صفحه تکتونیکی، به ویژه صفحه عربی و صفحات اوراسیا و آفریقا، ویژگیهای خاصی دارد. این منطقه به دلیل موقعیت زمینشناسی خود که شامل سیستمهای گسل اصلی و فعالیتهای تولید نفت و گاز است، زلزلهخیز است.
منطقه شرق عربستان سعودی شامل قطر و بحرین در امتداد مرز صفحه عربی قرار دارد. صفحه عربی به نسبت صفحه ایران-اوراسیا با سرعت تقریبی 20 میلیمتر در سال به سمت شمال در حال حرکت است. این حرکت نیروهای فشاری را ایجاد میکند که منجر به فعالیت زلزلهای در منطقه میشود.
این منطقه به وسیله سیستمهای گسل مهمی از جمله گسل عرضی دریای مرده در مرز غربی شمال و گسلهای لغزشی مرتبط با رشته کوههای زاگرس در شمال شرق قطع شده است. این گسلها حرکت بین صفحات را تسهیل میکنند. زلزلهها در این منطقه میتوانند به فرآیندهای تکتونیکی طبیعی و همچنین عوامل انسانی مرتبط با فعالیتهای استخراج نفت نسبت داده شوند.
این منطقه به دلیل وجود چندین ویژگی زمینشناسی مهم، از جمله گسلهای زیرزمینی فعال که نقش مهمی در رفتار تکتونیکی و زلزلهای منطقه ایفا میکنند، شناخته شده است. در استان شرقی عربستان سعودی، چند گسل کوچک اما مهم شناسایی شدهاند. گسل الاحسا نزدیک واحه الاحسا واقع شده و با رویدادهای زلزلهای تاریخی مرتبط است.
گسل قطیف، واقع در نزدیکی قطیف، نشانههایی از فعالیت را نشان داده و ممکن است بر زلزلهخیزی محلی تأثیر بگذارد. قوس قطر ساختاری است که بر زمینشناسی زیرسطحی قطر تأثیر میگذارد. شکلگیری این قوس ساختاری که بخشی از ساختار زیرزمینی بزرگتر قطر-کاژرون است، منجر به تمرکز تنش محلی در امتداد گسلهای موجود میشود.
زلزلهها اغلب به صورت خوشهای یا توالی به دلیل تجمع تنش در امتداد این گسلها رخ میدهند. دادههای تاریخی نشان میدهد که در حالی که زلزلههای بزرگ نسبتاً نادر هستند، لرزشهای کوچک به دلیل فرآیندهای تکتونیکی در حال انجام شایع هستند. دادههای تاریخی نشان میدهند که زلزلهها در این منطقه اغلب به صورت خوشهای یا توالی رخ میدهند و نه به عنوان رویدادهای ایزوله، که نشاندهنده تعامل پیچیده بین ساختارهای زمینشناسی محلی است.
استخراج هیدروکربن در شرق عربستان سعودی با زلزلههای القایی مرتبط است. فرآیندهای استخراج نفت میتوانند منجر به تغییرات در شرایط فشار زیرسطحی شوند و ممکن است زلزلههای کوچک را تحریک کنند. رویدادهای زلزلهای در نزدیکی میدانهای نفتی بزرگ مانند غوار که استخراج مایعات ممکن است بر شرایط تنش محلی تأثیر بگذارد، ثبت شده است.
سازمان زمینشناسی عربستان سعودی و شبکه زلزلهنگاری ایران به طور فعال فعالیتهای زلزلهای را در مناطق تولید نفت نظارت میکنند. دادههای این تلاشهای نظارتی نشان میدهد که بین دورههای شدید استخراج هیدروکربن و افزایش رویدادهای زلزلهای همبستگی وجود دارد. زلزلهها در این منطقه نگرانیهایی درباره ایمنی زیرساختها و پایداری بلندمدت شیوههای تولید نفت در این منطقه زلزلهخیز ایجاد میکنند.
ساختار تکتونیکی شرق عربستان سعودی، قطر و بحرین تحت تأثیر تعاملات پیچیده صفحات قرار دارد که منجر به فعالیتهای زلزلهای قابل توجهی میشود که ناشی از فرآیندهای تکتونیکی طبیعی و عوامل انسانی ناشی از تولید نفت و گاز است. نظارت مداوم برای درک این دینامیکها و کاهش خطرات مرتبط با خطرات زلزله در این منطقه اقتصادی حیاتی ضروری است.