近日，浙江大学物理学院林强教授参与完成的论文“Foreshock productivity and rupture nucleation in injection-induced earthquakes in western Canada”在国际顶级期刊《Science》上发表。该研究成果为非常规油气开采中的地震风险管控提供了关键科学依据。

该论文的第一和通讯作者王备研究员是林强教授在担任浙江工业大学前沿交叉科学研究院创始院长期间引进的国家级青年人才。通讯作者还包括加拿大自然资源部地质调查局Honn Kao研究员、浙江大学地球科学学院俞红玉研究员。该论文得到深地国家科技重大专项（课题编号：2024ZD1002702-2）和国家自然科学基金的支持。

水力压裂技术在提高油气产量的同时，也可能诱发地震。为降低风险，业界普遍采用“交通灯协议”（TLP），即根据监测到的地震活动来调整作业。然而，该协议的有效性依赖于一个核心问题：强震发生前，是否存在足够的前震作为预警信号？

针对这一难题，研究团队系统分析了加拿大西部2014至2024年间的水力压裂作业区数据，构建了包含约7万次地震的精细目录，并重点研究了其中77次诱发的主震（≥Mʟ3）。

研究发现，在这77次主震中，有71次约92%的主震在发生前5天、距主震5千米范围内出现了可探测的前震，这为TLP提供了重要的预警窗口。但研究也揭示，不同区域的前震活动差异巨大。前震丰富的区域，其“成震指数”通常较高；而在成震指数较低的区域，则往往缺少前震。因此，研究认为对诱发地震的管控不宜采用统一震级阈值，而应结合区域成震条件和预警能力实施差异化决策。

IIEs的前震发震机理及成核机制示意图（图片来自论文）

此外，研究还识别出三类流体介导的主震成核路径，深化了对诱发地震物理机制的理解。该成果为未来融合区域成震条件、实时地震与大地观测以及物理成核模型，实现更精准的地震风险监测与管控指明了方向。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.aed9893