Здесь новыешаблоны dle
Компания Сансити

 

 

ДИНАМИКА АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ ПРИ ФИЛЬТРАЦИИ ФЛЮИДА В НАГРУЖЕННОМ ОБРАЗЦЕ ГОРНОЙ ПОРОДЫ

Никита Борисович Бондаренко

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова,

 физический факультет, Москва, Россия

 E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

 

Проведение анализа процесса подготовки и развития землетрясения с учетом влияния присутствующей в геологической среде жидкости в естественных условиях сейсмоактивного района затруднительно, так как не известна степень насыщения флюидом области будущего очага. С другой стороны природа наведенной сейсмичности связывается большинством исследователей с увеличением порового давления под действием дополнительных напряжений, возникающих при заполнении водохранилищ, или с диффузией порового давления. Поэтому лабораторное моделирование процесса фильтрации флюида в образце горной породы представляет значительный интерес.

 

Методика эксперимента заключалась в регистрации акустической эмиссии, вызванной увеличением порового давления. Исследование проводилось на образцах песчаника и гранитах. Для гранитов характерны крайне невысокие фильтрационно-емкостные свойства (пористость: (0,05÷0,1)%, проницаемость: (0,002÷0,005) мДа), что создает значительные трудности для проведения экспериментов с фильтрацией флюида. Чтобы преодолеть эту проблему были выполнены подготовительные эксперименты с термическим воздействием на образцы горных пород для улучшения их фильтрационно-емкостных свойств.

 

В результате было обнаружено:

 

  • Использование термостимуляции позволило на порядок увеличить фильтрационно-емкостные свойства образцов горной породы.
  • Скачок порового давления вызывает отклик акустической активности.
  • Разрушение развивается вместе с диффузией фронта обводнения: «облако» источников акустической эмиссии мигрирует от грани инжекции воды вдоль оси образца.
  • Обнаружен эффект задержки максимума акустического отклика относительно момента подачи порового давления (задержка активизации процесса разрушения при флюидной инициации в случае распространении флюида в сухой среде в несколько раз больше, чем при распространении фронта диффузии порового давления в насыщенной среде).

 

Васин Р.Н. и др “Акустическая эмиссия квазиизотропных образцов горных пород, инициированная температурными градиентами” // Физика Земли. -2006. - №10, с 26-35.

Потанина М.Г. и др. “Особенности акустической эмиссии при флюидной инициации разрушения по данным лабораторного моделирования” // Физика Земли. -2015, -№2, -с. 126-138

Соболев Г.А., Пономарев А.В. “Динамика разрушения моделей геологической среды при триггерном влиянии жидкости

Шкуратник В.Л., Вознесенский А.С., Винников В.А. Термостимулированная акустическая эмиссия в геоматериалах / – М.: изд. "Горная книга", 2015

D. A. Lockner “The role of acoustic emission in the study of rock fracture” // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Volume 30. -1993, Issue 7, Pages 883-899

Serge A. Shapiro “Fluid-Induced Seismicity” // - Cambridge university press 2015

 

 

АНАЛИЗ НЕПРЕРЫВНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ КЛЮЧЕВСКОЙ ГРУППЫ ВУЛКАНОВ

 Н.А. Галина1, 2, Н.М. Шапиро2, 3, В.Б. Смирнов1, 2, Д.В. Дрознин4, С.Я. Дрознина4, С.Л. Сенюков4, Е.И. Гордеев5

1Московский государственный университет, Москва, Россия

 2Институт физики Земли РАН, Москва, Россия

 3Institut de Physique du Globe de Paris, Paris, France

 4Камчатский филиал Геофизической Службы РАН, Петропавловск-Камчатский, Россия

 5Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, Россия

 

При изучении физических процессов, происходящих в вулканах, и выявлении предстоящих извержений, основным источником информации об активных процессах в глубоких частях вулканических систем являются геофизические наблюдения. В настоящее время ведущий геофизический метод – это сейсмологический мониторинг. Сейсмические проявления глубокой вулканической активности, так называемые вулканические землетрясения, очень многочисленны и разнообразны. Наблюдаемые сейсмические сигналы соответствуют разным типам вулканической сейсмичности, происходящей на разных глубинах. Своевременное детектирование этих сигналов и их сопоставление с различными видами деятельности является основой сейсмологического мониторинга вулканов

 

Объем сейсмологических данных (сейсмограмм), доступных для анализа, постоянно увеличивается, что позволяет улучшить качество сейсмологического мониторинга. В то же время для полного анализа всех имеющихся данных требуется разработка и применение новых автоматизированных методов обнаружения и классификации зарегистрированных вулканических землетрясений, измерения их основных характеристик для оценки динамического состояния вулканов, а также прогнозирования эволюции их активности

 

Здесь мы фокусируемся на глубоких длиннопериодных (DLP) землетрясениях, происходящих вблизи границы кора-мантия под Ключевской группой вулканов на Камчатке. Высказываются предположения, что этот тип сейсмичности можно использовать в качестве одного из первых предшественников извержений, так как он отражает состояние магматического резервуара. В то же время физический механизм DLP-землетрясений остается недостаточно изученным. Поэтому необходимо проанализировать имеющиеся сейсмические записи, чтобы попытаться восстановить механизм очага и спектральные характеристики источников DLP-землетрясений. Дополнительная важная информация о физических процессах, создающих эти землетрясения, может быть получена путем изучения их распределения по магнитудам и масштабирования между их величинами и длительностью.

 

В этой работе мы представляем автоматический подход к анализу непрерывных сейсмических записей на нескольких станциях, в целях детектирования DLP-землетрясений и измерении их относительных магнитуд.

 

 

ВАРИАЦИИ УРОВНЯ ВОДЫ В СКВАЖИНАХ В ОБЛАСТИ НАВЕДЕННОЙ СЕЙСМИЧНОСТИ КОЙНА-ВАРНА, ЗАПАДНАЯ ИНДИЯ

Карташов Иван Максимович

студент 1-го курса магистратуры физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова

 E–mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

 

В работе рассматривается изменение уровня воды в скважинах как способ наблюдения за напряженным состоянием сейсмогенной среды в области водохранилищ Койна и Варна в Западной Индии [1, 2, 3]. Изучается изменение приливных компонент в вариации уровня воды.

 

На основе сопоставления амплитуд основных приливных гармоник (М2 и О1), оцененных спектральным методом по временным рядам уровней воды в скважинах, с расчетными значениями объемной деформации, для скважин получены отношения амплитуд наблюденных и теоретических приливных волн [4]. Эти калибровочные коэффициенты характеризуют тензочувствительность скважин на периодах выбранных приливных волн.

 

В результате работы было обнаружено:

 

  • Средние за все время наблюдений калибровочные коэффициенты различны для волн М2 и О1 и изменяются в пространстве в диапазоне от 0,3 до 4,1 мм/nstrain.
  • В северных скважинах не выявлены систематические компоненты во временных вариациях приливного "отклика". Это согласуется с отсутствием отклика сейсмичности на сезонные колебания уровня воды в водохранилищах.
  • Скважина, расположенная к востоку от Варны, продемонстрировала увеличение тензочувствительности перед единственным в этом районе землетрясением М4.6. Увеличение тензочувствительности перед землетрясениями является характерным и объясняется приближением среды в очаговой зоне к неустойчивому состоянию.

 

Работа выполнена при финансовой поддержке совместным российско-индийским проектом РНФ-DST India: грант Российского научного фонда № 16-47-02003, грант INT/RUS/RSF/P-13 Департамента науки и технологии Правительства Индии.

 

Gupta H. A review of recent studies of triggered earthquakes by artificial water reservoirs with special emphasis on earthquakes in Koyna, India // Earth-Science Reviews. 2002. V. 58. P. 279–310.

Simpson D.W., Leith W.S., Scholz C.H. Two types of reservoir-induced seismicity // Bull. Seism. Soc. Am. 1988. V. 78. P. 2025–2050.

Смирнов В.Б., Шринагеш Д., Пономарев А.В., Чадда Р., Михайлов В.О., Потанина М.Г., Карташов И.М., Строганова С.М. Режим сезонных вариаций наведенной сейсмичности в области водохранилищ Койна-Варна, Западная Индия. // Физика Земли. 2017. № 4. С. 49–59

Мельхиор П. Земные приливы // Мир. 1968. с. 41-42 с. 282-290 с

 

 

ОСНОВАНИЕ ТРАППОВОГО РАЗРЕЗА МАЙМЕЧА-КОТУЙСКОЙ ЩЕЛОЧНОЙ ПРОВИНЦИИ: ПЕТРОЛОГИЯ ПРАВОБОЯРСКОЙ СВИТЫ

Георгий Викторович Махатадзе1, Павел Юрьевич Плечов2

1 МГУ, ГЕОХИ РАН, makhatadzeg36@gmail.com

 2МГУ, Минералогический музей РАН

 

Сибирская трапповая провинция является крупнейшей из известных на Земле, а её образование является одной наиболее вероятных причин Великого пермо-триассового вымирания (Fedorenko & Czamanske, 1997). Вымирание связывают в первую очередь с выделение вулканических газов в атмосферу. В то время, как в основной части Сибирских траппов распространены «сухие» толеитовые породы (Sibik & al., 2015), в Маймеча-Котуйской провинции, которая является её частью, широко распространены также флюидонасыщенные щелочные и карбонатитовые породы, в связи с чем выделение газов в этой части Сибирских траппов могло сыграть решающую роль в вымирании (Black & al., 2014).

 

Правобоярская свита залегает в основании траппового разреза Маймеча-Котуйской провинции и образовалась одной из первых в пределах всех Сибирских траппов (Фетисова и др., 2014). Она относится к толеитовой серии, для которой, в пределах Маймеча-Котуйской провинции характерно крайне низкое разнообразие составов и почти полное отсутствие признаков ассимиляции магмой корового вещества (Arndt & al., 1998).

 

На основании валовых данных по петрогенным и рассеянным элементам, Rb-Sr и Sm-Nd изотопным системам, а также по составу и взаимоотношениям отдельных компонентов пород правобоярской свиты, можно заключить, что правобоярская свита отличается от типичных представителей толеитовой серии в регионе. Разнообразие её составов шире, чем у других представителей серии, а наблюдаемые вариации по содержанию рассеянных элементов можно объяснить смешением с корой. Моделирование ассимиляции и фракционной кристаллизации (Ersoy & Helvaci, 2010) показывает, что разные группы элементов не приходят в согласие относительно механизма смешения и его условий. Однако учитывая, что изотопные данные однозначно свидетельствуют о существенном смешении, полученные результаты можно интерпретировать, как последствия продолжительного во времени смешения магмы с неоднородным коровым материалом по мере её подъёма к месту извержения.

 

Фетисова А.М., Веселовский Р.В., Латышев А.В., Радько В.А., Павлов В.Э. (2014) Стратиграфия. Геологическая корреляция, т. 22, № 4, с. 36-51

Arndt, N., Chauvel, C., Czamanske, G., Fedorenko, V. (1998) Contribution to Mineralogy and Petrology, vol. 133, p. 297-313

Black, B.A., Hauri, E.H., Elkins-Tanton, L.T., Brown, S.M. (2014) Earth and Planetary Science Letters, vol. 394, p. 58-69

Ersoy, Y., Helvaci, C. (2010) Computers & Geosciences, vol. 36, p. 383-390

Fedorenko, V., Czamanske, G. (1997) International Geology Review, vol. 39, p. 479-531

Sibik, S., Edmonds, M., MacLennan, J., Svensen, H. (2015) Journal of Petrology, vol. 56, no. 11, p. 2089-2116

 

 

ПАРАМЕТРЫ САМОПОДОБИЯ АФТЕРШОКОВЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Карцева Татьяна Игоревна

 Инженер лабораторий 301 и 107 ИФЗ РАН

 Студент Физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова

  This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

 

Данная работа посвящена исследованию двух параметров афтершоковых последовательностей. Первый из них – b-value – наклон графика повторяемости землетрясений – является энергетической характеристикой. Второй параметр – p-value – показатель в степенном законе Омори-Утсу, который описывает спад афтершоковой активности со временем.

 

Результатами исследования являются p-b диаграммы, по которым можно будет судить о наличии и виде связи между параметрами или о ее отсутствии вообще. Вид этой связи подскажет возможный механизм релаксации крупных землетрясений в исследуемом регионе в рамках гипотезы Шольца [4].

 

Известны публикации [1], [2], в которых рассматриваются диаграммы p-b, но статистическая значимость полученных там результатов невелика. В настоящей же работе используются современные каталоги и методики определения параметров b-value (метод максимального правдоподобия) и p-value [3], проведен тщательный анализ устойчивости p-b диаграмм, разработана методика их построения.

 

Получены диаграммы для нескольких районов тихоокеанской зоны субдукции (Япония, Курильские острова и п-ов Камчатка), для трансформного разлома Сан-Андреас в Калифорнии и районов наведенной сейсмичности (область водохранилищ Койна и Варна в западной Индии и район Нурекского водохранилища в Таджикистане).

 

Работа выполнена при финансовой поддержке совместным российско-индийским проектом РНФ-DST India: грант Российского научного фонда № 16-47- 02003, грант INT/RUS/RSF/P-13 Департамента науки и технологии Правительства Индии.

 

Ávila-Barrientos L. et al. Variation of b and p values from aftershocks sequences along the Mexican subduction zone and their relation to plate characteristics //Journal of South American Earth Sciences. – 2015. – Т. 63. – С. 162-171.

Gasperini P., Lolli B. Correlation between the parameters of the aftershock rate equation: Implications for the forecasting of future sequences //Physics of the Earth and Planetary Interiors. – 2006. – Т. 156. – №. 1-2. – С. 41-58.

Holschneider M. et al. Bayesian analysis of the modified Omori law //Journal of Geophys.Res: Solid Earth. – 2012. – Т. 117. – №. B6.

Scholz C. Microfractures, aftershocks, and seismicity // Bull. Seismol. Soc. Am. 1968. V. 58. P. 1117-1130.

 

 

МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СУЛЬФИДНЫХ РУД ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЗАДУГОВОГО БАССЕЙНА МАНУС, ТИХИЙ ОКЕАН

Д.В.Коршунова1, А.В. Фирстова2, Т.В. Степанова2, Г.А. Черкашев1,2

 1 Санкт-Петербургский Государственный Университет Институт наук о Земле,

 Санкт-Петербург, Россия

 2 ВНИИОкеангеология, Санкт-Петербург, Россия

 e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

 

Современные гидротермальные образования в задуговых бассейнах обогащены медью, цинком, свинцом, золотом, серебром и рядом редких элементов, а вмещающими их породами являются во многих случаях средние и кислые вулканиты, в отличие от базальтов открытого океана. Геологическая позиция и особенности состава сульфидных руд дают возможность рассматривать их в качестве аналогов древних колчеданных месторождений [2].

 

Бассейн Манус является активным задуговым бассейном. Он ограничен с юга зоной субдукции Новобританского жёлоба и с севера зоной субдукции жёлоба Манус, который образован в зоне конвергенции Австралийской и Тихоокеанской плит. В 1991 году в ходе экспедиции НИС "Франклин" в юго-восточной части бассейна Манус были открыты активные высокотемпературные гидротермальные поля с сульфидными отложениями, связанными с подводным дацитовым вулканизмом [1,3].

 

Фактический материал представлен образцами гидротермальных сульфидных руд юго-восточной части задугового бассейна Манус, Тихий океан. Образцы предоставлены ФГБУ «ВНИИОкеангеология» и включают в себя фрагменты массивных сульфидов (90 образцов) и геохимические данные по составу руд (200 проб).

 

В ходе работы были выполнены оптические исследования, ренгтенофазовый и микрозондовый анализы; использованы данные аналитических исследований, проведён статистический анализ. Исследования выполнялись в ресурсных центрах СПбГУ «Геомодель» и «Рентгенодифракционные методы исследования», а также в ФГБУ «ВНИИОкеангеология».

 

В результате проведенных исследований сульфидные руды подразделены на три минеральных типа: пиритовый, пирит-халькопиритовый и сфалерит-марказитовый и имеют колчеданную, медно-колчеданную и цинково-колчеданную специализацию соответственно. Проведенные факторный и корреляционный анализы демонстрируют последовательность образования сульфидных руд, связанную с изменением температуры рудоносного флюида. Также особенности минерального состава помогают сделать предположение не только о температуре гидротермального флюида, но и о таких его параметрах, как Eh, pH в момент формирования руд. Важной особенностью исследованных полиметаллических сульфидных руд является обогащение золотом всех выделенных типов, превышающее концентрации в древних колчеданных месторождениях почти в 5 раз.

 

Богданов Ю.А. и др. Гидротермальный рудогенез океанского дна. Ин-т океанологии им. П.П. Ширшова. М:Наука, 2006. 527 с.

Масленникова С.П., Масленников В.В. Сульфидные трубы палеозойских «чёрных курильщиков» (на примере Урала). Екатеринбург-Миасс: УрО РАН, 2007. 312 с.

Binns R.A., Scott S.D. Western Woodlark Basin: potential analogue setting for volcanogenic massive sulfide deposits// Econ. Geol. 1993. Vol.186. P. 293-312.

 

 

ОСОБЕННОСТИ ТЕМНОЦВЕТНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В АЛМАЗАХ

Шаймарданова А.Р. Посухова Т.В. Криулина Г.Ю. Гаранин В.К.

 Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова,

 Геологический факультет, Москва, Россия

 E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

 

Темноцветные включения широко распространены в алмазах (Гаранин В.К. 1991), и  их исследованиям посвящены многочисленные работы (Соболев Н.В, 1997, Ефимова Э.С. и др 1977). При визуальной диагностике темноцветных включений, среди них, как правило, выделяют графиты, хромиты и сульфиды (Буланова Г.П.и др.1993). Более точная диагностика  включений требует применения разрушающих методов, например, электронно-зондового микроанализа.

 

 В настоящей работе для диагностики включений были применены дополнительные спектроскопические методы: КР и ИК-спектроскопия. Была изучена представительная коллекция алмазного сырья: 124 кристалла из трубки Архангельская (Беломорье) и 148 кристаллов из трубки Юбилейная (Якутия). Для более детального изучения были отобраны 27 кристаллов, которые по данным визуальной диагностики имели темноцветные включения разных типов. Применение спектроскопических методов позволио диагностировать среди них включения оливина, граната, кальцита, т.е. прозрачных минералов и, следовательно, темный цвет данных включений был обусловлен, скорее всего, темной оболочкой, покрывающей стенки включения. Уточненная диагностика включений для 9 кристаллов была проведена с применением метода электронно-зондового микроанализа. Полученные результаты показывают, что среди изученных включений присутствуют как непрозрачные фазы (сульфиды и оксиды железа), так и прозрачные фазы, например, карбонат кальция.

 

 Результаты исследований показывают, что визуальная диагностика темноцветных включений в алмазах не всегда дает верные ответы и необходимы спектральные исследования для получения достоверной информации.

 

Буланова Г.П Природный алмаз - генетические аспекты, Новосибирск: ВО Наука, 1993,230 с

Гаранин В.К., Кудрявцева Г.П., Марфунин А.С., Михайличенко О.А. Включения в алмазе и алмазоносные породы. М.: Изд-во МГУ, 1991. 240 с.

Соболев Н.В., Ефимова Э.С., Реймерс Л.Ф. и др. Минеральные включения в алмазах Архангельской кимберлитовой провинции // Геология и геофизика.1997.№2 с.358-370

Ефимова Э.С., Соболев Н.В., Распространенность кристаллических включений в алмазах Якутии, Доклады АН СССР Том 237, №6, 1977 , 1475-1478

 

Полезные модули dle на dlepro.ru.