ОТРАЖЕНИЕ ПРОЦЕССА ПОДГОТОВКИ И РЕАЛИЗАЦИИ «ВЕЛИКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ ТОХОКУ» В ТЕМПЕРАТУРНЫХ ВАРИАЦИЯХ ПО СКВАЖИНЕ Kun-1 (о.КУНАШИР) ОТРАЖЕНИЕ ПРОЦЕССА ПОДГОТОВКИ И РЕАЛИЗАЦИИ «ВЕЛИКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ ТОХОКУ» В ТЕМПЕРАТУРНЫХ ВАРИАЦИЯХ ПО СКВАЖИНЕ Kun-1 (о.КУНАШИР) А.К. Юрков, Д.Ю. Демежко, В.И. Уткин Институт геофизики УрО РАН, Екатеринбург

1 Расположение наблюдательной скважины и датчиков температурного мониторинга Тектоническая позиция

Скорректированная (внесены топографическая поправка Лиса и удалена гидрогеологическая аномалия Оценка теплового потока: Невозмущенный градиент (после топографической и палеоклиматической поправок) : g = K/m Теплопроводность туфов = W/(m K) Тепловой поток q= 108 – 151 mW/m 2 Соотношение между формой и амплитудой аномалии позволяет отличить региональный поток от скважинных или заколонных перетоков Вертикальный профили температуры и интерпретация 2 Исходная термограмма Региональная фильтрация Заколонный или внутрискважинный переток

Температурные вариации в скважине (октябрь 2007 – июль 2008) 3 Изменения уровня воды и температуры на глубине 40 м

Остатки от сглаживания 30-суточным окном 4

O 1, K 1, P 1 N 2, M 2, S 2 Period, days Амплитудные спектры температурных колебаний Period, days 5

Процессы, вызывающие температурные колебания Водоносные горизонты Приливные колебания уровня воды свободная тепловая конвекция цемент 6 Деформации земной коры Водообмен в заколонном пространстве Принцип естественного усиления температурных колебаний на глубине 240 м Зависимость стандартного отклонения и амплитуды температурных колебаний от температурного градиента

UTC R= 123 km H= 54 km M= 5.6 M/Lg(R)=2.7 Примеры температурных изменений на глубине 240 м, связанные с сейсмотектоническим режимом

UTC R= 68 km H= 93 km M= 4.8 M/Lg(R)=2.6 8

UTC R= 132 km H= 10 km M= 5.4 M/Lg(R)= K UTC R= 132 km H= 10 km M= 5.4 M/Lg(R)=2.5

UTC R= 294 km H= 25 km M= 6.8 M/Lg(R)=2.7

11 Температурные вариации на глубинах 239, 240 и 241м (Сентябрь 2010-Май 2011)

UTC R= 698 km H= 32 km M= 9.0 M/Lg(R)=3, UTC R= 677 km H= 32 km M= 7.3 M/Lg(R)= Усредненные (в интервале м) температурные колебания и сейсмическая активность M – магнитуда R – эпицентральное расстояние, км

13 Отмеченные землетрясения в координатах: M (магнитуда) - R (эпицентральное расстояние) Зависимость амплитуды постсейсмического увеличения температуры от значения параметра M/LgR The Great Tohoku Earthquake Пороговое значение M/LgR Пороговое значение магнитуды землетрясения, при реализации которого в точке наблюдений проявляются гидрогеологические эффекты (изменения уровня и состава), определяется эмпирической зависимостью M=2.5 Lg(R) (Roeloffs, 1998, King et al., 1999) Этому значению, согласно модели И.П.Добровольского (1991), соответствуют деформации

Направление движения воды Изменение температуры Деформация изгиба 1414 Возможный механизм формирования тектонического температурного сигнала

Форшок Основное землетрясение 1515 Сравнение температурных изменений и колебаний уровня воды 4-18 марта 2011 г.

Period, days 1616 Сравнение изменений уровня воды и атмосферного давления Корреляционная диаграмма Амплитудные спектры Квадрат функции когерентности

Период, сутки 1717 Сравнение температурных колебаний в интервале м и изменений атмосферного давления Корреляционная диаграмма Амплитудные спектры Квадрат функции когерентности

1818

Дальнейшее развитие системы температурного мониторинга в сейсмоактивных районах связано с решением следующих задач: разработка автономной интегрированной аппаратуры температурного, гидрогеологического и др. видов мониторинга с передачей данных на удаленный сервер по GSM/GPRS или спутниковому каналу; разработка автономной интегрированной аппаратуры температурного, гидрогеологического и др. видов мониторинга с передачей данных на удаленный сервер по GSM/GPRS или спутниковому каналу; разработка критериев выбора мест заложения наблюдательных скважин, конструкции, глубины, интервалов наблюдения и методики оценки прогностической информативности скважины; разработка критериев выбора мест заложения наблюдательных скважин, конструкции, глубины, интервалов наблюдения и методики оценки прогностической информативности скважины; разработка методов подавления свободной тепловой конвекции и увеличения приливной температурной чувствительности системы мониторинга; разработка методов подавления свободной тепловой конвекции и увеличения приливной температурной чувствительности системы мониторинга; создание сети наблюдательных скважин; создание сети наблюдательных скважин; разработка методики оперативной обработки данных мониторинга и прогнозирования землетрясений разработка методики оперативной обработки данных мониторинга и прогнозирования землетрясений 1919

Спасибо за внимание!