Гидродинамика вулканических и геотермальных системНИР

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
4 1 января 2014 г.-31 января 2014 г. Гидродинамика вулканических и геотермальных систем
Результаты этапа: Построена модель и проведено сравнение деформации земной поверхности во время вулканического извержения от двух различных источников: щелевого канала с заданным распределением избыточного давления, и геотермальной системы, прогрев которой осуществлялся за счет течения магмы. Показано, что вертикальные деформации за счет наличия геотермальной системы могут в разы превосходить деформации связанные с течением магмы. Пространственное распределение деформаций также существенно различается. Показано, что влияние геотермальной системы необходимо учитывать при интерпретации данных мониторинга активных вулканов. Исследовано растекание лавы по поверхности, на которой вместо условия прилипания ставится условие частичного проскальзывания: скорость является степенной функцией касательного напряжения. Детально исследована зависимость скорости распространения лавового потока от интенсивности проскальзывания. Разработан новый метод моделирования разработки газоконденсатных месторождений, основанный на расчёте термодинамического потенциала углеводородной смеси. Метод позволяет эффективно моделировать фильтрацию при до- и закритических термодинамических условиях. Проведены расчёты разработки месторождений, как с применением предложенного метода, так и в рамках классических изотермических моделей фильтрации. Разработаны численные методы совместного моделирования течений в проницаемом пласте и в скважине. Проведены расчеты стандартных для нефтяной промышленности тестов, которые показали хорошее совпадение с коммерческими пакетами программ. С использованием модели неизотермической фильтрации бинарной смеси проведены расчёты остывания кимберлитовой трубки при внедрении в нее подземных вод из водонасыщенных горных пород. Модель учитывает реакцию серпентинизации оливина, происходящую в водонасыщеных породах в узком диапазоне температур. Эта реакция сопровождается значительным тепловыделением и сокращением объема порового пространства. Показано, что распределение образовавшегося серпентина может быть крайне неоднородным. Проведенные расчёты позволили изучить механизмы формирования неоднородности состава кимберлитовых трубок.
5 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Гидродинамика вулканических и геотермальных систем
Результаты этапа: Для случая экструзивного извержения решена задача о дегазации магмы при подъеме по каналу вулкана, пересекающему пористые водонасыщенные породы. Показано, что интенсивность оттока вулканических газов в породы сравнима с интенсивностью их переноса вместе с поднимающейся магмой. Учёт оттока газа из магмы существенно влияет на динамику извержения, в частности на период колебаний расхода магмы. Установлено, что после отделения от магмы летучие мигрируют сквозь пористые породы, и независимо от магмы, выходят на поверхность. Проведённые расчёты впервые позволили объяснить отсутствие корреляции между расходом магмы и газа, наблюдаемые на многих вулканах (например, Суфриер Хиллз и Мерапи). Построена модель диффузионного роста-растворения циркона в магматическом расплаве. Изучены различные сценарии эволюции кристаллов циркона при различных магматических процессах. Даны оценки времени выживания циркона при внедрении дайки в магматический очаг, что позволяет корректно интерпретировать датировки магматических процессов. Разработана методика определения истории кристаллизации плагиоклаза по распределениям элементов-примесей. Для вулкана Маунт Сент Хеленс реконструированы условия подъемам магмы к поверхности перед извержением 1980-1987 г. Расчеты хорошо согласуются с независимыми петрологическими данными. Построены новые аналитические решения в задачах рационального недропользования, связанных с подземным захоронением углекислого газа. Построена трёхмерная геолого-гидродинамическая модель геотермальной системы Campi Flegrei (Италия), с помощью которой исследованы конвективные течения в системе при до- и закритических термодинамических условиях. Модель откалибрована по имеющимся измерениям на поверхности Земли и в геотермальных скважинах. Даны оценки для параметров нагретых газов, которыми система питается из магматического очага.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".