Земное коровое напряжение можно определить по потоку жидкости в трещинах глубоких скважин

Ученые из Научно-технического университета Китая и Стэнфордского университета предложили новый метод определения напряжений в земной коре. Он основан на анализе сигнатур потока жидкости в трещинах, выявленных в глубоких научных скважинах с помощью каротажа.

Знание поля напряжений в недрах критически важно для понимания тектоники плит, землетрясений, вулканизма, а также для решения практических задач: добычи нефти и газа, геотермальной энергетики, захоронения CO₂ и ядерных отходов. Однако традиционные методы измерений дороги и трудоемки, что ограничивает объем данных. Новый подход, использующий данные о температуре и изображения ствола скважины, позволяет эффективно определять состояние напряжений.

«Мы были вдохновлены эмпирической корреляцией между потоком жидкости в трещине и ее критическим напряжением — склонностью к подвижке при текущем напряженном состоянии коры. Глубоко в коре это состояние определить сложно, но с помощью термокаротажа относительно легко установить, пропускает ли трещина флюид», — поясняет ведущий автор исследования доктор Шихуай Чжан. Применяя бинарную классификацию к множеству трещин разной ориентации, ученые инвертировали поле напряжений, добиваясь наилучшего соответствия между трещинами с потоком жидкости и критически напряженными. Результаты совпали с данными, полученными традиционными методами.