Как вязкость флюидов влияет на интенсивность землетрясений

Флюиды в разломах земной коры напрямую влияют на силу землетрясений. Исследовательница из Лаборатории экспериментальной механики горных пород (LEMR) Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) Чиара Корнелио в статье в журнале Nature Communications представила физическую модель, показывающую, как вязкость этих флюидов определяет энергию, необходимую для распространения сейсмического разрыва, а следовательно, и интенсивность землетрясения. Выводы основаны на серии лабораторных экспериментов и моделирования.

Исследование особенно актуально для проектов в области геотермальной энергетики, добычи полезных ископаемых и закачки флюидов в скважины, которые могут вызывать техногенную сейсмичность. Понимание свойств закачиваемых флюидов, помимо их объема и давления, необходимо для предотвращения или смягчения таких землетрясений.

В ходе 36 экспериментов, моделирующих землетрясения разной интенсивности в граните и мраморе, была выявлена четкая корреляция между вязкостью флюида и силой сейсмического события. «Представьте, что эти флюиды работают как мыло, уменьшающее трение между руками, или как масло для механических деталей», — поясняет руководитель лаборатории Мари Виолай. Исследование также проливает свет на естественный процесс, когда тепло от трения плит плавит породу, создавая смазочную пленку, которая усиливает смещение по разлому.