地熱貯留層の水圧刺激時に発生する大マグニチュードAEの発生メカニズムの解明

阐明地热储层水力改造过程中发生的大幅AE的产生机制

• 批准号: 10J04817
• 负责人: 椋平 祐輔
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J04817/
• 关键词: Microseismicity; EGS; Induced seismicity; Large magnitude; Basel; Swizterland; Stimulation; 国際情報交換; Large Magnitude; Switzerland; Switerland; Microseismicity; EGS; Induced seismicity; Large magnitude; Basel; Swizterland; Stimulation; 国際情報交換; Large Magnitude; Switzerland; Switerland

最終年度までに,大マグニチュードAEの実データ解析を徹底的に行ったことにより,大マグニチュードAEの性状を徐々に明らかにすることに成功してきた。最終年度は,主にこれまでに得てきた大マグニチュードAEに関する観測事実の総合解釈を行い,大マグニチュードAEの発生特性としてまとめるとともに,大マグニチュードAEのトリガメカニズム,マグニチュード支配要因についても検討した。その内容を以下の(A)～(C)にまとめる。(A)大マグニチュードAEの発生特性大マグニチュードAEは,発生場所・発生時間により特徴が異なることが明らかになり,それらを深部大マグニチュードAE,浅部大マグニチュードAEと分類できた。これまでの解析から得られた観測事実より,深部大マグニチュードAEと,浅部大マグニチュードAEの発生特性の大部分が明らかになった。(B)大マグニチュードAEのトリガCoulombの破壊基準のパラメータのうち,間隙水圧,もしくは応力変化がせん断滑りをトリガしたというモデルを検討した。その結果,Coulombの破壊基準から推定される間隙水圧がほとんどのAEのせん断滑りに対して最も支配的なトリガメカニズムである事がわかった。一方で,拡散過程に従う間隙水圧,先行する誘発微小地震のせん断滑りに起因する応力変化は,AEの支配的なトリガである可能性が低いということもわかった。(C)AEのマグニチュード支配要因Coulombの破壊基準のパラメータである間隙水圧,および,き裂に作用する応力が誘発微小地震のマグニチュードを支配要因であるというモデルを検討した。その結果,誘発微小地震のマグニチュードと間隙水圧は直接相関がない一方で,き裂に作用するせん断応力が大きい断層面からマグニチュードが大きい誘発微小地震が発生する傾向が見られ,せん断応力が大きいことが,破壊を進展させ大マグニチュードAEを発生させる1つの条件であると結論付けた。

到最后一年，我们已经能够彻底分析AE大量AE的实际数据，并能够逐渐阐明AE大小的属性。在最后一年，我们对迄今为止获得的大量AE进行了全面的解释，将它们汇总为AE较大幅度AE的产生特征，并研究了AE的触发机制和幅度级的触发机理。内容总结在以下（a）至（c）中。 （a）大小AES的产生特征，发现大小AE的特征因发生的位置和时间而不同，并且可以将其分类为深度大的AE和浅层AES。从先前的分析中获得的观察事实揭示了深层AE的大部分产生特征和浅层AE。 （b）研究了触发库仑的故障标准参数的模型，用于大小AE，其中孔隙水压或应力改变了触发剪切滑动。结果表明，根据库仑的断裂标准估计的孔隙水压是大多数AE剪切滑移的最主触发机制。另一方面，还发现，在扩散过程之后的孔隙水压和由先前诱导的微夸张的剪切滑移引起的应力变化不太可能是AE的主要触发器。 （c）AE幅度控制因子库仑，断裂标准的参数以及作用在裂缝上的应力是控制诱导微鞭子的大小的因子，它们是库仑的失败标准的参数，是控制诱导微刺激的幅度的因素。结果表明，虽然诱导的微夸克和孔隙水压的大小没有直接相关，但诱导的微夸克趋于从断层平面发生，其剪切应力作用很大，并且大剪切应力是一种进步的条件，可以使骨折和产生大量AE。