Отправить статью по E-mail 
Моделирование сейсмологического прогноза температуры на глубинах верхней коры
- Авторы: Захарова О.К.1, Спичак В.В.1
-
Учреждения:
- Центр геоэлектромагнитных исследований ИФЗ им. О.Ю. Шмидта РАН
- Выпуск: № 6 (2025)
- Страницы: 57-65
- Раздел: Статьи
- URL: https://ogarev-online.ru/0002-3337/article/view/365749
- DOI: https://doi.org/10.7868/S3034645225060059
- ID: 365749
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Исследована точность прогноза глубинной температуры по данным скоростей сейсмических волн и модельных термограмм в зависимости от расстояния до пункта прогноза. С этой целью использованы результаты сейсмотомографии вдоль субширотного профиля участка земных недр Северного Тянь-Шаня, а также модель температуры, построенная ранее для этого профиля до глубины 27 км. Оценка точности прогнозов температуры с помощью аппарата искусственных нейросетей показала, что на расстояниях до пункта прогноза до 16 км невязки между прогнозными и модельными значениями температуры по скоростям продольных и поперечных волн, а также по их совокупности, составляют 7.4, 5.7 и 4.6%, соответственно. С увеличением расстояния до пункта прогноза в 4 раза они увеличиваются в 2–3 раза. В целом, можно заключить, что нейросетевой прогноз температуры земных недр по данным скоростей сейсмических волн может производиться с приемлемой точностью на больших расстояниях от пунктов измерения исходных данных и выполнять функции “сейсмологического геотермометра”
Ключевые слова
Об авторах
О. К. Захарова
Центр геоэлектромагнитных исследований ИФЗ им. О.Ю. Шмидта РАН
Email: okzakharova@mail.ru
г. Москва
В. В. Спичак
Центр геоэлектромагнитных исследований ИФЗ им. О.Ю. Шмидта РАН
Email: v.spichak@mail.ru
г. Москва
Список литературы
- Захарова О.К., Спичак В.В. Оценка температуры земных недр по данным сейсмотомографии // Геофизика. 2025а. №1. С. 35–42.
- Захарова О.К., Спичак В.В. Нейросетевое моделирование прогноза температуры на глубину по данным сейсмических зондирований // Геофизические исследования. 2025б. № 26 (1). С. 67–78.
- Кусков О.Л., Кронрод В.А. Об определении температуры континентальной верхней мантии Земли по геохимическим и сейсмическим данным // Геохимия. 2006. №3. С. 267–283.
- Макаров В.И., Абдрахматов К.Е., Томпсон С. Современные движения земной коры по геологическим данным. Современная геодинамика областей внутриконтинентального коллизионного горообразования (Центральная Азия) / Н.В. Лаверов (ред.). М.: Научный мир. 2005. С. 157–176.
- Миколайчук А.В., Собел Э., Губренко М.В., Лобанченко А.Н. Структурная эволюция северной окраины Тянь-Шаньского орогена // Изв. НаН Кр. 2003. № 4. С. 50–58.
- Погожев И.П. Геотермические исследования в чуйской впадине // Геотермия сейсмичных и асейсмичных зон. М.: Наука. 1993. С. 261–268.
- Спичак В.В., Захарова О.К. Электромагнитный геотермометр. М.: Научный мир. 2013. 170 с.
- Спичак В.В., Захарова О.К. Нейросетевое моделирование электромагнитного прогноза свойств геотермального резервуара // Физика Земли. 2023. № 1. С. 67–80.
- Спичак В.В., Хуторской М.Д. Построение модели температуры вдоль субширотного профиля в чуйской впадине Северного Тянь-Шаня по данным сейсмического зондирования // Физика Земли. 2025. № 5. С. 203–210.
- Хайкин С. Нейронные сети. 2-е изд., испр. Пер. с англ. М.: ООО «И. Д. Вильямс». 2006. 1104 с.
- Шварцман Ю.Г. Геотермический режим сейсмоактивного слоя Тянь-Шаня // Сейсмичность Тянь-Шаня. Фрунзе: Илим. 1989. С. 217–230.
- Шварцман Ю.Г. Результаты геофизических исследований сейсмоактивных зон Северной Киргизии. Геофизические исследования сейсмогенных зон Киргизии. Фрунзе: Илим. 1983. С. 76–93.
- Шварцман Ю.Г. Тепловые поля Киргизского Тянь-Шаня. Геолого-геофизическое изучение сейсмоопасных зон. Фрунзе: Илим. 1984. С. 100–120.
- Шварцман Ю.Г. Тепловое поле, сейсмичность и геодинамика Тянь-Шаня: автореферат докторской диссертации. Бишкек: ИГаНрК. 1992. 38 с.
- Юдахин Ф.Н. Геофизические поля, глубинное строение и сейсмичность Тянь-Шаня. Фрунзе: Илим. 1983. с. 248.
- Cammarano F., Goes S., Vacher P., Giardini D. Inferring upper-mantle temperatures from seismic velocities // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 2003. V. 138. P. 197–222.
- Furlong K.P., Spakman W., Wortel M.J.R. Thermal structure of the continental lithosphere: Constraints from seismic tomography // Tectonophysics. 1995. V. 224. P. 107–117.
- Ghose S., Hamburger M.W., Virieux J. Three-dimensional velocity structure and earthquake locations beneath the northern Tien Shan of Kyrgyzstan, central Asia // J. Geophys. Res. 1998. V. 103 (B2). P. 2725–2748.
- Goes S., Govers R., Vacher P. Shallow mantle temperatures under Europe from P and S wave tomography // J. Geophys. Res. 2000. V. 105. P. 11153–11169.
- Harvey C.C., Browne P.R.L. Mixed-layer clay geothermometry in the Wairakei geothermal field, New Zealand // Clay and Clay Minerals. 1995. V. 39. P. 614–621.
- Jaya M.S., Shapiro S., Kristindóttir L., Bruhn D., Milsch H. and Spangenberg E. Temperature-Dependence of Seismic Properties in Geothermal Core Samples at In-Situ Reservoir Conditions. Proc. World Geothermal Congress. 2010. Bali, Indonesia.
- Perry H.K.C., Jaupart C., Mareschal J.-C. and Shapiro N.M. Upper mantle velocity-temperature conversion and composition determined from seismic refraction and heat flow // J. Geophys. Res. 2006. V. 111. B07301. doi: 10.1029/2005JB003921
- Poletto F., Farina B., Carcione J.M. Sensitivity of seismic properties to temperature variations in a geothermal reservoir // Geothermics. 2018. V. 76. P. 149–163.
- Ryan G.A., Shalev E. Seismic Velocity. Temperature Correlations and a Possible New Geothermometer: Insights from Exploration of a High-Temperature Geothermal System on Montserrat, West Indies // Energies. 2014. V. 7. P. 6689–6720. doi: 10.3390/en7106689
- Sobolev S.V., Zeyen H., Stoll G., Werling F., Altherr R., Fuchs K. Upper mantle temperatures from teleseismic tomography of French Massif Central including effects of composition, mineral reactions, anharmonicity, anelasticity and partial melt // Earth Planet. Set. Lett. 1996. V. 139. P. 147–163.
- Spichak V.V., Zakharova O. Electromagnetic geothermometry. Amsterdam: Elsevier. 2015. 183p.
- Spichak V.V., Zakharova O.K., Rybin A.K. Methodology of the indirect temperature estimation basing on magnetotelluric data: northern Tien Shan case study // J. Appl. Geophys. 2011. V. 73. P. 164–173.
Дополнительные файлы
