Süpercritik sıvı: Bu, depremleri ve volkanik patlamaları anlamada eksik faktör mü?

Felaket sismik gibi olaylar depremler Ve volkanik patlamalaryeni bir makaledeki araştırmacılara göre, su ile tetiklenebilir. İletişim Dünya ve Çevrebu olaylarda uzun zamandır ihmal edilen bir faktörün önemini vurgulamak.

Yeni çalışma ne kadar ağır olduğunu vurguluyor yağış Bu tür felaketleri tetikleyebilir ve sismik aktivite modellerini rafine etmek için temel yeni bilgiler sağlayabilir, bu da yenilenebilir üretimine fayda sağlayabilir enerji. Araştırma için gerçek dünya uygulamaları, daha iyi tahmin doğruluğu ve çıkarma için optimal sondaj sitelerinin tanımlanmasını içerir. jeotermal enerji.

Tahminleri iyileştirmek

Mevcut araştırmalar, yeterli uyarılar sağlamak için yararlı zaman aralıklarında depremler ve volkanik patlamalar için doğru tahminler tasarlamak için mücadele etmiştir. Bununla birlikte, bu tür bir faaliyetin altında yatan modelleri gözden geçirmeye devam etmek, bilim insanlarına gelişmiş tahminlere yönelik bir baskı sağlar. Yeni çalışma, suyu sismik aktivite üzerinde daha önce inandığından önemli ölçüde daha etkili bir etkiye sahip olarak tanımlamaktadır.

“Gelişmiş sismik görüntüleme kullanan son makalemiz, ilk kez, su gibi derin volkanik sıvıların, yüksek basınçlı süperkritik durumlarında ne kadar tuzağa düşebileceğini, göç edebileceğini ve depremleri etkileyen faz değişikliklerine maruz kalabileceğini gösteriyor” dedi baş yazar profesör Takeshi Tsuji Tokyo Üniversitesi Mühendislik Enstitüsü'nden.

Tsuji'nin ekibi, deprem dağılımlarının ve mekanizmalarının ayrıntılı haritalarını üretmek için makine öğrenimini kullandı. Makine öğrenme algoritmaları, araştırmacıların, sismik olarak aktif kaya geçişlerinin daha genel olarak kararlı kaya geçiş yaptığı kırılgan-düktürü geçiş bölgesini daha net bir şekilde anlamalarını sağladı.

Süperkritik sıvılar

Bazı açılardan bir gaz gibi davranır ve diğerlerinde bir sıvı gibi, süperkritik sıvılar bilim adamlarının sismik aktiviteyi anlamalarına yardımcı olmada önemli bir rol oynar. Sıvılar aşırı sıcaklıklara ve basınçlara maruz kaldığında üretilen bu maddeler, bir gazın akışını bir sıvının ısı depolamasıyla birleştirir. Bu kolay akış, süperkritik sıvıların, yüksek derecede kırıktan sıkıca mühürlü yerlere kadar bir dizi farklı koşula girenler de dahil olmak üzere birden fazla ortamdan geçmesine izin verir.

Sıvılar, sıvıların ulaşması genellikle zor olacak bu alanlara girdiğinde, yanlarında olan magmanın nasıl hareket ettiğini etkileyen ısı enerjisi taşırlar. Örnek olarak, zemin yüzeyinde bulunan yağmur gibi faktörler bile bu süperkritik sıvıları etkileyebilir.

Tsuji, “Şiddetli yağmur düştüğünde, yeraltı suyu seviyesi yükseliyor, çatlaklar ve hatalardaki basıncı daha da arttırıyor,” diye açıklıyor Tsuji. “Bu hatalar zaten kırılmaya yakınsa, bu ilave basınç depremleri tetikleyebilir. Kabuğun yüksek basınçlı sıvılarla zayıfladığı volkanik alanlarda, bu etki özellikle güçlü olabilir.”

Tsuji, “Çalışmamız, yağış ve sismisite arasında açıkça bir korelasyon gösterdi. Magma'yı görüntüleyerek ve baskının yeraltında nasıl biriktiğini anlayarak, erken uyarı işaretlerini aradığımızı geliştirebiliriz” diyor Tsuji.

Yenilenebilir enerji

Yerel olarak düşünerek, projeye katılan Tokyo Üniversitesi araştırmacıları, Japonya'nın kullanılmamış jeotermal enerjisini kullanma potansiyelini vurgulamaktadır. Daraltılmayan enerji kaynağına, süperkritik su ile dolu yüksek kaliteli sondaj hedefleri belirlenerek erişilebilir. Bu araştırmada bile ekip rezervuarlar, sıvı yolları ve kırıklar buldu.

Tsuji, “Yeraltı süperkritik su, gelecekte inanılmaz derecede umut verici bir yenilenebilir kaynak haline getirerek geniş termal enerji içeriyor. Daha da önemlisi, derin rezervuarlardan çekildiği için, Japonya'daki jeotermal güç için büyük bir endişe olan yüzey kaplıcası sistemlerine müdahale etmiyor” dedi.

Şimdilik, ekip hala bazı teknik engellerin kaldığını bildiriyor. Süperkritik sıvıların bulunduğu basınç ve derinlik, mevcut sondaj teknolojisine önemli adaptasyonlar gerektirecektir.

Tsuji, “Artık süperkritik sıvıları ve onların rezervuarlarını bulabilsek de, yine de bu enerji kaynağını pratik hale getirmek için kuyular için güvenli ve verimli tasarımlar geliştirmemiz gerekiyor” diyor.

Ekibin çalışması, erken uyarılardan yenilenebilir enerjiye kadar tek bir keşifin alabileceği birçok caddeyi göstermektedir. Sürekli arıtma ile Japonya'nın bilim adamları, uluslarının en büyük endişelerini hafifletebilir: doğal afete hazırlık ve temiz, güvenli enerji sağlamak.

Kağıt, "Geçirgen pencere ve volkanik kırılgan -dutlil geçiş bölgesinde faz geçişleri yoluyla süperkritik sıvı akışı”Ortaya çıktı İletişim Dünya ve Çevre 24 Eylül 2025'te.

Ryan Whalen, bilgilendirme için bilim ve teknolojiyi kapsar. Veri bilimi sertifikası ile tarihte bir MA ve kütüphane ve bilgi bilimi yüksek lisans derecesine sahiptir. Onunla iletişime geçilebilir [email protected]ve onu Twitter'da takip et @mdntwvlf.