ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОС И СЕЙСМИЧНОСТЬ В ГИДРОТЕРМАЛЬНЫХ, МАГМАТИЧЕСКИХ И ГЕОФЛЮИДНЫХ СИСТЕМАХ, ТЕРМОГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ-ГЕОХИМИЧЕСКОЕ-ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ (TOUGH2, TOUGHREACT, C-FRAC), ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ И ПРОГНОЗА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Выполнены исследования условий формирования и эксплуатации месторождений, в том числе показано, что к 2020 г установленная мощность ГеоЭС мира составляет 16 GWe, фактически вырабатываемая 10,9 GWe, прямое использование геотермальной энергии для отопления, бальнеологии и сельского хозяйства 32,3 GWt, традиционные геотермальные ресурсы мира освоены на 5 % по электроэнергии и на 0,5 % по прямому использованию. Подготовлены исходные данные для термогидродинамического TOUGH2-EOS1-моделирования условий формирования Верхне-Паратунского геотермального месторождения и TOUGH2-EWASG-моделирования условий формирования Кеткинского геотермального месторождения в ЮЗЗ секторе Корякского вулкана. Изучение магматических питающих систем вулканов привело к получению следующих результатов: 1) перед латеральным извержением Ключевского вулкана 2021 г. выявлено значительное количество плоско-ориентированных кластеров землетрясений в конусе Ключевского вулкана, интерпретируемых как эпизоды внедрения даек и силлов; 2) петрографическое изучение системы даек в ЮЗ секторе вулкана Корякского показало, что для каждого периода становления вулканического сооружения характерна своя подводящая система; 3) магматический фракинг под Авачинским вулканом в период с 2000 по 2021 гг. характеризуется преобладанием инжекций даек в конусе вулкана на отметках от 300 до 2000 м абс, силлы составляют 9 % инжекций магмы, общий объем инжекций магмы оценивается около 235 тыс. м3; 4) выявлена синхронизация изменения парциального давления НКГ в конденсаторе турбины Мутновской ГеоЭС с магматическими инжекциями в структуре Мутновского вулкана, что указывает на приток магматических газов в продуктивный геотермальный резервуар. Мониторинг и моделирование процессов функционирования гейзеров показывает: 1) регулярный режим извержений гейзера Большой в период с мая 2020 по апрель 2021 гг. с интервалом между извержениями 65–75 мин., максимумом в апреле-мае и минимумом в ноябре – декабре; 2) постепенное снижение доли цеолитов в составе отложений гейзера Великан и возрастание доли аморфного кремнезема; 3) влияние инфильтрации в двухфазный Гейзерный резервуар на динамику естественной разгрузки гидротерм. Выполнен долгосрочный сейсмический прогноз для Курило-Камчатской дуги на VII 2021 - VI 2026 гг. (по оценкам на июнь 2021 г.), в том числе показано, что вероятность возникновения разрушительного землетрясения силой 7-9 баллов в эти годы достигает 45,6 %. Вероятность того, что такое землетрясение будет иметь силу 9 баллов в г. Петропавловск-Камчатский и катастрофические последствия, по полученным оценкам превышает 14,0 %, что в 3-4 раза выше средней такой опасности для участков Курило-Камчатской дуги - наиболее сейсмичного региона Российской Федерации. Предложена вухтактная модель подготовки сильнейших землетрясений на примере сильнейшего (M = 9,1) землетрясения Тохоку 11 марта 2011 г (растяжение, насыщение флюидаи, сжатие с гидроразрывом). Предложена базовая концепция построения обобщенного энергетического класса землетрясений KF, призванного унифицировать представление о величинах землетрясений на основе их многочисленные шкал.