Бурение в зоне активного землетрясения в Новой Зеландии

Цель проекта Deep Fault Drilling Project состоит в том, чтобы лучше понять процессы землетрясений путем отбора проб из Альпийского разлома, который, как ожидается, вызовет крупное событие в ближайшие десятилетия.«Мы пытаемся понять, почему одни разломы более подвержены землетрясениям, чем другие, и для этого требуются фундаментальные знания о действующих процессах», — сказал Бен ван дер Плюйм, доцент кафедры геологии Брюса Р. Кларка. Науки о Земле и окружающей среде.Ван дер Плюйм и двое его коллег из EES — докторант Остин Болес и научный сотрудник Аня Шлейхер — входят в команду, которая должна начать двухмесячный проект бурения в начале следующего месяца.

Шлейхер проведет там октябрь, а Болес пробудет там около шести недель, начиная с начала ноября.Это будет лишь второй научный проект, в котором будет проведено глубокое бурение в зоне активного землетрясения и будут получены образцы.

Несколько лет назад ученые пробурили отверстие глубиной почти 2 мили в разломе Сан-Андреас в Калифорнии. Ван дер Плюйм также был членом этой команды.«Я надеюсь, что на этот раз мы найдем что-то другое, другой рок, который контрастирует с тем, что мы видели в San Andreas», — сказал он.

Цель состоит в том, чтобы пробурить 0,8 мили (1,3 километра) в Альпийском разломе протяженностью 530 миль, который отмечает границу между Австралийской и Тихоокеанской тектоническими плитами на Южном острове Новой Зеландии. Хотя большая часть движения вдоль разлома является боковым, а не вертикальным, разлом ответственен за поднятие Южных Альп, изрезанного горного хребта, показанного в фильмах «Властелин колец».

Землетрясения в Альпийском разломе происходят каждые 200–400 лет с магнитудой от 7,5 до 8,0, при этом среднее время между последовательными сильными землетрясениями составляет около 330 лет. Хотя землетрясения такого размера, возникающие на небольшой глубине, способны нанести огромный ущерб, этот регион малонаселен.Последнее землетрясение в Альпийском разломе произошло в 1717 году, и вероятность того, что в ближайшие 50 лет произойдет еще одно сильное землетрясение, оценивается примерно в 28 процентов.

Таким образом, проект глубокого разломного бурения стоимостью 2,5 миллиона долларов представляет собой редкую возможность собрать и проанализировать образцы от крупного разлома до того, как он сломается.Задача ван дер Плюйма и его коллег — проанализировать возможную роль глинистых минералов и плавления при трении в зоне разлома. Радиометрическое датирование, рентгеновские исследования и методы изотопного анализа будут использоваться для определения количества глины в образцах горных пород и времени их образования, а также вероятного источника воды, которая помогла их произвести.

«Информация, которую мы можем извлечь из этих глин, чрезвычайно обширна», — сказал Боулс, который будет использовать данные новозеландского исследования в своей докторской диссертации. «Эти глинистые минералы — ключевой инструмент, который мы можем использовать, чтобы лучше понять физические и химические процессы, происходящие в активном разломе».Глинистые минералы могут помочь уменьшить трение и тепловыделение вдоль разлома, смазывая его так, чтобы давление сбрасывалось посредством устойчивых, относительно небольших и неразрушающих «ползучих» движений, а не периодических сильных толчков, известных как землетрясения.Ползучие движения наблюдались вдоль участка разлома Сан-Андреас, пробуренного учеными несколько лет назад. Температуры в этом разломе были относительно низкими, и богатые глиной породы из активной зоны были возвращены на поверхность.

«Мы думаем, что глины играют важную роль в снижении сейсмоопасности разломов», — сказал ван дер Плюйм. «Мы знаем, что участок Альпийского разлома, который мы будем бурить, в прошлом приводил к сильным землетрясениям. Поэтому обнаружение небольшой глины и, вместо этого, свидетельство плавления трения в породе лучше соответствовало бы сценарию сильного землетрясения. фантастический прорыв ».Помимо отбора проб в ходе двухмесячной программы бурения, исследователи установят в скважине постоянные датчики давления, температуры и сейсмического мониторинга.Исследователи UM надеются получить образец породы размером с бейсбольный мяч из глубины Альпийского разлома.

Этого было бы достаточно для завершения различных исследований, которые финансируются Национальным научным фондом и Международной континентальной программой научного бурения.«Получение правильных образцов более важно, чем количество», — сказал ван дер Плюйм. «Вернуть образцы на поверхность с глубины всегда непросто, но я уверен, что это сработает».


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *