钻入故障

地质学家们大胆地去他们曾经只能梦想走到实际发生地震的地方。三个项目将我们带入了地震带。正如一份报告所说,这样的项目使我们能够"处于地震危害科学量子进步的**度。"

深入钻孔San Andreas断层

这些钻井项目中的第一个在加利福尼亚州帕克菲尔德附近的San Andreas断层旁边进行了一个钻孔,深度约为3公里。该项目被称为San Andreas断层观测深度或SAFOD,它是更大的地球范围研究工作的一部分。

钻井始于2004年,垂直井下降1500米,然后向断层弯曲。2005年的工作季节将这个倾斜的洞一直延伸到断层,随后进行了两年的监测。2007年,钻井者在故障的近侧制作了四个单独的侧孔,并配备了各种传感器。未来20年将记录流体化学,微卫星,温度等。

在钻出这些侧孔时,采集完整岩石的核心样本,穿过活动断层区,为那里的过程提供诱人的证据。科学家们保留了一个带有日常公报的网站,如果你阅读它,你会看到这种工作的一些困难。

SAFOD被小心地放置在一个经常发生小地震的地下地点消防安全常识。就像Parkfield过去20年的地震研究一样,SAFOD的目标是San Andreas断层带的一部分,地质似乎更简单,断层行为比其他地方更易于管理。实际上,整个断层被认为比大多数断层更容易研究,因为它具有简单的走滑结构,底部浅,深度约20公里。作为故障,它是一个相当笔直和狭窄的活动带,两侧都有很好的映射岩石。

即便如此,表面的详细地图也显示出相关故障的缠结。被绘制的岩石包括构造夹板,这些夹板在其数百公里的偏移量内已经在断层上来回交换。帕克菲尔德的地震模式也不像地质学家所希望的那样规则或简单;尽管如此,SAFOD是我们迄今为止在地震摇篮中最好的样子。

南开槽俯冲带

从全球意义上讲,San Andreas断层即使尽可能长且活跃,也不是最重要的地震区类型。俯冲区获得该奖项的原因有三个:

  • 它们是我们记录的所有**的8级和9级地震的原因,例如2004年12月的苏门答腊地震和2011年3月的日本地震。
  • 因为它们总是在海洋之下,俯冲带地震往往会引发地震。
  • 俯冲带是岩石圈板块向和移动的地方在其他板块下面,进入地幔,在那里它们引起世界大部分地区'火山。

因此,有充分的理由了解更多关于这些故障的信息(加上更多的科学原因),而钻入一个故障就属于现有技术水平。综合海洋钻井项目正在日本沿海的一艘新的**进的钻井船上这样做。

地震带实验或SEISE是一个三阶段程序,将测量菲律宾板块在南开槽与日本相遇的俯冲带的输入和输出。这是比大多数俯冲带更浅的沟槽,使钻孔更容易。日本人在这个俯冲带上有着悠久而准确的地震历史,该地点只是一天远离陆地的船舶。

即便如此,在预见到的困难条件下,钻井还需要在从船舶到海底的立管上安装一根外管,以防止吹扫,这样就可以像以前的钻井一样使用钻井泥浆而不是海水。日本人建造了一艘全新的钻井船,Chikyu(地球)可以完成这项工作,距离海底6公里。

该项目将寻求回答的一个问题是,俯冲断层伴随地震周期的物理变化。另一个是软质沉积物褪色成脆性岩石的浅层区域,即软变形和地震破坏之间的界限。在陆地上有这部分俯冲带暴露于地质学家的地方,因此南开槽的结果将非常有趣。钻井始于2007年。

钻井新西兰'高山断层

位于新西兰'南岛的高山断层是一个大型斜冲断层,每几个世纪就会造成7.9级地震。断层的一个有趣特征是剧烈的隆起和侵蚀已经完美地暴露出地壳的厚横截面,提供了深层断层面的新样本。由新西兰和欧洲机构合作的深层次钻井项目正在通过直接钻井在阿尔卑斯山断层上打孔核心。该项目的第一部分于2011年1月成功穿透并取芯两次,距离地面仅150米,然后对孔进行仪器化。2014年,Whataroa河附近计划有一个更深的洞,将下降1500米。公共维基为项目的过去和现在的数据提供服务。

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