鉆入故障

地質(zhì)學(xué)家們大膽地去他們?cè)?jīng)只能夢(mèng)想走到實(shí)際發(fā)生地震的地方。三個(gè)項(xiàng)目將我們帶入了地震帶。正如一份報(bào)告所說(shuō)，這樣的項(xiàng)目使我們能夠"處于地震危害科學(xué)量子進(jìn)步的**度。"

深入鉆孔San Andreas斷層

這些鉆井項(xiàng)目中的第一個(gè)在加利福尼亞州帕克菲爾德附近的San Andreas斷層旁邊進(jìn)行了一個(gè)鉆孔，深度約為3公里。該項(xiàng)目被稱為San Andreas斷層觀測(cè)深度或SAFOD，它是更大的地球范圍研究工作的一部分。

鉆井始于2004年，垂直井下降1500米，然后向斷層彎曲。2005年的工作季節(jié)將這個(gè)傾斜的洞一直延伸到斷層，隨后進(jìn)行了兩年的監(jiān)測(cè)。2007年，鉆井者在故障的近側(cè)制作了四個(gè)單獨(dú)的側(cè)孔，并配備了各種傳感器。未來(lái)20年將記錄流體化學(xué)，微衛(wèi)星，溫度等。

在鉆出這些側(cè)孔時(shí)，采集完整巖石的核心樣本，穿過(guò)活動(dòng)斷層區(qū)，為那里的過(guò)程提供誘人的證據(jù)?？茖W(xué)家們保留了一個(gè)帶有日常公報(bào)的網(wǎng)站，如果你閱讀它，你會(huì)看到這種工作的一些困難。

SAFOD被小心地放置在一個(gè)經(jīng)常發(fā)生小地震的地下地點(diǎn)消防安全常識(shí)。就像Parkfield過(guò)去20年的地震研究一樣，SAFOD的目標(biāo)是San Andreas斷層帶的一部分，地質(zhì)似乎更簡(jiǎn)單，斷層行為比其他地方更易于管理。實(shí)際上，整個(gè)斷層被認(rèn)為比大多數(shù)斷層更容易研究，因?yàn)樗哂泻?jiǎn)單的走滑結(jié)構(gòu)，底部淺，深度約20公里。作為故障，它是一個(gè)相當(dāng)筆直和狹窄的活動(dòng)帶，兩側(cè)都有很好的映射巖石。

即便如此，表面的詳細(xì)地圖也顯示出相關(guān)故障的纏結(jié)。被繪制的巖石包括構(gòu)造夾板，這些夾板在其數(shù)百公里的偏移量?jī)?nèi)已經(jīng)在斷層上來(lái)回交換。帕克菲爾德的地震模式也不像地質(zhì)學(xué)家所希望的那樣規(guī)則或簡(jiǎn)單;盡管如此，SAFOD是我們迄今為止在地震搖籃中最好的樣子。

南開(kāi)槽俯沖帶

從全球意義上講，San Andreas斷層即使盡可能長(zhǎng)且活躍，也不是最重要的地震區(qū)類型。俯沖區(qū)獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)的原因有三個(gè)：

• 它們是我們記錄的所有**的8級(jí)和9級(jí)地震的原因，例如2004年12月的蘇門答臘地震和2011年3月的日本地震。
• 因?yàn)樗鼈兛偸窃诤Ｑ笾?，俯沖帶地震往往會(huì)引發(fā)地震。
• 俯沖帶是巖石圈板塊向和移動(dòng)的地方在其他板塊下面，進(jìn)入地幔，在那里它們引起世界大部分地區(qū)'火山。

因此，有充分的理由了解更多關(guān)于這些故障的信息（加上更多的科學(xué)原因），而鉆入一個(gè)故障就屬于現(xiàn)有技術(shù)水平。綜合海洋鉆井項(xiàng)目正在日本沿海的一艘新的**進(jìn)的鉆井船上這樣做。

地震帶實(shí)驗(yàn)或SEISE是一個(gè)三階段程序，將測(cè)量菲律賓板塊在南開(kāi)槽與日本相遇的俯沖帶的輸入和輸出。這是比大多數(shù)俯沖帶更淺的溝槽，使鉆孔更容易。日本人在這個(gè)俯沖帶上有著悠久而準(zhǔn)確的地震歷史，該地點(diǎn)只是一天遠(yuǎn)離陸地的船舶。

即便如此，在預(yù)見(jiàn)到的困難條件下，鉆井還需要在從船舶到海底的立管上安裝一根外管，以防止吹掃，這樣就可以像以前的鉆井一樣使用鉆井泥漿而不是海水。日本人建造了一艘全新的鉆井船，Chikyu（地球）可以完成這項(xiàng)工作，距離海底6公里。

該項(xiàng)目將尋求回答的一個(gè)問(wèn)題是，俯沖斷層伴隨地震周期的物理變化。另一個(gè)是軟質(zhì)沉積物褪色成脆性巖石的淺層區(qū)域，即軟變形和地震破壞之間的界限。在陸地上有這部分俯沖帶暴露于地質(zhì)學(xué)家的地方，因此南開(kāi)槽的結(jié)果將非常有趣。鉆井始于2007年。

鉆井新西蘭'高山斷層

位于新西蘭'南島的高山斷層是一個(gè)大型斜沖斷層，每幾個(gè)世紀(jì)就會(huì)造成7.9級(jí)地震。斷層的一個(gè)有趣特征是劇烈的隆起和侵蝕已經(jīng)完美地暴露出地殼的厚橫截面，提供了深層斷層面的新樣本。由新西蘭和歐洲機(jī)構(gòu)合作的深層次鉆井項(xiàng)目正在通過(guò)直接鉆井在阿爾卑斯山斷層上打孔核心。該項(xiàng)目的第一部分于2011年1月成功穿透并取芯兩次，距離地面僅150米，然后對(duì)孔進(jìn)行儀器化。2014年，Whataroa河附近計(jì)劃有一個(gè)更深的洞，將下降1500米。公共維基為項(xiàng)目的過(guò)去和現(xiàn)在的數(shù)據(jù)提供服務(wù)。