Mới

Khoan vào lỗi lầm

Khoan vào lỗi lầm

Các nhà địa chất học dám đến những nơi mà trước đây họ chỉ có thể mơ ước được đi - ngay đến những nơi xảy ra động đất. Ba dự án đã đưa chúng tôi vào khu vực địa chấn. Như một báo cáo đã đưa ra, các dự án như thế này đưa chúng ta "vào kết quả của những tiến bộ lượng tử trong khoa học về các mối nguy động đất".

Khoan lỗi San Andreas tại độ sâu

Dự án khoan đầu tiên trong số này đã tạo ra một lỗ khoan bên cạnh đứt gãy San Andreas gần Parkfield, California, ở độ sâu khoảng 3 km. Dự án được gọi là Đài quan sát đứt gãy San Andreas ở độ sâu hoặc SAFOD, và nó là một phần của nỗ lực nghiên cứu lớn hơn nhiều của EarthScope.

Khoan bắt đầu vào năm 2004 với một lỗ thẳng đứng đi xuống 1500 mét sau đó cong về phía khu vực đứt gãy. Mùa làm việc năm 2005 đã mở rộng lỗ xiên này suốt cả quãng đường và theo sau là hai năm theo dõi. Trong năm 2007, các thợ khoan đã tạo ra bốn lỗ bên riêng biệt, tất cả đều ở phía gần của lỗi, được trang bị tất cả các loại cảm biến. Hóa học của chất lỏng, microearthquakes, nhiệt độ và nhiều hơn nữa đang được ghi nhận trong 20 năm tới.

Trong khi khoan các lỗ bên này, các mẫu lõi của đá nguyên vẹn đã được lấy qua vùng đứt gãy đang hoạt động để đưa ra bằng chứng trêu ngươi về các quá trình ở đó. Các nhà khoa học đã cập nhật một trang web với các bản tin hàng ngày và nếu bạn đọc nó, bạn sẽ thấy một số khó khăn của loại công việc này.

SAFOD được đặt cẩn thận tại một địa điểm dưới lòng đất, nơi thường xuyên xảy ra các trận động đất nhỏ. Giống như 20 năm nghiên cứu về trận động đất tại Parkfield, SAFOD nhắm đến một phần của vùng đứt gãy San Andreas nơi địa chất dường như đơn giản hơn và hành vi của lỗi dễ quản lý hơn những nơi khác. Thật vậy, toàn bộ lỗi được coi là dễ nghiên cứu hơn hầu hết bởi vì nó có cấu trúc chống trượt đơn giản với đáy nông, ở độ sâu khoảng 20 km. Khi lỗi xảy ra, đó là một dải hoạt động khá thẳng và hẹp với các tảng đá được ánh xạ tốt ở hai bên.

Mặc dù vậy, các bản đồ chi tiết của bề mặt cho thấy một mớ lỗi liên quan. Các đá được ánh xạ bao gồm các mảnh vụn kiến ​​tạo đã được hoán đổi qua lại trong các lỗi trong hàng trăm km bù của nó. Các mô hình động đất tại thiên đường Parkfield không thường xuyên hoặc đơn giản như các nhà địa chất đã hy vọng; tuy nhiên SAFOD là cái nhìn tốt nhất của chúng ta cho đến nay về cái nôi của trận động đất.

Khu vực hút chìm máng Nankai

Trong một ý nghĩa toàn cầu, lỗi San Andreas, thậm chí lâu và hoạt động như vậy, không phải là loại địa chấn quan trọng nhất. Các khu vực hút chìm nhận giải thưởng đó vì ba lý do:

 

  • Họ chịu trách nhiệm cho tất cả các trận động đất lớn nhất, 8 và 9 độ richter mà chúng tôi đã ghi nhận, như trận động đất Sumatra tháng 12 năm 2004 và trận động đất ở Nhật Bản vào tháng 3 năm 2011.
  • Bởi vì chúng luôn ở dưới đại dương, các trận động đất ở khu vực hút chìm có xu hướng kích hoạt sóng thần.
  • Các khu vực hút chìm là nơi các mảng thạch quyển di chuyển về phía dưới và bên dưới các mảng khác, trên đường đi vào lớp phủ nơi chúng sinh ra hầu hết các núi lửa trên thế giới.

Vì vậy, có những lý do thuyết phục để tìm hiểu thêm về những lỗi này (cộng với nhiều lý do khoa học hơn), và khoan vào một trong những điều đó chỉ là trong tình trạng của nghệ thuật. Dự án khoan đại dương tích hợp đang thực hiện điều đó với một mũi khoan tiên tiến mới ngoài khơi Nhật Bản.

Thí nghiệm Khu vực địa chấn, hay SEIZE, là một chương trình ba giai đoạn sẽ đo lường đầu vào và đầu ra của khu vực hút chìm, nơi mảng Philippines gặp Nhật Bản trong Máng Nankai. Đây là một rãnh nông hơn so với hầu hết các khu vực hút chìm, giúp cho việc khoan dễ dàng hơn. Người Nhật có một lịch sử lâu dài và chính xác về các trận động đất trên khu vực hút chìm này và địa điểm này chỉ cách một ngày đi tàu từ đất liền.

Mặc dù vậy, trong những điều kiện khó khăn có thể thấy trước, việc khoan sẽ cần một ống nâng - một đường ống bên ngoài từ tàu xuống đáy biển - để ngăn chặn sự nổ tung và để nỗ lực có thể tiến hành sử dụng khoan bùn thay vì nước biển, như cách sử dụng khoan trước đây. Người Nhật đã xây dựng một mũi khoan hoàn toàn mới, Chikyu (Trái đất) có thể thực hiện công việc, đạt 6 km dưới đáy biển.

Một câu hỏi mà dự án sẽ tìm cách trả lời là những thay đổi vật lý nào đi kèm với chu kỳ động đất đối với các sự cố chìm. Một điều nữa là những gì xảy ra ở vùng nông, nơi trầm tích mềm mờ dần thành đá giòn, ranh giới giữa biến dạng mềm và gián đoạn địa chấn. Có những nơi trên đất liền, nơi một phần của các khu vực hút chìm được tiếp xúc với các nhà địa chất, vì vậy kết quả từ Máng Nankai sẽ rất thú vị. Khoan bắt đầu vào năm 2007.

Khoan đứt gãy Alps của New Zealand

Đứt gãy Alps, trên đảo Nam của New Zealand, là một đứt gãy lực đẩy lớn gây ra động đất 7,9 độ richter cứ sau vài thế kỷ. Một đặc điểm thú vị của lỗi là sự nâng cao và xói mòn mạnh mẽ đã phơi bày một cách tuyệt đẹp một mặt cắt ngang dày của lớp vỏ cung cấp các mẫu mới của bề mặt đứt gãy sâu. Dự án khoan Deep Fault, một sự hợp tác của New Zealand và các tổ chức châu Âu, đang đục lỗ xuyên qua đứt gãy Alps bằng cách khoan thẳng xuống. Phần đầu tiên của dự án đã thành công trong việc xâm nhập và khắc phục lỗi hai lần chỉ cách mặt đất 150 mét vào tháng 1 năm 2011 sau đó tạo ra các lỗ hổng. Một lỗ sâu hơn được lên kế hoạch gần sông Whataroa vào năm 2014 sẽ xuống 1500 mét. Một wiki công cộng phục vụ dữ liệu trong quá khứ và liên tục từ dự án.