科學(xué)家首次鉆孔測(cè)地震
將為其他地質(zhì)斷層的地震預(yù)報(bào)奠定基礎(chǔ)

本報(bào)訊 研究人員如今正在第一次準(zhǔn)備將一組傳感器深深地植入一個(gè)地震斷層，從而記錄一次大地震的積聚和發(fā)生過程。

研究人員將在新西蘭懷塔羅瓦附近的地震斷層上鉆一個(gè)1300 米的深孔。
圖片來源：Hannah Scott

一個(gè)國際研究小組將在新西蘭的阿爾派斷層鉆一個(gè)1300米深的洞，并由此收集重要的數(shù)據(jù)，這將有助于他們預(yù)測(cè)未來發(fā)生的地震。該斷層大約每330年斷裂一次，進(jìn)而引發(fā)一場(chǎng)地震（震級(jí)曾達(dá)8級(jí)）。最近的一次地震發(fā)生在1717年，因此下一次地震預(yù)計(jì)在最近的任何時(shí)刻都有可能發(fā)生。

該項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)者之一、新西蘭下赫特市地質(zhì)與核科學(xué)研究所構(gòu)造地質(zhì)學(xué)家Rupert Sutherland表示：“如果我們繼續(xù)記錄下一次地震，那么我們的實(shí)驗(yàn)將會(huì)非常特別?！彼f：“在大地震之前和過程中的一個(gè)完整的記錄將為其他地質(zhì)斷層的地震預(yù)報(bào)提供基礎(chǔ)?！?/p>

阿爾派斷層沿著新西蘭南島縱橫約600公里長(zhǎng)，是太平洋板塊與澳大利亞板塊的交界。每一年，這兩個(gè)板塊都會(huì)彼此交錯(cuò)滑行2.5厘米，并因此積聚了巨大的壓力。Sutherland說，地質(zhì)學(xué)家相信這一斷層“已經(jīng)為下一次斷裂作好了準(zhǔn)備”——在未來50年里發(fā)生地震的幾率為28%。阿爾派斷層被選擇為鉆探地點(diǎn)是因?yàn)樗牡卣鹬芷谑侨绱酥?/p>

2011年，Sutherland的研究團(tuán)隊(duì)完成了該項(xiàng)目測(cè)試階段——深斷層鉆孔項(xiàng)目1（DFDP-1）——的工作，他們打了兩個(gè)炮眼，其中最大的一個(gè)到達(dá)了斷層內(nèi)部151米的地方。

在未來的兩周，DFDP-2的工作即將開始，此次研究人員將在懷塔羅瓦村附近的相同地點(diǎn)鉆一個(gè)直徑10公分、1300米深的洞。在這一深度，研究人員將能夠到達(dá)兩個(gè)板塊相遇的“破碎帶”，從而可以測(cè)量地殼深處，即地震起源處的相關(guān)參數(shù)。

DFDP-2項(xiàng)目將耗資約200萬美元，該項(xiàng)目得到了德國波茲坦市國際大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃，以及惠靈頓市新西蘭皇家學(xué)會(huì)馬斯登基金會(huì)的支持。

試驗(yàn)的第一部分將包括采集地質(zhì)樣本，以及在鉆孔中放入傳感器，從而測(cè)量斷層內(nèi)部的溫度和壓力。在用來記錄地震活動(dòng)關(guān)鍵指標(biāo)（包括圖像、聲音、溫度和壓力）的儀器被放入斷層之前，鉆孔將被強(qiáng)化和加深。研究人員希望在12月上旬完成所有的鉆孔及傳感器布放工作。

由傳感器采集的數(shù)據(jù)將被輸入計(jì)算機(jī)模型，從而用于測(cè)試有關(guān)斷層破裂的理論，并將幫助研究人員開發(fā)在地震周期的不同時(shí)間點(diǎn)上斷層是如何活動(dòng)的詳細(xì)模型。

并未參與該項(xiàng)研究的加的夫市英國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)學(xué)家David Boon表示，這項(xiàng)工作將有助于改進(jìn)人們對(duì)于板塊邊界機(jī)制和地震災(zāi)害的認(rèn)識(shí)。他說，“此次鉆孔將鞏固對(duì)地殼中應(yīng)力積聚建模的科學(xué)性，更重要的是對(duì)應(yīng)力釋放的了解，這會(huì)造成大的破壞性地震，以及次生災(zāi)害，例如海嘯、山體滑坡和液化”，即土壤的行為像液體一樣。（趙熙熙）