科學家首次鉆孔測地震
將為其他地質斷層的地震預報奠定基礎
發布時間：2014年09月04日 文章出自：中國科學報
本報訊 研究人員如今正在第一次準備將一組傳感器深深地植入一個地震斷層，從而記錄一次大地震的積聚和發生過程。
圖片來源：Hannah Scott
一個國際研究小組將在新西蘭的阿爾派斷層鉆一個1300米深的洞，并由此收集重要的數據，這將有助于他們預測未來發生的地震。該斷層大約每330年斷裂一次，進而引發一場地震（震級曾達8級）。最近的一次地震發生在1717年，因此下一次地震預計在最近的任何時刻都有可能發生。
該項目的領導者之一、新西蘭下赫特市地質與核科學研究所構造地質學家Rupert Sutherland表示：“如果我們繼續記錄下一次地震，那么我們的實驗將會非常特別?！彼f：“在大地震之前和過程中的一個完整的記錄將為其他地質斷層的地震預報提供基礎。”
阿爾派斷層沿著新西蘭南島縱橫約600公里長，是太平洋板塊與澳大利亞板塊的交界。每一年，這兩個板塊都會彼此交錯滑行2.5厘米，并因此積聚了巨大的壓力。Sutherland說，地質學家相信這一斷層“已經為下一次斷裂作好了準備”——在未來50年里發生地震的幾率為28%。阿爾派斷層被選擇為鉆探地點是因為它的地震周期是如此之近。
2011年，Sutherland的研究團隊完成了該項目測試階段——深斷層鉆孔項目1（DFDP-1）——的工作，他們打了兩個炮眼，其中最大的一個到達了斷層內部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鉆一個直徑10公分、1300米深的洞。在這一深度，研究人員將能夠到達兩個板塊相遇的“破碎帶”，從而可以測量地殼深處，即地震起源處的相關參數。
DFDP-2項目將耗資約200萬美元，該項目得到了德國波茲坦市國際大陸科學鉆探計劃，以及惠靈頓市新西蘭皇家學會馬斯登基金會的支持。
試驗的第一部分將包括采集地質樣本，以及在鉆孔中放入傳感器，從而測量斷層內部的溫度和壓力。在用來記錄地震活動關鍵指標（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。
由傳感器采集的數據將被輸入計算機模型，從而用于測試有關斷層破裂的理論，并將幫助研究人員開發在地震周期的不同時間點上斷層是如何活動的詳細模型。
并未參與該項研究的加的夫市英國地質調查局地質學家David Boon表示，這項工作將有助于改進人們對于板塊邊界機制和地震災害的認識。他說，“此次鉆孔將鞏固對地殼中應力積聚建模的科學性，更重要的是對應力釋放的了解，這會造成大的破壞性地震，以及次生災害，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）
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