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  日本钻探进最活跃海底地震带1.6公里深处         
日本钻探进最活跃海底地震带1.6公里深处
[ 作者:佚名    转贴自:http://tech.sina.com.cn/d/2009-08-03/08113316944.shtml    点击数:167    更新时间:2009/12/16    文章录入:admin ]
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http://www.sina.com.cn  2009年08月03日 08:11  新浪科技
日本钻探进最活跃海底地震带1.6公里深处(图)
钻探用的导管
日本钻探进最活跃海底地震带1.6公里深处(图)
正在海上作业的地球号
日本钻探进最活跃海底地震带1.6公里深处(图)
正在海上作业的地球号

  新浪科技讯  北京时间8月3日消息,据美国《连线》杂志网站报道,上月末,日本科学家成功的在世界上最活跃的海底地震带钻探约1.6公里深,这是第一个用于收集地震数据的深海钻探工程。

  深海钻探船“地球”号使用一种叫做隔水导管钻井的特殊技术钻探距离日本东南部约58公里处的地震带“南海海槽”的上部。通过收集岩样和安装长期监控设备,地质学家希望能够知道聚集在南海海槽等俯冲带的压力究竟有多大。在南海海槽,菲律宾海板块在日本岛下面滑动。

  隔水导管钻探需要在深海钻上套有一根大金属管,这根金属管叫做隔水导管,可从船上伸到钻探点,有效地将船和海底连接起来。研究人员通过钻管把微压泥送下,然后经由隔水导管返回。美国康涅狄格大学的蒂莫西·布里恩表示:“这样钻探的好处之一是这一微压泥可保持围岩不倒塌,这样你就可以钻得更深一些,而且更有利于控制。例如,可钻近乎完美的垂直洞或急倾斜洞。”布里恩是该研究的联合作者。

  使用隔水导管还更容易把在钻探过程中收集到的矿样和岩石片送回地面。南海海槽最近的断裂发生在1944年和1946年,当时造成了8级以上的地震,还引起致命的海啸。从那时起,两个板块就不时地在移动,但它们之间的边界一直固定,结果造成压力堆积。加拿大地质调查局的地质学家凯林·王(未参与这项研究)说:“我们知道,闭锁断层可不是安静的东西,但我们不是很理解其中的原因。只要我们理解了闭锁意味着什么,我们就能知道它为下一次地震聚集了多少能量。”

  南海海槽计划是旨在通过钻探来解决各种科学问题的国际综合大洋钻探计划的一部分。综合大洋钻探计划选择钻探南海海槽以获得地震资料,是因为该地区有着新地震史和可钻入断裂带的合适的地点。但是,这次钻探并不会引起地震。从日本获得的信息将有助于科学家理解其他地震高发的版块边界,如卡斯卡底俯冲带,该俯冲带沿太平洋海岸从英属哥伦比亚向北加州延伸。

  凯林·王说:“对于在北美的我们来说,好消息是南海俯冲带和我们的俯冲带非常相似。两个俯冲带都比一般俯冲带更热,而且聚集更多沉积物。通过研究南海俯冲带,我们北美人能从这一计划直接受益。差不多像我们在钻自己的俯冲带,因为我们会看到很多相同的东西。”

  科学家第一次在南海海槽钻探和取样是在今年5月12日。初步钻探之后,科学家对各种量表和测井仪进行了调节,使其可以进入钻进内测量温度、压力、水压和岩石渗透性。一旦收集到了足够的数据,科学家们就准备在这个洞为未来安装长期监控设备。

科学家海底钻洞1.4公里首次触及地震带

http://tech.sina.com.cn/d/2008-04-24/07322158336.shtml

科学家海底钻洞1.4公里首次触及地震带(图)
重达380吨的防井喷设备
 
科学家海底钻洞1.4公里首次触及地震带(图)
日本“地球号”钻探船工作示意图

  新浪科技讯 北京时间4月24日消息,据英国广播公司(BBC)报道,在日本附近的一个地震发生区,科学家正在上演一项雄心勃勃的计划,向震区下方进行钻探。眼下,这项名为“南海海槽地震区试验” (NanTroSEIZE)的计划已经完成第一步。按照计划,科学家在海底上钻出一些1.4公里深的洞,进而创建有关震区内部压力的3D图像。

  在过去的100年,日本南海海槽震区发生了破坏力极大的地震和海啸。科学家的最终目的是将相关设备置于海底以下6公里处,这些设备可能充当早期的预警系统。在欧洲地球科学联合会举行的年度会议上,科学家公布了南海海槽地震区试验第一步的发现。

  震区试验项目副首席科学家哈罗德·托宾说:“在2004年大海啸之后,我们对这一计划产生浓厚兴趣的原因似乎变得有些明显了。对于地球上规模最大的地震发生在潜没区这个事实,苏门答腊岛地震无疑是一个绝好的例子。在潜没区,一个构造板块块受力下降到另一板块之下。”

  这位密歇根州大学研究员在接受记者采访时说:“事实上,所有的大地震——8级、9级或者更大的地震——都是在海洋发生的,因此,我们必须潜入海洋,研究板块之间的边界、实际存在的断层,它们都是大地震的制造者。”他指出,南海海槽地震区位于日本东南海岸,是1944年Tonankai地震和1946年Nankaido地震(震级均超过8级)的震源,在结构上与2004年大海啸震源巽他海沟类似。

  自2007年9月以来的5个月时间里,科学家利用日本新建造的探测船“地球”号(Chikyu),在南海海槽地震区钻出8个深度不同的洞。钻头穿过所谓的“megasplay区”,这一地区位于实际潜没路线之上,存在大量断层。在“地球”号上进行的针对钻孔中取出的钻心的三维扫描显示,随着菲律宾构造板块向日本所处的欧亚板块下面俯冲,岩层的一些压力出现了下移。来自日本海洋-地球科学技术机构的副首席科学家Masataka Kinoshita说:“我们利用医用CT(计算机X线断层摄影术)扫描仪扫描钻心样本而不是人体。扫描提供了3D密度图像,就像可以在人体3D图像中看到大脑、骨骼或者其它部位一样。”海洋-地球科学技术机构代表国际综合大洋钻探计划(IODP)进行科学研究。

  与研究人员预料的一样,绝大多数压力线位于板块移动的方向。其中一个钻心扫描结果显示,强压力线角度高达90度。对这些压力线绘图能够显示潜没区的哪部分被“锁定”——下降的板块阻碍上面的板块,并与其“粘”在一起——哪部分比较松动,可以自由移动。基于这张图,科学家可以设定有关海啸可能破坏程度的参数。据信,海啸很有可能在这一地区发生,也就是说,由于承受的压力过大,受阻的上板块猛烈朝上断裂,向上方的海洋释放积累的能量。除了megasplay区外,第一批钻洞也同样穿过“增生楔”,在这一地区,泥浆、水和松动的岩石等物质被下降的菲律宾板块带到下方。一些钻心扫描结果提供了有关海下塌方的证据。

  对于科学家希望研究的地区,南海海槽地震区试验的第一步只是触摸了一下表面而已。托宾博士说:“2008年晚些时候,我们将进行一些更浅的钻洞。2010年或者2012年,我们将钻两个深大约6公里的洞。我们能够获得穿过断层区的钻心,同时将相关设备置于这些钻洞中。”

  日本政府计划在南海海槽地震区铺设一条海下电缆。这条电缆可帮助位于潜没区内部的测震仪、测斜仪以及其它设备获得的数据传回大陆,以便科学家进行实时分析。震区试验的最低目标是帮助科学家对重要地震区活动的了解达到空前程度,最终目标则是成为预测地震和海啸的一个工具。日本政府认为,南海海槽地震区在未来30年发生大地震的可能性在50%以上。最终,这些发现或者说相关技术将用于其它类似地区,其中就包括引发2004年大海啸的巽他海沟在内。

科学家海底钻洞1.4公里首次触及地震带(图)(2)
地球号夜景

科学家海底钻洞1.4公里首次触及地震带(图)(2)
连夜工作的钻探平台
 
科学家海底钻洞1.4公里首次触及地震带(图)(2)
地球号的螺旋桨
 
科学家海底钻洞1.4公里首次触及地震带(图)(2)
地球号的直升机停机坪

  据英国广播公司(BBC)报道,在日本附近的一个地震发生区,科学家正在上演一项雄心勃勃的计划,向震区下方进行钻探。眼下,这项名为“南海海槽地震区试验” (NanTroSEIZE)的计划已经完成第一步。按照计划,科学家在海底上钻出一些1.4公里深的洞,进而创建有关震区内部压力的3D图像。以上图为日本“地球号”钻探船。

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