Бурение активного Альпийского разлома в Новой Зеландии выявило экстремальные гидротермальные условия

Исследование, опубликованное в Nature, показало необычно высокую теплогенерацию и движение флюидов в Альпийском разломе Новой Зеландии. Это имеет важное значение для понимания механизмов землетрясений в регионе. Проект Deep Fault Drilling Project (DFDP) был нацелен на изучение прочности разлома и тепловыделения. Учёные пробурили скважину глубиной 893 м непосредственно в активную зону разлома в Ватароа. Разлом смещается со скоростью около 26 мм в год, вынося к поверхности породы с глубин до 30 км.

Используя волоконную оптику и другие геофизические методы, исследователи обнаружили температурный градиент, превышающий 80 °C/км, что характерно скорее для активных вулканических регионов, а также аномально высокий градиент давления. Моделирование показало, что основными механизмами переноса тепла в главной зоне скольжения являются адвекция (перенос) пород и тепловая диффузия. Латеральное движение флюидов переносит значительное количество тепла и воды с глубины, концентрируясь в долинах.

Теплогенерация и миграция флюидов напрямую влияют на стабильность филлосиликатных минералов (глин), термическое расширение пород и формирование новых физико-химических продуктов в зоне разлома. Это, в свою очередь, контролирует фрикционные и механические свойства разлома и, следовательно, характер возможных землетрясений. Исследование проливает новый свет на процессы подготовки сейсмических событий, поскольку мелководные температурные и гидротермальные аномалии влияют на динамическую прочность по всей длине разлома.