Ученые запускают программу глубоководного научного бурения для изучения сейсмически активной зоны

Сегодня стартовал эксперимент по изучению сейсмогенной зоны Нанкайского желоба (NanTroSEIZE). Японское буровое судно «Тикю» с учеными на борту отправилось из порта Сингу для проведения каротажа, бурения, отбора проб и установки мониторингового оборудования в одной из самых активных сейсмических зон Земли. Этот рейс открывает серию научно-буровых экспедиций, которые впервые позволят получить геологические образцы и данные из разломной зоны Нанкайского желоба.

Расположенный у юго-западного побережья Японии, Нанкайский желоб на протяжении миллионов лет является источником мощных землетрясений и цунами, включая исторические землетрясения 1944 и 1946 годов магнитудой 8,1 и 8,3 по шкале Рихтера соответственно. Экспедиции NanTroSEIZE проводятся в рамках Комплексной программы океанического бурения (IODP) — международной морской исследовательской инициативы, совместно финансируемой Японией, США, консорциумом европейских стран, Китаем и Южной Кореей.

Ученые планируют глубокое бурение для изучения механизмов землетрясений в этой известной зоне субдукции — области, где сталкиваются тектонические плиты и одна погружается под другую. Анализ отобранных геологических образцов позволит изучить фрикционные свойства пород. Впоследствии в самой сейсмогенной зоне разлома, глубоко под морским дном, будут установлены датчики для мониторинга подготовки землетрясений в непосредственной близости. Эти данные, наряду с информацией от кернов, должны дать новое понимание природных процессов, ответственных за землетрясения, а также роли движения воды в зонах субдукции.

Как отметил директор программы океанического бурения NSF (Национального научного фонда США) Джеймс Ф. Аллан, первая экспедиция NanTroSEIZE является важной вехой. Новые возможности судна «Тикю» дополняют потенциал американского и европейского научно-буровых флотов.

Полный комплекс исследований NanTroSEIZE будет выполнен в четыре этапа:

• Этап 1 (текущий): бурение и опробование на шести участках для изучения геологии региона.
• Этап 2: бурение первой из двух сверхглубоких скважин с использованием уникальной ризерной технологии «Тикю» для достижения зоны мегасплеевых разломов (~3500 м ниже дна).
• Этап 3: бурение на глубину до 6000 метров в сейсмогенную зону и через границу плит в погружающуюся кору.
• Этап 4: установка долговременных обсерваторных систем в двух ультраглубоких скважинах.

«Фундаментальная цель экспедиции — установить долгосрочные мониторинговые приборы внутри разлома, чтобы изучить физику процесса. Это позволит определить, существуют ли предвестники землетрясений — сигналы, которые можно измерить для создания систем раннего предупреждения», — говорит со-руководитель экспедиции, морской геолог Гарольд Тобин из Университета Висконсин-Мэдисон.

Его коллега, Маса Киношита из JAMSTEC (Японского агентства наук и технологий по изучению морских недр Земли), отмечает, что для Японии землетрясения и цунами — серьезная проблема, поэтому логично изучать механизм их возникновения непосредственно в источнике. Для достижения научных целей планируется пробурить 6000 метров ниже дна океана, глубина которого в районе работ составляет 2000 метров.

Судно «Тикю» — первое в мире научно-исследовательское судно, оснащенное ризерной системой. Его высокотехнологичные лаборатории предназначены для обработки и анализа кернов, а собранные данные оперативно публикуются в онлайн-журналах рейса для глобального научного сообщества.