Геологи получили образцы пород, дающие беспрецедентное представление о разломе Сан-Андреас

Впервые геологи извлекли нетронутые образцы горных пород с глубины около 2 миль (3.2 км) под разломом Сан-Андреас — печально известного разрыва длиной 800 миль (около 1300 км), проходящего вдоль Калифорнии. Ученые никогда ранее не имели для изучения образцов пород из глубины одного из активных граничных тектонических разломов, ответственных за самые разрушительные землетрясения в мире.

Это открывает возможность ответить на давние вопросы о составе и свойствах разлома. Всего геологи извлекли 135 футов (41 метр) кернов диаметром 4 дюйма (10 см) общим весом около 1 тонны через исследовательскую скважину глубиной более 2.5 миль (4 км). Последние керны были подняты на поверхность в предрассветные часы 7 сентября.

«Теперь мы можем держать разлом Сан-Андреас в своих руках, — сказал Марк Зобак, профессор наук о Земле в Стэнфорде. — Мы знаем, из чего он состоит. Мы можем изучать, как он работает». Проект по созданию обсерватории на глубине разлома Сан-Андреас (San Andreas Fault Observatory at Depth, SAFOD) является частью программы EarthScope, финансируемой Национальным научным фондом США (NSF) и осуществляемой совместно с USGS и NASA.

В следующей фазе эксперимента в скважину длиной 2.5 мили, пересекающую разлом от Тихоокеанской плиты до Северо-Американской, будет установлен массив сейсмических приборов. Это позволит наблюдать процесс зарождения землетрясений с беспрецедентной точностью. Обсерватория должна проработать 10–20 лет.

Одна из ключевых загадок, которую надеются решить исследователи, — почему на исследуемом участке близ Паркфилда разлом движется в основном ползучестью (крипом) и мелкими толчками, в то время как большая часть разлома движется резкими, катастрофическими смещениями. Ранее выдвигались гипотезы о наличии особенно скользких глин (смектитов), высокого давления воды или минерала серпентина.

В 2005 году в шламе от бурения был обнаружен тальк — один из самых скользких минералов. В ходе последнего бурения в одной из двух активных зон разлома (обозначенной 10830) был получен 8-футовый (2.4 м) керн, содержащий катаклазит (горную муку) с обломками серпентина. «Серпентин плавает в разломной муке, как изюм в пудинге», — отметил геофизик USGS Стив Хикман.

Лабораторное изучение этих кернов, которые Хикман сравнил с лунным грунтом миссии «Аполлон», может помочь раскрыть механизм, контролирующий поведение этой крупной границы плит. Хотя образцы не позволят предсказывать землетрясения, обсерватория сможет зафиксировать возможные предвестниковые явления в самой зоне разлома.