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日本在最活跃海底地震带钻探1.6公里 收集地震数据 |
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钻探用的导管
正在海上作业的地球号
正在海上作业的地球号
据美国《连线》杂志网站报道，上月末，日本科学家成功地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，使其可以进入钻井内测量温度、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。
