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Perforando en fallas

Perforando en fallas

Los geólogos se atreven a ir a donde alguna vez solo pudieron soñar con ir directamente a los lugares donde realmente ocurren los terremotos. Tres proyectos nos han llevado a la zona sismogénica. Como lo expresó un informe, proyectos como estos nos ponen "al precipicio de los avances cuánticos en la ciencia de los riesgos de terremotos".

Perforando la falla de San Andreas en profundidad

El primero de estos proyectos de perforación hizo un pozo al lado de la falla de San Andreas, cerca de Parkfield, California, a una profundidad de aproximadamente 3 kilómetros. El proyecto se llama el Observatorio de fallas de San Andreas en profundidad o SAFOD, y es parte del esfuerzo de investigación mucho mayor EarthScope.

La perforación comenzó en 2004 con un agujero vertical que bajaba 1500 metros y luego se curvaba hacia la zona de falla. La temporada de trabajo de 2005 extendió este agujero inclinado a través de la falla, y fue seguido por dos años de monitoreo. En 2007 los perforadores hicieron cuatro agujeros laterales separados, todos en el lado cercano de la falla, que están equipados con todo tipo de sensores. La química de fluidos, micro terremotos, temperaturas y más se están registrando durante los próximos 20 años.

Mientras se perforaban estos orificios laterales, se tomaron muestras de núcleo de roca intacta que cruzan la zona de falla activa, lo que brinda pruebas tentadoras de los procesos allí. Los científicos mantuvieron un sitio web con boletines diarios, y si lo leen, verán algunas de las dificultades de este tipo de trabajo.

SAFOD se colocó cuidadosamente en un lugar subterráneo donde han estado ocurriendo conjuntos regulares de pequeños terremotos. Al igual que los últimos 20 años de investigación de terremotos en Parkfield, SAFOD está dirigido a una parte de la zona de fallas de San Andreas, donde la geología parece ser más simple y el comportamiento de la falla es más manejable que en otros lugares. De hecho, se considera que la falla es más fácil de estudiar que la mayoría porque tiene una estructura simple de deslizamiento con un fondo poco profundo, a unos 20 km de profundidad. A medida que van las fallas, es una cinta de actividad bastante recta y estrecha con rocas bien mapeadas a cada lado.

Aun así, los mapas detallados de la superficie muestran una maraña de fallas relacionadas. Las rocas mapeadas incluyen astillas tectónicas que se han intercambiado de un lado a otro de la falla durante sus cientos de kilómetros de desplazamiento. Los patrones de terremotos en Parkfield tampoco han sido tan regulares o simples como los geólogos esperaban; No obstante, SAFOD es nuestra mejor mirada hasta ahora en la cuna de los terremotos.

La zona de subducción del canal Nankai

En un sentido global, la falla de San Andreas, aunque es tan larga y activa como es, no es el tipo más significativo de zona sísmica. Las zonas de subducción se llevan ese premio por tres razones:

 

  • Son responsables de todos los terremotos más grandes de magnitud 8 y 9 que hemos registrado, como el terremoto de Sumatra de diciembre de 2004 y el terremoto de Japón de marzo de 2011.
  • Debido a que siempre están bajo el océano, los terremotos en la zona de subducción tienden a desencadenar tsunamis.
  • Las zonas de subducción son donde las placas litosféricas se mueven hacia y debajo de otras placas, en su camino hacia el manto donde dan lugar a la mayoría de los volcanes del mundo.

Por lo tanto, existen razones convincentes para aprender más acerca de estas fallas (además de muchas más razones científicas), y profundizar en una de ellas está dentro del estado del arte. El Proyecto integrado de perforación oceánica lo está haciendo con un nuevo buque de perforación de última generación frente a la costa de Japón.

El Experimento de Zona Sismogénica, o SEIZE, es un programa trifásico que medirá las entradas y salidas de la zona de subducción donde la placa filipina se encuentra con Japón en el canal Nankai. Esta es una zanja menos profunda que la mayoría de las zonas de subducción, lo que facilita la perforación. Los japoneses tienen una historia larga y precisa de terremotos en esta zona de subducción, y el sitio está a solo un día de viaje en barco lejos de la tierra.

Aun así, en las difíciles condiciones previstas, la perforación requerirá un tubo ascendente, una tubería externa desde el barco hasta el fondo del mar, para evitar reventones y para que el esfuerzo pueda continuar usando lodo de perforación en lugar de agua de mar, como lo ha hecho la perforación anterior. Los japoneses han construido un nuevo buque de perforación, Chikyu (Tierra) que puede hacer el trabajo, llegando a 6 kilómetros debajo del fondo del mar.

Una pregunta que el proyecto buscará responder es qué cambios físicos acompañan el ciclo del terremoto en fallas de subducción. Otro es lo que sucede en la región poco profunda donde el sedimento suave se desvanece en roca frágil, el límite entre la deformación suave y la disrupción sísmica. Hay lugares en tierra donde esta parte de las zonas de subducción está expuesta a geólogos, por lo que los resultados del canal Nankai serán muy interesantes. La perforación comenzó en 2007.

Perforando la falla alpina de Nueva Zelanda

La falla alpina, en la Isla Sur de Nueva Zelanda, es una gran falla de empuje oblicuo que causa terremotos de magnitud 7.9 cada pocos siglos. Una característica interesante de la falla es que el levantamiento vigoroso y la erosión han expuesto bellamente una sección transversal gruesa de la corteza que proporciona muestras frescas de la superficie profunda de la falla. El Proyecto de perforación de fallas profundas, una colaboración de instituciones neozelandesas y europeas, está perforando núcleos a través de la falla alpina perforando directamente. La primera parte del proyecto logró penetrar y perforar la falla dos veces a solo 150 metros bajo tierra en enero de 2011 y luego instrumentar los agujeros. Se planea un pozo más profundo cerca del río Whataroa en 2014 que descenderá 1500 metros. Un wiki público sirve datos pasados ​​y en curso del proyecto.


Ver el vídeo: Simulación 3D Perforando en fallas con T B M (Mayo 2021).