Исследование тайн земной коры

15 апреля 2013. Ученые хотят узнать больше о тектонических плитах, на которых мы живем, и о том, что происходит на границах их скольжения.

Ученые со всего мира приехали сюда, чтобы посмотреть, можно ли в течение следующего десятилетия раскрыть тайны, спрятанные на границах прибрежной тектонической плиты. Это может вылиться в многомиллионный проект.

Порядка 160 ведущих ученых из 10 стран мира сейчас находятся в Веллингтоне на семинаре GeoPrisms, отбирая проекты из предварительного списка заявок по исследованию Земли.

Исследования сосредоточены вокруг процессов, происходящих на границе Тихоокеанской и Австралийской плит и «субдукции», когда одна плита погружается под другую.

Несмотря на относительно низкую скорость движения, процесс субдукции порождает землетрясения, извержения вулканов и другие геологические явления, которые ученые хотели бы изучить более подробно.

Местные зоны субдукции относятся к наиболее активным в мире. Предполагается, что они способны вызвать «супер-землетрясения» и цунами, равно как являются причиной вулканической активности на Северном острове и архипелаге Кермадек (Новая Зеландия).

Однако, о механике процессов пока мало известно.

Среди заявленных проектов есть дорогостоящий план бурения скважин на стыке Тихоокеанской и Австралийской плит к востоку от г. Гисборн — чтобы получить прямые свидетельства процессов, происходящих на границе скольжения плит.

Для этого проекта потребуется оборудование для регистрации спектра физических и химических явлений, размещенное с учетом жестких мер безопасности внутри пробуренных скважин.

Такое бурение имеет смысл также у вулкана Бразерз на архипелаге Кермадек, в 400 км на северо-восток от залива Пленти, и у хребта Лорд-Хау в 1 500 км к северо-западу от Нортленда. Это может прояснить, как и почему процесс субдукции начался на севере Новой Зеландии 45 миллионов лет назад.

«Новая Зеландия уникальна из-за своей тектонической плиты, на границах которой происходит такое разнообразие субдукционных процессов, в том числе землетрясений и процессов вулканического характера», — сказала руководитель конференции доктор Лаура Вэллес.

«Расположение Новой Зеландии дает международному научному сообществу отличные возможности, чтобы ответить на многие фундаментальные вопросы о том, почему процессы в зонах субдукции протекают так, как протекают».

Столь высокий интерес к семинару со стороны зарубежных ученых свидетельствует о важности геологического расположения Новой Зеландии, сказала доктор.

В рамках программы по изучению Земли Национальная научная организация США выбрала Новую Зеландию в числе трех мест для масштабных исследований и инвестиций, чтобы изучать движение тектонических плит в следующее десятилетие.

Национальная научная организация США выбрала Новую Зеландию во многом благодаря высокому уровню исследований тектонических процессов, которые уже были сделаны новозеландскими учеными, и прекрасным возможностям для установления плодотворного сотрудничества между американскими и новозеландскими учеными.

Значительные инвестиции в научную инфраструктуру, такие как сеть станций мониторинга GeoNet, также делают Новую Зеландию привлекательным объектом для исследования зон субдукции.

План бурения подводного вулкана

Это похоже на что-то из научной фантастики: действующий подводный вулкан, международная группа экспертов и — гигантская скважина.

Для ученых, вулкан Бразерз представляет уникальную возможность понять, как работают магматические гидротермальные системы в подводных вулканах. Вулкан, находящийся в 400 км к северо-востоку от о. Уайт-Айленд, пожалуй, наиболее изученный из известных науке подводных вулканов.

Вулкан Бразерз насчитывает три километра в поперечнике, его высочайший пик находится на 1,2 км ниже уровня моря и он является самым гидротермально активным вулканом архипелага Кермадек, а в свою очередь эта островная дуга, возможно, самая активная цепь подводных вулканов в мире.

Вулкан постоянно выбрасывает темные, насыщенные металлами струи растворенных минералов, которые нагревают холодные морские воды, выпадают в осадок и скапливаются на океаническом дне. В результате таких процессов над жерлами вулкана также могут образоваться насыщенные металлами «трубы». Один из двух кратеров, резко отличающихся своими химическими свойствами, стал источником значительных отложений меди и золота.

Пробурив скважину в вулкане, ученые надеются изучить его магматическую камеру, протестировать компьютерные модели его субмаринных гидротермальных систем, изучить перемещение драгоценных металлов и оценить разнообразие микроорганизмов внутри вулкана.

Доктор геологических наук Корнел де Ронд из новозеландского Королевского научно-исследовательского института (GNS Science) говорит, что основная цель — поднять несколько сотен метров пробуренных пород из вулкана для анализа. Оборудование должно быть размещено внутри скважин.

«Проект многое даст для понимания таких процессов, как движение металлов из магмы к океанскому дну», — сказал он.

Предварительная заявка была отправлена в консорциум из 25 стран по Комплексной программе океанического бурения, который оценит проект и решит, стоит ли делать полноценный проект. При положительном решении проект едва ли стартует раньше 2016 года и может стоить более 10 миллионов долларов.

Справка:
Комплексная программа океанского бурения (Integrated Ocean Drilling Program) в специально выбранных участках в Тихом и Атлантическом океанах. Началась в 2003 году. Результаты уже есть, но самые интересные данные должны появиться через несколько лет. Стоимость — более $1,5 миллиардов. 

Один из самых масштабных проектов в области изучения земных недр. Его главными инициаторами были США и Япония. Позднее к ним присоединились и многие другие страны, однако России в их числе нет. Скорее всего, это связано с политикой, в частности со спорами вокруг арктического шельфа.

Одна из целей программы — добраться до земной мантии или, по крайней мере, до так называемого слоя Мохоровича, который лежит между мантией и корой. Основной «инструмент» проекта — несколько специально оборудованных кораблей. Самый известный из них — Chikyu. Размещенная на нем установка способна пробурить океанское дно на глубину больше 7 километров.

Но и меньшие глубины уже впечатляют: недавно было сообщено об обнаружении бактерий на глубине 1626 метров под морским дном. TopNews.ru

Новая Зеландия может пролить свет на загадку тихих землетрясений

Ученые пытаются раскрыть тайну недавно открытых «тихих» землетрясений, и ответ может лежать к востоку от Северного острова.

Эти толчки, также известные как «медленные землетрясения», отражают движение на границе тектонических плит в течение недель или месяцев, а не в одном мощном сдвиге. Они были зафиксированы на очень малой глубине у побережья Гисборна и Хокс-Бей в зоне субдукции во впадине Хикуранги.

Сильные землетрясения в таких зонах субдукции представляют угрозу цунами — при подобном сценарии прибрежные населенные пункты Новой Зеландии могут быть затоплены с менее чем часовым упреждением.

Однако, про медленные землетрясения мало что известно. Они зафиксированы по всему миру и залегают обычно очень глубоко — около 40 км под поверхностью.

По словам доктора Лауры Вэллес, зона субдукции Хикуранги предоставляет ученым возможность узнать больше о медленных землетрясениях с помощью методов океанического бурения.

Перевод: Анастасия Антошкина
Источник: The New Zealand Herald