Research press release

【地球科学】ニュージーランドのアルパイン断層の極端な状態

Nature

Earth science: Extreme conditions in New Zealand’s Alpine Fault

ニュージーランドのアルパイン断層に掘削されたボーリング孔において極めて高い地温と流体圧が測定され、それが予想を大きく上回るものだったことを報告する論文が掲載される。アルパイン断層は、今後数十年のうちにマグニチュード8の地震によって破壊されることが予想されており、今回の研究は、地震についての理解を深め、断層帯の地質学的特徴を理解する上で重要な意味を持つ可能性がある。

アルパイン断層は、プレートの境界を形成する主要な断層の1つであり、ニュージーランドの南島の大部分に沿って南北方向に走っている。この断層は、約300年おきに大地震を引き起こしており、この断層の破壊が最後にあったのは1717年のことだった。今回の研究で、Rupert Sutherlandたちの研究グループは、アルパイン断層で科学的観測を行うためのボーリング孔を掘削し、断層内の熱水条件を調べた。

Sutherlandたちは、岩石と泥と地震の包括的観測結果を集め、ボーリング孔内の地温と流体圧が予想を大きく上回っており、特に断層の「上盤」側では平均地温勾配が深さ1キロメートル当たり摂氏約125度に達したことを明らかにした。平均地温勾配が深さ1キロメートル当たり摂氏約80度を超える場合には火山地帯が関係している傾向があるが、アルパイン断層の付近で火山活動が起こっていることを示す証拠はない。Sutherlandたちは、こうした極端な熱水条件が、急速な断層運動(より深い場所から岩石と熱を運搬する)と破砕した岩石を介した流体運動(谷に熱を集中させている)によって生じたと結論づけている。

Extremely high temperatures and fluid pressures, much greater than those expected, have been measured in a borehole in the Alpine Fault in New Zealand, a Nature paper reports. The fault is expected to rupture in a magnitude-8 earthquake in the next few decades and the study could have broad implications for understanding earthquakes and fault zone geology.

The Alpine Fault is a major plate boundary fault that runs most of the length of New Zealand’s South Island. The fault produces large earthquakes approximately every 300 years, and it last ruptured in 1717. Rupert Sutherland and colleagues drilled a scientific borehole into the fault to examine the hydrothermal conditions therein.

They collected comprehensive rock, mud and seismological observations and found that temperatures and fluid pressures in the borehole were much higher than expected, particularly in the ‘hanging wall’ above the fault, where the average temperature gradient reached around 125 degrees Celsius per kilometre of depth. Values above 80 degrees Celsius per kilometre tend to be associated with volcanic regions, but there is no evidence for volcanism near this site. The authors conclude that these extreme hydrothermal conditions result from rapid fault movement, which transports rock and heat from greater depths, and fluid movement through fractured rocks, which concentrates heat into valleys.

doi: 10.1038/nature22355|英語の原文

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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