Un estudio reciente publicado en Naturaleza ha demostrado una inusual generación de calor y movimiento de fluidos en la falla alpina de Nueva Zelanda que tiene implicaciones para comprender los terremotos en la región. Grandes fallas en los límites de las placas, como la falla alpina, son áreas importantes de acumulación y liberación de estrés, que puede provocar terremotos. Existe una creciente evidencia de que las fallas en tales regiones tienen una resistencia al corte por fricción menor que la predicha, y están sujetos a una generación de calor muy limitada durante el deslizamiento de la falla.

El Proyecto de perforación de fallas profundas (DFDP) investiga la fuerza de las fallas y la generación de calor en la falla alpina. Naoki Kato del Departamento de Ciencias de la Tierra y el Espacio, Universidad de Osaka, quién fue el coautor del trabajo, dice, "La motivación principal del DFDP fue proporcionar una comprensión de las condiciones ambientales, propiedades de las rocas y fenómenos geofísicos que ocurren inmediatamente antes de un gran terremoto, porque simplemente no sabemos lo suficiente sobre las fallas activas antes de que se rompan ".

El equipo de investigación perforó a una profundidad de 893 m directamente en la falla alpina activa en Whataroa, Nueva Zelanda. La falla se mueve a unos 26 mm por año, y tiene, tiempo extraordinario, trajo rocas a la superficie cercana desde profundidades de 30 km. Los investigadores utilizaron diversas técnicas y herramientas geofísicas, incluida la fibra óptica, para obtener medidas de temperatura muy precisas. Revelaron un gradiente de presión casi un 10 por ciento mayor de lo esperado, y gradientes de temperatura (> 80 ° C.km-1) más típico de regiones volcánicas activas.

La estructura de temperatura de la falla se modeló en términos de conducción de calor, advección de rocas y advección de fluidos relacionados con la topografía. "Nuestros modelos muestran que la advección de rocas y la difusión térmica son los principales mecanismos de transporte de calor en la zona de deslizamiento principal, y es el deslizamiento de la falla lo que trae tanto la roca como el calor desde la profundidad ", dice Naoki Kato. Los modelos y los datos de perforación muestran que el movimiento lateral del fluido transporta cantidades significativas de calor y fluidos desde la profundidad, ambos se concentran en valles.

La generación de calor y la migración de fluidos son importantes en las fallas activas porque ambos afectan directamente la estabilidad de los minerales filosilicatos (arcillas), la expansión térmica de la roca y la formación de productos de reacción física y química en la zona de deslizamiento de la falla. Estos a su vez controlan el comportamiento mecánico y de fricción de las fallas, y por lo tanto el comportamiento de los terremotos que pueden ocurrir durante el deslizamiento. Este estudio arroja nueva luz sobre el desarrollo de terremotos en regiones de fallas activas debido a anomalías hidrotermales y de temperatura superficial, y su variación lateral, afectar la fuerza dinámica a lo largo de la falla.