Un recente studio pubblicato su Natura ha dimostrato un'insolita generazione di calore e movimento di fluidi nella faglia alpina della Nuova Zelanda che ha implicazioni per la comprensione dei terremoti nella regione. Grandi faglie del bordo di placca, come la Faglia alpina, sono aree importanti di accumulo e rilascio dello stress, che può portare a terremoti. Vi sono prove crescenti che le faglie in tali regioni hanno una resistenza al taglio per attrito inferiore al previsto, e sono soggetti a una generazione di calore molto limitata durante lo scorrimento del guasto.

Il Deep Fault Drilling Project (DFDP) studia la forza della faglia e la generazione di calore nella faglia alpina. Naoki Kato del Dipartimento di Scienze della Terra e dello Spazio, Università di Osaka, chi ha co-autore dell'opera, dice, "La motivazione principale del DFDP era quella di fornire una comprensione delle condizioni ambientali, proprietà delle rocce e fenomeni geofisici che si verificano immediatamente prima di un grande terremoto, perché non sappiamo abbastanza sui guasti attivi prima che si rompano".

Il team di ricerca ha perforato a una profondità di 893 m direttamente nella faglia alpina attiva a Whataroa, Nuova Zelanda. La faglia si sposta di circa 26 mm all'anno, e ha, col tempo, portato rocce in superficie da una profondità di 30 km. I ricercatori hanno utilizzato varie tecniche e strumenti geofisici, compresa la fibra ottica, per ottenere misurazioni di temperatura molto precise. Hanno rivelato un gradiente di pressione quasi il 10 percento maggiore del previsto, e gradienti di temperatura (> 80 °C.km-1) più tipico delle regioni vulcaniche attive.

La struttura della temperatura della faglia è stata modellata in termini di conduzione del calore, avvezione delle rocce e dei fluidi in relazione alla topografia. "I nostri modelli mostrano che l'avvezione delle rocce e la diffusione termica sono i principali meccanismi di trasporto del calore nella zona di scorrimento principale, ed è lo stesso slittamento di faglia che porta sia la roccia che il calore dalla profondità ", afferma Naoki Kato. I modelli e i dati di perforazione mostrano entrambi che il movimento laterale del fluido trasporta quantità significative di calore e fluidi dalla profondità, entrambi i quali si concentrano nelle valli.

La generazione di calore e la migrazione dei fluidi è importante nelle faglie attive perché entrambi influenzano direttamente la stabilità dei minerali fillosilicati (argille), espansione della roccia termica e formazione di prodotti di reazione fisica e chimica nella zona di scorrimento della faglia. Questi a loro volta controllano il comportamento di attrito e meccanico dei guasti, e quindi il comportamento dei terremoti che possono verificarsi durante lo slittamento. Questo studio getta nuova luce sullo sviluppo dei terremoti nelle regioni di faglia attive a causa della temperatura superficiale e delle anomalie idrotermali, e la loro variazione laterale, influenzare la forza dinamica lungo la lunghezza della faglia.