Een recente studie gepubliceerd in Natuur heeft ongebruikelijke warmteontwikkeling en vloeistofbeweging aangetoond in de Alpine Fault van Nieuw-Zeeland die implicaties heeft voor het begrijpen van aardbevingen in de regio. Grote plaatgrensfouten, zoals de Alpine Fault, zijn belangrijke gebieden van stressopbouw en -afgifte, die tot aardbevingen kunnen leiden. Er is steeds meer bewijs dat breuken in dergelijke gebieden een lagere wrijvingsschuifsterkte hebben dan voorspeld, en zijn onderhevig aan een zeer beperkte warmteontwikkeling tijdens foutslippen.

Het Deep Fault Drilling Project (DFDP) onderzoekt de breuksterkte en warmteontwikkeling in de Alpine Fault. Naoki Kato van de afdeling Aard- en Ruimtewetenschap, Universiteit van Osaka, die co-auteur van het werk was, zegt, "De primaire motivatie van de DFDP was om inzicht te geven in de omgevingsomstandigheden, rotseigenschappen en geofysische verschijnselen die zich direct voor een grote aardbeving voordoen, omdat we gewoon niet genoeg weten over actieve fouten voordat ze scheuren."

Het onderzoeksteam boorde tot een diepte van 893 m rechtstreeks in de actieve Alpine Fault in Whataroa, Nieuw-Zeeland. De breuk beweegt met ongeveer 26 mm per jaar, en heeft, overuren, bracht stenen naar het nabije oppervlak van een diepte van 30 km. De onderzoekers gebruikten verschillende geofysische technieken en hulpmiddelen, inclusief glasvezel, om zeer nauwkeurige temperatuurmetingen te verkrijgen. Ze onthulden een drukgradiënt die bijna 10 procent groter was dan verwacht, en temperatuurgradiënten (> 80 °C.km-1) typischer voor actieve vulkanische gebieden.

De temperatuurstructuur van de fout werd gemodelleerd in termen van warmtegeleiding, rotsadvectie en vloeistofadvectie gerelateerd aan topografie. "Onze modellen laten zien dat rotsadvectie en thermische diffusie de primaire warmtetransportmechanismen zijn in de belangrijkste slipzone, en het is de foutslip zelf die zowel steen als warmte van de diepte naar boven brengt', zegt Naoki Kato. De modellen en boorgegevens laten beide zien dat zijdelingse vloeistofbewegingen aanzienlijke hoeveelheden warmte en vloeistoffen uit de diepte transporteren, die beide concentreren in valleien.

Warmteopwekking en vloeistofmigratie zijn belangrijk bij actieve fouten omdat beide direct de stabiliteit van phyllosilicaatmineralen (klei) beïnvloeden, thermische uitzetting van gesteente en de vorming van fysische en chemische reactieproducten in de foutslipzone. Deze regelen op hun beurt het wrijvings- en mechanische gedrag van fouten, en dus het gedrag van aardbevingen die kunnen optreden tijdens slippen. Deze studie werpt nieuw licht op de ontwikkeling van aardbevingen in actieve breukgebieden omdat ondiepe temperatuur en hydrothermische anomalieën, en hun laterale variatie, invloed op de dynamische sterkte langs de lengte van de fout.