Мощное землетрясение, потрясшее Мьянму 28 марта 2025 года, предоставило учёным уникальную возможность изучить поведение одних из самых опасных систем разломов планеты, включая те, что схожи с калифорнийским Сан-Андреасом. Обычно землетрясения хаотичны и сложны для исследования, но это событие произошло вдоль необычно прямого и геологически «зрелого» разлома, создав почти идеальные условия для изучения того, как энергия высвобождается во время крупного континентального разрыва.
Учёным долгое время было сложно наблюдать землетрясения, которые ведут себя столь чисто и предсказуемо. Событие в Мьянме выделилось тем, что его геометрия разлома устранила многие сложности, обычно затрудняющие понимание того, как сейсмическая энергия перемещается по Земле.
Международная исследовательская группа под руководством Университета Нью-Мексико сосредоточилась на изучении поведения зрелых разломов во время крупных землетрясений, уделяя особое внимание спорному феномену, известному как «дефицит поверхностного скольжения». Во многих землетрясениях движение на поверхности значительно меньше, чем движение, происходящее глубоко под землёй. Этот разрыв породил вопросы о том, поглощается ли часть энергии окружающими породами или просто остаётся незамеченной.
Тщательно проанализировав землетрясение 2025 года в Мьянме, исследователи стремились определить, как энергия перемещается по древней, относительно простой системе разломов и полностью ли глубинное движение передаётся на поверхность.
Результаты исследования, озаглавленного *Mature fault mechanics revealed by the highly efficient 2025 Mandalay earthquake*, были опубликованы в журнале Nature Communications. Ведущим автором выступил доцент Эрик Линдси из Университета Нью-Мексико, работавший с коллегами из Тайваня и Мьянмы.
Поскольку Мьянма в настоящее время затронута вооружённым конфликтом, а землетрясение нанесло дополнительный ущерб инфраструктуре, исследователи не смогли быстро провести полевые работы. Вместо этого они обратились к спутниковым наблюдениям для сбора данных, необходимых для анализа.
«Мы использовали две основные спутниковые технологии: оптическую корреляцию изображений (со спутников Sentinel-2) для отслеживания смещения пикселей на спутниковых снимках, сделанных до и после землетрясения, и интерферометрическую радиолокацию с синтезированной апертурой (InSAR) со спутников Sentinel-1, которая измеряет изменение расстояния до земли от спутника между двумя последовательными проходами. Эти инструменты позволили нам измерить сдвиги грунта с невероятной точностью, не заходя в опасную зону», – объяснил Линдси.
InSAR работает как усовершенствованная версия игры «найди отличия», используя радиолокационные сигналы для обнаружения чрезвычайно малых изменений на поверхности Земли с орбиты. Когда спутник вращается вокруг планеты, он посылает радиолокационные волны к земле и записывает возвращающиеся сигналы.
«Сравнивая время, которое требуется сигналу для отражения обратно к спутнику от каждой точки на земле, мы можем обнаруживать изменения высоты или положения поверхности с точностью до доли дюйма. Это позволяет нам картографировать, как Земля деформировалась на сотни миль, днём и ночью, и сквозь облака», – рассказал Линдси. Этот подход позволил команде с поразительной точностью реконструировать воздействие землетрясения на огромный регион.
Разрыв, вызванный землетрясением в Мьянме, простирался почти на 500 километров. Чтобы представить масштаб, это сопоставимо с трещиной, тянущейся от Альбукерке до Денвера, при этом земля по обе стороны внезапно сдвинулась на 3–4,5 метра.
«Большинство землетрясений, которые мы изучаем, затрагивают гораздо более короткие сегменты разломов – возможно, 50–100 километров. Крайне редко и научно значимо видеть разрыв такой длины, непрерывности и прямолинейности», – отметил Линдси. Столь длинный, непрерывный разрыв стал исключительным природным экспериментом для учёных.
Землетрясение произошло вдоль разлома Сагаинг, который является сдвиговым разломом. При таком типе разлома две стороны движутся горизонтально мимо друг друга, подобно автомобилям, трущимся бортами на шоссе.
«Это в точности как разлом Сан-Андреас в Калифорнии», – сказал Линдси. – «Мы также описываем разлом Сагаинг как «зрелый», что означает, что он скользил одним и тем же способом на протяжении миллионов лет. За это огромное время неровные края и изгибы разлома сгладились. Благодаря его гладкости и прямолинейности, разрыв землетрясения смог очень эффективно распространиться на огромное расстояние». Долгая история движения сформировала разлом в структуру, которая позволяет сейсмической энергии перемещаться с минимальным сопротивлением.
На протяжении десятилетий исследователи наблюдали, что многие землетрясения демонстрируют гораздо меньшее движение на поверхности, чем глубоко под землёй – феномен, известный как «дефицит поверхностного скольжения».
«Мы обнаружили, что при землетрясении 2025 года в Мандалае этот дефицит отсутствовал. Огромное количество смещения, произошедшее на много миль под землёй, на 100% передалось на поверхность», – объяснил Линдси. Этот результат резко контрастирует со многими недавними землетрясениями, где поверхностное движение было уменьшено из-за рассеивания энергии по сетям мелких трещин, а не концентрации на одном разломе.
«Это показывает, что на зрелых, гладких разломах энергия сильно сфокусирована и доходит прямо до поверхности», – заявил Линдси. – «Это важно, потому что означает, что тряска земли вблизи линии разлома может быть более интенсивной, чем предсказывают наши текущие модели опасности для таких типов разломов».
Исследование также показало, что разрыв смог соединить несколько участков разлома в одно непрерывное событие длиной 500 км, проходя через границы, которые, как ранее считали учёные, могли остановить землетрясение.
«Мы обнаружили, что разлом следовал исторической закономерности: он меньше скользил в областях, которые пережили землетрясения в XX веке, и больше всего – в областях, которые не смещались с 1800-х годов», – отметил Линдси. Такое поведение известно как «предсказуемость скольжения» и предполагает, что учёные могут оценивать величину движения на ещё не разорвавшихся участках разломов. Подобные выводы могут улучшить долгосрочное прогнозирование землетрясений и усилия по подготовке.
Исследование демонстрирует возрастающую мощь спутниковых наблюдений. Даже в зоне конфликта, где традиционные полевые работы были невозможны, исследователи смогли провести один из самых подробных анализов механики землетрясений на сегодняшний день.
«Это свидетельство того, как глобальное научное сотрудничество и открытый доступ к данным (например, миссии Copernicus Sentinel) могут помочь нам понять природные опасности, затрагивающие миллионы людей», – сказал Линдси. – «Значение заключается в безопасности. Это землетрясение показало нам, что зрелые разломы могут быть гораздо эффективнее в передаче энергии на поверхность, чем молодые, что имеет прямые последствия для того, как мы строим инфраструктуру, чтобы выдержать «Большое землетрясение» в Соединённых Штатах».
Линдси добавил, что Нью-Мексико находится на совершенно другой системе разломов, известной как Рио-Гранде Рифт, которая расходится, а не скользит в стороны.
«Методы дистанционного зондирования, которые мы усовершенствовали в этой работе, – это те же самые методы, которые мы можем использовать для мониторинга проблем безопасности вблизи дома», – пояснил он. Используя InSAR для отслеживания проседания грунта, вызванного истощением водоносных горизонтов в Нью-Мексико, а также медленного движения грунта, связанного с рифтом и инфляцией глубокого магматического тела под Сокорро, исследователи могут помочь властям штата лучше планировать будущие риски.
Линдси заключил: «Понимание физики «зрелых» разломов помогает нам понять общую механику земной коры, что улучшает модели сейсмической опасности по всему миру».
