Могут ли землетрясения повторяться часто? Сейсмологи объяснили, почему Камчатку потрясло дважды за 73 года

29 июля 2025 года у восточного побережья Камчатки произошло сейсмическое событие планетарного масштаба. Землетрясение магнитудой 8.9 (по другим оценкам — до 9.0) не просто вызвало разрушения и цунами, но и поставило под сомнение базовые принципы, на которых строится современная оценка сейсмической опасности.

Эпицентр катастрофы практически совпал с очагом Великого Камчатского землетрясения 1952 года. Между двумя этими событиями прошло всего 73 года. Для геологических процессов, длящихся тысячелетиями, это исчезающе малый срок. Согласно общепринятым моделям, тектонические плиты в этом регионе просто не должны были успеть накопить энергию для повторного удара такой мощности.

Группа сейсмологов из Японии (Университет Цукуба, Киотский университет и др.) опубликовала в журнале Seismica детальный анализ этого события. Их выводы указывают на то, что наши представления о цикличности землетрясений были упрощены. Механизм разрыва земной коры оказался сложнее линейной математики, а понятие безопасного периода после крупного катаклизма может вводить в заблуждение.

Арифметика тектонического движения

Сначала необходимо обратиться к механике зон субдукции. Камчатка находится в одном из самых активных регионов мира, где Тихоокеанская литосферная плита погружается (субдуцирует) под Охотскую плиту. Это движение происходит постоянно со средней скоростью около 8 сантиметров в год.

В зоне контакта плит возникает трение, которое блокирует их свободное скольжение. Напряжение накапливается, деформируя породы, пока предел прочности не будет превышен. В этот момент происходит резкий срыв — землетрясение, во время которого плиты смещаются, компенсируя накопленное отставание. Это явление называют сейсмическим циклом.

Проблема события 2025 года заключается в несоответствии параметров. За 73 года, прошедших с катастрофы 1952 года, при скорости 8 см/год плиты сблизились примерно на 5,8-6 метров. Следовательно, исходя из закона сохранения энергии, максимальное смещение (слип) на поверхности разлома во время нового землетрясения не должно было превышать эти 6 метров.

Однако на деле всё было иначе.

Инверсия источника: что произошло на глубине

Исследователи применили метод инверсии тензора плотности сейсмического момента. Эта технология позволяет по записям сейсмических волн, зафиксированных станциями по всему миру, восстановить геометрию и динамику процесса разрыва во времени и пространстве.

Анализ показал, что зона разрушения охватила огромную территорию размером 300 на 160 километров, простираясь от южной Камчатки до северных Курильских островов. Но интересней было открытие величины смещения. На обширных участках разлома плиты сдвинулись относительно друг друга более чем на 9 метров, а в эпицентре смещение достигало 12-14 метров.

Это создает физический парадокс: землетрясение высвободило вдвое больше энергии, чем теоретически могло накопиться за прошедший интерсейсмический период. Откуда взялась лишняя? Авторы исследования выделяют два фактора, объясняющих аномалию: накопленный дефицит скольжения и эффект динамического проскока.

Фактор первый: наследие 1952 года

Долгое время в сейсмологии господствовала гипотеза полной разгрузки. Считалось, что землетрясение магнитудой 9 обнуляет счетчик, полностью снимая напряжение в очаговой зоне. Случай на Камчатке опровергает это.

Данные указывают на то, что Великое землетрясение 1952 года, несмотря на свою огромную мощность, не высвободило весь накопленный веками тектонический стресс. Значительная часть упругих деформаций осталась законсервированной в структуре зоны субдукции.

Таким образом, событие 2025 года питалось из двух источников:

1. Напряжения, накопленного за последние 73 года (около 6 метров скольжения).
2. Остаточного напряжения, сохранившегося после событий середины XX века и, возможно, более ранних исторических периодов.

Это означает, что сейсмический потенциал региона не зависит исключительно от времени, прошедшего с последнего удара. Разломы обладают памятью, и история нагружения играет критическую роль.

Фактор второй: динамический проскок

Вторым, и более сложным с точки зрения физики процессом, стал так называемый динамический проскок.

Во время распространения трещины по разлому действуют силы трения. В стандартных условиях разрыв останавливается, когда напряжение на краях разлома выравнивается с силами сопротивления среды. Однако при землетрясении 2025 года процесс пошел по экстремальному сценарию.

Анализ показал, что скорость скольжения на разломе менялась нелинейно, с двумя выраженными пиками ускорения. Вероятно, это было вызвано резким падением коэффициента трения (например, из-за плавления пород в зоне контакта или мгновенного разогрева поровых флюидов). В результате блоки земной коры разогнались настолько сильно, что по инерции проскочили точку равновесия.

Убедительным доказательством этого стала природа афтершоков (повторных толчков). Камчатка — это зона сжатия. Обычно землетрясения здесь происходят по механизму взброса (одна плита наезжает на другую). Однако сразу после главного удара 2025 года в зоне максимального смещения начали фиксироваться землетрясения с механизмом сброса, что характерно для зон растяжения.

Это свидетельствует о том, что динамический проскок был настолько мощным, что локальное поле напряжений инвертировалось. Сжатие на короткое время сменилось растяжением, так как плита сместилась дальше, чем требовало простое снятие накопленного стресса.

Кризис прогностических моделей

Результаты исследования имеют прямое практическое значение, выходящее далеко за пределы российского Дальнего Востока.

Существующие карты сейсмического районирования и долгосрочные прогнозы (например, для разлома Нанкай в Японии или зоны Каскадия в Северной Америке) часто базируются на статистической повторяемости событий. Считалось, что если в регионе происходит землетрясение раз в 500 лет, то через 100 лет после события риск считается минимальным.

Камчатский инцидент демонстрирует несостоятельность такого подхода.

1. Непредсказуемость интервалов. Крупнейшие землетрясения могут повторяться значительно чаще, чем предсказывает скорость движения плит, если предыдущее событие не сбросило все напряжение.
2. Невидимая угроза. Современные методы GPS-мониторинга позволяют измерять текущую деформацию поверхности, но они не могут точно определить абсолютный уровень напряжения, оставшегося на глубине десятков километров после прошлого землетрясения.

Заключение

Земная кора ведет себя не как механическая пружина с предсказуемым циклом сжатия-разжатия, а как сложная система, чувствительная к начальным условиям и способная на инерционные эффекты.

Открытие эффекта масштабного динамического проскока и подтверждение наличия остаточных деформаций требуют пересмотра стратегий оценки рисков. Период тишины после мегаземлетрясения больше не может считаться гарантией безопасности. Вероятно, человечеству придется признать, что наш инструментарий для предсказания времени следующего удара всё ещё крайне ограничен, а потенциал разрушения, скрытый в недрах зон субдукции, может быть выше самых пессимистичных расчетных моделей.

Источник:Seismica