Реологический контраст на границе плит, выявленный асимметричной деформацией после землетрясений 2023 года в Кахраманмараше

Как Земля медленно заживает после крупного землетрясения

Двойные землетрясения, которые поразили юго‑восточную Турцию и северо‑западную Сирию в феврале 2023 года, разрушили здания за секунды, но сама поверхность продолжала двигаться в течение лет. Понимание этого медленного сдвига важно, потому что оно раскрывает, как ведут себя глубинные слои Земли, как напряжение передаётся соседним разломам и где в будущем вероятнее возникновение новых толчков. В этом исследовании используются современные радарные спутники для трёхмерного наблюдения за землёй вокруг Восточно‑Анатолийского разлома почти два года, что позволило обнаружить неожиданный дисбаланс в деформации двух сторон разлома и понять, что это говорит о скрытой прочности плит в глубине.

История о двух сторонах разлома

Землетрясения произошли на границе Аравийской и Анатолийской плит вдоль Восточно‑Анатолийского разлома — крупной сдвиговой разрывной структуры в земной коре. Хотя толчки закончились быстро, спутниковые измерения показывают, что поверхность продолжала ползти, подниматься и опускаться на сотни километров вокруг разлома. Исследователи объединили десятки изображений с радарных спутников Sentinel‑1 Европейского космического агентства, чтобы построить покадровые карты движения земли в направлениях восток–запад, север–юг и вверх–вниз. Эти карты показывают, что доминируют горизонтальные перемещения, достигающие примерно 15 сантиметров за два года, а зона постсеистического движения значительно шире области, проскальзывавшей во время главных толчков, что указывает на важные процессы глубже хрупкой коры.

Выявление невидимого дисбаланса

Самый заметный паттерн — сильный дисбаланс между двумя плитами. Севернее разлома, на стороне Анатолии, деформация больше и сильнее сосредоточена рядом с разломом. Южнее разлома, на стороне Аравии, движение меньше по амплитуде, но распространяется на более широкую область и медленнее затухает со временем. Аппроксимируя временную эволюцию движений простыми кривыми, команда показала, что «время затухания» деформации — то есть сколько времени требуется, чтобы движение замедлилось — постоянно длиннее под Аравией, чем под Анатолией. Это различие во временах нельзя объяснить только поверхностным проскальзыванием по разлому, которое обычно даёт схожую динамику по обе стороны. Вместо этого оно указывает на контрастные свойства течения в глубинных слоях коры и верхней мантии.

Заглядывая в глубинные слои Земли

Чтобы проверить эту гипотезу, авторы построили численные модели того, как нижняя кора и верхняя мантия могли бы течь после землетрясений, если бы вели себя как очень вязкие, медленно движущиеся жидкости. Они назначили разную жёсткость слоям под каждой плитой, опираясь на независимые сейсмические исследования, которые предполагают большую ригидность под Аравией. В результате многочисленных испытаний и ошибок они нашли, что наблюдения лучше всего согласуются с моделями, в которых нижняя кора под Аравией значительно прочнее, чем под Анатолией, а верхняя мантия под Анатолией релаксирует быстрее, чем под Аравией. В этой картине более мягкая анатолийская сторона деформируется быстро и близко к разлому, тогда как более жёсткая аравийская сторона реагирует медленнее, но на более широкой территории, что естественным образом воспроизводит наблюдаемый пространственный и временной дисбаланс.

Вода в коре и роль порового давления

Даже при этой модели глубокого течения оставались необъяснённые вертикальные движения: широкое поднятие севернее разлома и опускание южнее. Команда связала эти вертикальные изменения с изменениями давления жидкости в крошечных порах горных пород коры — процессом, известным как пороэластическое восстановление. Когда разлом проскользнул, он сжал и растянул насыщенные водой породы, временно изменив их сжимаемость. По мере медленной перераспределённости флюидов поверхность поднималась или опускалась в ответ. Сравнивая моделированные и наблюдаемые вертикальные смены, авторы вывели необычно большие изменения в реактивности коры на сжатие, особенно под более жёсткой аравийской плитой, что предполагает значительное изменение свойств пород на глубине в результате землетрясений 2023 года.

Переосмысление механизмов постсейсмического движения

Собрав всё вместе, исследование делает вывод, что большая часть продолжающейся деформации после землетрясений 2023 года в Кахраманмараше обусловлена глубоким медленным течением в нижней коре и верхней мантии, с дополнительным вкладом порового восстановления в более мелкой коре. В то же время дальнейшее проскальзывание по самому разлому — процесс, который часто называют причиной постсейсмических смещений — здесь играет лишь второстепенную роль. Для неспециалистов ключевая мысль такова: внутренность Земли далека от однородности: одна сторона этой крупной границы плит механически прочнее другой, и этот скрытый контраст контролирует, как и где земля продолжает двигаться задолго после того, как толчки прекратились. Такие детальные трёхмерные «фильмы» поверхности начинают превращать разрушительные землетрясения в естественные эксперименты, которые раскрывают внутреннее устройство нашей планеты.

Цитирование: Liu, J., Jónsson, S., Li, X. et al. Interplate rheological contrast revealed by asymmetric deformation after the 2023 Kahramanmaraş earthquakes. Nat Commun 17, 3182 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69992-y

Ключевые слова: постсейсмическая деформация, Восточно-Анатолийский разлом, вискозоэластическая релаксация, пороэластическое восстановление коры, землетрясения в Кахраманмараше