研究人員首次拍攝到了緬甸最近發(fā)生的 7.7 級地震中彎曲斷層滑動的影像——長期以來,人們根據(jù)地質(zhì)證據(jù)懷疑存在這種滑動,但從未親眼見過。這段令人震驚的視頻被發(fā)布到 YouTube 上,引發(fā)了地球物理學家的更深入分析,他們證實滑移遵循了向下彎曲的路徑,與之前從古代滑線推斷出的模式相吻合。
緬甸最近上傳的一段閉路電視視頻顯示,強震期間斷層發(fā)生滑動,迅速在YouTube上引起關(guān)注,讓地質(zhì)學家和普通觀眾都興奮不已。但對于地球物理學家杰西·基爾斯來說,直到第五次或第六次觀看時,他才注意到更不可思議的事情。
基爾斯與京都大學的同事金子義弘 (Yoshihiro Kaneko) 仔細觀察了這段錄像,發(fā)現(xiàn)它可能是第一個直接視覺記錄彎曲斷層滑動的錄像。
研究地震的地質(zhì)學家長期以來一直觀察到彎曲的滑線——斷層運動期間巖塊相互滑動時留下的劉海痕跡。然而,直到這段視頻曝光之前,科學家們尚未看到這種彎曲滑動運動確實存在的視覺證據(jù)。
2025 年緬甸地震期間斷層滑動的閉路電視錄像。
在《地震記錄》上發(fā)表的研究中,Kearse 和 Kaneko 解釋說,這些鏡頭為改進地震如何展開和斷層破裂的計算機模型提供了關(guān)鍵見解。
這段視頻是由位于緬甸實皆斷層地表附近的一臺安保攝像頭拍攝的。3月28日,一場7.7級地震導致該斷層斷裂。這臺攝像頭位于斷層以東約20米(約65英尺),距離震源約120公里(約75英里),實時捕捉到了地面移動的景象。
這段視頻的非凡之處在于它清晰地展現(xiàn)了斷層的運動。在最初的震動之后,觀眾可以清晰地看到斷層西側(cè)的陸地向北移動——這是一幅震撼人心、真實再現(xiàn)地震力作用的畫面。
閉路電視拍攝到了地震的畫面。圖片來源:京都大學/Jesse Kearse
“視頻上傳一兩個小時后,我就在YouTube上看到了,當時就脊背發(fā)涼,”基爾斯回憶道。“它展現(xiàn)了我認為每一位地震科學家都渴望看到的東西,而它就在那里,太令人興奮了。”
一遍又一遍地觀看后,他注意到了其他的事情。“物體在視頻屏幕上不是直線移動,而是沿著向下凸起的彎曲路徑移動,這立刻讓我的腦海里響起,”基爾斯說,“因為我之前的一些研究專門針對斷層滑動的曲率,但都是從地質(zhì)記錄的角度進行的。”
基爾斯研究過與其他地震相關(guān)的彎曲滑線,例如 2016 年新西蘭 7.8 級凱庫拉地震,以及它們對于理解斷層如何破裂的影響。
對于緬甸的視頻,“我們開始更加仔細地量化運動,從視頻中提取客觀的定量信息,而不是僅僅指著它說,看,它是彎曲的,”他說。
研究人員決定通過像素互相關(guān)逐幀追蹤視頻中物體的運動。這項分析幫助他們測量了地震期間斷層運動的速度和方向。他們得出結(jié)論,斷層在大約1.3秒內(nèi)滑動了2.5米,峰值速度約為每秒3.2米。這表明此次地震具有脈沖性,這是一個重大發(fā)現(xiàn),并證實了先前根據(jù)其他地震的地震波形得出的推論。此外,斷層運動大部分為走滑運動,并伴有短暫的傾滑分量。
研究人員發(fā)現(xiàn),當滑移加速到最高速度時,滑移曲線一開始會迅速變化,然后隨著滑移速度減慢,曲線會保持線性。這種模式與地震科學家此前提出的滑動曲率理論相吻合,即發(fā)生這種現(xiàn)象的部分原因可能是地表附近斷層的應力相對較低。
基爾斯說:“地震在接近并開始破壞地表附近的斷層時,產(chǎn)生的動態(tài)應力會導致斷層運動傾斜。這些瞬時應力最初會將斷層推離其預定的路徑,然后它會自行恢復并完成其應做的事情。”
研究人員此前得出結(jié)論,滑動曲率的類型——無論是朝一個方向彎曲還是朝另一個方向彎曲——取決于破裂的傳播方向,這與緬甸地震南北向的破裂方向一致。這意味著滑線可以記錄過去地震的動態(tài),這有助于了解未來的地震風險。
編譯自/scitechdaily
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