2025年3月,一场7.7级强烈地震袭击了缅甸,但真正让这一事件非同寻常的是随后发生的情况。附近的一台闭路电视摄像头首次实时捕捉到了断层破裂的过程,让科学家得以罕见地直观目睹大地在强震中如何运动。研究人员发现,地面在短短1.3秒内位移了2.5米,证实了此次破裂为快速脉冲式,并揭示断层路径存在轻微弯曲。
此次地震由走滑断层引发,地球地壳的两大块体沿一条垂直断裂带发生水平相对运动。对于观察者而言,地面仿佛沿一条清晰界线裂开,两侧地块被推向相反方向。
此前基于地震记录的研究表明,此类地震可能涉及脉冲式破裂以及沿断层的轻微弯曲运动。然而,这些结论基于远离断层带的仪器数据,意味着观测结果是间接的。
罕见监控录像捕捉到断层运动
在此次事件中,一台闭路电视摄像机记录下了断层的运动过程,为京都大学的研究人员提供了实时观测破裂的罕见机会。(见文末视频链接)这类直接视觉证据在地震研究中极为罕见。
逐帧分析揭示极端速度
研究团队采用像素互相关方法,对视频进行逐帧分析,测量地表位移数据。研究结果显示,断层在仅1.3秒内发生了2.5米的水平位移,最高速度达到每秒3.2米。
虽然这种水平位移幅度在走滑地震中较为典型,但运动持续时间之短成为一项重要发现。
"短暂的滑动持续时间证实了脉冲式破裂的存在,其特征是沿着断层传播的集中式滑动爆发,就像抖动地毯一端时产生的波纹效应,"通讯作者杰西·基尔斯表示。
弯曲断层运动挑战传统假设
分析还揭示滑动路径存在轻微弯曲。这与全球断层系统早期地质观测结果相吻合,表明断层运动通常并非如普遍假设的那样呈完美直线。
该研究凸显了利用视频影像监测断层活动的重要价值,为精细研究地震提供了新途径。此类观测可增进对地震演化过程的理解,并帮助科学家更准确地评估未来强震可能产生的地面震动强度。
"我们未曾预料这段视频记录能提供如此丰富的精细观测数据。这类运动学数据对推动地震震源物理研究至关重要,"基尔斯说道。
地震研究下一步方向
研究人员计划基于这些发现,通过物理模型结合本次分析揭示的新数据,深入探究控制断层行为的关键因素。