Разломы земной коры заживают за часы после медленных землетрясений: революционное открытие ученых

Новое исследование ученых Калифорнийского университета в Дэвисе, опубликованное 19 ноября 2025 года в Science Advances, доказывает: глубокие разломы земной коры способны восстанавливать прочность за считанные часы после медленных сейсмических событий благодаря быстрой цементации кварца. Это открытие меняет модели поведения тектонических плит, объясняет динамику медленных землетрясений в зоне Каскадия и может улучшить прогноз сильных толчков. Лабораторные эксперименты показали, что под давлением 1 ГПа и температурой 500 °C зерна кварца «свариваются» как быстрый клей.

Фото из открытых источников

19 ноября 2025 года в журнале Science Advances опубликовано исследование ученых Калифорнийского университета в Дэвисе (UC Davis), которое меняет представления о поведении сейсмических разломов. Оказывается, глубокие разломы способны «заживать» — восстанавливать свою прочность — всего за несколько часов после медленных сейсмических событий.

Что такое медленные землетрясения (slow slip events)

Обычные землетрясения высвобождают накопленное за десятилетия или века напряжение за секунды, вызывая сильные толчки. Медленные землетрясения (slow slip events, SSE), открытые около 2002 года, работают иначе: напряжение, накопленное за месяцы или годы, снимается постепенно — смещение на несколько сантиметров растягивается на дни, недели или даже месяцы. Такие события почти не ощущаются на поверхности, но играют важную роль в тектонике плит.

Наблюдения в зоне субдукции Каскадия

Исследователи под руководством профессора Амандой Томас (Amanda M. Thomas) и профессора Джеймса Уоткинса (James M. Watkins) анализировали данные из зоны субдукции Каскадия (северо-запад Тихого океана), где плита Хуан-де-Фука погружается под Северо-Американскую плиту.

Здесь участки разлома могут повторно сдвигаться уже через несколько часов или дней после предыдущего события. Это означает, что разлом частично восстанавливает прочность и быстро накапливает новое напряжение. Для измерения скорости восстановления ученые использовали приливные силы — гравитационное влияние Луны, Солнца и вес морской воды.

Лабораторные эксперименты: кварц как «быстрый клей»

Геохимик Джеймс Уоткинс провел эксперименты, имитирующие условия на глубине 20–40 км: давление 1 гигапаскаль (в 10 000 раз выше атмосферного) и температура 500 °C.

Порошок кварца помещали в серебряный цилиндр, подвергали нагрузке, а затем измеряли скорость распространения звуковых волн и изучали структуру под сканирующим электронным микроскопом. Результат: зерна кварца быстро «свариваются» друг с другом за счет процесса цементации (cementation). Уже через 6–24 часа прочность образца значительно восстанавливается.

Аманда Томас назвала этот механизм «быстрым клеем для разломов» (quick-set fault glue): «Мы обнаружили, что глубокие разломы могут заживать за часы. Это заставляет пересмотреть модели поведения разломов».

Почему это важно для прогноза землетрясений

Раньше в моделях сейсмической активности фактор когезии (сцепления, заживления) почти игнорировался. Новые данные показывают, что быстрое восстановление прочности позволяет разломам накапливать напряжение быстрее, чем считалось, и потенциально провоцировать более мощные толчки.

Открытие актуально не только для зон субдукции (Каскадия, Нанкай в Японии, Коста-Рика), но и для континентальных разломов типа Сан-Андреас. Учет когезии может значительно улучшить модели прогнозирования землетрясений и оценку сейсмического риска.

Выводы и дальнейшие исследования

Исследование под названием «Rapid fault healing from cementation controls the dynamics of deep slow slip and tremor» (DOI: 10.1126/sciadv.adz2832) получило финансирование Национального научного фонда США. Авторы уже получили новый грант для дальнейшего изучения роли когезии в поведении разломов.

Это открытие — еще один шаг к пониманию того, как работает наша планета, и к созданию более точных систем предупреждения о землетрясениях.

Источники: Science Advances (19.11.2025), UC Davis News, SciTechDaily.