2025 年 3 月 28 日襲擊緬甸的強烈地震為研究人員提供了一個難得的機會來觀察世界上一些最危險的斷層系統的行為。包括類似於加利福尼亞州聖安德烈亞斯斷層的斷層。地震通常是混亂的並且難以研究。但這發生在一條異常線性且地質上“成熟”的斷層上。這為研究重大大陸分裂期間能量如何釋放創造了近乎最佳的條件。
長期以來，科學家們一直在努力觀察看起來乾淨且可預測的地震。緬甸事件之所以引人注目，是因為斷層的形狀消除了許多常常掩蓋地震能量如何穿過地球的複雜因素。
調查長期存在的淺滑赤字之謎
由新墨西哥大學領導的一個國際研究小組致力於了解大地震期間完全形成的斷層的行為。特別注意許多地震中被稱為“淺層滑移赤字”的有爭議的現象。地表運動比地下深處發生的運動小得多。這個間隙提出了一些能量是否被周圍岩石吸收的問題。或未檢測到
研究人員仔細分析了 2025 年緬甸地震，旨在確定能量如何沿著相對簡單的古代斷層系統移動。深度運動是否轉移到整個表面？
這項名為“2025年曼德勒高性能地震揭示的成熟斷層力學”的研究成果發表在該雜誌上。 自然交流– 由新墨西哥大學助理教授 Eric Lindsey 領導，與來自台灣和緬甸的合作者合作
從太空研究大地震
由於緬甸目前受到衝突和地震的影響，基礎設施進一步受損。因此，調查人員無法迅速進行地面調查。相反，他們轉向衛星觀測來收集分析所需的數據。
“我們使用兩種主要的衛星技術：光學圖像相關技術（使用 Sentinel-2 衛星）來跟踪衛星圖像中的像素在地震前後收集的兩幅圖像之間的移動情況，以及使用 Sentinel-1 衛星的干涉合成孔徑雷達 (InSAR)，它可以測量兩次連續傳輸之間衛星與地面的距離變化。這些儀器使我們能夠以令人難以置信的精度測量地面變化，而無需進入危險區域，”Lindsay 解釋道。
InSAR 如何極其詳細地揭示地面運動
InSAR 的工作原理就像“識別差異”的複雜版本，它使用雷達信號從軌道檢測地球表面非常微妙的變化。當衛星繞地球運行時，衛星向地面發送雷達波並記錄返回的信號。
“通過比較信號從地面上每個點反射回衛星所需的時間，我們可以檢測到高度或地面位置的變化，精確到一英寸。它使我們能夠精確繪製地球在數百英里寬的區域上如何扭曲的地圖。白天和黑夜以及穿過雲層，”林賽說。
這種方法使團隊能夠以極高的精度重建大片區域的地震影響。
這次500公里的斷裂與大多數地震不同。
緬甸地震留下的裂縫延伸近500公里。它類似於從阿爾伯克基延伸到丹佛的裂縫。地面相互滑動 10 至 15 英尺。
“我們研究的大多數地震都有更短的斷層段。可能有 30 到 60 英里長，看到這麼長、連續和筆直的裂縫是非常罕見的，而且具有重要的科學意義，”林賽說。
這種持久的破裂為科學家提供了絕佳的自然實驗。
該斷層系統可與加利福尼亞州的聖安地列斯相媲美。
此次地震發生在實皆斷層沿線，實皆斷層是走滑斷層。在這種類型的進攻中，雙方橫向移動越過對方。這類似於高速公路上汽車互相刮擦的情況。
“這就像加利福尼亞州的聖安地列斯進攻，”林賽說。 “我們還將佐賀谷斷層描述為‘完美’，這意味著它以同樣的方式滑動了數百萬年。在那段漫長的時間裡，斷層中的粗糙邊緣和曲線被壓碎了。因為它非常光滑和筆直。因此地震破裂可以有效地傳播很長的距離。”
這種漫長的運動歷史將斷層塑造成允許地震能量以很小的阻力移動的結構。
沒有表面能損失。
幾十年來，研究人員注意到，許多地震在地表的運動比在地下深處的現像要少得多。一種稱為“淺赤字”的現象
“我們發現，在 2025 年曼德勒地震中，這種赤字並不存在。地下數英里處發生的大量滑移 100% 轉移到了地表，”Lindsay 解釋道。
這個結果與最近的地震有很大不同。這是表面運動減少的地方，因為能量分佈在整個微裂紋網絡中。與其將注意力集中在單一故障上，
“這表明碰撞是平穩和完整的。能量高度集中並直接到達表面，”林賽說。 “這很重要，因為這意味著斷層線附近的地面振動可能比當前危險模型對此類斷層的預測更加強烈。”
一場地震如何連接多個斷層？
研究還顯示，破裂可以將多個斷層連接成一個 500 公里的事件，遠遠超出了科學家曾經認為可以阻止地震的邊界。
“我們發現斷層遵循歷史模式。在20世紀經歷過地震的地區，滑動不太常見，而在自1800年以來從未斷裂的地區滑動最為嚴重。”林賽說。這種行為被稱為“滑動的可預測性”，並建議科學家或許能夠估計未斷裂斷層部分可能發生的移動量。
這些見解可以改善長期地震預報和防備。
為什麼衛星科學對全球安全很重要？
這項研究證明了衛星觀測的力量日益增強。即使在無法進行傳統實地考察的衝突地區也是如此。研究人員能夠對地震力學進行迄今為止最詳細的分析之一。
“這證明了全球科學合作和開放數據訪問（例如哥白尼哨兵任務）如何幫助我們了解影響數百萬人的自然災害，”林賽說。 “重要的是安全。這次地震向我們表明，成熟的斷層可以比年輕的斷層更有效地將能量傳輸到地表。這對我們如何建設能夠承受美國‘大事’的基礎設施有直接影響。”
在離家較近的地方使用這些方法。
林賽指出，新墨西哥州坐落在一個非常不同的斷層系統上，稱為里奧格蘭德斷層。與橫向滾動分開
“我們在本文中改進的遙感技術與我們可以用來跟踪家庭附近安全問題的方法相同，”他解釋道。
使用 InSAR 來追踪新墨西哥州含水層引起的土壤沉降已經用盡。以及與索科羅下方深層岩漿的裂縫和膨脹相關的較慢的地面運動。研究人員可以幫助政府官員更好地規劃未來的風險。
“了解‘成熟’斷層的物理學有助於我們了解板塊構造的一般力學。這有助於改進世界各地的地震災害模型，”林賽總結道。
