Десятилетиями Западные Альпы считались одной из самых живописных, но при этом структурно стабильных горных цепей Европы. Хотя они и не были полностью защищены от сейсмической активности, умеренные землетрясения с относительно низкой магнитудой не вызывали особой тревоги. Но ситуация может измениться.
Новое геодезическое исследование, основанное на 25 годах высокоточных измерений GNSS (Глобальной навигационной спутниковой системы), выявило тектонические движения в Западных Альпах, подтверждающие, что две крупные разломные системы не только активны, но и деформируются с измеримой скоростью. Эти движения — не просто абстрактные данные. Они представляют реальные силы, изменяющие ландшафт под городами, инфраструктурой и населёнными пунктами во Франции и Италии.
Исследование, проведённое под руководством Андреа Вальперсдорф и её команды из ISTerre и Университета Гренобль-Альпы, является наиболее детальным GNSS-анализом этого региона на сегодняшний день. Оно сосредоточено на двух ключевых структурах: разломе Высокий Дюранс (HDF) во внутренней зоне Альп и разломе Бельдон (BDF) во внешней зоне, ближе к предгорьям. Ранее эти разломы рассматривались в основном отдельно, но теперь доказано, что они связаны как механически, так и кинематически. Их согласованная активность указывает на динамичный тектонический сценарий в регионе, который ранее считался слишком медленно движущимся, чтобы представлять серьёзную сейсмическую угрозу в ближайшем будущем.
Благодаря интеграции данных GNSS за более чем два десятилетия (как постоянных, так и временных измерений) исследователи смогли зафиксировать скорость деформации земной коры в диапазоне от 0,1 до 1 миллиметра в год. Это может показаться незначительным, но в тектоническом масштабе такие значения существенны. Медленные скорости означают, что напряжение может незаметно накапливаться десятилетиями или веками, а затем внезапно высвобождаться во время сейсмических событий.
Разлом Высокий Дюранс, проходящий через регион Бриансонне, демонстрирует растяжение со скоростью 19–25 нанострейн в год. Это соответствует скорости проскальзывания до 0,39 миллиметра в год в режиме растяжения, а также значительной компоненте правостороннего сдвига. В отличие от него, разлом Бельдон проявляет транпрессивную деформацию: он смещается вбок со скоростью около 0,2 миллиметра в год, но также сжимается, хотя и с меньшей скоростью (около 5 нанострейн в год). Это сочетание сдвига и сжатия подтверждает тектоническую модель, в которой внутренние части хребта растягиваются, а внешние сжимаются.
Даже сами по себе эти измерения требуют пересмотра сейсмической опасности в Западных Альпах. Однако исследование пошло дальше, смоделировав регион как систему жёстких тектонических блоков. Используя геометрию разломов и данные о скорости, учёные построили трёхблочную модель, в которой пространство между HDF и BDF ведёт себя как связная, внутренне стабильная единица. Эта зона низкой сейсмичности, несмотря на соседство с двумя активными разломами, может служить «мостом напряжения», передавая тектонические силы вдоль горной дуги.
Один из самых тревожных выводов исследования заключается в том, что сейсмический риск здесь может быть сосредоточен на разломах, которые незаметно накапливают напряжение, не проявляя себя на поверхности. В отличие от регионов с частыми мелкими землетрясениями, которые постепенно снимают напряжение, разломы вроде HDF и BDF способны накапливать значительную деформацию. Когда произойдёт разрыв, высвобождение энергии может оказаться непропорционально слабым предшествующим признакам.
Данные GNSS также зафиксировали вертикальные движения. В высокогорных массивах, таких как Монблан и Вануаз, наблюдается подъём со скоростью до 2 миллиметров в год. Вертикальная деформация, вероятно, вызвана постгляциальным поднятием, процессами в глубокой мантии и разгрузкой эрозии — всё это усложняет механику региона. Хотя исследование не моделировало вертикальные силы напрямую, авторы отмечают, что они, вероятно, играют важную роль в горизонтальном растяжении внутренних зон Альп.
Растяжение в дуге Бриансонне (включая HDF) ранее связывали с действием плавучести коры и мантии под Альпами. Теперь эти силы, возможно, взаимодействуют с боковым тектоническим давлением, вызванным вращением Адриатической плиты на юго-востоке. Это сочетание вертикальных и горизонтальных факторов, по-видимому, объясняет одновременное растяжение вдоль HDF и сжатие вдоль BDF.
Анализ сейсмических данных сети SISMalp подтвердил геодезические выводы. Землетрясения вдоль HDF соответствуют нормальному сбросу (растяжению), а BDF связан с правосторонним сдвигом. В обоих случаях скорости деформации совпадают с механизмами очагов землетрясений. Такая согласованность редко достигается в исследованиях медленно деформирующихся регионов.
Дополнительную тревогу вызывает то, что эти разломы находятся вблизи или под населёнными пунктами и инфраструктурными коридорами. Бриансонне, где расположены важные транспортные пути, гидроэлектростанции и туристические маршруты, лежит прямо на самом активном участке HDF. BDF, в свою очередь, проходит у подножия массива Бельдон близ Гренобля. Даже при нынешних низких скоростях скольжения умеренные землетрясения здесь могут быть разрушительными из-за уязвимости зданий и геологического усиления колебаний в долинах.
Исследование также затрагивает «тихие» сейсмические зоны между разломами. Раньше их считали неактивными, но модель жёстких блоков предполагает иное: они могут передавать напряжение между разломами, работая как механические буферы. Их сейсмическое молчание обманчиво — вместо того чтобы быть безопасными, они могут накапливать напряжение для будущего высвобождения.
Запертые разломы — ключевой фактор в оценке сейсмической опасности. Свободно скользящий разлом постепенно высвобождает энергию через мелкие землетрясения, а запертый накапливает упругую деформацию до момента разрыва. Учёные проверили разные глубины блокировки разломов (от полностью свободных до запертых на 20 километров). Во всех случаях модель объясняла лишь около 29% наблюдаемого поля скоростей. Это означает, что часть деформации может быть связана с распределённым напряжением, неизвестными разломами или вертикальными процессами, не уловимыми GNSS.
Выводы исследования выходят за рамки региональной геологии. Они показывают, как долгосрочный GNSS-мониторинг выявляет деформацию в медленно меняющихся зонах. Западные Альпы далеки от геологического покоя — они активно трансформируются, и современные карты сейсмической опасности могут этого не учитывать. Даже малые ежегодные движения со временем приводят к опасному накоплению напряжения.
Также ясно, что внутренние и внешние разломы Западных Альп действуют не изолированно. Комбинация сдвиговых, растягивающих и сжимающих сил указывает на сложный тектонический режим, зависящий как от локальных, так и региональных факторов: вращения Адриатической плиты, последствий оледенения, динамики мантии и наследия древних тектонических событий. Взаимодействие этих элементов создаёт систему, способную к внезапным сейсмическим проявлениям.
Хотя в статье нет прогнозов о скорых землетрясениях, её данные свидетельствуют: Западные Альпы нельзя считать зоной низкого риска. Это активный, медленно деформирующийся ороген, чьи разломы способны высвобождать энергию непредсказуемо. Напряжение реально, измеримо и распределено неравномерно. Разломы связаны между собой, а силы, действующие на систему, имеют как глубинное, так и удалённое (от других плит) происхождение.
Эти результаты требуют переоценки сейсмического потенциала разломов Высокий Дюранс и Бельдон. Градостроительство, проектирование инфраструктуры и меры реагирования в этих зонах должны учитывать новые данные о деформации и взаимодействии разломов. Исследование также подчёркивает важность продолжения GNSS-мониторинга, особенно в горах, где визуальные признаки накопления напряжения отсутствуют.
Самое поразительное в этом исследовании — то, как медленно и незаметно может меняться земля под нами, годами не проявляя себя, пока однажды не произойдёт катастрофа. Западные Альпы не статичны. Их движение может быть медленным, как ледник, но последствия этого движения — совсем иные.
