Интерпретация полей смещений, зафиксированных в кальдере вулкана Крашенинникова методами спутниковой радиолокационной интерферометрии после Камчатского мегаземлетрясения 29.07.2025

Анализ и интерпретация полей смещений на поверхности вулканов и прилегающих территорий позволяет исследовать процессы, происходящие в недрах вулканической постройки. Эффективной технологией определения полей смещений на обширных территориях является спутниковая радиолокационная интерферометрия, основанная на применении радаров с синтезированной апертурой (РСА). Неоспоримое преимущество РСА интерферометрии заключается в том, что измерение смещений земной поверхности выполняется в любых труднодоступных и экстремальных районах, в частности, на поверхности вулканов и в областях землетрясений непосредственно в период активизации опасных процессов. Доклад посвящен численной интерпретации сложного поля смещений, которое было зарегистрировано методами РСА интерферометрии по снимкам спутника Сентинель-1 в кальдере вулкана Крашенинникова. Период радиолокационной съемки включал момент извержения, которое началось 02.08.2025, через три дня после Камчатского землетрясения 29.07.2025 (Mw8.8) и, по всей вероятности, было им инициировано. Поскольку в этом районе полностью отсутствуют наземные системы мониторинга, сейсмические события до 29 июля в районе вулкана не регистрировались. После землетрясения 29 июля их стало невозможно выявить на фоне интенсивного афтершокового процесса в очаговой зоне землетрясения, поэтому точно определить начало активизации вулкана не представлялось возможным.
Анализ смещений, рассчитанных по данным РСА интерферометрии, показал, что особенно сильно в деформационном поле проявляется горизонтальная компонента растяжения. Величина горизонтального сдвига поверхности на запад и на восток достигает 0.6 м в каждом направлении. Вертикальная компонента смещений поверхности склонов вулканической постройки в направлении на спутник превосходит 0.26 м у вершины Южного конуса, при этом, согласно работе (Гирина и др., 2025), во время извержения лава изливалась из кратерной трещины Северного конуса.
Интерпретация измеренных смещений с помощью численного математического моделирования позволила определить параметры гигантской трещины, которая образовалась в кальдере вулкана в процессе внедрения магматического материала из глубинного очага во время извержения. Поля смещений в направлении на спутник, полученные с восходящей и нисходящей орбит, были трансформированы в поле горизонтальных смещений в восточном направлении, которое было аппроксимировано полем теоретической модели трещины в упругом полупространстве, в которую происходит нагнетание магматического материала. Трещина длиной в 7-8 км проходит почти через центр кальдеры и отклоняется от направления север-юг на 12о против часовой стрелки. Из условия наилучшего согласования теоретических и реальных смещений определены глубина нижней кромки трещины, ее раскрытие и общий объем. Поле вертикальных смещений имеет сложное строение. Оно контролируется разветвленной системой более мелких трещин и обусловлено движением магмы непосредственно в постройке вулкана.
Полученные данные спутниковой радарной интерферометрии о смещениях земной поверхности и их интерпретация с помощью математической модели внедрения в трещину магматического расплава из глубинного очага позволили выполнить моделирование процессов, происходящих в недрах древней кальдеры, оценить параметры трещины и объём внедрившейся магмы.
Источник финансирования. Исследования выполнены за счёт гранта Российского научного фонда № 23-17-00064 (https://rscf.ru/project/23-17-00064).