«Каменный дракон»

В.С.Хромовских Каменный дракон

Предисловие

Эта книга повествует о крупных и наиболее грандиозных (из известных на Земле) обвалах, оползнях, грунтовых и ледово-каменных лавинах, вызванных землетрясениями или человеческой деятельностью. Размеры их подчас поражают воображение. Целые горы объемом в сотни миллионов и даже миллиарды кубических метров обрушиваются в долины, и нередко с огромной скоростью, достигающей сотен километров в час, покрывают расстояния иногда в десятки километров. Пришедшие в движение массы раздробленных пород с адским грохотом устремляются вниз, сметая все на своем пути. Они могут подниматься над землей, скользить на воздушной подушке, перелетать через гребни гор, поглощая города и селения. Впереди каменно-земляного вала движется волна сжатого воздуха, поднимая над землей дома и людей, вырывая с корнями вековые деревья.

Землетрясениям, ураганам, извержениям вулканов и наводнениям посвящена обширная научно-популярная литература. В ней нередко упоминается об обвалах и оползнях, но в основном как о второстепенных, сопутствующих явлениях. Даже снежные лавины и селевые потоки удостоились в последнее время внимания. Именно им посвящены прекрасные обобщающие работы М. Отуотера, К. Лосева и Ю. Виноградова. Обвалам, оползням и каменным лавинам повезло меньше, хотя изучение их представляет большой научный и практический интерес, а по силе своего разрушительного воздействия они зачастую не уступают упомянутым природным явлениям. Например, из числа жертв (200 тысяч человек) землетрясения 16 декабря 1920 г. в Китае большая часть погибла под оползнями. Уаскаранская ледово-каменная лавина унесла почти столько же жизней, сколько и вызвавшее ее Перуанское землетрясение 31 мая 1970 г.

Стремление людей в горы объясняется прежде всего хозяйственными нуждами (строительством гидроэлектростанций, горнодобывающих предприятий и т. д.). В то же время сегодня небывалых размеров достигла индустрия туризма. Огромная армия спортсменов и любителей экзотики ежегодно устремляется на покорение скалистых пиков или стремительных рек. Надо помнить, что горы — это не только место, где можно проверить себя и товарищей на самоотверженность, выносливость и взаимовыручку. Не только среда, где закаляются характеры, но и арена проявления поистине титанических сил природы, опасных по своим последствиям.

Обвалы и оползни нередко возникают внезапно и чаще всего там, где их совсем не ждут. Сведения о них не только поучительны для всех, кто живет в гористых местностях, особенно подверженных землетрясениям, или нарушает своей деятельностью устойчивость склонов, но и наглядно демонстрируют значение обвально-оползневых процессов в преобразовании лика нашей планеты и содержат данные для выработки мер защиты от их губительных последствий.

Автор признателен члену-корреспонденту АН СССР В. П. Солоненко и кандидату геолого-минералогических наук Ю. Б. Тржцинскому за консультационную помощь и искренне благодарен Л. В. Варламовой, Л. Г. Евстигнеевой, С. А. Шотт, Т. И. Горбуновой и В. И. Чечельницкой за подготовку и оформление рукописи.

Введение

При строительстве в горных районах большое значение имеет оценка степени устойчивости склонов. Возникающие здесь обвалы и оползни приводят к трудновосстановимым потерям, необратимым изменениям ландшафта, а при разрушении некоторых промышленных предприятий — и к загрязнению природной среды. Знание обстановки, в которой происходят такие явления, важно для перспективного планирования застройки территорий и размещения объектов народного хозяйства.

Опасность возникновения обвалов и оползней и необходимость изучения условий их образования многократно увеличиваются в сейсмически активных областях, занимающих только в нашей стране 29 % ее территории, на которой проживает около 80 млн. человек и находится 9 столиц союзных республик. Важность разработки этой проблемы отражена в решениях XXVI съезда КПСС в разделе «Охрана природы»,[1] а в соответствии со специальным постановлением Совета Министров СССР[2] начаты исследования, направленные на разработку схем инженерной защиты территорий от опасных геологических процессов, в том числе обвалов и оползней. Немалую пользу в этой работе может принести обобщение материалов о наиболее крупных из них, когда-либо происходивших на земном шаре.

Разработанный Г. С. Золотаревым метод аналогий в прогнозе обвально-оползневой опасности, который использован и нами, позволяет выявить некоторые общие закономерности потери устойчивости склонами, где бы они ни находились: в Америке, Европе, Азии или на любой другой территории.

Ущерб от обвалов и оползней огромен. По данным Р. Шустера и Р. Кризека, в США размер прямых убытков только от разрушений оползнями зданий и территорий составляет 500 млн. долларов в год, а с учетом ущерба, наносимого другим сооружениям, эта цифра возрастает как минимум до 1 млрд. долларов в год. Имевшие место и предполагаемые экономические потери от склоновых смещений за период с 1970 до 2000 г. лишь в одном штате Калифорния составят 9,9 млрд. долларов.

В последние годы опубликовано немало статей и книг, содержащих сведения об обвалах и оползнях, поскольку проблема их прогноза и предотвращения находится под неусыпным вниманием ученых. Не претендуя на полноту перечня, можно назвать работы Г. С. Золотарева, В. Д. Ломтадзе, Е. М. Сергеева, Е. П. Емельяновой, В. П. Солоненко, В. С. Федоренко, К. Зарубы, В. Менцла, сборники о стихийных бедствиях под редакцией Г. Ф. Уайта и о геологических стихиях Б. А. Болта с соавторами, материалы симпозиумов в Душанбе в 1975 г. и Праге в 1977 г., наконец, монографию Р. Шустера и Р. Кризека, вышедшую недавно под редакцией уже упомянутого профессора Г. С. Золотарева. В указанных изданиях нередко оказывались опущенными весьма важные и интересные детали геологических условий проявления и механизма возникновения наиболее выдающихся склоновых смещений. Это касается, например, таких крупнейших оползней на Земле, как Сеймерре, Мантаро, а также оползня Эльм и других подобных образований, сведения о которых автор старался представить в наиболее полном виде.

В настоящее время разработано множество классификаций обвально-оползневых смещений и неизмеримо возросла научно-техническая, в том числе экспериментальная, база для их изучения. Для прогноза этих явлений всегда важно знать геологические условия их возникновения. Особенно это касается обвалов, оползней и каменных лавин, возникающих при землетрясениях, потому что они поражают объекты, находящиеся на значительном удалении от мест зарождения оползней. Все это учитывается при составлении прогнозных карт обвально-оползневой опасности в сейсмоактивных районах.

Поясним наиболее часто употребляемые в книге термины.

По определению Е. П. Емельяновой, склонами называются «наклоненные в одну сторону участки земной поверхности природного происхождения. Крутизна склона в каждой его точке определяется углом наклона к горизонту плоскости, касательной к склону в данной точке».

Устойчивыми считаются склоны, не подверженные разрушению гравитационными процессами, т. е. такие, на которых не отмечается движение грунтов под действием силы тяжести.

Неустойчивыми называются склоны, на которых под влиянием разных факторов ослабевают силы трения и сцепления внутри массива пород, начинается их медленное движение, а затем и быстрое смещение отдельных частей склона. Причины, приводящие к этому, разнообразны. Их множество, но, пожалуй, главные из них — это благоприятная геолого-тектоническая, геоморфологическая и гидрогеологическая обстановка на фоне постоянно идущих поднятий горных областей, интенсивное физическое и химическое выветривание пород, длительная увлажненность территорий атмосферными осадками, глубокий врез речных долин с созданием крутых береговых обрывов, подмыв склонов водотоками и волновой деятельностью озер, морей и океанов.

Поводом к началу быстрого смещения пород на склонах могут быть разные явления: ураганы, вулканические взрывы, землетрясения, хозяйственная деятельность людей и т. д. Различают несколько видов таких смещений, среди которых наиболее значительны обвалы, оползни и земляные лавины.

По определению академика Е. М. Сергеева, «обвал — это отделение крупного блока от массива горных пород на крутом обрывистом склоне, происходящее вследствие потери устойчивости под влиянием различных факторов… и последующее обрушение и скатывание глыбово-щебнистой массы». Иногда при землетрясениях или по иным причинам отламывается фронтальная часть ледника. При ее обрушении возникает ледовый обвал. «Оползни — это скользящее смещение горных пород на склонах под действием собственного веса…» Довольно часто такие смещения носят сложный характер, включая элементы оползания и обваливания отделившейся части склона. Они называются оползнями-обвалами.

Земляные лавины, по классификации В. П. Соло-ненко, возникают при землетрясениях на склонах гор, покрытых мелкообломочными осыпями и другими рыхлыми породами (пески, глины, суглинки и т. д.). Смещающиеся в таких случаях каменно-земляные массы подобны снежным лавинам, но в отличие от них состоят из рыхлых и раздробленных скальных пород. Нередко возникают смешанные снежно-ледово-каменные лавины, когда обвалившаяся часть снега и льда вовлекает в движение обломочные отложения, покрывающие горные склоны и днища речных долин.

Иногда скальные обвалы в падении дробятся на мелкие обломки и завершают свой путь в виде каменных лавин. В случае землетрясений за счет ускорения, полученного в момент подземного толчка и последующих сейсмических колебаний земной поверхности, обвалы и каменно-земляные лавины приобретают значительную подвижность и покрывают расстояния, в несколько раз превышающие путь подобных образований, возникающих не из-за землетрясений.

Все перечисленные разновидности поверхностных деформаций объединяются в группу склоновых смещений. Они подразделяются на сейсмогравитационные, происшедшие при землетрясениях, и антропогенные, вызванные человеческой деятельностью. Некоторые исследователи называют их сейсмогенными и техногенными соответственно.

Эпицентральной зоной землетрясения называется область на земной поверхности над его очагом.

По современным представлениям, очаг землетрясения, расположенный в верхней оболочке нашей планеты — земной коре, есть не что иное, как разрыв в горных породах, имеющий разную протяженность в зависимости от магнитуды подземного толчка.

Магнитуда (М) землетрясения, по определению Ч.Рихтера, есть расчетная (условная) характеристика величины (интенсивности) землетрясения в его очаге. Она измеряется по амплитудам колебаний земной поверхности, записанных приборами — сейсмографами.

Из землетрясений с очагами в земной коре сильными считаются те, которые имеют магнитуду в интервале от 4 до 8,5 и более.

Интенсивность (сила) землетрясения на земной поверхности измеряется в баллах. Она определяется по реакции людей и предметов на подземный толчок, а также по степени разрушения зданий и размерам видимых деформаций на поверхности земли. В случае отсутствия таких данных сила землетрясения рассчитывается по соотношению значений магнитуд и балльности, установленному при наблюдениях над другими подземными толчками. В большинстве стран, включая Советский Союз, действуют 12-балльные шкалы. Чем сильнее землетрясение, тем больше его магнитуда и тем выше его интенсивность в баллах.

Смысловое содержание других терминов приводится в конце книги.

Часть I Склоновые смещения, вызванные землетрясениями

Северная Америка

В западной части Северо-Американского континента отмечается сочетание наиболее благоприятных условий для проявления склоновых смещений, в том числе сейсмогравитационных, а именно высоких поднятий с расчлененным крутосклонным рельефом и сейсмичности. Вдоль Тихоокеанского побережья здесь протягивается крупнейшая горная система Кордильер, состоящая из нескольких хребтов, пояса внутренних плато и плоскогорий.

Высоты гор, прорезанных речными долинами, превышают здесь 4 км.

На западе пояс Кордильер окаймлен хребтами Аляски, Сьерры-Невады и др.

Аляска. Гигантский полуостров, омываемый Северным Ледовитым и Тихим океанами и их морями. Страна вечной мерзлоты, бескрайних плоскогорий, величественных хребтов с шапками снега и льда, огнедышащих и потухших вулканов числом более 80, основная часть которых принадлежит Алеутской островной дуге.

В южной части Аляски возвышается высочайшая в Северной Америке гора Мак-Кинли высотой 6194 м, а вдоль берега глубоко вдающегося в материк тихоокеанского залива Аляска протягиваются самые высокие в мире прибрежные горы Св. Ильи и хребет Фэруэтер, покрытые мощной броней ледников. Здесь расположены такие известные пики Северной Америки, как Логан (6054 м), Св. Ильи (5489 м), Ванкувер (4788 м), Фэруэтер (4663 м) и Хубард (4559 м). Это край голубых фиордов со спускающимися в них языками ледников и громадами айсбергов.

Южная Аляска и примыкающая к ней цепь Алеутских островов представляют собой одну из наиболее значительных сейсмических зон мира. С 1899 и до мая 1965 г. на этой территории зарегистрировано 7 землетрясений с магнитудой равной или более 8, что соответствует мировым катастрофам, и более 60 землетрясений с магнитудой равной или больше 7.[3]

Около 7 % всей сейсмической энергии, освобождаемой на земном шаре, приходится на сейсмоактивную зону Аляски.

Сильнейшие землетрясения произошли здесь 3 и 10 сентября 1899 г. Они разразились в малонаселенной области залива Якутат. Магнитуда землетрясения 3 сентября составила 8,3, а 10 сентября — 8,5. Сила этих землетрясений в эпицентрах могла достигать 11–12 баллов. Подземные толчки сбросили со склонов огромные массы льда, снега и горных пород. Впоследствии это происходило и при других, не менее сильных землетрясениях (1958, 1964 гг.).

Сейсмически активными являются и горные районы на западе США. Например, по данным известного сейсмолога Ч. Рихтера, за 50 лет с начала XX в. в штатах Невада и Калифорния произошло 87 подземных толчков с М=6–8,3, сила которых достигала 8 и даже 10–11 баллов.

Эпицентры сильнейших землетрясений Аляски

Пояс высокой сейсмичности продолжается и далее на юго-восток, в район Мексиканского нагорья. Мощные подземные удары с М=8,1 охватили эту тeрриторию в 1907 и 1932 гг.; 4 февраля 1976 г. здесь разразилось сильнейшее 10-балльное (М=7,5) землетрясение Центральной Америки — Гватемальское.

Как и горные сооружения Аляски, Береговые хребты на западе Северо-Американского континента увенчаны цепью больших вулканов. Многие из них были активны десятки миллионов лет назад, другие действуют и поныне. Вулканические постройки высотой до 4395 м (гора Рейнир) представлены щитами, кратерами, куполами, сложенными базальтами, туфами и лавами разного состава. Крутые склоны вулканических конусов расчленены глубокими ущельями — каньонами, по которым в долины рек спускаются ледники.

Интенсивное физическое выветривание, фумарольная деятельность вулканов, нередкие взрывы пара — все это, вместе взятое, как и часто повторяющиеся землетрясения, способствует формированию неустойчивых склонов и возникновению обвалов, оползней и каменных лавин.

Гигантские волны Литуи

10 июля 1958 г. Южная Аляска была потрясена сильнейшим землетрясением. Эпицентр его располагался в горах Фэруэтер, а интенсивность достигала 10–11 баллов (М=7,9).

На этот раз оживился скрытый под ледовым панцирем разлом Фэруэтер — гигантская трещина в земной коре, протянувшаяся почти на 200 км из района залива Литуя до горы Св. Ильи. В широкой полосе Тихоокеанского побережья Аляски — от мыса Спенсер до залива Якутат — в горах произошло множество земляных, снежных и ледяных лавин, обвалов и оползней.

Почти в 150 км от эпицентра, на восточном берегу залива Разочарования, ледник Хаббард дал трещину. От его фронтальной части откололся блок шириной более 100 м, длиной более 2,5 км и обрушился на прибрежную полосу.

Группа альпинистов, совершавших восхождение на гору Св. Ильи, была застигнута землетрясением на высоте 3390 м западнее главной вершины. Землетрясение ощущалось ими как медленное, большой амплитуды колебание земной поверхности, длившееся 2 минуты. Горные склоны вокруг восходителей вскипали белыми бурунами тяжелых снежных лавин. Со стороны горы Св. Ильи слышался сильный грохот. Следуя вниз по старому маршруту к заливу Якутат, альпинисты отметили значительные изменения в конфигурации снежных пиков, происшедшие после землетрясения. Нижний базовый лагерь был снесен лавиной, и только случай спас людей от гибели.

В районе эпицентра было отмечено множество крупных скальных обвалов. Мощная земляная лавина обрушилась на ледник Лаперуза и уничтожила широкую полосу леса. Однако самые удивительные события произошли в заливе Литуя.

Литуя — узкий океанский залив, вдающийся в прибрежную низменность и разветвляющийся в хр. Фэруэтер на два залива меньших размеров — Криллон и Джилберт. Длина основной части залива Литуя — 11 км, ширина—до 3,2 км, максимальная глубина — 219,6 м. Фиордовая — внутренняя — часть залива окружена обрывистыми утесами высотой от 660 до 1020 м в прибрежной зоне и до 1800 м в хр. Фзруэтер. В залив спускаются ледники Литуя и Северный Криллон, каждый длиной по 19 км и шириной до 1,6 км.

В момент главного удара землетрясения 10 июля 1958 г. дно заливов Джилберт и Криллон резко сдвинулось по разлому Фэруэтер на 6,4 м и поднялось на 91 см. Интенсивные колебания земной поверхности продолжались 4 минуты. Спустя 2,5 минуты после начала землетрясения от северо-восточной скальной стены, возвышающейся над заливом Джилберт, отделился громадный блок гранитных и вулканических пород объемом до 36,5 млн. м3. В клубах белой пыли, сопровождаемый лавинами снега и льда, этот гигантский скальный обвал обрушился на ледник Литуя, срезал его фронтальную часть и с «ужасающим шумом», по словам очевидцев, ударился о поверхность залива Джилберт. Возникла огромная, небывалая по размерам волна — выплеск высотой 530 м. Она промчалась вдоль всего залива Литуя к Тихому океану со скоростью до 208 км/ч. По сообщениям свидетелей, волна перехлестнула в северной части залива через горный отрог высотой 207 м и с большой силой обрушилась на южный берег, произведя значительные опустошения. Разрушения на северном берегу произошли на максимальной высоте 524,6 м и на южном — около 207,4 м. Почвенный слой толщиной не менее 30 см вместе с растущим лесом был смыт на площади более 7 км2. Деревья диаметром свыше 1,2 м были вырваны с корнями или сломаны у самого основания. На оскальпированных берегах обнажились скальные породы, отполированные до блеска. Через остров Сенотаф волна прорезала узкий канал, а в рыхлых глинистых и песчаных отложениях образовала уступы высотой до 7,5 м.

В заливе Литуя волной были потоплены лодки с рыбаками, а на побережье разрушено два дома, от которых не осталось и следа. Слабая заселенность края свела до минимума размеры возможных трагических последствий.

Волна в заливе Литуя по размерам далеко превышает все известные до нее громадные волны, такие, например, как волна высотой 70 м, вызванная обвалом в залив Лоен в Норвегии в 1936 г. Между тем подобные гигантские волны, правда не такие большие, как описанная, происходили в заливе Литуя в 1853 или 1854 г., в 1874 и 1936 гг.

Оползень Шерман

27 марта 1964 г. южная часть Аляски вновь подверглась сильнейшему землетрясению (М=8,75; 12 баллов). Одним из самых крупных склоновых смещений, возникших при этом подземном толчке, был оползень Шерман, превратившийся в каменную лавину. Он произошел в горах Чугач, в 25 км восточнее Кордовы, и находился в 130 км от эпицентра землетрясения. Наряду с признаками, присущими другим оползням подобного типа, Шерман имел ряд характерных и во многом необычных особенностей. Он был детально изучен американским исследователем Рональдом Шривом.

В момент землетрясения от вершины, первоначально похожей на рог, нависший над ледником Шерман, и теперь называемой «Раздробленной вершиной», оторвался блок песчаников и аргиллитов длиной до 450 м, шириной 300 м и толщиной 150 м. Увлекая за собой верхнюю часть горы, обломочная масса объемом 30 млн. м3 соскользнула вниз по крутому склону с углом наклона 40° и с высоты 600 м рухнула на поверхность ледника Шерман. Набрав громадную скорость в начале пути, оползень в 2 км от места отрыва взметнулся над отрогом хребта, возвышающимся на 140 м над ледником. Перелетев через отрог, обломочная масса снова обрушилась на пологую поверхность ледника Шерман. Пройдя еще 3 км и превратившись в каменную лавину, которая накатилась своим фронтальным языком на противоположный склон троговой долины, она поднялась по нему против силы тяжести на высоту 25 м. Обломочная масса распласталась на поверхности ледника шлейфом шириной от 1,5 до 3 км и толщиной от 3 до 6 м. Она состояла преимущественно из остроугольных обломков и глыб массивного неслоистого песчаника, размеры которых изменялись от небольших частиц до 20 м в поперечнике. Преобладающий размер составлял 25–50 см по длинной оси.

В меньшем количестве встречаются обломки черного аргиллита размером от 2 см до 3 м по длинной оси, остатки деревьев, дерна, мха, травы и гранитогнейсовые ледниковые валуны, вырванные оползнем из моренных отложений. Сквозь расщелины в оползневой массе хорошо видно, что она лежит на леднике или на плотном слоистом фирне. Эти особенности гранулометрического состава и состояния обломков, как и отмеченные ниже структурные аномалии поверхности каменной лавины, важны для понимания ее поведения в момент движения.

В хаотических на первый взгляд нагромождениях глыб и валунов сохранился четкий струйчатый рисунок. Например, на отроге хребта, ставшего барьером на пути лавины, обломки рассеялись в виде линейных валов шириной от 30 до 60 м. Их оси параллельны направлению движения лавины на этом участке. Удивительно, что такая четкая дифференциация в обломочной массе произошла в момент ее стремительного движения.

Наиболее яркой структурной особенностью оползня Шерман, наметившейся уже на упомянутом отроге, являются параллельные V-образные продольные желоба, разделяющие упомянутые валы и избороздившие всю его поверхность. Ширина их составляет 8 м, глубина—2 м, а длина достигает 600 м. Стенки некоторых желобов сложены обломками совершенно разного состава. Такие же продольные желоба имеются и в телах еще нескольких современных оползней в данном районе. Ничего подобного не наблюдалось в других странах на поверхностях оползней, близких по механизму образования оползню Шерман. Лишь каменные лавины вулкана Рейнир (см. ниже), сложенные разными породами, дают нам некоторую аналогию в этом отношении. Но лавины Рейнира накладывались друг на друга, образуя своеобразный «слоеный пирог», а это уже совсем другое структурное образование, далекое от упомянутых желобов.

Наконец, чтобы закончить описание необычного строения оползня Шерман, отметим загадочные образования на его поверхности числом в несколько сотен. Это бугры конической формы, большая их часть расположена группами, и лишь некоторые изолированно. Бугры напоминают конусы фонтанирования рыхлых грунтов на поверхности сеисмовозбужденных каменных лавин, обнаруженных В. П. Солоненко в эпицентральной зоне Хаитского 10-балльного землетрясения, происшедшего 10 июля 1949 г. В каждом конусе имеется скальное ядро—глыба или валун (максимальный диаметр до 5 м), на котором, собственно, и лежит конусовидная «шапка» мелкозернистых грунтов, сохраняющих угол естественного откоса. Такие глыбы и валуны в «шапках» вместе с другими, не покрытыми рыхлыми грунтами крупными обломками обычно находятся в неглубоких западинах с крутыми стенками. По крайней мере в 25 случаях рыхлые покрышки конусов и их ядра состоят полностью из аргиллитов, в то время как вокруг лежат обломки песчаников. При этом конусы отстоят друг от друга на расстояние не менее 60 м.

Отмеченные особенности строения оползня Шерман говорят о сложном механизме его образования. Прежде всего очевидно, что при ударе о подножие «Раздробленной вершины» оползень был подброшен вверх, поднялся над землей и устремился вперед уже в виде плотной обломочной массы. В момент «приземления» на ледник она, как это обычно бывает в таких случаях, захватила и сжала подушку воздуха и вместе с ним большой объем снега. Снежно-воздушная смесь под обломками, упавшими к тому же на гладкий лед и плотный фирн, облегчила стремительное скольжение каменной лавины и ту пока загадочную дифференциацию вещества в движущейся с огромной скоростью обломочной массе. Вода и грязь, играющие роль смазки в основании оползней в других случаях, здесь исключаются из-за низкой температуры.

Обломочная масса скользила, очевидно, в виде единого гибкого подвижного пласта, а не текла по типу вязкой жидкости. Это подтверждается тем, что рельеф ледника отражен в конфигурации поверхности застывшей каменной лавины. Она накрыла его как плащом, в складках которого и отразились неровности ледовой основы. Если бы лавина не скользила над ледником и не облекла его после исчезновения воздушной подушки, а двигалась, соприкасаясь с его поверхностью, то все неровности льда были бы срезаны и выпаханы. Кроме того, в каменном потоке, бешено несущемся по поверхности ледника, невозможно было бы сохранение мха и почвенного слоя на гранях скальных блоков. Это возможно только при плавном скольжении потока, летящего над ледником, без истирания и дробления глыб.

Продольные желоба, о которых велась речь, могли возникнуть за счет линейных прорывов снежно-воздушной смеси сквозь тело лавины, расчленивших ее на отдельные части. Можно предположить и то, что обломки аргиллитов, венчающие обычно валы, как более легкие по сравнению с массивными песчаниками и гранитогнейсовыми валунами, играли роль своеобразной «пены» в скользящем и волнующемся грунтовом потоке.

Наконец, пока необъясним механизм образования многих сотен рыхлых конусов с валунными ядрами. Возникновение их за счет возможного последующего протаивания льда, вероятно, исключается. Покрытие ледника толстым слоем обломков предохраняет его от деградации.

Оползень в каньоне Гро-Вентр

23 июня 1925 г. на юго-западе американского штата Вайоминг в долине р. Гро-Вентр, прорезающей Скалистые горы, сформировался один из крупнейших оползней Америки.

Река Гро-Вентр является важным притоком р. Снейк и впадает в нее ниже по течению в 32 км от оз. Джексон. Здесь, в 64 км от южной границы Йеллоустонского национального парка, и произошли события, о которых пойдет речь.

С южного борта каньона Гро-Вентр, со склона Овечьей горы, сорвалось 45 млн. м3 скальных пород. Отрыв произошел на высоте 2700 м над уровнем моря, в месте, расположенном на 660 м выше уреза реки. Сорвавшись с такой высоты, клиновидный блок песчаников с густым сосновым лесом на большой скорости заскользил вниз по склону. Пройдя путь в 2,5 км, оползень рухнул в долину Гро-Вентр и, перегородив ее, создал естественную плотину длиной 2,4 км, шириной по основанию до 800 м и высотой до 75 м.

Очевидцы рассказывают, что оторвавшаяся часть склона Овечьей горы смещалась целиком, не дробясь. Как единая «волна», каменный вал накатился на противоположный северный борт каньона Гро-Вентр, взметнувшись на высоту до 105 м. Ударившись о красные утесы северного берега реки, каменный вал частично отскочил назад, не изменив волнообразной формы движения. Хозяин ранчо мистер Хафф, едва не поплатившийся жизнью за свое любопытство, так рассказывал о происшедшем: «Утром я работал на своем поле в полумиле от центра оползневого района. Я обратил внимание на трещины у основания холма и несколько обвалов вдоль холма, некоторые с небольшой дом. Я заметил также просачивание воды у основания холма; осыпание и просачивание прослеживались вдоль отрезка в полмили. В 2 часа дня я наблюдал движение значительной части склона горы. В 4 часа я ехал на лошади вниз к оползню в поисках скота и, привлеченный движением холма, заинтересовался тем, что происходит. Внезапно сорвавшись, склон высотой 30–40 футов на южной стороне реки стал катиться вниз; затем с шумом сорвалась вся сторона горы, развернулась веерообразно и покатилась вниз с большой скоростью. Я развернул лошадь и помчался на полном скаку вверх по реке, меняя направление дважды, чтобы не попасть под надвигавшуюся массу из породы, деревьев и земли. И только хорошая лошадь спасла меня от смерти. Все это длилось минуты полторы». Другой свидетель, мистер Вильям Кард, считает, что движение оползня длилось 4–5 минут. Таким образом, скорость смещения оползня на разных участках его пути могла изменяться от 30 до 100 км/ч.

Геологическая и геоморфологическая ситуация в районе оползня Гро-Вентр сравнительно проста. Склон Овечьей горы сложен известняками, на которых залегают песчаники, подстилаемые пластичными глинами. Пласты перечисленных пород наклонены в сторону реки под углом 15–21°. Такой же угол наклона имеет и поверхность склона. Лишь в районе тыловой стенки отрыва оползня наклон этой поверхности увеличивается до 30–45°. Это немаловажное обстоятельство, ибо при более пологом, чем склон, залегании пластов создается возможность выдвижения и нависания отдельных блоков над склоном с их последующим обрушением.

Для формирования крупного оползня, подобного Гро-Вентр, необходимо было стечение особых обстоятельств.

По мнению Франка Б. Эмерсона, две главные причины обусловили появление этого оползня. Первая из них — землетрясение. Сейсмические толчки ощущались жителями как непосредственно перед оползнем, так и спустя два дня после него. Вторая причина — сильные снегопады и ливневые дожди, прошедшие весной и обильно пропитавшие влагой верхние почвенные горизонты. По трещинам отдельности вода конечно же проникла во всю толщу пород, слагающих склон Овечьей горы, и достигла глинистых прослоев, подстилающих и пронизывающих известняки, песчаники и сланцы.

Одного или нескольких таких глинистых водоупоров оказалось достаточно, чтобы сыграть роль пластичной смазки в подошве оползня. Землетрясение окончательно нарушило устойчивость склона, и он пришел в движение.

Оползневая плотина, перегородившая каньон Гро. Вентр, состояла из раздробленной массы упомянутых пород. Их обломки нередко достигали размеров большого дома. Течение реки было остановлено на 12 дней. Возникло подпрудное озеро длиной 6,5 км шириной около 800 м, глубиной до 60 м и площадыо 44,5 млн. м2, первоначально вместившее в себя 79 млн. м3 воды. Озеро наполнялось; появилась опасность прорыва дамбы-плотины и внезапного наводнения, которая, к сожалению, реализовалась много позже. А в то время, спустя две недели после оползня, в нижней части плотины началась утечка воды, которая затем увеличивалась, по мере того как поднимался уровень водного зеркала. 14 июля, когда этот уровень находился всего в 1,5 м от вершины насыпи и казалось, что прорыв неизбежен, через плотину стал фильтроваться нормальный сток, равный притоку в озеро.

Так продолжалось в течение двух лет, и никто уже не сомневался в прочности плотины, тем более что прогнозы некоторых инженеров на этот счет были обнадеживающими. Справедливости ради следует заметить, что еще в 1925 г. Герман Стэблер указал на то, что в период половодья впадина озера может быть заполнена до точки перелива и тогда в ней будет запружено около 200 млн. м3 воды. Образование канала прорыва в верхней части плотины глубиной всего 7,5 м привело бы к спуску по меньшей мере 58 млн. м3 воды. Тогда же было предсказано, что внезапное освобождение такого количества воды хотя и не разрушило бы плотину, но неизбежно вызвало бы спуск озера не менее чем на 15 м и разрушительное наводнение.

Зимой 1926/27 г. сильные снегопады обрушились на район Джексон-Хоул, в том числе на горы Гро-Вентр. Быстрое таяние снега и обильные дожди в мае 1927 г. вызвали резкий подъем уровня воды в подпрудном озере.

В 10 часов утра 18 мая некто мистер Диббл, первым заметивший признаки надвигающегося наводнения, оповестил жителей долины рек Гро-Вентр и Снейк о грозящей опасности. К сожалению, некоторые игнорировали это предупреждение и стали спасать свое имущество, вместо того чтобы позаботиться о спасении жизни. В 11 часов утра вода прорвала оползневую плотину сразу в трех местах.

Из ущелья над деревней Келли вырвался водяной вал высотой более 4,5 м. Все здания были снесены, за исключением школы и небольшой церквушки. На месте селения теперь расстилалась широкая равнина. В долинах отмеченных рек снесло мосты и разрушило несколько ранчо. Многие жители утонули или с трудом спаслись Ширина потока по фронту при выходе из ущелья достигала 1200 м. Сплавной лесоматериал был заброшен на высоту до 4,5 м на деревья, растущие на равнине. На отдельных отрезках пути поток, очевидно, превращался в настоящий сель, поскольку перемещал на значительное расстояние блоки пород до 6 м в поперечнике. В результате прорыва оползневой плотины уровень озера понизился на 15–18 м, а объем водной массы, перелившейся через гребень плотины, составил около 52 млн. м3. Нельзя не отметить, что эти цифры очень близки к прогнозным, данным в свое время Германом Стэблером.

Ущерб, нанесенный непосредственно оползнем Гро-Вентр, составил около 25 тыс. долларов. Оползень не только уничтожил значительные участки новой автострады и частично горные дороги, но и разрушил поливную ирригационную систему, обеспечивающую орошение 1 млн. м2 возделываемых земель, и только дожди, прошедшие после 23 июня 1925 г., спасли урожай от гибели. Ущерб от прорыва плотины не подсчитан, но он был значителен, поскольку последствия наводнения ощущались ниже по течению р. Снейк вплоть до района Айдахо-Фолс.

Чтобы не нарушать временную последовательность событий, укажем здесь на некоторые небольшие по объему оползни США, приведшие к значительным разрушениям.

Южнокалифорнийская электростанция Биг-Крик была построена у основания холма, склоны которого в верхней части имели естественный угол наклона 41°. В течение 35 лет (до 1946 г.) работники электрокомпании регулярно осматривали склон холма, по которому были проложены четыре турбинных водовода. Все было предусмотрено на случай возникновения оползня. Считалось, что крупные валуны в верхней части склона не представляют опасности. Однако в результате таяния снега и прошедших дождей, увлажнивших землю, один из валунов весом 5 т начал скользить вниз по склону. Затем он сорвался и, подпрыгивая, покатился вниз. Валун повредил два водовода, один из них в десяти местах. В 90 м от места срыва валун вмял стенку одной из стальных труб водовода на 12 см. Этого оказалось достаточно, чтобы находившаяся под большим давлением вода разорвала верхнюю часть трубы. Образовалась щель длиной 2,5 м и шириной 10 см. Хлынувшая на склон вода вызвала настоящий селевой поток, начиненный крупными валунами, которые подвергли бомбардировке другие водоводы и машинный зал электростанции. Разбитые водоводы поставляли новые порции воды в селевой поток. Заделать трещины в трубах или перекрыть их было невозможно из-за сплошного потока грязи. Она извергалась в течение часа, пока водоводы не осушились.

Град валунов весом до нескольких тонн ударил по турбинному залу. Два генератора были полностью разрушены, один поврежден, и лишь один остался целым. Вот плачевный результат того, что со склона соскользнул всего один-единственный валун.

В июне 1956 г. в каньоне р. Ниагара слабый сейсмический толчок вызвал растрескивание массива известняков и доломитов на американской стороне ущелья, в районе электростанции Шуллкопф. Это происходило в 600 м от зоны разломов, где в 1954 г. уже были обвалы. Здание электростанции находилось на дне ущелья глубиной 66 м. В растрескавшихся известняках и доломитах резко усилился приток грунтовых вод, и они заливали электростанцию. Бригада по откачке воды работала весь день, а в 5 часов 10 минут пополудни со склона обрушилось 50 тыс. т скальных пород. Две трети всех сооружений электростанции Шуллкопф было разрушено, остальные затоплены. Город Ниагара-Фоле остался без электроэнергии. Нанесенный ущерб составил 100 млн. долларов.

Оползень Мадисон

17 августа 1959 г. в Скалистых горах на севере США произошло 10-балльное землетрясение (М=73/4). Эпицентр его располагался в бассейне р. Мадисон, у северо-западных границ Иеллоустонского национального парка, известного своими уникальными природными комплексами (рис. на с. 22). Живописная долина р. Мадисон привлекает многочисленные группы туристов. В ночь перед землетрясением одна из них разбила свой лагерь Рок-Крик в каньоне Мадисон, а 30 человек обосновались на ночлег немного ниже по течению реки.

На протяжении шести недель до этого рокового дня не было дождей, стояла сухая погода, и, казалось, ничто не предвещало трагических событий. Например, возможность внезапного наводнения полностью исключалась, поскольку сток р. Мадисон в ее верховьях был зарегулирован земляной плотиной с бетонным ядром, сдерживающей воды оз. Хебген.

В момент главного подземного удара в 10 км от оз. Хебген ниже по течению р. Мадисон в узком каньоне сформировался оползень—один из крупнейших в США. С юго-восточного борта каньона сорвалось 22,4 млн. м3 скальных пород. В ходе перемещения и дробления объем их увеличился до 29,6 млн. м3. Вес обрушившейся массы достигал 60 млн. т.

Двигаясь со скоростью 160 км/ч, оползень стремительно пересек долину р. Мадисон. Мощный взрыв потряс окрестности. Это из-под остановившегося языка оползня вырвался сжатый воздух, попавший в ловушку, захваченный движущейся скальной массой скорее всего на дне каньона. Обрушившиеся в русло реки сухие скальные породы вызвали громадную грязе-каменную волну высотой до 30 м. Она опустошила берега, уничтожив вековые деревья и содрав почвен-но-растительный покров на протяжении 0,8–1 км. Волна поглотила лагерь Рок-Крик. Многие из людей, отдыхавших в вагончиках, палатках или просто на земле, были серьезно ранены, 30 человек, ночевавшие на берегу ниже по течению реки, погибли, заваленные оползнем.

Подпруженная река образовала новое озеро, уровень которого быстро повышался. Уже к 6 часам 30 минутам 18 августа вода поднялась на 6 м и затопила лагерь Рок-Крик. Через три недели глубина озера увеличилась до 60 м. Оно вытянулось вверх по течению на 10 км и почти достигло плотины Хебген.

Как и во всех подобных случаях, по мере наполнения подпрудного озера, получившего название озеро Землетрясения, возникла опасность прорыва завала. Она усугублялась еще и тем, что плотина Хебген также была ослаблена землетрясением и при ее разрушении вероятность катастрофического перелива через оползневой завал значительно увеличивалась. В такой критической ситуации Корпорацией инженеров США были предприняты быстрые и решительные действия. Главное было не допустить подъема воды до гребня завала. С этой целью через него был прорыт 75-метровый канал. Спущенная по нему вода размыла обвальную массу и углубила водосток на 15 м. Это мероприятие уменьшило водный запас в оз. Землетрясения больше чем наполовину и практически исключило возможность прорыва оползневой плотины.

Характерно, что оползень Мадисон произошел не в самой крутосклонной и резкорасчлененной части каньона. Возникновению срыва способствовал протягивающийся сюда разлом (сброс) Мадисон-Рэндж, вдоль которого при землетрясении образовался 6-метровый уступ. Высота оползневого склона достигала всего 300–450 м над дном каньона. До оползня склон имел выпуклую форму и был сложен доломитами, гнейсами и сланцами (см. рис.). Доломиты разбиты трещинами и прорезаны узкими ущельями с углами наклонов земной поверхности до 45°. Часть оползневого склона, сложенная еще более трещиноватыми гнейсами и сланцами, была не такой крутой, с наклоном не более 27°, и также расчлененной ложбинами стока глубиной до 1,8 м.

Разрез оползня Мадисон (по Д. Б. Хадли, 1964): 1 — гнейсы и сланцы; 2 — доломиты; 3 — речные (аллювиальные) отложения; 4 — амфиболитовые гнейсы; 5 — обрушившаяся часть горного массива;

6 — оползневые массы; стрелка — направление движения оползня

Одним из самых ярких структурных элементов оползня был мощный блок доломитов клиновидной формы длиной до 1,6 км и шириной до 150 м. Залегая в нижней части склона, он служил своеобразной подпоркой, упором-контрфорсом для вышележащих пород, с которыми он не имел прочной связи, будучи отделенным от них гигантской трещиной-разломом.

В момент землетрясения долина р. Мадисон на этом отрезке не только испытала сильные сейсмические колебания, но и в течение нескольких минут опустилась по разломам на 2,4 м. Внезапное и резкой опускание участка каньона вызвало исчезновение упоров-контрфорсов в основании неустойчивых масс на крутых склонах. Сам же подземный толчок привел эти массы в движение. В частности, он выбил доломитовый «клин», сдерживающий толщу гнейсов и сланцев, а они, лишившись опоры, буквально «потекли» в каньон.

Отрыв скальной массы произошел практически одновременно в полосе длиной более 1,5 км. Трещина отрыва не только отчленила часть склона каньона, обращенного к р. Мадисон, но и, достигнув гребня водораздела, перешла через него на противоположный склон. Скальный гребень шириной до 90 м по склону и высотой не менее 60 м был оторван и сброшен на дно каньона. В результате возникла новая водораздельная линия вдоль оползневой стенки отрыва. Высота ее на некоторых участках оказалась ниже прежнего уровня земной поверхности на 30–90 и даже на 120 м. На месте части бывшего склона с выпуклым профилем возникла глубоко вогнутая оползневая ниша — амфитеатр шириной до 600 м.

Оползень прошел путь в 1,6 км и сместился по вертикали на 480 м. Масса раздробленных скальных пород покрыла на дне каньона площадь в 52,6 га (0,5 км2) и завалила его на глубину от 45 до 66 м. Развитой в ходе скольжения энергии хватило на то, чтобы забросить около 14 млн. м3 пород на противоположный крутой склон долины р. Мадисон на высоту до 130 м над ее руслом.

Оползневая масса состоит преимущественно из крупных плитообразных обломков. Большую ее часть составляют гнейсы и сланцы. Сланцеватость перемещенных блоков этих пород нередко параллельна поверхности скольжения, и они сохранили тот же порядок залегания, что и в коренном массиве на склоне хребта.

Другим интересным явлением, связанным с движением поверхностных отложений, был земляной поток Кирквуд, обнаруженный в 1,6 км от плотины Хебген. Этот старый оползень-поток был активизирован землетрясением 17 августа 1959 г.

Поток длительное время находился в стабилизированном состоянии, залегая на дне хорошо дренированной долины. Он состоял из мягких глинистых пород, имел языкообразную форму, ширину до 240 м, длину до 800 м и наклон поверхности от 6 до 10°.

Землетрясение вызвало подъем уровня грунтовых вод в районе оз. Хебген. Кроме того, поток Кирквуд был рассечен посередине надвое возникшим в момент главного толчка разломом-трещиной. Нижняя часть потока опустилась по этому разлому на 90 см. Общий наклон местности при землетрясении увеличился до 10,5 м на 1,6 км горизонтального расстояния.

Все это привело к тому, что спустя пять дней после землетрясения поток Кирквуд начал медленно двигаться. За 30 дней он продвинулся на 300 м.

Район, подверженный каменным лавинам на северо-восточном склоне вулкана Рейнир (по Д. Р. Кранделлу и Р. К. Фанестоку, 1965): 1 — отложения грязевого потока; 2 — отложения каменных лавин (стрелки — направление их движения); 3 — морены; 4 — ледники; 5 — предположительные границы моренных образований и изменчивые границы ледников

Каменные лавины вулкана Рейнир

Вулкан Рейнир находится на тихоокеанском побережье США. За тысячелетия своей активной деятельности он насыпал гигантский конус, состоящий из темно-красно-коричневых андезитовых лав вперемешку со шлаками, брекчиями и другими продуктами взрывных извержений. Величественная коническая вершина вулкана, покрытая белой фирновой шапкой, возвышается на 4392 м и является самой высокой в Каскадных горах. По его склонам спускаются многочисленные ледники, из трещин в застывших лавовых потоках нередко вырываются струи пара, взмывающего вверх легкими; белыми облаками. Всеми этими красотами могут любоваться туристы, посещающие организованный здесы Национальный парк горы Рейнир.

Мерное дыхание вулкана перемежается с паровыми взрывами, приводящими в движение неустойчивые скальные массы. И тогда вулкан в буквальном смысле стреляет каменными лавинами (их изучали Д. Р. Кранделл и Р. К. Фанесток).

14 декабря 1963 г. от вершины Литл-Таома (высота 3335 м), расположенной на восточном склоне горы Рейнир, откололся громадный блок вулканических брекчий, застывших лав и валунов. Отрыв произошел от уступа, возвышающегося на 600 м над ледником Эммонс. Рухнув с такой высоты, горная масса ударилась о поверхность ледника и, подняв гигантское облако снежной пыли, образовала каменную лавину, стремительно понесшуюся вниз, к подножию вулкана в направлении р. Белой. Скорость лавины на разных участках ее 7-километрового пути, по-видимому, изменялась от 160 до 480 км/ч. Сила фронтального удара лавины была такова, что, наткнувшись на отрог горы Гоут-Айленд, она срезала лежащие на нем рыхлые отложения вплоть до коренных пород. В результате такого выпахивания образовался уступ длиной 240 м и высотой 42 м, возвышающийся над руслом р. Белой в самой узкой части ее долины. Расположенная здесь конечная морена ледника Эммонс, возникшая в 1700–1900 гг., возвышается над застывшим теперь телом лавины на 210 м. С растущих на вершине морены деревьев были содраны кора и ветви. Это сделали стремительно летевшие по воздуху скальные обломки. За счет высокой скорости два лавинных языка, пройдя путь в 5 км, еще обладали достаточным запасом энергии, чтобы взметнуться на склон горы Гоут-Айленд на высоту 75 и 90 м, а в конечной точке своего движения, на удалении почти в 7 км от места отрыва, они поднялись по склону против силы тяжести на высоту 42 м. Накатываясь на крутые борта троговой долины и отражаясь от них, лавина не раз круто меняла направление своего движения, а достигнув края ледника Эммонс, она совершила прыжок с ледникового уступа высотой 90 м.

Такое необычное поведение, большой путь и высокие скорости каменной лавины объясняются особыми условиями ее формирования.

Пролетев 600 м в свободном падении, скальный блок объемом в несколько миллионов кубических метров при ударе о ледник Эммонс раздробился на массу мельчайших обломков. При этом скорость падающей обвальной массы могла достигать 256 км/ч. Стремительно промчавшись по леднику на расстояние в 2100 м, обвальная масса переместилась по вертикали еще на 720 м, что вряд ли способствовало снижению уже набранной скорости за счет удара и трения о лед. Взметнувшись вверх с края ледника, как со своеобразного 90-метрового трамплина, мелкодробленая скальная масса пролетела около 600 м, развернулась в полете широким шлейфом и при падении в долину захватила некоторый объем воздуха, сжала его при ударе о днище долины и на этой воздушной подушке покрыла расстояние еще почти в 3 км. По существу на этом отрезке пути лавина напоминала сухой поток, двигавшийся наподобие жидкости. Распыление пород при ударе до состояния мелкодробленой массы создало плотный, непроницаемый слой обломков, не пропускавших воздух наружу. Но даже если он и прорывался наверх сквозь слой обломков, то при этом значительно уменьшалось трение между частицами породы, что способствовало увеличению подвижности всей массы лавины. Утечке воздуха в боковом направлении препятствовали крутые стенки долины.

И таким образом змеевидное тело лавины скользило в узком каменном лотке, совершая неожиданные броски и повороты. Например, натолкнувшись на северную боковую морену ледника Эммонс и поднявшись вверх по ней на 55 м, лавина была отклонена этим препятствием, резко свернула на юго-восток, избороздила склон горы Гоут-Айленд, отскочила от него в северо-восточном направлении и, перелетев через долину, поднялась по склону поперечного конечно-моренного вала ледника Эммонс. Фанерный домик был перемещен при этом на 90 м почти под прямым углом к простиранию долины. Без сомнения, подобные повороты лавины были бы невозможны без воздушной прослойки между движущейся обвальной массой и земной поверхностью. О том же говорит и сохранность хрупкого термографа высотой 1,5 м и груды досок, лежащих рядом с ним и предназначавшихся, очевидно, для строительства укрытия. Встретившись на пути лавины, они не были уничтожены ею. Она пронеслась над ними, не коснувшись этих предметов и лишь покрыв их слоем обломков толщиной несколько сантиметров. Это еще раз убеждает в том, что основание лавины не соприкасалось с землей, когда она проносилась над указанным местом. Покрывавший названные предметы слой снега тоже не смог бы предохранить их от разрушения, если бы лавина имела контакт с земной поверхностью. И только там, где по каким-то причинам воздушная подушка изчезала из-под основания лавины, она производила свое опустошающее действие, выпахивая на склонах гор и в моренах громадные уступы.

В дополнение к описанию подобных же обвалов и лавин на воздушной подушке (Уаскаран, Франк и др., см. ниже) можно привести свидетельства оставшихся в живых очевидцев этого явления. В 1888 г. взрыв пара в кратере вулкана Бандай вызвал образование обвала, который, превратившись в стремительный каменный поток, опустошил район в 27 км2. Японские исследователи Секия и Кикучи работали в кратере вулкана и видели образование этого обвала. По их наблюдениям, от почти отвесной стенки, обнаженной при взрыве, отделился громадный пласт породы и, рухнув с высоты 300 м на склон, раздробился на мелкие кусочки. Со страшным шумом упавшая масса ринулась вниз, напоминая бурный поток. И хотя в нем блоки и валуны до 10 м в диаметре были смешаны с более мелким материалом, в целом движение напоминало течение жидкости. По свидетельству Секия и Кикучи, не было слов, чтобы описать стремительность и силу этого необузданного потока.

Более грандиозный каменный поток на воздушной подушке, происшедший в доисторическое время, был изучен Р. Л. Шривом на северных склонах гор Сан-Бернардино в штате Южная Калифорния. Поток шириной свыше 3,2 км ушел от подножия гор на 8 км. Шрив предположил, что поток был вызван крупным оползнем или обвалом, сорвавшимся с северного склона горы Блэк-Хок. Гигантская масса пород, рухнув со склона, ударилась о скалистый выступ у основания горы и, взметнувшись с него, как с трамплина, начала горизонтальный полет. При этом, по расчетам, она развила громадную скорость—не менее 400 км/ч. В момент приземления обвальной массы, а возможно и в полете, воздух был пойман в ловушку, сжат до предела и использован в качестве своеобразной смазки при дальнейшем движении каменного потока. Без такой воздушной подушки он не смог бы покрыть столь большое расстояние (8 км). Выход воздуха вдоль краев движущейся обломочной массы позволил ее боковым частям соприкоснуться с земной поверхностью. В результате возникли валы, оконтуривающие основной поток и значительно затруднившие дальнейшую утечку сжатого воздуха. Подобные же валы наблюдались и вдоль фронта описанной каменной лавины на склоне вулкана Рейнир. Перегородив р. Белую, лавина создала плотину, прорыв которой привел к возникновению мощного селя. Водокаменная масса, насыщенная песком и обломками пород до нескольких метров в диаметре, промчалась вниз по долине, перенося подчас громадные глыбы размером 2,7x3, 3x4,8 м.

Одной из причин, способствовавших возникновению обвала и последующей за ним лавины на горе Рейнир, могло быть землетрясение, происшедшее 13 декабря 1963 г. в 8 часов 20 минут утра в районе Лонгмира. Оно длилось 40 секунд. Однако, по мнению Д. Р. Кранделла и Р. К. Фанестока, этот толчок мог лишь стимулировать возникновение первого обвала днем 14 декабря. Небольшой по объему, этот обвал играл определенную роль, ибо убрал опору у других скальных масс, сделав их крайне неустойчивыми. Немалое значение в обрушении скальных масс могли иметь и взрывы пара, нередкие на склонах вулкана Рейнир. Паровой взрыв произошел здесь летом 1961 г. Лутер Г. Джерстад, находившийся в лагере Муир, был разбужен этим взрывом. Почва сотрясалась, и яркий свет луны освещал большое облако пыли над горой Гибралтар, вызванное начавшимися обвалами. На следующее утро Джерстад обнаружил на склоне горы свежий обвальный цирк шириной 45 м, высотой 30 м и глубиной 45 м. Из расселины в цирке поднималась струя пара на высоту до 60 м, производя шум, как при сильном ветре. И так продолжалось все лето 1961 г.

Таким образом, обвалы и лавины, срывающиеся с вершины Литл-Таома, скорее всего были связаны с паровыми взрывами. Конечно, нельзя исключать и ослабляющего влияния на горные породы периодического замерзания и оттаивания воды в трещинах, пронизывающих скальные массивы. Но этот процесс не был непосредственной причиной обвалов на горе Литл-Таома 14 декабря 1963 г.

Изучение отложений каменных лавин показало, что они не раз бороздили склоны вулкана Рейнир. Лавинные образования представлены смесью крупных и мелких скальных обломков с шероховатой поверхностью. Все они — продукты разрушения темно-красно-коричневых андезитовых лав и брекчий. Их резкое отличие по цвету и структуре позволило установить не менее чем семь разновременных обвально-лавинных обрушений, наложенных друг на друга. Остатки двух наиболее ранних лавин находятся у самого северного края общего поля обломочных отложений и покрывают конечную морену ледника Эммонс. Их легко отличить друг от друга. Одна из лавин состояла только из обломков светло-серого андезита, другая, красноватого цвета, совершенно лишена таких компонентов. Третья, наиболее мощная лавина покрывает две первые, имеет тоже красноватый цвет, но включений обломков андезита в ней гораздо меньше, чем в первой лавине. По таким же признакам отличаются друг от друга и другие лавинные образования, которых насчитывается еще четыре, но при их дифференциации кроме цвета и состава приходилось учитывать и величину обломков. Несомненным оставалось то, что сложная по составу и строению толща вулканогенных отложений, обнаженная на склоне горы Литл-Таома, выборочно питала обвалы и возникающие из них каменные лавины. В одном случае рушились прослои серых, в другом — красноватых андезитовых лав, в третьем—андезитовые брекчии того же цвета или комбинации этих пород в разном процентном сочетании.

Эти факты говорят о малой прочности и слабой сцементированности лавовых покровов вулкана Рейнир, что подтверждалось не прекращающимися в течение всего лета 1964 г. обвалами. Они поднимали громадные облака пыли, и посетители парка Якима (рис. с. 24) принимали их за начало вулканических извержений. Эти облака уступали по размерам пылевой завесе, возникшей в момент прохождения каменной лавины 14 декабря 1963 г. Тем не менее, например, на склоне горы Рут хвойные деревья были покрыты слоем пыли толщиной до 2,5 см, выпавшей из этих облаков и впоследствии смытой дождями.

Трудно установить время и механизм образования всех обнаруженных лавин. Представляется, что по меньшей мере пять из них двигались на воздушной подушке. Максимальные размеры перенесенных ими на расстояние около 6 км блоков андезитовых лав, лежащих на конечной морене, достигают 4,5x6 м и 7,2x9x13,8 м. Там, где р. Белая вытекает из-под ледника Эммонс, лежит самый большой скальный блок размером 18x39x48 м, весящий около 50 тыс. т.

Ширина поля лавинных отложений колеблется от 270 до 480 м, а максимальная толщина составляет 30 м. Ниже ледника Эммонс объем их достигает 9 млн. м3. Обломочная масса в несколько миллионов кубических метров покрывает территорию в 3,3 км 2 на самом леднике. Общая же площадь, занятая лавинными отложениями, равна 5,12 км2, а суммарный объем — 10,5 млн. м3.

Таким образом, даже паровые взрывы вулканов, вызывая местные сотрясения на их склонах, могут стимулировать возникновение скальных обвалов и оползней, превращающихся в стремительные каменные лавины.

Южная Америка

Большую—восточную — часть территории Южной Америки занимают обширные средневысотные нагорья и низменные равнины. Они прорезаны многочисленными реками, в том числе крупнейшими, такими, как Амазонка, Ориноко, Парана и др. Здесь неизвестны сильные землетрясения, а слабая освоенность громадных пространств континента делает маловероятной возможность возникновения антропогенных обвалов и оползней.

В западной части материка вдоль тихоокеанского побережья расположена горная система Анд — одна из крупнейших на Земле. Это одна из самых протяженных (9 тыс. км) и вторая по высоте (7014 м) горная цепь земного шара. Она является продолжением пояса Кордильер, обрамляющих с запада Северо-Американский континент. Естественно, что многие геолого-геоморфологические черты, характеризующие предрасположенность склонов хребтов Кордильер в Северной Америке к гравитационным смещениям, присущи и Андам. Их горные цепи протянулись от Карибского моря до Магелланова пролива. Высота гор нередко превышает здесь 6 км, а высочайшая вершина Анд — гора Аконкагуа — достигает 6960 м. Ниже мы расскажем об отдельных горных пиках Южной Америки, ибо на их склонах рождались невиданные по объемам оползни и каменные лавины.

Анды сложены молодыми (мезозойско-палеогеновыми) осадочно-вулканогенными толщами (песчаники, сланцы, эффузивы и т. д.), включающими ядра более древних пород, и прорванными интрузиями грани-тоидов. Почти на всем протяжении горная система Анд, за исключением района верховий р. Амазонки и побережья Карибского моря, насыщена вулканами (76 огромных вулканических конусов высотой до 6885 м). Нередко они образуют длинные цепи, венчая величественными снежными шапками центральные части хребтов. Склоны их покрыты продуктами извержений: шлаками, лавами разного состава. Вместе с молодыми толщами лавы слагают борта глубоких каньонов и ущелий. Пласты таких слоистых образований нередко наклонены вниз по склонам и нависают над речными долинами, что способствует срыву гигантских пакетов пород.

Мощное оледенение, особенно грандиозное в районе Патагонских Анд, предрасполагает к образованию здесь крупных снежно-ледовых обвалов. Большое количество атмосферных осадков, выпадающих в горных районах Тихоокеанского побережья, приводит склоны в неустойчивое состояние. Именно предельная увлажненность при явной подготовленности склонов к гравитационным смещениям и приводит к возникновению оползней. И наконец, высокая сейсмичность Анд и сопряженного с ними глубоководного Чилийского океанического желоба способствует обрушению и оползанию со склонов гор огромных масс скальных и рыхлых пород.

За период с 1904 по 1976 г. в этом регионе произошло 10 крупнейших землетрясений. Три из них имели магнитуду от 7,5 до 7,8, а семь относились к разряду сейсмических катастроф, магнитуда которых достигала 8,1–8,6, что в пределе соответствует 11 и 12 баллам. Эпицентры землетрясений распределялись равномерно в тихоокеанской береговой зоне, включая Чилийский глубоководный желоб и хребты Анд. Склоновые смещения, возникшие при некоторых из этих подземных толчков, дают представление о том, к каким последствиям в горных областях могут привести сейсмические сотрясения земной поверхности.

На громадном грохоте

22 мая 1960 г. в Чили произошло сильнейшее за всю историю этой страны землетрясение. Оно вошло в число самых грандиозных сейсмических катастроф, известных на Земле. При магнитуде 8,5–8,6 сила его в эпицентре, расположенном на акватории Тихого океана, могла достигать 12 баллов.

В обширном районе между 39°30 и 41°30 южной широты, охватывающем отроги Андийских Кордильер, произошли многочисленные обвалы и оползни. Объем пришедших в движение масс горных пород, преимущественно вулканических туфов, составил сотни миллионов кубических метров.

При крутосклонном, резкорасчлененном рельефе Анд не было ничего удивительного в том, что огромные обвалы и оползни, обрушившись с высоты в сотни и тысячи метров, получали достаточное ускорение, для того чтобы проделать длинный путь к подножиям гор.

Поразительным было другое. Большие массы рыхлых, совершенно сухих пород объемом до нескольких миллионов кубических метров, оторвавшихся от уступов высотой всего 40—100 м, проходили по ровной поверхности долин значительные расстояния. Ускорение, полученное ими в момент отрыва от коренного склона при подземном ударе, не могло вызвать подобных перемещений.

В районе оз. Риниху один из таких оползней в озерно-речных осадочных отложениях имел объем 5 млн. м3. От 100-метровой стенки отрыва он переместился на 1000 м по ровной поверхности дна долины р. Сан-Педро.

В районе оз. Нельтуме слой вулканических туфов толщиной 4–5 м сорвался с высоты 30 м, стремительно переместился по плоскому дну долины на 85 м и начал подъем на ее противоположный склон.

Другой оползень толщиной слоев 8–9 м, обрушившись с высоты около 50 м в виде «сухого потока», покрыл расстояние в 250 м, пройдя путь, в 5 раз превышающий высоту стенки отрыва. В чем же дело?

Описанные оползни и срывы пород произошли в зоне, где сила Чилийского землетрясения 22 мая 1960 г. достигала в среднем 9 и 10 баллов, а продолжительность колебаний земной поверхности составила 200–210 секунд. Прохождение сейсмических волн большой амплитуды с короткими периодами в течение более чем 3 минут создало в предгорьях Андийских Кордильер гигантский грохот, своеобразный «вибрирующий стол» громадного масштаба. Сухие массы пород, попав на волнующуюся, подобно морю, земную поверхность, обретали небывалую подвижность и устремлялись вперед, подобно снежным лавинам, поднимаясь на противоположные склоны долин.

Землетрясение произошло после продолжительного засушливого периода, и поэтому, казалось, была значительно уменьшена опасность образования оползней. В условиях резкорасчлененного горного рельефа Анд с большими перепадами высот склоновые смещения разных типов обычны в момент землетрясения при любой метеорологической обстановке. Но никто не мог даже предположить, что с террасовых уступов высотой всего в несколько десятков метров могут сорваться сухие грунтовые лавины и стремительно мчаться по практически горизонтальным днищам речных долин. Многие сотни людей были застигнуты врасплох и убиты стремительно несущимися земляными потоками.

Трагедии в Перуанских Андах

События, о которых пойдет речь, произошли на западе Южной Америки, там, где зеленый пояс экваториальных джунглей сменяется каменистыми плоскогорьями Перу, с которых открывается величественная панорама Анд.

В северной части Анд почти параллельно тихоокеанскому побережью протягиваются хребты Кордильера-Негра и Кордильера-Бланка, разделенные долиной р. Санта. Они сложены гранитными, осадочными и вулканическими породами и расчленены глубокими ущельями.

Район распространения обвалов и оползней (ограничен прямыми линиями), вызванных землетрясением 31 мая 1970 г. (по Дж. Плафкеру и др., 1971): 1 — наиболее крупные оползни; 2 — новые озера в долинах рек, подпруженные оползнями; 3 — автомобильные дороги

Кордильера-Бланка — Белый хребет — получила свое название от почти непрерывного покрова ледников и снежных полей, венчающих ее остроконечные пики. Самая высокая вершина хребта — гора Уаскаран — имеет северный пик высотой 6663 м и более грандиозный южный пик высотой 6768 м. Гора Уаскаран входит в пятерку самых высоких гор западного полушария. На вершине Уаскарана, словно корона, лежит «умирающий» ледник толщиной несколько сот метров. Многие другие, покрытые льдом вершины Кордильера-Бланки достигают 5500 м и более. Склоны гор в верхней части крутые, обычно от 45 до 90°, и очень неустойчивые.

Вершинный ледник горы Уаскаран нависает над другим, расположенным на 1 км ниже, лежащим в цирке, из которого начинается узкое ущелье, следующее к плодородной долине Кальехон-де-Уайлас (Зеленый коридор). Эта ситуация сыграла роковую роль в развитии последующих событий. Именно здесь дважды на памяти людей произошли самые грандиозные в истории лавинные катастрофы, на несколько лет превратившие зеленую равнину предгорий Уаскарана в бесплодную пустыню в полосе длиной 16 км и шириной в несколько километров.

Уаскаранская лавина 1962 г

Одна из таких катастроф, описанная охотником за лавинами М. Отуотером, разразилась 10 января 1962 г. Она не была вызвана землетрясением, но оказалась предтечей крупнейшей из известных ледово-каменных лавин, образовавшихся в этом же районе.

В 6 часов 13 минут вечера с вершины Уаскарана сорвалось белое клубящееся облако и послышался сильный гул. От ледяной короны горы Уаскаран оторвалась гигантская глыба шириной почти 1 км и толщиной более 30 м. Пролетев 1 км по вертикали, эта громадная масса снега и льда объемом 2–3 млн. м упала на другой, расположенный ниже ледник, удара лед раздробился на мелкие частицы. Как пишет М. Отуотер, «в крутом цирке под вершиной Уаскара родилось страшное чудовище: смесь из раздробленного льда, оторвавшихся от обрыва глыб из песка и гальки, сорванных с морены, и из талой воды. И эта змея с головой более чем в 50 м понеслась, извиваясь, вниз по ущелью». Свою всесокрушающую мощь лавина демонстрировала, забрасывая валуны весом в тысячи тонн на уступы, возвышающиеся на 60 м над дном ущелья. По пути движения она захватывала новые массы рыхлого материала, и в итоге ее объем возрос до 10 млн. м3. Спустившись с гор на 4000 м и пройду расстояние в 16 км, лавина запрудила р. Санта. После прорыва возникшей плотины река снесла все мосты, расположенные ниже по течению, и вынесла погибших в океан почти на 200 км от побережья.

Под толщей лавинных отложений были погребены тысячи жителей г. Ранрахирки и девяти селений. Никто не знает точного числа убитых. По предварительным подсчетам, погибло 4 тыс. человек и 10 тыс. домашних животных.

Механизм возникновения Уаскаранской лавин 1962 г. довольно прост. Скапливающаяся на вершине Уаскарана толща снега и льда под действием сил тяжести и по причине пластичности медленно сползает вниз, нависая гигантскими козырьками над крутыми обрывами. Когда вес снежно-ледяной доски превысит силы сцепления, часть ее обламывается, и возникают лавины. На протяжении многих десятилетий они не причиняли вреда жителям этих мест. Но в 1982 г. ситуация изменилась. Сверхобильные снегопады зимой 1961 г. в Кордильера-Бланке многократно увеличили толщину и массу вершинных ледников. Последующее необычайно влажное и дождливое лето еще более усугубило обстановку: дождевая вода, поглощенная снегом, в свою очередь увеличила его массу, а кроме того, сыграла роль смазки, ослабив сцепление во всей толще. Возможно, именно поэтому возросла скорость сползания снежно-ледяной шапки на вершине Уаскарана, что привело к быстрому росту напряжений в ее толще и, наконец, к отрыву тяжелого слоя снега и льда. Фронтальная часть ледника откололась и обрушилась вниз. Нельзя не согласиться с М. Отуотером, что Уаскаранскую лавину 1962 г. можно было предвидеть и в значительной мере избежать ее гибельных последствий, конечно, при соответствующей организации стационарных полевых наблюдений за снежно-ледовыми шапками. Однако эти наблюдения не были организованы даже после описанного стихийного бедствия. Причины возникновения ледово-каменных лавин остались неопознанными. Жителям долины Кальехона, раскинувшейся у подножия Уаскарана, предстояло снова пережить катастрофу, перед которой померкла печальная слава Уаскаранской лавины 1962 г.

Уаскаранская лавина 1970 г

31 мая 1970 г. в 3 час. 23 мин. местного времени центральная часть тихоокеанского побережья Перу вместе с обрамляющими его горными цепями Анд содрогнулась от мощного подземного удара. Эпицентр его находился в 25 км от г. Чимботе на акватории Тихого океана, а сила землетрясения, судя по магнитуде (73/4), могла достигать 10 баллов.

Землетрясение 31 мая было тщательно изучено Дж. Плафкером и другими американскими учеными. Оно было одним из самых гибельных исторических землетрясений в западном полушарии и уникальным по характеру проявления обвалов и оползней. На площади в 65 тыс. м2, охваченной наиболее сильными сотрясениями, погибло 40 тыс. и было ранено 50 тыс. человек. В руины превратились многие селения, в том числе города Юнгай, Уарас, Ранрахирка, Манкос. Было разрушено 186 тыс. зданий, что составило 80 % всех строений в этой области.

На востоке область сотрясений охватила хребты Кордильера-Негра и Кордильера-Бланка. Здесь, в царстве льда и снега, на расстоянии 150–200 и более километров от очага землетрясения, возникшего под дном Тихого океана, мощный подземный удар привел в движение не менее чем 200 млн. м3 грунтов на горных склонах. Тысячи обвалов и оползней ринулись вниз, к подножиям хребтов, сокрушая все на своем пути, запруживая реки и создавая новые озера. О самом, грандиозном из этих явлений мы и расскажем.

Уаскаранская лавина 1970 г. по степени разрушительности, высоте падения, скорости и, возможно, объему далеко превосходит все известные до сих пор лавины.

В момент главного толчка землетрясения 31 мая 1970 г. от северного пика горы Уаскаран на высоте от 5500 до 6400 м оторвался гигантский блок горных пород и льда объемом в несколько миллионов кубических метров. Вся эта масса почти с километровой высоты обрушилась на ледник и, пройдя по нему около о 4 км, набирая скорость, ринулась вниз, разделившись на два языка. Один из них пронесся по долине Квебрада-Армапампа, другой выбрал более прямой путь и, пересекая моренные гряды, устремился к яолине Квебрада-Инкейок. Затем, снова соединившись вместе в один основной язык, лавина по долине рио-Шакша понеслась дальше к долине р. Сайта. Таким образом, в течение нескольких минут от начала землетрясения лавина прошла 16 км от пика Уаскаран до р. Санта, заблокировала эту реку и заставила ее течь некоторое время в противоположном направлении. Общая масса двигавшихся раздробленных горных пород, крупных кусков льда и захваченных по пути рыхлых ледниковых и прочих отложений составила не менее 50 млн. м3.

Уаскаранская ледово-каменная лавина 31 мая 1970 г. (по Дж. Плафкеру и др., 1971):

А — район зарождения лавины; В — район, где хребет высотой 600–800 м защитил г. Юнгай от лавины 10 января 1962 г.; С — кладбищенский холм в Юнгае — единственное место, где 31 мая 1970 г. удалось спастись 93 человекам; D — точка на расстоянии 16 км от места зарождения лавины

По пути следования лавина не раз меняла направление своего движения, и в местах поворотов из нее, как пушечные ядра, «выстреливались» громадные валуны, летевшие на расстояние до 1600 м. Огромная масса пород была выброшена из главного языка лавины, когда она совершала разворот в долинах Квебрада-Армапампа и Рио-Шакша. В обеих областях гибельный дождь тысяч остроугольных камней и валунов, вес которых достигал нередко нескольких тонн, ранил и убивал людей и скот, разрушал строения и повреждал растительность. Ударами летящих валунов и камней были превращены в руины кирпичные дома, а поля оказались сплошь усеяны кратерами и воронками, как будто бы они подверглись длительному артиллерийскому обстрелу.

Скорость лавины достигала 280–335, а на отдельных участках — даже 450 км/ч. Она была обусловлена не только крутыми склонами в области ее зарождения. Конечно, значительную скорость лавина набрала в верхней части своего следования на отрезке, где углы склонов составляли в среднем 22°, а перепад высот достигал почти 3 км. Однако, как справедливо указывают исследователи, этого было недостаточно, чтобы лавина могла подниматься в воздух и перелетать через гребни гор. Несмотря на то что сопротивление скольжению было значительно уменьшено за счет смеси снега, воды и распыленного льда, существовал, по-видимому, еще один фактор, обеспечивший лавине громадную скорость и необычное поведение. Она скорее всего двигалась на воздушной подушке. Многие Факты говорят в пользу этого предположения. Обручившись с почти отвесного пика Уаскаран, масса пород при падении захватила некоторый объем воздуха, сжала его при ударе о ледник, а дальше скользила на воздушной подушке, перелетая через встречавшиеся на ее пути препятствия. Четкое доказательство этому — нижние склоны скальных гребней и моренных гряд, которые сохранили свою обычную поверхность и нетронутую растительность, в то время как с верхних склонов, обращенных навстречу лавине, она содрала весь растительный покров.

Приблизившись к г. Юнгай, лавина встретила на своем пути отрог хребта высотой 230 м. По наблюдениям местного жителя Матео Касаверде, она взметнулась над отрогом гребнеобразной волной высотой с десятиэтажное здание, перелетела через этот горный массив и обрушилась на город.

Достойно внимания свидетельство этого очевидца, приведенное в книге Ю. Б. Виноградова:

«Землетрясение начало затихать. В это время я услышал сильный рев и грохот со стороны Уаскарана. Взглянув туда, я увидел что-то в виде тучи пыли; казалось, будто большая масса камня и льда откалывается от северного пика. Мне сразу же захотелось забраться повыше, и я побежал к вершине кладбищенского холма, который был в 150–200 м от нас. Гребень приближающегося вала кончался чем-то вроде клуба пены, как у громадных океанских волн. По-моему, высота вала была не меньше 80 м. Было видно, как сотни людей в Юнгае бегут в разные стороны, и многие из них — к кладбищенскому холму. Все это время не прекращался страшный рев и грохот. Я добежал до верхней площадки холма в тот момент, когда поток каменных обломков ударился об основание этого холма… Это было самое ужасное, что я когда-либо пережил, и я никогда этого не забуду». Все в Юнгае, за исключением нескольких зданий, была похоронено под слоем наносов толщиной до 30 м. Погибло около 15 тыс. из 17 тыс. жителей. Только верхушки немногих пальм на месте бывшей центральной площадки да часть стен главного собора — вот все, что осталось от этого прежде процветавшего и красивого города. На его месте расстилалась желтая равнина с разбросанными по ней громадными валунами, а над всем этим унылым ландшафтом возвышался уцелевший кладбищенский холм — немой свидетель происшедшей катастрофы (см. схему на с. 36).

Лавина полностью опустошила территорию в 22 км2, лежавшую на ее пути от пика Уаскаран до долины р. Сайта. Проходя по долине Рио-Шакша, она погребла большую часть г. Ранрахирки, где погибла 1800 человек, а также частично разрушила все деревни, расположенные вдоль плодородных долин упомянутых рек. Было снесено и погребено также очень много ферм. В 16 км от места возникновения скорость ее была еще достаточной для того, чтобы преодолеть р. Сайта, достичь противоположного берега, подняться на 83 м по вертикали и, пройдя по горизонтали несколько сот метров, разрушить часть деревни Матакоте.

Отложения лавины представляли собой в основном смесь глины и валунов. Их максимальная мощность (толщина) изменялась от 5 до 20 м, редко превышая зти значения. Количество остроугольных обломкоз и валунов в разных местах составляло от 10 до 50 % общего объема вынесенного материала. Самый большой из найденных блоков — это гигант весом в 7 тыс. т, перенесенный лавиной и остановившийся у г. Ранрахирки. Самый большой валун, найденный на языке лавины у г. Юнгая, весит около 6 тыс. т.

С отложением основной массы обломков по пути следования и в долине р. Санта не закончилась разрушительная деятельность Уаскаранской лавины 1970 г. В ее фронтальной части возник грандиозный грязе-каменный сель с огромным количеством блоков раздробленного льда. Грязевой поток (сель) прошел по долине р. Санта в направлении к Тихому океану и вызвал большие разрушения зданий, проезжих дорог и коммуникационных линий ниже по течению реки. Скорость потока достигала 36 км/ч практически на всем 150-километровом пути его следования. Волны грязевого потока затопили аэропорт Карас, расположенный между городами Юнгай и Уальянка (см. карту на с. 33), большую часть главной шоссейной дороги и значительные площади сельскохозяйственных угодий. Поток разрушил шоссейный мост через р. Санта, железнодорожный мост через ущелье Канон-дель-Пато, отводную плотину у впускного туннеля подземной гидроэлектростанции мощностью 150 тыс. кВт около г. Уальянка и почти на год вывел ее из эксплуатации. Особенно пострадали от потока расположенные в низине кварталы Уальянки. По сообщениям ее жителей, р. Санта осталась без воды после землетрясения и до прихода грязе-каменного потока не наполнялась водой. Стремительно ворвавшийся в сухое русло поток поднял Уровень воды в реке на 20 м выше прежнего и сохранял его таким от 2 до 4 часов. Жители описывают фронтальную часть потока как темную, шумную турбулентную волну высотой 20 м, содержащую огромное количество блоков нерастаявшего льда. Течение потока было настолько мощным, что переносило валуны размером с комнату и дома вместе с людьми.

Таковы печальные итоги прохождения Уаскараь ской лавины 1970 г. и ее грязе-каменного селя.

Геологическое изучение местности показало, что на флангах пика Уаскаран лавины, состоящие из обломков льда и горных пород, за голоценовый период! (последние 10 тыс. лет) происходили неоднократно, а г. Юнгай оказался построенным на конусе выноса древней гигантской лавины. В разрезах рыхлых отложений было видно, что грязе-каменные потоки (сели) периодически в течение многих тысячелетий срывались со склонов Кордильера-Бланки и проносились по долине р. Санты.

Таким образом, происшедшая катастрофа—это закономерное явление в длинной цепи геологических событий, которые повторялись много раз за последние тысячи лет и, безусловно, произойдут в будущем.) Таков неутешительный, но вполне закономерный вывод, который подтверждается к тому же всем опытом изучения сильных землетрясений: они не только сбрасывают со склонов неустойчивые массы пород, но и готовят новые обвалы и оползни в местах их зарождения.

Самый крупный оползень Реквей, возникший при землетрясении 31 мая 1970 г., сформировался в рыхлых ледниковых отложениях на правобережье р. Санты. Он имел размеры 1100x550 м, объем около 20 млн. м3 и возник в амфитеатре более крупного древнего оползня, стенка отрыва которого длиной почти 2 км до сих пор сохранилась в рельефе. В нижней части оползня Реквей образовался вал выдавливания высотой в несколько метров, наискось перегородивший долину р. Санты на протяжении более 600 м. Возникла естественная плотина, создавшая подпрудное озеро длиной 700 м и шириной 200 м. Чтобы предотвратить угрозу прорыва плотины, людям пришлось прорыть несколько траншей и на 2,5 м снизить уровень озера.

Всего же в результате оползней и обвалов в горах образовалось шесть подпрудных озер. Достоин печальной славы громадный оползень, сорвавшийся с северной стороны северного пика Уаскаран. Он блокировал речку, вытекающую из оз. Ллангануко, в результате, чего уровень его повысился на 8 м. Один из скальных блоков, перенесенных оползнем на дно долины, занимает площадь 600x600 м и содержит 3 млн. м3 породы. Оползень явился причиной гибели 15 чехословацких альпинистов, совершавших восхождение в тот роковой день.

Подпрудные озера, сдерживаемые естественными дамбами из рыхлых наносных отложений, представляет серьезную опасность. В 1941 г. в подобное озеро обрушился обвал, вызвавший мгновенный выплеск воды и разрушение дамбы. Громадная волна прорыва опустошила г. Уарас. При последующих землетрясениях подобные случаи не исключаются.

Большинство (6 из 9) крупных оползней объемом до 1 млн. м3 рыхлых ледниковых отложений и слабосцементированных вулканогенных пород, как и 2/3 из 1150 оползней и обвалов меньших размеров (до нескольких тысяч кубических метров), произошло в хребте Кордильера-Бланка. Это объясняется большим количеством осадков в этой области и действиями сезонного замерзания и оттаивания на больших высотах. Кордильера-Бланка является гигантским барьером, задерживающим осадки, поступающие с востока, в результате чего вершина параллельного ей хребта Кордильера-Негра оказывается менее увлажненной, а его западный фланг засушлив. Конечно, гораздо большие высоты, крутизна склонов и более резкая расчлененность рельефа предопределили и более значительное развитие обвалов и оползней в Кордильера-Бланке по сравнению с Кордильера-Негра. Но была и общая причина, способствовавшая склоновым смещениям на столь значительное расстояние (150–200 км) от эпицентра землетрясения. Это сильные дожди, шедшие беспрерывно в этом районе до 17 мая 1970 г. Они увлажнили верхнюю часть горных склонов, значительно уменьшили сцепление в рыхлых толщах, а подземный толчок привел в движение неустойчивые массы пород.

Схема формирования оползня Мантаро на участке долины Маюнмарка (по Дж. Беррокалу

и др.,1978): 1 — пласты песчаников и глинистых сланцев; 2 — аспидные сланцы и филлиты;

3 — морены; 4 — рыхлые (аллювиальные) отложения; 5 — оползневые массы; наклонные стрелки — направление подземного стока

Общий ущерб, нанесенный обвалами и оползнями, был больше, чем от Уаскаранской лавины 1962 г. Они во многих местах перекрыли дороги, железнодорожные пути и были причиной гибели и увечий значительного, но так до сих пор и не установленного количества людей. Наибольшее число несчастных случаев произошло на восточном фланге Кордильера-Бланки. Однако эти оползни представляют опасность и после землетрясения. Мало того, что они могут начать Движение при последующих подземных толчках. Большая увлажненность района способствует их подвижности и без землетрясений. Например, один из крупных оползней в рыхлых ледниковых отложениях, разрушивший 150-метровый участок главного шоссе в районе Юнгая, ирригационный канал и несколько домов, активизировался с наступлением дождливого сезона в конце ноября 1970 г., спустя пять месяцев после землетрясения. А в декабре, спустя две недели после начала сезона дождей, в этой области оползни блокировали полностью или частично дороги в долине р. Санта почти ежедневно.

Крупнейший в западном полушарии Земли

Перу, 1974 г. Еще были свежи воспоминания о грандиозной Уаскаранской лавине, а природа уже уготовила этой стране славу родины крупнейшего в западном полушарии оползня-гиганта.

Оползень произошел 25 апреля 1974 г. Со склона хребта Викунаёк, что в Перуанских Андах, в долину р. Мантаро обрушилось 1,3 млрд. м 3 скальных и рыхлых пород. В результате были разрушены деревня Маюнмарка и несколько ферм. Погибло 400 человек. И если бы не была произведена эвакуация, то погибло бы еще 200 жителей.

Сорвавшись с горной вершины высотой до 4 км, оползневая масса ринулась вниз и за несколько минут покрыла расстояние в 7 км, скользя по крутому левому склону долины р. Мантаро, а затем, преодолевая силу тяжести, прошла еще 1 км вверх по правому склону, поднявшись на 200 м по вертикали.

В каньоне р. Мантаро возникла гигантская завальная плотина длиной 3,8 км, шириной 2,5 км, высотой 170 м и объемом 800 млн. м3. Течение р. Мантаро с расходом воды 150 м3/с было остановлено, и перед плотиной быстро образовалось водохранилище длиной около 32 км, вместившее более 670 млн. м3 воды. Вода затопила большие участки автострады и сельскохозяйственные угодья, что наряду с разрушением зданий нанесло существенный ущерб этому и без того отсталому в экономическом отношении району. Возникла угроза прорыва завала и наводнения, устранить которое можно было лишь путем организации искусственного водослива.

Долина Маюнмарка, выпаханная ледниками, принимает в себя разветвленную сеть ручьев, глубоко прорезающих террасы, сложенные моренными отложениями. Эти потоки сливались у д. Маюнмарка и текли по каньону Кочекей до р. Мантаро. Кроме поверхностного существовал и подземный сток со стороны р. Пумаранра и озер Янакоча и Минаскоча, расположенных на высоте более 4000 м.

Горы, окружающие долину, сложены пермскими песчаниками и глинистыми сланцами. Они залегают на палеозойских аспидных сланцах и филлитах, непроницаемых для воды. Скальные породы с поверхности перекрыты ледниковыми (моренными) и другими рыхлыми отложениями мощностью свыше 100 м.

В ноябре 1973 г., за 5 месяцев до катастрофы, было обнаружено аномально огромное количество воды в рыхлых отложениях террас у дер. Маюнмарка и несколько небольших оползней. Непроницаемые для воды пласты пород способствовали ее накоплению во всех вышележащих толщах за счет атмосферных осадков, поверхностного и подземного стоков. Крутые склоны гор с углами наклонов на отдельных участках до 45°, а также падение пластов песчаников и сланцев в сторону долины р. Мантаро — все это усугубляло опасность внезапного срыва водонасыщенных грунтов. Поэтому была предсказана возможность возникновения здесь крупного оползня. Прогноз полностью оправдался.

О связи оползня Мантаро с землетрясениями существуют разноречивые мнения. За прошедшие 70 лет сейсмичность района была очень низкой. В последние Дни перед оползнем на удалении 100 км от места его образования произошло 4 слабых землетрясения, а за 17 часов до оползня в 660 км юго-восточнее долины Маюнмарка был зарегистрирован 8-балльный подземный толчок (М=5,8). Эти сейсмические явления из-за своей отдаленности и малой интенсивности не могли существенно повлиять на потерю устойчивости склонов долины Маюнмарка. Тем не менее оползень мог быть спровоцирован слабым подземным толчком, сила которого была настолько мала, что он не был зарегистрирован локальными сейсмостанциями. Зато смещение самого оползня было записано ими достаточно подробно. Это один из немногих случаев инструментальной регистрации сейсмических явлений, вызванных обрушением скальных пород.

Оползень Мантаро сместился по вертикали почти на 2 км и с невероятной силой ударил по днищу и противоположному склону долины. Не будет преувеличением сказать, что этот гигантский удар потряс весь Южно-Американский континент. Сейсмические волны, образованные оползнем, были зарегистрированы на расстоянии до 2890 км (в Бразилии). Длительность движения оползня, определенная по сейсмограммам, составила 1,5–4 минуты. Эти данные в совокупности с материалами обследования пострадавшего района показали, что оползень представлял собой сложное многоактное явление. В первую его стадию сместился слой обводненных рыхлых отложений объемом до 560 млн. м3. Высокоамплитудная фаза колебаний, отмеченная на сейсмограммах через 70 секунд после начала скольжения оползня, указывала на то, что, прежде чем удариться о каньон Мантаро, он прошел путь в 3,5 км. Это значило, что первый оползень сорвался со средней части склона, уничтожив террасы и расположенную на них дер. Маюнмарка. Скорость его перемещения составила 180 км/ч. Движение столь огромной массы пород еще более увеличило неустойчивость склона, особенно крутонаклоненных пластин песчаников и сланцев. Удар гигантского оползня о дно долины вызвал местное землетрясение, которое могло способствовать дальнейшему смещению неустойчивых масс. И 700 млн. м3 скальных пород обрушились вслед за первым оползнем, усеяв крупными блоками горные склоны и завальную плотину в долине Мантаро.

Кинетическая энергия оползня Мантаро — 4,4x1022 эрг, а потенциальная гравитационная — 1024 эрг.

Сейсмическая энергия, излученная во время движения оползня, составила около 1018 эрг, а сила «ударного» землетрясения достигла 6 баллов (М=4,0).

Здесь важно подчеркнуть, что достаточно квалифицированное обследование района позволило предсказать место возникновения этого крупнейшего в западном полушарии оползня практически без проведения сложного и дорогостоящего комплекса разведочных работ. Это убеждает в значимости геологических критериев прогноза оползневой опасности.

Европа

Большую часть территории Европы занимают обширная Восточно-Европейская равнина, Балтийская гряда и низменные прибрежные пространства, прилегающие к шельфовым зонам морей. На этой территории нет высоких гор и практически неизвестны подземные толчки, когда-либо приводившие к образованию крупных обвалов и оползней. Но они могут возникать здесь на крутых склонах речных долин за счет сотрясений, приходящих из удаленных очагов сильных землетрясений, сосредоточенных преимущественно в сложноветвящейся системе горных поднятий на юге Европы. Входящие в эту систему Пиренеи, Альпы, Карпаты, Балканы и Кавказ являются частью Средиземноморско-Азиатского сейсмического пояса и обладают благоприятными геолого-геоморфологическими условиями для возникновения различных склоновых смещений, в том числе сейсмогравитационных. Этому способствует резкорасчлененный на значительных площадях крутосклонный рельеф в сочетании со слагающими горные цепи молодыми толщами пород (песчаники, глины, конгломераты, известняки), интенсивно смятыми в складки и разбитыми разломами разных рангов. Тысячелетия назад в нижнем ярусе рельефа этого региона растаяли ледники, заполнявшие широкие долины и подпиравшие их борта своими телами. Начался длительный процесс глубинной ползучести и гравитационного расседания склонов, лишившихся своих ледовых контрфорсов. Землетрясения стимулировали этот процесс и вызывали обвалы и оползни, чаще зарождавшиеся по другим причинам.

В высокогорном ярусе рельефа (более 3000 м), там, где сердцевину хребтов составляют прочные кристаллические породы (гнейсы, сланцы, граниты), обвально-оползневая опасность не уменьшается. Физическое, включая морозное, выветривание создало здесь скалистые пики причудливой формы. Многочисленные ледники, подчас пульсирующие, занимают огромные пространства (около 4140 км2 в Альпах) и нередко Нависают своими языками над долинами, а в сочетании с многочисленными карами, трогами, карлингами благоприятствуют возникновению неустойчивых склонов в этом хаосе ледово-каменных остроконечных гребней.

По данным известного сейсмолога В. Карника, на территории Европы,[4] и прежде всего в ее горной части, за 55 лет с начала XX в. произошло около 10 землетрясений с М=6,8–7,2 (9—10 баллов), два — с М=7,3–7,7 (10 баллов) и не менее 15 подземных толчков с М=6,3–6,7 (8–9 баллов), имевших неглубокие очаги в земной коре. Однако описания обвалов и оползней, возникавших при сильнейших из этих землетрясений, практически отсутствуют.

Между тем в прошлом такие события здесь происходили не раз.

Во время сильного землетрясения 464 г. до н. э. в Спарте, разрушившего почти все дома и погубившего много жителей, возникли глубокие пропасти. В хр. Тайгет откололись и обрушились некоторые горные вершины.[5]

В 373 г. до н. э. в ходе сильного землетрясения на дно морское на значительную глубину погрузился г. Гелика, распологавшийся на берегу Коринфского залива. Бывший неподалеку г. Бура провалился в трещину, возникшую в ходе землетрясения, и был поглощен ею почти так же, как его несчастный собрат — г. Тмогви на Кавказе, исчезнувший в разверзшейся трещине при землетрясении 16 апреля 1088 г.

В III в. до н. э. сильное землетрясение разрушило холм Эпопей в середине о. Пиффекус, лежащего в Тирренском море. Вслед за этим произошло извержение вулкана, и часть суши была «вытолкнута в море».

Не исключено, что отмеченные склоновые смещения в прибрежной зоне были громадными оползнями, подобными тому, который при сильнейшем землетрясении 1692 г. унес с собой в морскую пучину Порт-Роял — город пиратов и конкистадоров на о. Ямайка в Карибском море.

А можно ли найти склоновые смещения, вызванные древними землетрясениями, сведения о которых не сохранились в исторических документах и памяти людей?

Очевидно, можно, если знать характерные признаки, присущие аналогичным образованиям, возникшим при современных сильных землетрясениях.

Одним из доказательств сейсмогравитационной природы таких смещений может быть их значительный уход от своих стенок отрыва и одновременность возникновения на значительной площади. В момент землетрясения обрушившиеся со склонов породы попадают как бы на громадный грохот. Сейсмические колебания сообщают движущимся обвально-оползневым массам дополнительное ускорение, и последние покрывают расстояния иногда в десятки километров, чего нельзя ожидать от обычных обвалов и оползней. Этот признак особенно надежен, когда речь идет о значительных перемещениях по фактически горизонтальной поверхности речных долин сухих грунтов, сорвавшихся с невысоких (десятки метров) склонов.

Италия. Фриули, 1976 г

6 мая 1976 г. в приальпийском районе итальянской провинции Фриули произошло 9-балльное землетрясение (М=6,4). В последующие месяцы здесь было зарегистрировано большое количество повторных толчков, а 15 сентября подземный удар интенсивностью 8 баллов (М=6,1) вновь потряс эту территорию. Последствия землетрясений были обследованы М. Гови, который считал, что сила их могла достигать 9—10 баллов. Длительность майского толчка составляла 50 секунд, в течение которых большая часть окружающих деревень была разрушена. Погибло 965 человек, и 2000 было ранено.

Фриульские землетрясения привели в движение многочисленные обвалы и оползни. Самые крупные из них произошли в районе Вензоун и охватили площадь более 80 кмг. Было проведено тщательное геолого-геоморфологическое обследование склоновых смещений с использованием крупномасштабных цветных и черно-белых аэрофотоснимков.

Район Фриули сложен преимущественно доломитами и известняками, массивными крупнозернистыми брекчиями и конгломератами. Породы собраны в складки и разбиты многочисленными разломами на блоки. Рельеф района в горной части — резкорасчлененный, с многочисленными ледниками и скалистыми вершинами, поднимающимися на 1700 м над дном долин. Склоны гор крутые, с резкими Уступообразными профилями.

Большая часть обвалов и оползней сконцентрировалась вокруг эпицентров упомянутых землетрясений. Характерной особенностью склоновых смещений было то, что они возникали преимущественно там, где уже ранее были признаки неустойчивости склонов в виде трещин отрыва и небольших оползней. Поскольку два самых сильных подземных толчка следовали один за другим с интервалом в несколько месяцев (6 мая и 15 сентября), то было отлично видно, что майское землетрясение и его афтершоки[6] хотя и вызвали обвалы и оползни, но в основном готовили склоны к последующим обрушениям. Например, в районе Портисы в ходе этих землетрясений трещины на склонах открылись, зоны разломов расширились. Сейсмические толчки 11 и 15 сентября еще более усугубили ситуацию, увеличили зияние этих разрывов, не вызвав, однако, обвалов. И лишь последующий сильнейший удар с М=6,1 привел горные массы в движение.

Большинство склоновых смещений было сконцентрировано на активных крыльях альпийских надвигов и в верхних частях склонов, где, очевидно, сейсмическое сотрясение достигало своего максимума. При равном расстоянии от эпицентра обвалов и оползней было больше там, где сильнее была тектоническая деформация пород (интенсивная складчатость, обилие разломов, многократно пересекающихся трещин и т. д.).

Рельеф и характер залегания пластов также сыграли свою роль в образовании обвалов и оползней. Наиболее многочисленны они были на крутых склонах, сложенных наклоненными вглубь пластами, как бы вздыбленными над речными долинами. Обычно такие склоны отмечались в сильнотрещиноватых фронтальных частях надвигов, подрезанных ледниками, выпахавшими их подножия и убравшими естественные контрфорсы-упоры для вышележащих пород, что и облегчило смещение последних.

Оползней, использовавших наклон поверхностей напластования вниз по склону, как ни странно, было очень мало, не более 10 %. Отдельные глыбы объемом до 125 м3, получив ускорение во время толчков, стремительно катились по очень пологим склонам и достигали точек в долине, которые ранее считались расположенными вне зоны поражения обвалами и оползнями.

Во Французских Альпах

Одним из первых, кто нашел на юге Франции древние склоновые смещения, вызванные землетрясениями, был Пьер Гранжон. Там, недалеко от г. Прива, в местечке Шато-де-Рошесов им были обнаружены пальцеобразно расходящиеся от подножия одного из холмов тела грунтовых лавин. Они сорвались с уступа высотой 150–200 м, сложенного мергелями, базальтами и туфами. В месте их отрыва угол склона составлял всего 18°, а ниже по склону располагалась горизонтальная площадка шириной 250 м. Лавина обломков объемом в 1,5–2 млн. м3 не только преодолела эту площадку, но и переместилась в центр впадины на максимальное расстояние до 1 км, создав вал шириной до 400 м по фронту и высотой 30 м. Путь, пройденный лавиной обломков, в 3–5 раз превышал высоту их стенок отрыва — ситуация, аналогичная для подобных перемещений. Так было и при Чилийском землетрясении 1960 г., но в Шато-де-Рошесов склоны, по которым скользили лавины, были более пологи, чем в Чили. Это еще больше убеждает в том, что лавины могли быть вызваны сильными землетрясениями. И наконец, последнее обстоятельство. Мы знаем о том, что обвалы, происшедшие в 1952 г. в условиях, сходных с только что описанными, а также и в аналогичных породах, но уже в долине де-ла Рош и на утесе Доггер, прошли путь всего лишь в несколько десятков метров. Сравнение длины этого пути с тем расстоянием (0,7–1 км), которое прошли грунтовые лавины Шато-де-Рошесов, весьма наглядно демонстрирует их уникальность и связь с сейсмическими событиями. Они образовались несколько миллионов лет назад, судя по глубине эрозионного вреза водотоков, расчленивших 30-метровую обломочную толщу.

Крупнейший в Европе

Швейцария, раскинувшаяся в сердце Альпийских гор, — страна сказочных гномов, величественных скалистых пиков и красивейших озер, по праву снискавших ей мировую известность. Она известна еще и тем, что стала родиной самого крупного в Европе оползня-гиганта — одного из крупнейших в мире. Здесь, в кантоне Граубюнден, около 100 тыс. лет назад на склонах Гларнских Альп произошло событие, свидетелями которого могли быть люди древнекаменного века, жившие в долине Рейна. В то время в северном полушарии началась эра отступания Великого ледника. Наступила теплая, так называемая риссвюрмская межледниковая эпоха. Общее потепление климата вызвало и сокращение ледников в Альпах. Они освобождались от громадной нагрузки ледового панциря. Коренным образом изменилась устойчивость горных склонов. Оползень Флимз сформировался на сравнительно пологом склоне в толще мергелистых известняков юрского возраста.[7] Плоскость скольжения оползня совпадала с поверхностью напластования в толще и была наклонена к Рейну под углом всего 7—12°. Гигантский блок известняков объемом до 12 км3 оторвался от горной гряды и с высоты 2400–2600 м соскользнул в долину Рейна. Стенка отрыва — Флимзерштейн — высотой 1000 м до сих пор отчетливо выражена в рельефе. Оползень покрыл площадь 49 км2 и сместился по вертикали не менее чем на 2 км. Движущаяся масса имела большую скорость перемещения. Завалив долину Рейна на расстояние 15 км, она поднялась на ее противоположный склон на высоту до 150 м. Вверх по течению Рейна образовалось подпрудное озеро. В нем на протяжении тысячелетий отлагались осадки, которые сегодня прослеживаются на многие километры. Постепенно река размыла оползневую плотину, углубив свое русло почти на 400 м.

В настоящее время Флимзский оползень находится в состоянии покоя. В его тыловой части построен курорт Флимз.

Скальные оползни в Граубюнденской области не редкость. За последние 150 лет здесь произошло не менее 11 крупных оползней объемом от 100 тыс. до 1 млн. м3. Формировались они преимущественно в кристаллических породах: сланцах, гнейсах, известняках и доломитах — и происходили, как правило, в весенне-летнее время (с марта по октябрь). Некоторые из них сопровождались человеческими жертвами.

Оползень Фидац, возникший в юрских известняках 10 апреля 1939 г., объемом 100 тыс. м3 убил 44 человека, а образовавшийся в гнейсах 17 июня 1770 г. оползень Монбил объемом 70 тыс. м3 погреб под собой 17 человек. Реальную угрозу для г. Бринц создал одноименный оползень в доломитах объемом до 1 млн. м3. Более крупный оползень Дизентис 29 июня 1689 г., сместивший блок гнейсов объемом 15 млн. м3, унес 22 человеческих жизни.

Все эти и подобные им оползни обрушивались с высоты от 300 до 1000 м и проходили расстояние по горизонтали от 400 до 1500 м. Они покрывали территории площадью от 10 до 60 тыс. км2.

Всего же за период с 1800 по 1957 г. в Граубюнденской области оползни переместили 2,44 млн. м3 пород. Тем зримее предстают перед нами колоссальные размеры межледникового оползня Флимз, вобравшего в себя 12 млрд. м3 скальных пород и покрывшего территорию почти в 50 км2.

Вполне возможно, что возникновение Флимза было связано с сильнейшим землетрясением, хотя в Центральной Европе они относятся к сравнительно редким событиям. Одно из них — Базельское — произошло 18 октября 1356 г. в 22 часа по местному времени. Эпицентр землетрясения располагался в пограничной зоне между Швейцарией и Францией, а сила достигала 9—10 баллов. Очаг был приурочен к системе разломов, ограничивающих Рейнский грабен.

Большая часть зданий в г. Базель, а также замки и церкви в его окрестностях на расстоянии до 40 км были разрушены или сильно повреждены. 8-балльные сотрясения распространились на 120, а 7-балльные — на 280 км от эпицентра.

В 1935 г. в южной части Германии, около Саулгау, произошло 7—8-балльное землетрясение. В 1974 г. в 10 км западнее Базеля был зарегистрирован 6-балльный толчок.

В районе Флимза можно ожидать 7-балльное землетрясение один раз в 500 лет. Более сильные толчки будут происходить еще реже. И тем не менее даже столь редкие подземные толчки являются мощным фактором подготовки и формирования оползней. На протяжении всей истории образования Альпийской горной области произошло неисчислимое количество 7—9-балльных и более слабых землетрясений. Они вместе с разными агентами денудации (выветривание, водная эрозия, сезонная мерзлота и т. д.) подготавливали горные склоны к обрушению и оползанию. При этом совершенно не обязательно, чтобы эпицентр подземного толчка располагался на месте возникновения оползня. Достаточно, чтобы потенциально неустойчивый горный склон находился в области 6—7-балльного «транзитного» сотрясения, которое, как мы видели, нередко распространяется на сотни километров.

Оползень Флимз по сравнению с другими имел, как это не удивительно, самую пологую поверхность скольжения, что еще более подтверждает его возможную связь с землетрясениями

В горах Кавказа

Судя по историческим документам и древним летописям, сильнейшие землетрясения Кавказа на протяжении последних тысячелетий не раз сопровождались крупными обвалами и оползнями, погребавшими под собой города и селения. До сих пор не все склоновые смещения достаточно изучены и классифицированы, хотя местоположение многих из них известно. С их возникновением связано образование таких красивейших озер, как Рица, Гекгель и др.

В ряду крупных склоновых смещений стоят и ледовые обвалы, зачастую приводившие к катастрофам в этом регионе. Их генетическая связь с землетрясениями еще менее изучена, чем обычных оползней и обвалов, хотя по степени создаваемой опасности они мало им уступают.

На Кавказе в XVIII–XIX вв. грозной славой пользовался Девдоракский ледник, рожденный фирновыми полями Казбека.[8] Не раз он обрушивал в долину Терека гигантские массы льда и камней, создавая ледяные плотины и разрушая грязе-каменными селями Военно-Грузинскую дорогу. Обвалы этого ледника происходили в 1817, 1818, 1832, 1842 и 1855 гг. Часть из них была настолько грандиозной, что на несколько часов останавливала течение Терека. По сообщению Г. К. Тушинского, в июле 1902 г. в долину Геналдона (район ущелья Дарьяла) обрушился гигантский ледяной обвал. За 2 минуты (по другим данным, за 5–8 минут) он стремительно, со свистом и грохотом промчался по долине, покрыв расстояние 12 км, и уничтожил курорт Кармадон. При движении обвала по его поверхности прокатывались 100-метровые волны, объем обрушенного льда достигал 70–75 млн. м3. Обвал завалил селение Тменикау. Погибло 32 человека и много скота.

Обвалы 3 и 6 июля 1902 г. запрудили р. Геналдон, но спустя несколько часов подпрудное озеро прорвало ледяную плотину, и ревущий водяной вал промчался по ущельям Геналдона и Гизельдона.

Схема обвала Амткел, возникшего при землетрясении в 1891 г. (составлена автором и В. П. Солоненко): 1 — известняки; 2 — стенка отрыва обвала; 3 — крупноглыбовая обвальная масса; 4 — валы в обвальной массе, перелетевшей на правый борт ущелья; 5 — уступы в обвальной массе;

6 — направление движения обвала; 7 — высота валов и уступов (в метрах) в глыбовой массе обвала; 8 — завальная плотина, перегородившая ущелье р. Амткел; 9 — погребенный под обвалом правый борт ущелья; 10 — долина р. Амткел ниже завальной плотины; 11 — линии разрезов.

Тонкие линии с бергштрихами — разломы

17 августа 1902 г. район бедствия обследовал Н. В. Поггенполь. Он обнаружил, что дно долины на протяжении 12 км завалено сплошной снежно-ледово-каменной массой. Большие льдины были заброшены на высоту 140 м на горные склоны. По мнению Н. В. Поггенполя, обвал был вызван соскальзыванием в верховьях ледника Майли нескольких фирновых полей. Они, очевидно, создали дополнительную нагрузку в области питания ледника Геналдон, и он пришел в движение. И это был не единственный случай катастрофической подвижки этого ледника. В прошлом подобная ледяная лавина снесла поселок Генал и пять окрестных селений. Происходили они и в древности, о чем свидетельствовали остатки старых обвальных конусов. Уже тогда жившие в этих местах люди предвидели возможность ледниковых обвалов, и такие аулы, как Тюменькоу и Кони, расположены на очень высоком месте над дном долины р. Геналдон.

Известный исследователь Кавказа Л. А. Варданянц считал, что Геналдонская катастрофа была вызвана землетрясением. Это вполне возможно, так как в районе Дарьяльского ущелья не раз происходили сильные подземные толчки. Ледники же расположены здесь на крутых склонах и нередко нависают над Долинами, поэтому обрушение их фронтальных частей под действием землетрясений или иных причин вполне объяснимо.

Обвал Амткел, названный К. Мачавариани Цебель-Аинским, произошел в 1891 г. при сильном землетрясении, охватившем западную часть Абхазии. Сведения об обвале до наших исследований ограничивались кратким сообщением в газете «Кавказ» (№ 273, 1891 г.).

Обвал находится в 25–27 км на северо-восток от Сухуми. До образования обвала р. Амткел протекала в глубоком ущелье с почти отвесными стенками, сложенными известняками. При землетрясении на левом склоне ее долины произошел отрыв скального массива с образованием почти прямолинейного уступа длиной около 4 км и высотой 30—120 м.

Гигантский блок известняков размером в плане 1 х 1,5 км, отломившись от горной гряды, рухнул в ущелье р. Амткел. Обвал с огромной скоростью по диагонали пересек ущелье и, пройдя путь в 1,2–1,5 км от 120-метровой стенки отрыва, сделал крутой поворот, изменив направление своего движения. При этом часть обвальной массы была с огромной силой выброшена в сторону, перелетела через ущелье шириной 140 м и отложилась на его правом склоне 100-метровым валом. Подобный выброс, как из пращи, части стремительно несущейся обвальной массы при ее развороте наблюдался в Уаскаранской лавине при Перуанском землетрясении 1970 г. (см. выше). Доказательством того, что часть обвала Амткел перелетела по воздуху на правобережье долины, служит сохранившийся правый борт ущелья, возвышающийся на 15–40 м над обвальной массой, подпрудившей р. Амткел 200-метровой плотиной. Если бы обвал просто скатывался по левобережному склону, то он уперся бы своим языком в отвесную 240-метровую стену противоположного борта ущелья и никаким образом не смог бы покрыть его глыбами известняков. Они достигают в поперечнике 7–8 м и образуют, как уже говорилось, линейный вал длиной в несколько сот метров и высотой 80—100 м, разделенный по оси эллипсовидной западиной с шириной днища до 100 м. В ней встречаются многочисленные воронки диаметром до 15 м и глубиной до 8 м. По-видимому, «приземлившись» на правобережье долины Амткела, обвальная масса двигалась волнами, так и застывшими на крутом обрыве.

Однако не вся масса Амткельского обвала прошла путь в 1,5–2 км. В ее части, лежащей у стенки отрыва, видны субпараллельные глыбовые валы шириной до 200–300 м и высотой до 100–150 м, возвышающиеся над оз. Амткел. Здесь же выделяются гигантские блоки известняков до 400 м в поперечнике и высотой 20–30 м. Они смещались в сторону возникшего озера вместе с растущим на них лесом, но не столь стремительно, как фронтальная часть обвала, и поэтому сохранили свою целостность. Объем обвала постигает 100 млн. м3.

Отколовшийся массив известняков при его движении раздробился по трещинам тектонической отдельности на линейные блоки размером до 100x10x20 м, которые, будучи засыпанными мелкообломочным материалом, создали типичный в таких случаях валозапа-яинный рельеф. Одна из плит известняков размером 200x500 м, сорвавшись со склона, с такой силой ударилась в противоположный (правый) борт ущелья, что раскололась на многочисленные полигоны диаметром до 10–15 м. Разделяющие их трещины длиной до 100 м имеют вид колодцев с видимой глубиной до 15 м.

О возможности сильных землетрясений в бассейне р. Амткел кроме толчка 1891 г. свидетельствует мощная тектоническая трещина в гранитоидах на одноименном перевале, соседствующая с крупным обвалом. Кроме него в районе оз. Амткел установлен целый ряд сходных склоновых смещений меньших размеров, возможно также вызванных землетрясениями.

14 мая 1970 г. на территории Дагестана произошло одно из крупнейших за последние 70 лет в Советском Союзе землетрясений. Сила его достигала 9 баллов (М=6,6). В эпицентральной зоне, расположенной западнее Махачкалы, образовались многочисленные и различные по масштабу и типам деформации земной поверхности, в том числе обвалы и оползни, изученные Е. В. Поповой и Р. А. Левкович. Наиболее грандиозными были срывы скальных и полускальных пород на левобережье р. Сулак и в районе с. Ачи. Объемы смещенных пачек аргиллитов и слоистых мергелей на склонах крутизной 15–45°, реже до 80°, достигали 1–1,5 млн. м3 и даже 4 млн. м3, а высота их тыловых стенок отрыва—100 м.

Характерной особенностью оползней было то, что почти все они сместились по плоскостям напластования пород. Это коренным образом отличает данное землетрясение от отмеченного выше Фриульского, сходного с ним по многим параметрам, при котором смещения пород по поверхности напластования были единичны. Отсюда очевидна сложность инженерно-геологического прогноза обвально-оползневой опасности в высокосейсмичных областях.

При Дагестанском землетрясении наблюдались сдвиги и срывы горных вершин. Слагающие их пачки пород толщиной до 10–15 м срезались плоскостью скольжения и сползали в направлении падения пластов, удаляясь от места срыва на 250–400 м. Горы обезглавливались. Обрушиваясь в долины, они дробились, нагромождались и образовывали обвально-оползневые языки, покрывавшие площади до 60 тыс. м2.

Интересным было поведение крупнейшей на Евразиатском континенте песчаной дюны (бархана) Сарыкум. При отметке вершины 250 м и основания 80 м длина ее достигает около 10 км, а ширина — 3–4 км. В момент подземного удара дюна испытала сейсмовибрационную усадку и осела почти на 20 м. Посаженные ранее для закрепления бархана деревья были вырваны или выворочены вверх корнями.

Расскажем о некоторых обвалах, в том числе ледовых, и оползнях, не обязательно вызванных землетрясениями, но характеризующих устойчивость склонов, сложенных разными породами.

20 августа 1960 г. в 4 часа дня в восточной части Главного Кавказского хребта, в высокогорном селении Куруш послышался грохот, напоминавший артиллерийские залпы. Он продолжался около 30 минут и исходил со стороны вершины Базардюзю. Спустя некоторое время по долине р. Сельды, вблизи Куруша, с бешеной скоростью промчались громадные глыбы льда, вслед за чем накатился водяной вал высотой до 5 м. Маленькая горная речка мгновенно превратилась в грохочущий поток, насыщенный обломками скал, снегом и льдом. Причина катастрофы была установлена сотрудниками Управления гидрометеослужбы Азербайджанской ССР.

В районе вершины Базардюзю (высота 4466 м) лежат два крупных ледника—Тихицар и Муркар. От покрывающего ее фирнового поля, как пальцы руки, ответвляются еще пять небольших висячих ледников длиной 200–300 м и толщиной 20–30 м.

Ледник Муркар, что в переводе означает «лед над землей», имеет длину 1440 м и ширину от 300 до 450 м. Он покрыт 1,5-метровым слоем моренных отложений, и над его верхней частью на высоте 350–400 м нависает край отмеченного фирнового поля Базардюзю. За последние 50–60 лет ледники на этой вершине отступали, а в 1959–1960 гг. они перешли в наступление со скоростью 3–4 м/год.

Интенсивное накопление снега привело к увеличению мощности фирновых полей, нависающих в виде козырьков над ледником Мукар. Из-за высокой температуры воздуха в первой половине августа в фирновом льду образовались трещины, в которых скопилось много воды. Все это привело к резкому увеличению веса свисающих снежно-ледовых языков и отрыву их от фирновой шапки вершины Базардюзю. Произошел обвал. Огромная масса водонасыщенного фирна обрушилась с высоты 400 м на поверхность ледника Муркар. Мощный удар потряс тело глетчера. Его язык, шириной до 450 м, резко сдвинулся, прошел расстояние в 300 м, перегородил р. Сельды и, запрудив ее, уперся в правобережный склон долины. За счет громадного давления двигавшегося ледника язык вспучился, достигнув высоты 60 м.

Рано утром 28 сентября 1963 г. жители горного селения Мочок, раскинувшегося на правобережье одноименной реки в Дагестанской ССР, стали свидетелями необычного явления, позже детально изученного М. В. Чуриновым. Крутой левый склон долины в верхней части опоясался широкой трещиной длиной до 1 км. Отсюда исходил глухой гул, напоминавший трение жерновов друг о друга. Некоторое время спустя нижняя пологая часть склона пришла в движение. Заросшая травой, она то вздымалась, то опускалась, дерновый покров лопался, покрывался трещинами, из которых выдавливались зеленоватые мергели. Разбитая на блоки поверхность движущегося земляного потока приобрела ступенчатый рельеф с высотой отдельных уступов от 1 до 3 м. Тыловая стенка отрыва возвышалась над остальной частью оползня более чем на 100 м.

Гигантский горный массив шириной по фронту до 1 км, оторвавшись от склона, медленно двигался со скоростью до 250 м/сутки. Он нес на себе посевы ячменя, бобов, картофеля, свеклы вместе с домиком пастуха из колхоза им. Гамзата Цадаса. Четверо суток угроза уничтожения висела над поселком, на окраине которого оползень разрушил два дома. Все население приготовилось к эвакуации. К исходу четвертых суток язык оползня приблизился к реке. За несколько часов он полностью завалил отрезок ущелья шириной до 300 м и глубиной до 100 м, перебрался на противоположный берег и остановился. В долине р. Мочок возникла естественная земляная плотина, за которой образовалось горное озеро площадью 236 тыс. м2. Его средняя глубина составила 12 м, длина—1250 м и ширина—до 400 м. К 7 октября площадь зеркала озера увеличилась до 440 тыс. м2, а глубина достигла 60–70 м.

Мочокский оползень возник в толще отложений мелового возраста. Верхнюю часть его стенки отрыва слагали мергели, а нижнюю — жирные пластичные глины. Поверхность скольжения, круто наклоненная в сторону реки под углом 70°, заложилась по древней трещиноватой и поэтому ослабленной тектонической зоне.

Главной причиной оползня, очевидно, надо считать обильное увлажнение почвы за несколько месяцев до описываемых событий. Так, за период с января по сентябрь 1963 г. здесь выпало 742,5 мм осадков при многолетней норме всего 448 мм. Пачка трещиноватых мергелей длительное время насыщалась водой. Когда вес ее достиг критической величины, естественное равновесие склона было нарушено и породы пришли в движение. Под тяжестью мергелей началось пластическое течение меловых глин, лежащих ниже по разрезу. Глины выдавливались, выпирая и взламывая лежащие на них покровные отложения. Оползень сформировался в несколько этапов. Сначала оторвался и сместился громадный блок мергелей объемом около 10 млн. м3 в восточной части склона. Затем началось скольжение других его частей, прилегающих к Танусинскому перевалу. Толщина пачки мергелей, вовлеченной в движение, приближалась к 100 м. Склон был разрушен на площади около 1 км2, высота смещения оползня составила 580 м, ширина его изменялась от 800 до 1000 м, а объем достигал 100 млн. м3.

Мочокский оползень не был вызван землетрясением, поскольку один из самых близких к нему по времени подземных толчков Махачкалинская сейсмостанция зарегистрировала 21 мая 1963 г. По мнению М. В. Чуринова, такой тип склоновых смещений определяется прежде всего наличием мощной зоны дробления тектонического разлома и перегрузкой пород в ходе их длительного увлажнения.

Крупный обвал, перегородивший р. Лашипсе и создавший оз. Рица, возник за счет оползания по напластованию известняков ядра антиклинали г. Пшечишхвы. Известняки круто падают на северо-восток, в сторону долины реки, что в совокупности с новейшим поднятием района и подвижками по Рицинскому разлому обусловило образование обвала. Замеренная глубина оз. Рица достигает 100 м. Предположительная мощность осадков, накопившихся в озере за 2–2,5 столетия с момента его образования, составляет не менее 50–60 м.

Рицинский обвал мог возникнуть при землетрясении, происшедшем здесь сотни лет назад. Следы его в виде мощных сбросов, рвущих юрскую вулканогенно-осадочную толщу, установлены нами на горе Бзыбской. По расчетам, сила подземного толчка могла достигать или даже превышать 9 баллов. Оз. Рица расположено на территории, охваченной 8-балльным сотрясением при отмеченном землетрясении, поэтому сейсмогравитационное происхождение Рицинского обвала весьма вероятно.

Серия блочных оползней, создавших ступенчатый рельеф, наблюдается в правом борту р. Джоноуме, притоке р. Цхенис-Цкали. Крупный блочный оползень площадью в 2,5–3 км2 фиксируется на северном крыле Рача-Лечхумской[9] синклинали. На поверхности этого монолитного блока, сложенного нижнемеловыми известняками и соскользнувшего по поверхности третичных глинистых отложений, располагается с. Лайла-ши.

Большое развитие оползневые процессы получили в Раче. Блочные оползни в прочных кристаллических породах (сланцы, мраморы, известняки, мергели и др.) обнаружены здесь в районе селений Хванчкара и Сомицо. Объемы сползших блоков достигают 18 млн. м3, а поверхности срыва иногда совпадают с зоной надвига.

Оползни в глинистых сланцах у сел Чорды и Сомицо на левом склоне долины р. Барткула смещают пакеты пород объемом до 200 тыс. м3.

В районе селений Анкара, Хейт, Знаква, Хиркониси, Шрома, в бассейнах рек Гунгулы и Знаквуры оползни развиты в массивных доломитизированных известняках, реже мергелях, песчаниках и имеют объемы от 84 тыс. м3 до 10 млн. 200 тыс. м3. Последняя цифра характеризует объем оползня, происшедшего у с. Шрома, на правобережье р. Чешоры, в 1968 г.

Крупные оползни отмечены в палеоген-неогеновых песчаниках, глинах, мергелях, конгломератах, известняках и аргиллитах в бассейнах рек Риони, Хеоры, Мурейхана, Чала и на перевале Саирме. Здесь они имеют название «Саирмские башни» и представляют собой огромные остроконечные блоки объемом до 70 млн. м3, отчлененные широкими рвами от коренного массива и ушедшие на 100 м от стенок отрыва. В других упомянутых случаях объемы смещенных пород изменяются от 7,5 до 50 и даже 159 млн. м3.

В долине р. Ингури, в ее нижнем течении, Г. С. Золотарев и А. А. Махорин выделили большое количество обвалов и оползней в юрских песчаниках, алевролитах, туфобрекчиях, известняках, а также пермских и триасовых метаморфических сланцах. Здесь сползают крупные блоки объемом от 100 тыс. до 2,5 млн. м3. Объем обвалов достигает 800 тыс. м3.

Оползни широко распространены в предгорной полосе Колхидской низменности, особенно в районах, сложенных глинами. Формированию оползней способствуют интенсивный врез речных долин и большая водонасыщенность пород. Часто оползнями захватываются отдельные возвышенности, окружающие котловины. Подобные оползни наблюдаются в долине р. Келасури, около с. Богмарани.

В Окрибе оползневым процессам подвержены юрские отложения. Например, на монолитном оползшем блоке известняков находится Дзмушская крепость. Подобные блочные оползни наблюдаются вдоль обрывов Накеральского хребта, севернее с. Цуцхвати, на Центрально-Одишском плато у селений Доберазени, Хунцы и др.

У с. Гвада-Ахуцу нами обнаружен обвал объемом в несколько тысяч кубических метров с явными признаками сейсмогравитационного смещения. Он сформирован в мергелях и имеет стенку отрыва высотой 40–50 м. Угол наклона поверхности, по которой перемещалась обвальная масса, не превышает 10°. Тем не менее обвал ушел от подножия склона на 350 м, что в 7 раз превышает высоту его стенки отрыва.

Связь некоторых оползней этого района с землетрясениями вполне вероятна. Область сочленения Колхидской низменности (Рионской впадины) и Главного Кавказского хребта обладает довольно высоким уровнем сейсмичности. К ней приурочены эпицентральные зоны Мегрело-Сванского (7.XI. 1930 г., М=5,5; 8 баллов) и Ачигварского (5.VII.1958 г., М = 5; 7 баллов) землетрясений.

Азия

Территория Азии составляет около 30 % всей суши нашей планеты, охватывая большую часть Евразиатского континента. С юга и востока эта территория окаймляется крупнейшими на Земле горными системами, расходящимися из района Средиземного, Черного и Каспийского морей двумя гигантскими поясами. Один из них — широтный — состоит из двух систем горных цепей — северной и южной. В северную систему входят горы[10] Эльбурс, Туркмено-Хорасанские, Гиндукуш, Куньлунь, Наньшань. В южную — Тавр, Загрос, Каракорум, Гималаи, Трансгималаи, Араканские горы. В узлах сближения и скучивания этих крупных систем возникли высокие, подчас резкорасчлененные нагорья: Памир, Малая Азия, Иранское и Тибетское. Высоты гор зачастую превышают здесь 3000 м, а на Тибетском нагорье — 6000–7000 м. В средней части широтного пояса расположены высочайшие вершины Земли: Джомолунгма (8848 м, в Гималаях) и Чогори (8611 м, в Каракоруме).

Отходящий на северо-восток от широтного диагональный пояс горных цепей Азии включает многочисленные молодые поднятия, крупнейшие из которых — Тянь-Шань, Алтай, Саяны, хребты Прибайкалья и Забайкалья, Становой хребет, Охотско-Колымское, Анадырское и Чукотское нагорья, а также хребты Верхоянский и Черского. Высоты гор здесь снижаются от 7439 м (пик Победы в Тянь-Шане) до 2000 м и ниже на северо-востоке Азии.

Горные цепи сложены самыми разнообразными породами — от крепчайших и древнейших гранитов, гнейсов и кристаллических сланцев до также древних, но менее прочных известняков, песчаников и других разновидностей, имеющих палеозойско-мезозойский и более молодой возраст. Огромные высоты, резкорасчлененный рельеф на значительной части нагорий, интенсивно идущее физическое выветривание, большая скорость современных поднятий, раздробленность пород тектоническими трещинами, действие ледников, наконец, высокая сейсмичность большинства перечисленных горных стран — все это, конечно, не способствует устойчивости склонов, особенно бортов глубоких ущелий. И именно здесь рождаются потрясающие воображение «оползневые дьяволы», или каменные драконы.

Высокая Азия по праву занимает первое место на Земле по числу известных сильнейших внутриконтинентальных землетрясений. По подсчетам известного японского сейсмолога X. Канамори, за период с 1904 по 1976 г. на территории отмеченных горных стран произошло 13 сильнейших толчков с М>8,0. Каждый из них был крупнейшей сейсмической катастрофой и сопровождался значительными изменениями рельефа, в том числе и сейсмогравитационными оползнями и обвалами, а ведь отмеченный временной интервал в 72 года — это практически миг в истории Земли. На протяжении миллионов лет становления горных стран сильные землетрясения не раз сотрясали их до основания. Это значит, что где-то там, в хаосе скалистых ликов, еще ждут своих исследователей застывшие тела каменных исполинов, некогда сорвавшихся из заоблачных высот. Ждут, чтобы поведать людям о мощи подземной стихии и научить их распознавать и предвидеть обвально-оползневую опасность.

Районы возникновения обвалов, оползней, оплывин и камнепадов: 1 — при Верненском

землетрясении 28 мая (9 июня) 1887 г.; 2 — при Кеминском землетрясении 22 декабря 1910 г.

(4 января 1911 г. — по данным И. В. Мушкетова, 1890; К. И. Богдановича и др., 1914)

Расскажем о некоторых наиболее грандиозных древних и современных склоновых смещениях, вызванных землетрясениями.

На рубеже двух веков

Катастрофы, о которых пойдет речь, разразились в конце XIX и начале XX в. в хребтах Заилийского Алатау и Кунгей-Алатау и были описаны русскими учеными И. В. Мушкетовым, К. И. Богдановичем и другими исследователями. В те времена эта территория относилась к Семиреченской области России с центром в г. Верный (Алма-Ата). Северный склон Заилийского Алатау, вздымающийся здесь над ровными степными пространствами, резко расчленен речными долинами. Но он не поражает безжизненностью и дикостью мрачных ущелий, как большинство склонов Западного Тянь-Шаня. Предгорья Заилийского Алатау покрыты цветущими лугами, в долинах произрастает пышная растительность. Люди воспользовались этими благодатными природными условиями. Кочевники пасли здесь свои многочисленные стада, а у оседлого населения, преимущественно у русских, было широко развито пчеловодство.

В верхней части предгорий, на высоте от 1500 до 2700 м, пояс лугов и заросших кустарниками речных долин окаймляется полосой хвойного леса, над которым господствует зазубренный гребень хребта. Скалистые пики причудливой формы взмывают на высоту 4500 м и сверкают над ярко-белой пеленой вечного снега, покрывающего их подножия и питающего множество ледников.

Утром 28 мая (8 июня) 1887 г. хребты Кунгей и Заилийский Алатау содрогнулись от мощного подземного удара силой 9—10 баллов (М = 7,3). Территория, на которой ощущалось землетрясение, имела форму неправильного эллипса с размерами 1590x954 км.

Сильно пострадал г. Верный. Было повержено множество зданий, а оставшиеся значительно повреждены. Хотя землетрясение началось предупредительными ударами в 4 часа утра, а сильнейший толчок был отмечен лишь в 4 часа 35 минут, жертв было много (около 800 человек).

Не успело население Верного опомниться от подземных толчков, как к вечеру 28 мая поползли слухи о возможном затоплении города потоками воды и грязи, надвигавшимися с гор. Эти опасения имели основание, так как землетрясению предшествовали ливневые дожди, а возникшие в горах обвалы и оползни глинистых грунтов подпрудили реки Малую и Большую Алматинку, Аксай и др.

29 мая прискакавшие в город киргизы подтвердили слух о приближающихся потоках воды. Началась невообразимая суматоха. Тысячи людей на лошадях и пешком спешно покидали дома, причем мчались как безумные, не разиирая, от чего и куда они бегут. Большинство устремилось в нижнюю часть Верного, не понимая, что в случае наводнения она будет затоплена в первую очередь. Через некоторое время, поняв, что никакого наводнения не предвидится, беглецы стали возвращаться к своим жилищам.

30 мая все как будто бы успокоились, и жизнь понемногу входила в нормальное русло. Но внезапно на горизонте, со стороны Заилийского Алатау, замаячили длинные темные валы. Нет, они не неслись, сокрушая все на своем пути. Как серые призраки гор, из долин и ущелий выползали гигантские земляные змеи и медленно, но неумолимо устремлялись вниз, погребая под собой все неровности рельефа и наводя ужас на наблюдателей. Это были не оползни и не грязе-каменные сели. И. В. Мушкетов назвал их оплывинами, имевшими совершенно чудовищные размеры. С глухим шумом, перемалывая попадавшие на пути лесные заслоны, они двинулись в долины, как сказочные чудовища — каменные драконы. По свидетельству очевидцев, находившихся в горах, «оплывины полезли из всех щелей» сразу после землетрясения.

Северный склон Заилийского Алатау на отрезке между долинами Бель-Булака и Каскелена подвергся наиболее сильному разрушению. Здесь, в области предгорий, вытянутой более чем на 100 км и имевшей ширину до 64 км, возникли многочисленные трещины, обвалы, оползни и оплывины в самых разнообразных породах. С оглушительным гулом и грохотом в долины и ущелья обрушились громадные скалы, погребая заживо жителей аулов с их скарбом и домашним скотом. Непрерывная полоса этих нарушений, включающая наиболее грандиозные из них, протягивалась на 37 км между Котур-Булаком и Аксаем. По высоте она занимала участок склона Заилийского Алатау между отметками 900 и 2700 м, средняя ширина ее составляла около 21 км и зависела от геологического строения потрясенных речных долин. Наиболее крупные склоновые смещения в отмеченной полосе приурочились к среднему ярусу рельефа между отметками 1500–1800 м в области шириной не более 5,5 км. Общая площадь, занятая обвалами, оползнями и оплывинами в горах, составила около 2240 км2. С расстояния 50 км от Верного они выглядели как многочисленные желтые пятна на горных склонах, оправдывающие название хребта Алатау, что значит «пестрый, пегий».

Значительное количество оплывин возникло в долинах рек, относящихся к бассейну Малой Алматинки. Мощность рыхлых отложений в этих долинах достигает 200 м. На высоте 900—1800 м они покрывают скальные породы сплошным чехлом. Обильные атмосферные осадки, выпавшие перед землетрясением, пропитали верхние водопроницаемые горизонты этих отложений. Залегающие в их толще глинистые прослойки задерживали воду, являясь местными водоупорами. В момент толчка верхний водонасыщенный слой стал сползать по скользкой поверхности глинистых прослоек, формируя на крутых склонах оползни и оплывины. Длина наиболее крупных из них изменялась от 4 до 7 км при ширине до 300 м и толщине до 60 м. Они заключали в себе от 20 до 126 млн. м3 рыхлых водонасыщенных грунтов и представляли собой густые потоки грязи, состоящей из глины, песка, многочисленных валунов кристаллических пород, главным образом гранита, вперемешку с обломками стволов и ветвями деревьев. Всего на северном склоне Заилийского Алатау в виде оплывин было смещено более 1 300 млн. м3 грунтов.

Очевидцы рассказывали, что в начале образования все оплывины текли стремительно, затем движение их замедлялось, и они проходили в сутки немногим более 150 м, продолжая ползти в течение 2—10 дней. Быстрота, с которой оплывины срывались со склонов стала причиной гибели многих жителей долин.

Оплывина в ущелье Аксая поглотила до 60 человек. Во время катастрофы киргизы наблюдали со склонов гор за развитием событий. Они видели, как выбегали люди из жилищ и в следующий момент исчезали вместе с домами в неумолимо надвигавшемся тестообразном земляном потоке. Яркое отличие этого потока от типичного грязе-каменного селя демонстрирует следующий пример. В Каргалинском ущелье оплывина, поглотившая несколько человек, настигла верхового. Его лошадь настолько крепко была «схвачена» за ноги, что не могла сдвинуться с места. Едва наездник успел соскочить с седла, как лошадь исчезла в грязе-каменном месиве. Захваченный этой оплывиной, другой горец двигался на ней, как на конвейере вниз по ущелью более 3 км, перебегая с места на место. Затем он благополучно сошел с нее. Эти обстоятельства указывают на значительную густоту оплывин.

Но отмечались и настоящие сели. Заваленное обвалами и оплывинами Аксайское ущелье ниже возникших плотин было сухим почти целый день до 11 часов вечера 28 мая. В ночь с 28 на 29 мая скопившаяся вода прорвала перемычки. Образовался стремительный грязе-каменный сель. Он вырвался из гор, промчался на 15 км от их подножия, снес мосты и, достигнув Ташкентской почтовой дороги, изрыл и залил ее на протяжении 8 км потоком грязи толщиной до 1 м, сделав невозможным сообщение между городами Верный и Каскелен. Прорывы таких подпрудных озер происходили и в других местах спустя день или два после землетрясения. Они сопровождались образованием стремительных потоков жидкой грязи, что давало повод для слухов о наводнении, так напугавших жителей г. Верного.

Из всех обвалов, случившихся при Верненском землетрясении 1887 г., наиболее грандиозным был Ак-Джарский в бассейне р. Аксай.

Обвал Ак-Джар возник на склоне одноименной вершины в ослабленной зоне контакта кристаллических сланцев с гранитами и диоритами на высоте 1800 м. Остроугольные глыбы этих пород объемом до 20 м3 и весом до 50 т преобладали в обвальном бонусе толщиной до 100 м. Они были перемешаны с рыхлыми отложениями, которые первыми сорвались со склонов и засыпали Ак-Джарское озеро. Вслед за ними, дробясь и совершая огромные прыжки, полетели многотонные глыбы скальных пород. Со страшной силой стремительный каменный поток шириной по фронту до 325 м обрушился в ущелье Аксая и, повторяя его изгибы, круто повернул на северо-восток взметнувшись на крутой (до 30°) противоположный склон на высоту от 40 до 80 м. Сила удара обвала в левый борт долины Аксая была такова, что в грунту возникли трещины и напорные валы, а свежие глыбы гранита были вбиты в рыхлые наносы. Объем Ак-Джарского обвала достигал 40 млн. м3. На протяжении 2 км он завалил Аксайское ущелье 60-метровым слоем скальных глыб.

По подсчетам И. В. Мушкетова, при землетрясении 28 мая 1887 г. на северном склоне Заилийского Алатау было разрушено и перемещено около 440 млн. ц/г пород, вес которых превышал 1 млрд. т.

Двумя годами раньше, 22 июля (2 августа) 1885 г., в этом же регионе произошло 9—10-балльное (М=6,9) Беловодское землетрясение. По последствиям оно было сходно с Верненским. В ущельях возникло много оплывин. В горах вплоть до границы снегов на высоте альпийских лугов произошли обвалы. Погибло много скота и несколько кочевников.

11 июля 1899 г. в восточной части хребтов Заилийского Алатау и Кунгей-Алатау вновь произошло 10-балльное (М=8,3) Чиликское землетрясение.

22 декабря 1910 г. (3 января 1911 г.) в северных цепях Тянь-Шаня разразилась новая катастрофа. Подземный удар силой 10–11 баллов (М=8,2) вновь потряс хребты Кунгей-Алатау и Заилийский Алатау. У их подножий возникли мощные системы разрывов протяженностью в сотни километров. Ширина же этих тектонических зон дробления, вскрывших преимущественно контакт метаморфических (сланцев, гнейсов и др.) и массивных кристаллических (гранитов и др.) пород, не превышала нескольких километров. Например, в хр. Кунгей-Алатау, в бассейнах рек Чонг-Кемин и Чонг-Ак-Суу длина полосы разрывов составила более 200 км, а ширина ее была ничтожной — не более 0,5 км. Но именно вдоль таких полос, ярко выраженных на земной поверхности разрывов и в ближайшем соседстве с ними образовались самые крупные обвалы, оползни и оплывины.

От землетрясения 1911 г., получившего название Кеминского, особенно пострадали жители южных предгорий Заилийского Алатау. В долине Чилика только в одном ауле так называемых тугузаков, кочующих яз больших высотах, среди альпийских лугов, погибло 15 человек и 1363 головы скота. Все они были убиты обломками скал и отдельными падавшими камнями, о чем речь ниже. Всего погибло около 540 человек.

Одно из главных отличий Кеминского землетрясения от толчка 1887 г. состояло в том, что оно произошло в сухое холодное время года, когда почва не была пропитана влагой. Казалось бы, склоны гор, уже не раз потрясенные сильнейшими подземными ударами 1885, 1887 и 1889 гг., не способны рождать земляные чудовища. И тем не менее они возникли и двинулись в долины, так же неукротимые в своей мощи, как и десятки лет назад. Что касается обвалов, то они были грандиозными. Но их возникновение на крутых, подчас отвесных бортах ущелий, покрытых корой выветривания скальных пород, представлялось вполне естественным.

Более удивительным было образование большого количества оплывин в сухих грунтах. Вспомним, что оплывины 1887 г. сформировались после обильных весенних дождей и не было ничего необычного в том, что водонасыщенные грунты на крутых склонах пришли в движение под действием сейсмического толчка. Кеминские оплывины образовались без участия воды, зимой, когда земля была скована морозами. Д. И. Мушкетовым они были названы сухими оплывинами, поскольку представляли собой хаотические нагромождения разорванных кусков дерна и смерзшихся рыхлых пород бея следов замытости водой или грязью. Оплывины эти возникли ниже границы леса в мягких грунтах. Каждая из них имела чашу отрыва, из которой выползал коричневый язык, достигавший дна долины. Толщина оплывин составляла 30–50 м, уменьшаясь до 8 м на концах языков. Соединившись вместе, они занимали полосы шириной более 1 км. Гирлянда таких образований протянулась на 15 км по левому борту долины Кемина, то обезображивая склоны холмов, то спускаясь «змеями по ущельям». Не менее трети этих земляных языков поглотили зимовки кочевников, построенные у самых подножий склонов. Глава семьи из 24 человек, случайно отсутствовавший в момент землетрясения, возвратившись домой, нашел лишь одну собаку. Раскопки показали, что оплывины сначала сдвигали строения с места, тащили на некоторое расстояние, а уже затем погребали.

Из скальных обвалов наиболее грандиозным был Чиликский. Он возник в зоне разрывных деформаций, образовавшихся при Кеминском землетрясении. Обвал сформировался в трещиноватых, сильно разрушенных метаморфизованных осадочных породах и был приурочен к области их контакта с гранитами. Часть горной вершины вместе с растущим на ней вековым лесом была сброшена на 300 м по вертикали, стремительно пересекла долину Чилика, запрудила реку и взметнулась на противоположный склон. Чиликский обвал возник в циркообразной чаше более грандиозного древнего обвала, до сих пор видимой на северном склоне хребта Кунгей-Алатау. Немногочисленные, но колоссальные по размерам обвалы произошли в его прииссыккульской части. Высота стенок отрыва обвалов превышала здесь 300 м. Один из них, в долине р. Тегерменты, покрыл территорию площадью более 1,5 км. Он с такой силой обрушился со склона, что вызвал образование у его подножия концентрических трещин и надвигов в толще поверхностных отложений.

Не менее грандиозный обвал Чонг-Каинды в долине р. Чонг-Кемина сформировался в мраморовидных известняках и сланцах. Обвальный язык шириной до 300 м вытянулся на 1 км, уничтожил еловый лес в полосе движения и засыпал зимовку с девятью жителями.

Почти такой же обвал произошел на Суту-Булаке. Он был приурочен к контакту мраморов с гранитами. Обвал рухнул в долину с высоты 150–200 м. На протяжении около 1 км он содрал со склона густой еловый лес, завалил ручей, образовав озеро, и загромоздил противоположный склон. Громадные обвалы, подобные Сутубулакскому, произошли и в долине р. Малая Ак-Суу.

В очень редких случаях при землетрясении 1911 г наблюдались незначительные смещения грунтов в обвальных цирках, образовавшихся при смещениях в 1887 г. Новые обвалы произошли в совершенно других местах, хотя нередко и затрагивали более древние обвальные амфитеатры. Например, в районе грандиозного обвала Ак-Джар, возникшего при землетрясении 1887 г., подземный удар 1911 г. не только не смог разрушить нависших скальных стенок его циркообразной чаши отрыва, но даже не сместил рыхлых лёссовых отложений с соседних склонов. А интенсивность сотрясения здесь была высока, ибо оно «изорвало и растрепало» тело старого обвала Ак-Джар. Видимо, 24 года, истекшие со дня землетрясения 1887 г., оказались слишком малым сроком, чтобы произошло достаточное уплотнение обвальных отложений.

Наконец, нельзя не сказать об одном интересном явлении, наблюдавшемся при Кеминском землетрясении 1911 г. В момент его главного удара происходили отколы отдельных скальных глыб от обнажений коренных пород. Причем отколы затрагивали места, где до этого не было признаков формирования осыпей, а значит, склоны обладали достаточно большой прочностью. Даже в интенсивно трещиноватых гранитных массивах, изборожденных глубокими расселинами, отрыв камней и скал происходил преимущественно в свежих породах по совершенно новым трещинам скола. Например, в зоне альпийских лугов на Аксае левый склон долины подвергся интенсивной бомбардировке отдельно падавших камней. Он был сплошь изрыт следами их ударов. Прекрасный строевой лес, покрывавший ранее склоны, был выборочно выбит этим камнепадом и напоминал рассыпанную спичечную коробку. Такая же картина наблюдалась на склонах Талгара и Иссыка. Скалы и камни летели скачками с большой силой, круша и ломая отдельные группы деревьев. Нередко полет этот был настолько стремительным, что камни срезали верхушки деревьев, не ломая их стволов. Град камней и скал, перелетевших на противоположные склоны долин, разбил мосты лесовозных дорог по обоим Талгарам и, загромоздив нижние части склонов битым лесом, сделал их непроходимыми.

Подобное явление, очевидно, не редкость при сильных землетрясениях, но тщательная документация этих случаев чрезвычайно редка. Через 50 лет после Кеминского землетрясения откол скальных глыб по совершенно свежим плоскостям при сейсмическом воздействии наблюдал В. П. Солоненко при формировании обвалов в Становом нагорье. Исчерпывающего объяснения этому нет до сих пор. В отмеченных выше случаях выколы свежих скальных глыб и «обстрел» ими долин происходили далеко в стороне от трасс разрывов, возникших на земной поверхности. Спустя 70 лет это явление остается таким же загадочным, как и во времена К. И. Богдановича, который полагал, что оно объясняется только интенсивным воздействием сейсмических волн.

Беловодское 1885 г., Верненское 1887 г., Кеминское 1911 г. землетрясения ярко продемонстрировали степень участия таких явлений в формировании облика горных стран. Смещенные подземными ударами со склонов, гигантские массы рыхлых и скальных пород создали формы рельефа, не всегда укладывающиеся в обычные представления геологов и геоморфологов. По единодушному мнению И. В. Мушкетова и К. И. Богдановича, крутосклонные цирки отрыва обвалов и валообразные конусы их отложений в совокупности с застывшими земляными оплывинами спустя годы стали совершенно неотличимы от подобных образований каровых ледников в высокогорном поясе хребтов. Похожие на морены обвально-оползневые накопления, возникшие одноактно или многоактно при сильных землетрясениях прошлого, конечно же должны исключаться из рассмотрения при воссоздании истории оледенения региона.

Не меньшую путаницу могут внести старые оплывины и в понимание формирования облика речных долин. Обычно на образование в них террасовых комплексов уходят сотни тысяч и миллионы лет. По высоте речных террас и мощности аллювиальных (речных) отложений судят о скоростях поднятий или опусканий участков хребтов, а по изгибам русел рек — о горизонтальных движениях земной коры. При Верненском землетрясении 1887 г. оплывины сформировались в считанные часы и дни, создав в долинах рек новые террасы высотой в десятки метров. Они были сложены песча-но-глинистым материалом, включающим валуны, стволы деревьев, многочисленные раковины наземных и пресноводных моллюсков, кости погибших животных, и практически не отличались от обычных лёссовых террас. Вместе с резкими изменениями формы долин, обусловленными вторжением гигантских оплывин, комплекс таких террас может во многих случаях составить неразрешимую загадку, если не знать об их возможной связи с землетрясениями. Реконструкция же истории развития речных долин по сохранившимся обрывкам таких древних террас приведет к заведомо ложным выводам.

В местах слияния оплывин нередко возникали замкнутые впадины, очень напоминавшие днища бывших озер. Например, при соединении оплывин обоих Котур-Булаков была отчленена часть долины, сохранившая свой цветущий вид. Окруженная высокими берегами и отделенная от главной долины увалом высотой 60 м, эта котловина являла собой геологический феномен, происхождение которого, по замечанию И. В. Мушкетова, невозможно было объяснить, не зная о последствиях Верненской катастрофы. И это только отдельные примеры того, как землетрясения преобразуют лик планеты. Они приводят в движение сотни миллионов кубометров грунтов на горных склонах. Обломочные накопления, возникающие вследствие этого, нередко, как мы видели, маскируются под формы рельефа, создаваемые совсем другими, гораздо более медленными геологическими процессами в течение миллионов лет. При неверной расшифровке происхождения форм рельефа, созданных сейсмогравитациг, онными смещениями грунтов, можно неправильно истолковать величину скорости врезания (по высоте псевдотеррас) рек, а значит, и интенсивности современных движений земной коры. А это важно при выборе строительных площадок под долговременные сооружения (атомные станции, высотные плотины и т. д.). Поиск месторождений россыпных полезных ископаемых в отложениях таких псевдотеррас пойдет по явно ложному направлению. Эти обстоятельства необходимо учитывать при работе в сейсмоактивных районах. Вместе с тем наличие крупных сейсмогравитационных смещений помогает определить размеры возможных в будущем областей наибольшего сотрясения при землетрясениях, что имеет большое практическое значение при оценке сейсмической опасности территорий в ходе промышленного, гражданского и особенно гидротехнического строительства.

Гнездо драконов

Памир — одна из крупнейших горных систем земного шара. Окруженная не менее грандиозными горными сооружениями Азии: Гиндукушем, Каракорумом, Куньлунем и Тянь-Шанем, она не уступает им по высоте своих скалистых вершин.

Памир представлен серией мощных, почти параллельных хребтов широтной ориентировки, осложненных хребтами меридионального направления. Его восточная часть слабо расчленена, и здесь поднятия на высоте 4 °C0 м разделены днищами широких долин и бессточных котловин. В резкорасчлененной западной части Памира хребты отделены друг от друга узкими глубокими долинами рек, принадлежащих водосборному бассейну р. Пяндж.

События, о которых пойдет речь, произошли в переходной области между Западным и Восточным Памиром, там, где в узком, глубоком ущелье, окруженная высокими обрывистыми берегами, течет р. Мургаб (от таджикского «Мург-об» — «Птичья вода»). Ниже исчезнувших уже теперь кишлаков Усой и Сарез в нее впадает полноводная Кудара, и отсюда река получает новое название — Бартанг («Высокая теснина»). Уже первые путешественники, посетившие эти края в конце ХІХ — начале XX в., были поражены их первозданной дикостью и труднодоступностью. Река, врезавшаяся в скалистые теснины, на многих участках создавала подобие каменных мешков и колодцев с крутыми, почти отвесными стенками.

По насыщенности гигантскими оползнями и обвалами это, вероятно, одно из редчайших мест, известных на Земле. Горы здесь сложены различными породами — гранитами, известняками, сланцами и другими разно, видностями, смятыми в складки и разбитыми крупными разрывами и трещинами. Быстрое вздымание земной поверхности региона на высоту от 1100 до 2700 м за последние 1,5–2 млн. лет обусловило интенсивное врезание речных долин на глубину до 1400–1700 м. Стремительный по геологическим меркам рост гор освобождение их от громадной нагрузки сплошного ледового панциря — все это способствовало разуплотнению пород, образованию крутых неустойчивых склонов со сложным профилем. В довершение ко всему сильные землетрясения (до 9 баллов) способствовали возникновению здесь гигантских оползней.

Крупнейший из них — Мургаб — по праву может быть включен в число уникальных на Земле.[11] Он возник более 10 тыс. лет назад на сравнительно пологом склоне (угол наклона земной поверхности 20–25°). Громадный массив песчаников и сланцев объемом 6–8 км3 соскользнул по гранитному основанию, наклоненному под углами 25–45°. Образовался гигантский амфитеатр с нишей отрыва длиной до 5 км, высотой 1,5–2 км и глубиной захвата склона до 800 м. Пройдя путь в несколько километров, фронтальная часть оползня Мургаб поднялась на противоположный склон до отметок 4200–4300 м и перекрыла лог с ледниковыми отложениями. Образовалась завальная плотина высотой до 1000 м, за которой вверх по течению реки разлилось древнее Мургабское озеро.

Следы таких подпрудных озер видны в главной долине Сарезского озера на высоте от 50 до 400 м над его современным уровнем. Прораны — признаки прорывов этих озер — установлены в Мургабском и Ирхтском древних оползневых перекрытиях — плотинах.

Другой оползень — Правобережный — возник несколько позже в нише Мургаба. Он имел объем до 1 км3 и состоял из четырех-пяти огромных блоков-пластин прочных песчаников, сместившихся наподобие колоды карт. Пластины шириной до 0,8 км и длиной до 1,7 км двигались по плоскостям, наклоненным под углом 30–35°. Поверхность оползня покрылась трещинами длиной от нескольких метров до 2–3 км и шириной до 0,5 м. После смещения оползневых пластин устойчивость склона была нарушена и в его верхней части произошли новый оползень объемом 20–25 млн. м3 и обвал объемом 3–4 млн. м3.

Более грандиозный по объему (2 км3) оползень Ирхт-Н сместился с правого берега р. Мургаб, перекроя ее и закрыл устье троговой долины Биром-Банд. Навстречу ему устремился другой оползень — Ирхт-ІІ — объемом до 0,05 км3, сползший с левого борта ручья Иpxт. Эти оползни несколько моложе Мургабского. Одновременно с последним произошел, видимо, оползень Безымянный-І объемом 1,5 км3, также перекрывший в незапамятные времена долину Мургаба.

Перечисленные оползни имели большую глубину захвата склонов — до 500–600 м.

В последние тысячелетия древние оползни расчленялись более молодыми. Один из них — объемом 0,5 км3 — произошел в теле оползня Мургаб. Другой — объемом до 200 тыс. м3 — возник здесь же в 1911 г. Стенки отрыва трех вторичных оползней-обвалов (до 200 млн. м3) установлены в теле оползня Ирхт, а в оползне Правобережный видны ниши отрыва оползней объмом до 40 млн. м3.

Многие из этих обвалов и оползней могли быть вызваны древними землетрясениями, как это видно на примере Усойского завала.

18 февраля 1911 г. в 18 часов 41 минуту на Памире, в западной части хребта Музкол, произошло 9-балльное землетрясение (М=7,4). Мощный подземный толчок привел в движение громадный участок Усойской горы. С ьысоты около 4500 м в долину Мургаба — Бартанга сместился гигантский оползень-обвал объемом более 2 млрд. м3 (2,2 км3). Обрушившаяся масса скальных пород завалила долину Мургаба и частично была переброшена через нее на расстояние более 5 км. Скальный гребень, венчающий самую высокую часть Усойского оползня-обвала, переместился на расстояние 2,6 км. Наклон поверхности ниши отрыва Достигал 35°. Склон был захвачен оползнем на глубину 450–500 м. В движущейся скальной массе выделялись цельные массивы длиной до 2 км и шириной до 1 км. Накрыв территорию площадью 17 км2, оползень похоронил под собой кишлак Усой. Погибло 54 человека со всем имуществом и скотом. Плотная завеса пыли закрыла ущелье на несколько дней.

В долине Мургаба возник громадный вал-запруда с поперечником от 4,3 до 5,3 км и высотой от 703 до 788 м. Из-за естественной плотины, подпрудившей р. Мургаб, прекратилось ее течение на четыре года. Возникло всемирно известное Сарезское озеро. Уже в 1913 г. длина его достигла 28 км, а глубина — не менее 128 м. В настоящее время эти цифры составляют 75 км и 500 м соответственно. Были затоплены кишлаки Сарез, Нисор-Дашт и Ирхт, на месте которых образовался глубокий залив. В озерной чаше скопилось 17 км3 воды, нависшей на абсолютной высоте 3239 м над населенными районами Бартанга, Пянджа и Амударьи. Удерживает эту воду Усойский завал. По состоянию на 1976 г. надводная площадь завала—9,2 км2, общая — 10,8 км2. Максимальное возвышение его гребня над озером — 228,8 м, минимальное — 48,5 м. Наибольшая толщина завала—744 м, минимальная — 213 м.

За прошедшие 70 лет проблема устойчивости завала, его возможного прорыва и катастрофического спуска или перелива вод Сарезского озера не раз рассматривалась самыми авторитетными комиссиями. Результаты широко освещались в печати. В деталях были изучены природные условия, которые предопределили эту катастрофу.

Оползень Усой-1911[12] возник в массиве, разбитом крупными трещинами, оперяющими мощный разлом в земной коре — Усойский взбросо-надвиг. Тело оползня представляло массив песчаников, сланцев, известняков с гипсами общей мощностью (толщиной) 200–500 м. Наклон пластов этих пород в сторону долины Мургаба (около 50°) способствовал смещению вниз гигантского пакета пластов на фронте около 4,5 км. К тому же они залегали на крутом склоне (25–30°), основание которого подмыла река, в связи с чем был удален тот упор-контрфорс, на который прежде как бы опирался скальный массив. Подмытый Бартангом, а еще раньше подрезанный древним оползнем Мургаб, склон Усойской горы потерял устойчивость.

Головы крутопадающих пластов в верхней части склона выходили в область питания снежников, при таянии которых вода фильтровалась в тело будущего оползня по трещинам, а более всего по мощной зоне дробления упомянутого разлома. Здесь, на высоте 5000 м, как гигантские чаши, собирающие воду, сформировались два ледниковых кара, глубоко вдающиеся в склон. На дне их под обломочным материалом лежат ледники с языками, обнаженными в виде отвесной стены. В днищах каров талые воды прорезали широкие и глубокие щели, по которым они проникали в скальный массив.

Под влиянием сотен тысяч слабых землетрясений, происшедших здесь с начала формирования горной страны, под воздействием двигавшихся ледников и за счет расклинивания трещин замерзающей водой скальный массив будущего оползня Усой-1911 был отчленен от коренного склона задолго до землетрясения 18 февраля 1911 г. Оно явилось поводом, но не причиной оползня. Более того, несколько десятилетий назад существовала и другая точка зрения о том, что сам усойский завал, обрушившись в долину Мургаба, мог вызвать 9-балльное землетрясение.

В. Вебер, используя карту Г. А. Шпилько, подсчитал, что масса завала могла составить 7—10 млрд. т, а смещение по вертикали, возможно, достигало 600 м. Используя эти данные, основоположник отечественной сейсмологии Б. Б. Голицын в 1915 г. получил значение энергии, выделившейся при обрушении завала, равное 2,1 — 1023—6,0-1023 эргов. По его же расчетам, энергия землетрясения 18 февраля 1911 г., определенная по записям Пулковской сейсмостанции, равнялась 4,3-1023 эргов.

В 20-х годах И. А. Преображенский, произведя заново съемку Усойского завала, определил его массу в 6 млрд. т, а величину смещения по вертикали — в 725 м. На основании этих цифр К. И. Щеткин получил значение энергии, выделившейся при смещении Усойского завала, равное 4,35-1023 эргов. Как видим, цифра весьма близкая к полученной Б. Б. Голицыным, который так резюмировал свои расчеты: «…мы можем с большою степенью вероятия утверждать, что этот обвал был не следствием, а причиной того землетрясения 18 февраля 1911 г., которое было отмечено на стольких сейсмологических станциях…»

В недавно вышедшей книге Б. А. Болта и других авторов «Геологические стихии» (перевод Б. А. Борисова, редактор доктор физико-математических наук Н. В. Шебалин) допущена неточность. В книге на с. 247 сказано, что Б. Б. Голицын, оценив энергию, выделившуюся в очаге землетрясения 1911 г., «сделал вывод, что эта энергия была так велика, что первичным было, очевидно, землетрясение, а не оползень (Усойский. — В.Х.)». На наш взгляд, переводчик, а тем более редактор ради восстановления истины обязаны были сделать ссылку на то, что в действительности мнение Б. Б. Голицына по поводу связи Усойского обвала и землетрясения 1911 г. было прямо противоположным.

Этот небольшой исторический экскурс показывает, что энергия, выделившаяся при формировании Усойского завала, была действительно колоссальной. Нет сомнений в том, что долина Мургаба — Бартанга испытала дополнительное сотрясение от гигантского удара обрушившихся скальных масс. И так повторялось не раз на протяжении тысячелетий, о чем убедительно говорят вышеперечисленные древние склоновые смещения. Не только сильные землетрясения и более слабые толчки подготавливают склоны к обрушению и провоцируют обвалы и оползни. Сами они, свергаясь с горных вершин своими миллиардно- и миллионнотонными громадами, с большой силой сотрясают окрестности, как это показано выше на примере крупнейшего в западном полушарии Земли оползня Мантаро. Этим они вносят свою лепту в увеличение трещиноватости пород и подготавливают склоны к новым обвалам и оползням.

Крупные скальные обвалы, по ряду признаков вызванные древними землетрясениями, обнаружены К. В. Курдюковым в горном обрамлении Алайской впадины, севернее района Сарезского озера. Они приурочены по существу к Зулумарт-Кызылданской зоне разломов. Ограничивающий Алайскую впадину с юга Заалайский хребет вздымается над нею почти отвесной стеной. Огромные высоты (средние около 5966 м), резкорасчлененный рельеф, очень большая крутизна склонов, интенсивно идущие процессы выветривания в сочетании с высокой сейсмичностью — все это благоприятные условия для возникновения обвалов.

Один из обвалов — Ачикташский — вероятнее всего сорвался с северного склона пика Ленина (7134 м). Предполагаемая ниша отрыва в плане имеет вид огромного амфитеатра, закрытого в настоящее время снегом и льдом. Масса обвала объемом около 1 км3 раздробленных скальных пород ринулась вниз с высоты около 7 км по долине р. Ачик-Таш и, пройдя путь от места отрыва в 20 км, вторглась в Алайскую впадину, достигнув ее центральной части. При выходе на равнину обвальная масса разделилась на три части. Они до сих пор хорошо сохранились в рельефе в виде узких гряд, протянувшихся на 8—10 км от предгорий. Застывшие обвальные языки-лопасти возвышаются сейчас на 8—10 м над дном долины. Общая площадь, перекрытая Ачикташским обвалом, составляет около 35 км2.

Соседствующий с Ачикташским Команский обвал, безусловно, представляет собой феноменальное явление. Насколько нам известно, по длине пройденного пути он не имеет себе равных на Земле. Описанные выше снежно-ледово-каменные Уаскаранские лавины выглядят карликами по сравнению с Команским обвалом. Он сорвался с Заалайского хребта из района пика Дзержинского (6713 м). Место отрыва обвала расположено на высоте 3–4 км над дном Алайской долины.

Гигантский блок скальных пород объемом 4–5 км3, отколовшись от коренного массива, обрушился на склоны. Раздробившись, он превратился в стремительно несущийся каменный вал шириной 7–8 км и высотой до 30 м. Обвальная масса, состоящая из остроугольных обломков черных алевролитов, диоритов, красных песчаников и конгломератов, громадной волной прошла поперек Алайской долины, пересекла ее и накатилась на подножия Алайского хребта, доставив сюда обломки пород, развитых исключительно на Заалайском хребте. Проделав путь длиной 30 км, каменный поток имел еще достаточно энергии, чтобы подняться вверх по склонам, преградившим ему дорогу. Поразительно то, что перед этим он перемещался по «ровной поверхности дна» Алайской впадины. В ее центральной части возникло огромное поле с характерным для обвальных масс бугристо-западинным рельефом. Высота бугров, сложенных обломками вышеупомянутых раздробленных пород, достигает 30–35 м. Площадь, покрытая Команским обвалом, составляет около 150 км.

Перемещению Ачикташского и Команского обвалов на столь значительное расстояние (20 и 30 км) от мест их отрыва способствовали значительные перепады высот (до 4 км), крутосклонный рельеф горной страны, а также захваченные в ходе обрушения и движения лед и снег. Они играли роль своеобразной смазки в основании движущегося каменного потока.

Ачикташский и Команский обвалы не могли возникнуть без вмешательства сейсмических сил, ибо в противном случае они никогда бы не покрыли столь больших расстояний, в том числе двигаясь по ровной поверхности Алайской впадины. Поэтому, вероятнее всего, эти обвалы были связаны с сильными землетрясениями прошлого.

Приблизительный возраст обвалов определяется по времени образования рыхлых ледниковых и речных отложений, на которых они залегают, и тех пород, которые перекрывают обвальные массы. Но такая благоприятная ситуация встречается не всегда. По этому признаку время возникновения Ачикташского обвала составляет более 5, но менее 10 тыс. лет тому назад, а Команского — около 10 тыс. лет.

Потенциально неустойчивые массы пород постоянно возобновляются на склонах вздымающихся горных хребтов по причине их быстрого поднятия и интенсивно идущих процессов физического и химического выветривания. Сильные землетрясения не только сбрасывают со склонов неустойчивые массы, но и готовят их к новым обрушениям. Отмеченный район Заалайского хребта—не исключение. И там, где когда-то произошел гигантский по объему Команский обвал, землетрясение, спровоцировавшее его, по-видимому, способствовало образованию новых трещин в скальном массиве. Спустя некоторое время, но заведомо менее 10 тыс. лет тому назад, Команский обвал был перекрыт новым обвалом глыб известняков, ушедшим на 7 км от места отрыва. Затем, спустя 5–6 тыс. лет, в восточной части ледникового цирка Коман снова возник обвал алевролитов и сланцев, прошедший по долине также 7 км.

А. А. Никонов, А. В. Ваков и И. А. Веселов считают Ачикташский и Команский обвалы ледниковыми образованиями (моренами), основываясь, в частности, на несходстве пород, слагающих обвальные поля и ниши их отрыва в районе пиков В. И. Ленина и Ф. Э. Дзержинского. Тем не менее эти исследователи признают высокую сейсмичность данной территории и то, что огромные массы (до 5 км) раздробленных пород были принесены в Алайскую долину именно со склонов Заалайского хребта. Поэтому вопрос о генезисе Ачикташского и Команского обвалов остается открытым.

В прошлом обвалы и оползни погребали под собой стоянки древних людей — охотников, рыбаков и скотоводов, а позднее — города и селения, перекрывая так называемые культурные слои и археологические объекты. В таких случаях можно узнать время образования склоновых смещений. Для этого из обвально-оползневых тел извлекаются остатки древних кострищ, погибшей растительности, предметы быта давно исчезнувших поколений и с помощью радиоуглеродного, археологического, лихенометрического[13] и других методов определяется приблизительный возраст прошедших событий. Если эти обвалы и оползни связаны с древними землетрясениями, то, как уже говорилось, появляется возможность предсказать наиболее вероятное место повторных склоновых смещений. При определении же их приблизительного времени возникновения может быть уточнена повторяемость сильных подземных толчков, что нередко коренным образом влияет на планирование строительства.

Но определить возраст обвалов и оползней не просто. Нужны очень благоприятные условия для сохранения в их толщах органических остатков и, что еще более важно, для их извлечения из толщи завала. Однако сама природа нередко идет навстречу исследователям. Реки прорезают обвально-оползневые тела, обнажая в береговых обрывах и склонах долин места захоронений древних поселений. Встречаются идеальные случаи, когда тело оползня-обвала ограничено сверху и снизу культурными слоями. Это когда на месте погибшей стоянки на поверхности оползня возникало новее стойбище доисторических охотников, привлеченных сюда какими-то особо благоприятными условиями существования. Возраст таких склоновых смещений датируется достаточно точно.

А. А. Никоновым на Памире найдены обвалы, включающие культурные слои возрастом 2120±270, 2290±40, 6360±100 и 7680±150 лет. В одном из слоев обнаружено большее скопление остатков стволов деревьев, обожженных только снаружи: не успев догореть, древний костер был завален обвалом.

Прекрасную возможность для датировки возраста обвалов и оползней дают следы созданных ими подпрудных озер, которые с течением времени заиливаются и прекращают свое существование. Иногда же уровень воды в них достигает гребня завала, и тогда происходят катастрофические прорывы и наводнения. Озера могут наполняться и существовать десятилетиями. По периметру озерных ванн формируются площадки-террасы с характерными озерно-речными отложениями. Высота и положение этих сохранившихся до наших дней элементов рельефа дают представление о конфигурации и размерах древних водоемов. Одним из таких мест является район оз. Яшилькуль на Памире. Оно находится южнее описанного ранее Сарезского озера, но также расположено в переходной зоне, где широкие плоскодонные долины Восточного Памира с окружающими их горами, выглаженными ледником, сменяются крутосклонными хребтами Западного Памира, возвышающимися на 3–4 км над днищами долин. Зажатое между крутыми уступами Базар-Даринского хребта и моренными холмами со стороны гор Бакчигир, озеро Яшилькуль обладает бирюзовым цветом воды и очень живописно. Оно образовалось в результате подпруды р. Аличур громадным обвалом. Существует старинная легенда об образовании озера,[14] записанная Н. Л. Корженевским в 1923 г. со слов 77-летнего жителя тех мест Казыбая: «Лет триста тому назад на месте нынешнего озера был большой и богатый кишлак. Раз вечером приходит в него усталый старик и просит пустить его ночевать. Но сколько дворов старик ни обошел, никто его не пустил к себе в дом. Наконец он постучался в последнюю, самую бедную хижину. Здесь его приютила одинокая старушка и накормила его, сварив последнюю курицу. Рано утром странник встал и сказал старухе: „Кампырчик,[15] уходи отсюда на гору“. Та послушалась и вышла из дому. Только старуха взобралась на скалы, как хлынула вода и поглотила кишлак со всем населением. И еще совсем недавно, говорят киргизы, по ночам было слышно, как в глубине озера лают собаки и ревут верблюды. Теперь это все прекратилось». И потом, много позже, от жителей тех мест можно было услышать подобное же предание. При этом сообщалось, что после образования озера по верху завала была сооружена дорога, где на одном из камней, стоящих на обочине, начертана надпись на древнем языке, рассказывающая об этой «страшной катастрофе».

До возникновения оз. Яшилькуль на его месте была широкая впадина — ледоем, принимавшая ледники, спускавшиеся с северного склона хребта Бакчигир. Затем, в период потепления, ледники растаяли, и реки врезали свои русла в скальные породы на сотни метров, образовав глубокие современные долины. Тогда-то, спустя тысячелетия после отступления ледников, и произошел Яшилькульский обвал, запрудивший р. Аличур. Масса изверженных метаморфических пород докембрия, преимущественно гнейсо-гранитов, обрушилась с левого берега долины р. Гунт, вытекающей теперь из-под завала. Толщина его у самых истоков этой реки — 50–60 м, а в 3–4 км ниже по течению Гунта составляет 140–150 м. Обвал завалил долину двумя языками с максимальным удалением их от стенки отрыва на 4,5 км.

По определениям Н. Л. Корженевского, абсолютная высота возникшего оз. Яшилькуль составила 3788 м, длина его зеркала—16,6 км, ширина на меридиане Бакчигира — 4,5 км, напротив устья Большого Марджа-ная — 2,3 км, западнее устья Малого Марджаная — около 1 км. Площадь озера — 48,0 км2, максимальная глубина—40 м. Накопление воды в озере шло до тех пор, пока не выработался постоянный, установившийся на долгие годы сток, равный притоку. Вытекающая из-под завала р. Гунт имеет ступенчатый продольный профиль своей долины. Чередование крутопадающих участков ее русла с озеровидными расширениями говорит об интенсивной глубинной эрозии (размыве), особенно значительной в нижнем «бьефе» завала, где отмечены пороги и водопады. Реке Гунт осталось пропилить обвальную массу толщиной 35–40 м, чтобы начался катастрофический прорыв и спуск оз. Яшилькуль. На это уйдут столетия.

Но вернемся ко времени образования озера.

Отмеченная выше древняя дорога действительно была обнаружена на завале. Она представляла собой остаток старой караванной тропы, которой уже давно не пользуются местные жители. На одном из участков тропы были найдены две плоские глыбы с письменами на арабском языке. Наиболее крупная из них — глыба гранита размером 10x4x2,5 м — была поставлена как бы специально для обозрения идущими путниками. Надпись на ней гласила: «…в честь (бога) построена дорога эмиром Ахмедом, сыном султана Текина, в год 590-й от бегства посланника (аллаха), да будет над ним мир». Тщательное изучение находки показало, что надпись относится к 1193–1194 гг. Как полагают В. П. Демидчик и другие исследователи, древняя дорога была построена в XII в. взамен старой военной или торговой магистрали, проходившей ранее по долине р. Гунт и разрушенной Яшилькульским обвалом. Таким образом, его возраст составляет не менее 800 лет.

Возникновение обвала вряд ли следует отодвигать на тысячи лет к началу послеледниковья. Слагающие завал обломки и глыбы гранитогнейсов от 30 см до 12 м в поперечнике имеют остроугольные края, «покрыты черной блестящей коркой пустынного загара» и лишены почвенно-растительного слоя. В условиях высокогорья при интенсивно идущем физическом выветривании длительное сохранение остроугольных граней скальных глыб, конечно же, невозможно. Возобновление дороги в XII в. на месте старой, по-видимому имевшей какую-то связь с основным шелковым трактом, проходившем в районе больших водных магистралей, также может говорить об образовании Яшилькульского обвала в историческое время.

Наконец, не сказала еще последнего слова подводная археология. Если верить легенде, на дне Яшилькуля покоится целый кишлак. Один из крючкообразных полуостровов на озере между его притоками Большим и Малым Марджанаем назван «Кампырчик» — по имени единственной якобы уцелевшей во время катастрофы жительницы. Этот полуостров у местного населения известен как место, «с которым связана легенда о происхождении озера». Оставим предубеждения и поверим в ее реальность. Ведь нередко в легендах и преданиях отражена действительность далекого прошлого. Разве не по следам легендарных событий 2,5-тысячелетней давности, описанных Гомером в его бессмертной «Илиаде», шли археологи Г. Шлиман, В. Дёрпфельд и К. Блеген, откопавшие г. Трою на холме Гиссарлык? Достаточно извлечь со дна озера предметы быта древних поселенцев, чтобы стало известно время образования Яшилькульского обвала.

В предыдущие тысячелетия ему предшествовал еще более мощный обвал. Он сорвался с левобережья р. Гунт и, переметнувшись через долину, поднялся на ее правый борт гораздо выше места расположения Яшилькульского обвала. В результате возникло древнее подпрудное озеро, оставившее свои следы в виде террас на склонах гор. А. А. Никонов обнаружил на этих террасах культурный слой стоянки древних людей «с орудиями мезолитического времени». Сохранившиеся в слое угли костров, пылавших здесь тысячелетия назад, имеют возраст, определенный радиоуглеродным методом в 7300±700 лет. Обвал же произошел раньше, около 7–9 тыс. лет назад, и скорее всего был связан с сильным землетрясением.

Древние обвалы и оползни Средней Азии

Многие горные районы Средней Азии известны своей высокой сейсмичностью. Здесь часты сильные (до 9 баллов и более) землетрясения. Выше мы уже упоминали о крупнейших сейсмических катастрофах — Верненской и Кеминской, происшедших на рубеже XIX и XX вв. Сопровождавшие эти подземные толчки грандиозные обвалы и оползни конечно же были обычными явлениями в долгой геологической истории региона. Не раз в далеком прошлом древние землетрясения сбрасывали со склонов к подножиям гор неустойчивые массы рыхлых и скальных пород.

Громадные оползни обнаружены А. В. Количко и В. Н. Филь в долине р. Вахш, которая имеет ширину до 3 км, глубину 800—1000 м и склоны крутизной до 40–45º. Наиболее крупный оползень находится в правом ее борту, в 5 км ниже устья р. Обигарм. Он сформировался несколько сот тысяч лет назад в зоне Ионахшского разлома. Здесь породы северного крыла Кирбичской синклинали круто наклонены к реке и долгое время находились в таком метастабильном состоянии, поскольку у основания склона они «подпирались» южным крылом упомянутой складки. Постепенный подмыв рекой и выветривание этого природного контрфорса-упора уменьшили его толщину, в то время как лежащие выше крутонаклоненные в сторону долины слои постоянно находились под действием сдвигающих сил, увеличивающихся в результате столь частых здесь землетрясений. В результате скальный блок известняков и аргиллитов объемом 300 млн. м3 соскользнул по поверхности напластования пород и обрушился в долину Вахша.

Другой оползень в известняках, аргиллитах и гипсах, имевший объем до 30 млн. м3, произошел не более 10 тыс. лет назад и деформировал правый борт долины Вахша в 10 км ниже Байпазинского гидроузла. Оползневой амфитеатр вытянут вдоль склона на 900 м. Отрыв произошел на высоте от 300 до 900 м, а поверхность оползания залегала на глубине 40 м.

Возникновению оползней, соскальзывающих по плоскостям напластования пород, способствуют проникающие по трещинам дождевые и талые воды в верхних частях склонов к плоскостям их смещения, что особенно ярко проявилось в 1969 г., когда выпало аномально большое количество осадков. Тогда возникли оползни, объем которых достигал 1 млн. и даже 30 млн. м3. Всего же в долине Вахша такие оползни сместили к подножиям склонов не менее 1,5 млрд. м3 грунтов.

Более широким распространением в районе пользуются оползни, у которых поверхности смещения закладываются по тектоническим трещинам и секут плоскости напластования слоев. Объем оползших скальных масс достигает сотен миллионов кубических метров, хотя в долине Вахша такие оползни встречаются редко и объем их не превышает 50 млн. м3.

Из тех объемов смещенных пород, что поддаются учету, только в долинах рек Сурхоб, Вахш, Обигарм и Иляк смещено огромное количество грунтов — не менее 60 млрд. м3 (60 км3).

В высокогорных областях Киргизии, там, где сходятся отроги хребтов Чаткальского, Ферганского и Таласского Алатау, обнаружена серия древних обвалов и оползней, предположительно вызванных сильными землетрясениями далекого прошлого. 10 тыс. лет тому назад, когда в долинах растаяли ледники и горные склоны лишились ледовых контрфорсов-упоров, началось разуплотнение массивов скальных пород, раскрытие трещин, неоднократно заполнявшихся талыми во-Аами. Периодически замерзая в трещинах, вода превращалась в миллионы ледяных клиньев, медленно, но чепрерывно дробивших скальные массивы, и без того Разбитые подчас до состояния тектонической муки в зонах мощных разломов.

В условиях резкорасчлененного рельефа, крутых склонов и высокой сейсмичности обвалы и оползни — явления довольно обычные, но наиболее крупные из них относятся к разряду сейсмогравитационных не только из-за больших объемов смещенных скальных пород, но и потому, что, выстроившись в цепочку в зоне разлома, они нередко становятся немыми свидетелями его недавнего обновления в ходе сильных землетрясений.

Такие склоновые смещения были изучены Ю. Д. Матвеевым в зонах Талассо-Ферганского, Карасуйского и Кокджарсайского разрывов.

Один из оползней-обвалов обрушился с левого борта долины р. Карасу, протягивающейся вдоль главного сместителя Талассо-Ферганского разлома. Место срыва находится в 60 км от устья р. Карасу-восточная. Сейчас оно имеет вид громадного цирка длиной 1200 м при глубине вреза в склон до 200 м. Эта ниша отрыва возвышается на 800–900 м над долиной р. Карасу. Обрушившиеся с такой высоты 250 млн. м3 сильно трещиноватых известняков и глинистых сланцев создали плотину, подпрудившую реку. Возникло озеро. Оползень-обвал перекрыл 60-метровую среднечетвертичную террасу, и в то же время он сам уже размыт и в его теле сформировалась пойма и первая терраса р. Карасу. По этим признакам возраст оползня-обвала — несколько десятков тысяч лет, о чем говорит и 40-метровая толща рыхлых отложений, накопившихся в озере Карасу со дня его образования.

Крупные обвалы и оползни были обнаружены непосредственно в районе устья р. Карасу-восточная. Они приурочены к зоне Карасуйского разлома. За последние миллионы лет известняки, слагающие северный борт одноименного грабена, были надвинуты по разлому на глинистые породы — алевролиты. В результате образовался крутой борт долины с углами наклона до 40°. Надвигавшиеся известняки чрезвычайно сильно раздробились и оказались расчлененными густой сетью трещин. Это и предопределило возникновение здесь Каракольского оползня. Более 10 тыс. лет назад он сорвался с крутого северного борта долины, образовав грандиозную нишу отрыва длиной по склону 1500 м и высотой 900 м. Около 50 млн. м3 сильновыветрелых пород, среди которых преобладали пакеты известняков объемом до 500 тыс. м3, перемешанные со щебнем, обрушились в долину, образовав запрокинутую оползневую ступень. Завалив полностью древнюю долину р. Карасу на участке смещения, оползень переметнулся на противоположный берег. Высота обвальной плотины, перегородившей реку, составила более 175 м, затем при многократном переливе воды через гребень завала он был прорван и снивелирован. Его остатки возвышаются на 75 м над современным руслом реки.

Уникальные, редкие по типу проявления оползни и обвалы нескольких генераций обнаружены в устьевой части долины р. Карасу-восточная при ее впадении в р. Нарын. Объем обвально-оползневых масс, представленных глыбами и отдельными блоками известняков размером до 10x90 м, достигает 30 млн. м3. Поверхности срыва до сих пор хорошо сохранились. Завалив долину древней Карасу, обвалы и оползни создали подпрудное озеро, в котором накопилось до 120–140 м осадков. И все же это были обычные, хотя и крупные оползни и обвалы, возможно вызванные сильными землетрясениями.

Склоновые смещения необычного типа имеют здесь возраст порядка многих сотен тысяч лет. От этих древнейших оползней, происшедших в самом начале четвертичного времени, конечно же не сохранилось стенок отрыва. В рельефе они выражены в виде широтных валов, возвышающихся на 290 м над урезом р. Нарын. Длина линии, вдоль которой возникали грандиозные оползни, могла достигать десятков километров, а высота движущихся по земной поверхности скальных блоков — 300 м. Они как своеобразные каменные айсберги откалывались от материнского массива. Дело в том, что сотни тысяч лет назад Карасуйский надвиг испытал, по-видимому, обновление, сопровождавшееся сильными землетрясениями. Именно «надвиганием массива известняков на грабен», по мнению Ю. Д. Матвеева, была подготовлена почва для возникновения здесь крупных оползней объемом до нескольких десятков миллионов кубических метров. Как гигантский язык, верхнее крыло Карасуйского надвига медленно выползало из недр на земную поверхность по плоскости, наклоненной под углом 50–60°. Его фронтальная часть нависала на какое-то время над Долиной-грабеном огромным козырьком, с которого затем и срывались скальные оползни, скользившие по плоскостям, наклоненным под углом 10–20°. Древняя Долина Карасу была перегорожена. Образовалось озеро, воды которого сначала переливались через запруду, а потом прорвали ее. Оползни создали хаотические нагромождения, лежащие на красноцветных отложениях Карасуйского грабена.

То, что в этом районе действительно могут возникать оползни и обвалы, подобные описанным, подтвердило 9-балльное Чаткальское землетрясение, происшедшее 2 ноября 1946 г. Оно произошло вблизи оз. Сарычелек, кстати сказать тоже весьма загадочного происхождения. В 70 км от эпицентра, в зоне Кокджарсайского взбросо-надвига, ограничивающего с севера Сарыкамышский грабен, подземный толчок вызвал образование крупного обвала, перегородившего русло р. Нарын. На этом участке река протекает в глубоком ущелье, прорезающем быстро растущий Ферганский хребет. Обвал произошел на склоне крутизной 40–50°, сложенном известняками, интенсивно разбитыми трещинами. Они вместе с плоскостями напластования наклонены вниз по склону, так же как и разрывы, оперяющие Кокджарсайский взбросо-надвиг. По одному из них, наклоненному под углом 70–80°, и заложилась верхняя часть поверхности отрыва Сарыкамышского обвала, а ниже она совпадала с трещинами напластования и параллельными им разрывами с более пологими углами наклона — до 44°. Подготовленный к обрушению блок извертняков объемом до 1,8 млн. м3 практически со всех сторон был отчленен от коренного массива мощными трещинами и в момент землетрясения потерял устойчивость. Сорвавшись с высоты 950—1400 м, скальный блок упал на осыпи, пропитанные влагой осенних дождей. Он раздробился на глыбы и щебень и вместе с осыпным материалом ринулся вниз, в долину Нарына. Объем движущейся массы «возрастал как в снежной лавине». Часть обвала взметнулась над южной стенкой древнего обвального цирка и, используя ее как трамплин, «подобно прыгающей лавине», перелетела через долину, завалив русло и террасы на обоих берегах реки. Другая часть обвала ударилась о южную стенку упомянутого цирка и, отразившись от нее, стала смещаться вместе с осыпями в виде осова, создавшего в русле Нарына плотину высотой до 60 м. Общий объем Сарыкамышского обвала-осова составил 4–5 млн м3.

Населенные пункты в Кетмень-Тюбинской котловине оказались под угрозой затопления в случае прорыва подпрудного озера, и поэтому плотина была взорвана.

Подобные обвалы-осовы в прошлом не раз происходили на этом участке долины Нарына. По крайней мере следы четырех таких завалов с возрастом до сотен тысяч лет устанавливаются достоверно. Завальные плотины, возникавшие при этом, достигали высоты 40–50 и даже 100 м. А если учесть, что Сарыкамышский обвал произошел также в древнем обвальном амфитеатре, то вслед за Ю. Д. Матвеевым можно допустить, что катастрофические землетрясения, подобные Чаткальскому 2 ноября 1946 г., а возможно, и более сильные, происхбдили здесь не раз и именно они были поводом для крупных склоновых смещений.

Там, где «двигались горы»

Вечером 16 декабря 1920 г. провинцию Кансу в Китае постигло бедствие, равное которому трудно найти в истории народов. Гигантское по силе землетрясение с М=8,5 охватило огромную густонаселенную территорию. Оно произошло в области сплошного развития рыхлых лёссовых пород. Район наибольшего разрушения имел размеры 240x280 км (!) и включал 10 городов и многочисленные деревушки. Большинство из них исчезло, заваленное оползнями чудовищных размеров. Всего же было разрушено несколько сот городов и поселков, убито и погребено под оползнями по разным данным от 100 до 200 тыс. человек.

Землетрясение произвело такие изменения в рельефе, что А. Клоузу и Е. Маккормику, обследовавшим район бедствия, казалось, что они попали «на планету, находящуюся на стадии формирования». Чем же были вызваны такие необычные впечатления?

Значительная часть потрясенной территории представляла высокое слабовсхолмленное плато, сложенное крепкими вулканическими породами, на которых залегал мощный слой рыхлых лёссовых отложений. В момент главного сейсмического удара и последующих подземных толчков (афтершоков) скальное основание испытало сильную вибрацию, и лежащие на нем несвязные лёссовые грунты буквально потекли с крутых склонов холмов, долин и ущелий. По показаниям очевидцев, в некоторых местах образовались настоящие земляные реки (сухие лавины). Они ниспадали каскадами с уступов, как настоящие водопады, образуя воронки и водовороты.

В окрестностях городов Цингнинга и Пинглянга, в крутых обрывах и на склонах холмов, сложенных лёссом, находились тысячи пещерных жилищ, в которых ютились местные жители. Сухие лавины и огромные оползни увлекли за собой эти эфемерные убежища и заживо погребли десятки тысяч несчастных вместе с их домашним скотом и скарбом.

В другом месте огромный оползень («целая гора») разорвал дорогу с растущими по краям тополями и переместился почти на 1,5 км, не разрушив даже птичьих гнезд на деревьях. И наоборот, в этом районе оползень, захвативший участок склона шириной до 400 м, уничтожил тополиную рощу, выворотив деревья вверх корнями.

В районе г. Свен с населением в несколько тысяч человек при обрушении зданий погибла 1/10 населения. Другие 9/10 жителей чудом спаслись, когда ринувшиеся в долину земляные чудовища, оторвавшись от материнского склона, неожиданно остановились и зависли над городом на крутом обрыве. И только последовавший за главным подземный удар сбросил их вниз. Ниши отрыва этих оползней зияли на склонах выемками шириной до 800 м, напоминавшими след от гигантской лопаты. Сползшего грунта, завалившего Свен, хватило бы, чтобы закрыть несколько квадратных километров днища долины. Расположенная вблизи Свена деревня с несколькими сотнями жителей была погребена под двумя оползнями, образовавшими подпруженное озеро длиной до нескольких километров.

В районе городов Цингнинга и Хвейнинга на территории, охваченной полуокружностью с диаметром 32 км, произошло 17 огромных оползней. Они поразили также большой район в сотнях километров на запад от г. Хвейнинга и в 100 км севернее г. Цингнинга. Эти оползни, как и описанные, разрушили, погребли или перенесли на другое место деревни с их жителями, запрудили русла рек, образовав временные озера, и оставили в рельефе неизгладимые отметины, названные китайцами «следами богов». Оставшиеся в живых свидетельствовали, что «горы ходили».

Судя по летописям, только два землетрясения, происшедшие за последние 4 тыс. лет, могли сравниться по силе и разрушительным последствиям с событием 1920 г. Одно из них произошло во время правления династии Танг 1200 лет назад, опустошив территорию севернее провинции Шанси, в 320 км восточнее района, пострадавшего в 1920 г. Другое разразилось 3000 лет назад в районе Мингса — юго-восточнее границы между провинциями Кансу и Сенфу. Древние скульптуры все еще хранят следы разрушений от этих двух толчков.

Те же летописи говорят, что подземный дракон китайской мифологии шевелит хвостом каждые 300 лет, производя в стране опустошения и до неузнаваемости изменяя ландшафт потрясенных территорий.

Крупнейший на Земле

Около 2000 лет назад на юго-западе Ирана, в горах Загрос, произошел уникальный оползень-обвал. Размеры его выходят далеко за рамки обычных представлений о склоновых смещениях, и он по праву может быть назван крупнейшим на Земле.[16]

Южнее г. Керманшах хребты Кабир-Кух, Кух-Дуваруш и Кух-Киалан ограничивают с юго-запада и северо-востока долину р. Сеймерре, давшей название оползню-гиганту. Сама долина вложена в ядро крупной синклинальной складки, состоящей из пород эоцена и меловых известняков. Ее крылья образуют склоны отмеченных хребтов.

Отрыв громадного пакета известняков произошел на высоте более 2000 м, между пиками Филиман-Кух и Кух-Латанар. Часть стенки отрыва, имевшей первоначальную длину не менее 14,4 км, до сих пор выражена в рельефе в виде крутых уступов на склоне хр. Кабир-Кух. Смещение пакета известняков мощностью 300–450 м происходило по плоскостям напластования в толще пород, наклоненным в сторону реки. Соскользнув со склона, скальная часть оползня Сеймерре вторглась в долину и захватила верхний слой русловых отложений. Как нож гигантского бульдозера, толкая впереди себя эту рыхлую массу, дробясь и перемешиваясь с ней, оползень Сеймерре двинулся в направлении хр. Кух-Дуваруш. По днищу долины р. Сеймерре шириной по фронту 14 км «катился» скально-земляной вал высотой 300–400 м. Пройдя от места отрыва на вершинах хр. Кабир-Кух расстояние в 13 км, он накатился на отроги хр. Кух-Дуваруш высотой около 600 м. Взметнувшись над ними, многосотметровая земляная волна перехлестнула через хребет и погребла его под собой. Но, даже натолкнувшись на такое препятствие и преодолев его, оползневой вал прошел еще 3 км.

Таким образом, путь оползня составил 16 км. Он покрыл территорию площадью 165 км2 с периметром 70 км. Объем его достиг 20 км3. Смещение оползня по вертикали превысило 1500 м.

Как установили Дж. Харрисон и Н. Фалькон, движение оползня имело скорее всего характер скольжения не только в самом начале, на склонах хр. Кабир-Кух, но и в завершающей стадии. Об этом говорят лежащие на самом конце оползневого языка крупные, величиной с дом, хорошо сохранившиеся скальные блоки кубической формы с четкими гранями отрыва. Сорвавшись с вершин хребта и проделав путь в 16 км, они не раздробились на мелкие осколки, что, конечно, было бы невозможно при их многократном перекатывании. Скольжению оползня на такое большое расстояние могли способствовать рыхлые русловые отложения долины р. Сеймерре, на которые он обрушился и которые использовал в качестве своеобразной смазки. Это позволило ему проделать многокилометровый путь по ровной поверхности, подняться на высоту 600 м над скальным отрогом и перевалить через него. Не исключено, что оползень Сеймерре двигался на своеобразном громадном грохоте, как это случилось, например, при Чилийском землетрясении 1960 г. Возможно также, что часть пути он проделал на воздушной подушке. Достоверно установить это не удалось. Но одно несомненно. Как считают Харрисон и Фалькон, гигантские блоки, перемещенные на большое расстояние и сохранившие свою целостность, двигались «не иначе, как в составе целого пласта, где они были защищены от разрушительных толчков и от чрезмерного трения, которое быстро бы округлило их углы».

Часть долины р. Сеймерре была завалена оползневыми массами. В ней и в долине р. Кашган возникли подпруженные озера Сеймерре и Джайдар.

Тысячелетия спустя озера заполнились осадками и были спущены. Впадина оз. Джайдар имеет площадь 40 км2, и сейчас илистые отложения залегают в ней на высоте 720 м над уровнем моря. До подпруды оползнем р. Кашган текла в юго-западном направлении к месту ее впадения в р. Сеймерре. На своем пути она, вероятно, выработала ущелье в хр. Кух-Дуваруш. Оползневая масса завалила ущелье и старую долину реки до такого уровня, что вода во вновь возникшем оз. Джайдар, не будучи в силах прорвать гигантскую плотину, нашла выход в соседнюю впадину в хр. Кух-и-Малах, параллельном долине р. Сеймерре. Р. Кашган потекла на северо-запад, прорезала ущелье в отрогах хр. Кух-и-Малах и, обогнув край оползня, влилась в оз. Сеймерре.

Оз. Сеймерре заполнило часть речной долины длиной около 40 км и максимальной шириной до 11 км. Площадь озера составила, очевидно, не менее 200 км2. Уровень его поднялся до абсолютной отметки 675 м, после чего начался перелив воды через оползневую плотину. Ранее при движении оползня в его теле возникла впадина, почти параллельная фронту хр. Кабир-Кух. Перелившись через край завала, вода озера прорвалась в эту впадину и с течением времени промыла в обломочной массе узкое, почти прямолинейное ущелье. Текущая в нем теперь р. Сеймерре врезала свое русло в тело оползня в некоторых местах на 120 м. Крутые стенки ущелья дают прекрасную возможность видеть разрез оползня. Он состоит из угловатых скальных обломков, вкрапленных в массу пылеобразных частиц. Это типичная сыпучая брекчия. Вниз по разрезу размер обломков уменьшается, и они превращаются в наимельчайшую горную муку. В южной части, ближе к подножиям хр. Кабир-Кух, в разрезе видно несколько громадных блоков (пакетов) ненарушенных слоистых скальных пород, соскользнувших со склона. В 10 км от реки оползневой язык состоит преимущественно из обломков размером до 9 м в поперечнике. Реже встречаются более крупные глыбы. Некоторые из них настолько велики, что были бы способны одним ударом развалить на куски здания сторожевых башен, построенных в этих местах. Дело в том, что неровный оползневой рельеф с его многочисленными холмами и западинами создавал прекрасные возможности для внезапного нападения разбойников из засады на проходившие караваны.

Унылый ландшафт огромного поля нагроможденных скальных глыб оживляется цепочками ярусных бессточных озер. На склонах оползневых холмов встречаются карстовые пещеры, собирающие местные водотоки.

Один из пределов возраста оползня Сеймерре устанавливается по остаткам древнего моста недалеко от современного устья р. Кашган. По историческим данным, он был построен 2000 лет назад в ущелье, прорезанном р. Сеймерре в скальных породах уже после того, как она прорвалась через оползневой завал.

Причиной возникновения столь грандиозного оползня могло быть сильное землетрясение. Территория Ирана известна своей современной и древней высокой сейсмичностью. Одно из недавних землетрясений — Тобас-е-Голшанское — 16 сентября 1978 г. силой 9—10 баллов (М=7,7) произошло в провинции Хорасан. Землетрясение случилось после 1100-летнего сейсмического затишья в этом районе и ярко продемонстрировало активность зоны Тобасского разлома. Последующее изучение провинции Хорасан позволило М. Бербериану обнаружить целый ряд неизвестных Ранее эпицентральных областей сильнейших землетрясений прошлых веков.

Оползень Сеймерре расположен в зоне влияния сейсмически не менее активного разлома Загрос. Последний трассирует стык двух литосферных плит — Аравийской и Персидской. В области их столкновения накапливаются мощные упругие напряжения, которые снимаются в ходе землетрясений. Наибольшее число их эпицентров сосредоточено в юго-западной части зоны разлома Загрос. Здесь же обнаружен и оползень Сеймерре.

Подземные толчки могли способствовать возникновению и других достаточно крупных оползней, многочисленных в этом районе.

Оползень, подобный Сеймерре по механизму образования, но меньших размеров, обнаружен в области Кухгалу. Аналогичный оползень, прошедший путь в 2,5 км и заваливший узкую долину, наблюдался в 1933 г. на склонах Кух-и-Дина. В древнейшие времена в горах Кух-и-Уштаринан со склона величественного пика с абсолютной отметкой 4200 м сорвался оползень, упавший в долину с высоты 1800 м. Он перегородил реку и создал оз. Гаалан-Гаар — самое большое в этих местах. В 1917 г. здесь же произошел другой оползень, вновь подпрудивший реку, в результате чего возникло новое озеро.

Таким образом, в иранской провинции Лурестан не только находится крупнейший в мире древний оползень Сеймерре, но и практически постоянно формируются новые оползни, что является нормальным явлением для сейсмически активной горной области.

Оползни в Гималаях

Причины возникновения этих склоновых смещений неизвестны, так же как геологические и другие условия их образования. Но они могли быть вызваны нередкими в этом районе землетрясениями, о чем косвенно говорит объем одного из них.

В конце прошлого столетия в Гималаях, в долине небольшой р. Бирреганга, что расположена в Кашмире, произошел крупный оползень-обвал. 22 сентября 1893 г. огромная масса скальных пород обрушилась в долину, пройдя путь в 1,5 км. Возникшая пылевая завеса на некоторое время закрыла все вокруг, и жители деревни Гохна не могли понять, что случилось. Когда пыль осела, толщина ее слоя достигала нескольких дюймов.

18 ноября 1893 г. в этом же районе возник еще более грандиозный оползень. Он завалил долину, подпрудил реку и создал плотину длиной 3,2 км, шириной 1,6 км и высотой 300 м. Таким образом, можно предполагать, что объем его приближался к 1,5 млрд. м3, или к 1,5 км3. Размер обломков доломитов, слагающих плотину, колебался от нескольких сантиметров в поперечнике до блоков объемом до 54 м3 и больше. Возникшее водохранилище наполнялось, и рано или поздно вода должна была перехлестнуть плотину. Специалисты тщательно высчитали это время и приняли все меры для спасения людей от наводнения. В каждом городе и деревне, расположенных ниже по течению Бирреганги, установили каменные столбы-указатели, на которых была отмечена высота возможного подъема воды во время ожидавшегося наводнения. Рано утром 25 августа 1894 г., спустя почти год после оползня, уровень воды в подпружен-ном озере приблизился к верхней отметке плотины, и она стала перехлестывать через гребень завала, затем плотина была прорвана, и водяной вал ринулся в долину. За 24 часа уровень воды в водохранилище снизился на 117 м. Через проран в плотине перелилось астрономическое количество воды — около 270 млрд. м3 (270 км3). Города и деревни ниже по течению, в том числе г. Сринагар, были стерты с лица Земли, и только благодаря хорошо организованной системе предупреждения удалось избежать жертв.

На дне океанов

Под уровнем океанов скрыты громадные хребты, высоты которых нередко превосходят высоты гор на материках. Даже гигантские горные системы Анд и Гималаев с их вершинами в 6000–8000 м уступают по протяженности и высоте скалистых пиков их собратьям, почти полностью скрытым в глубинах океанов. Более чем на 60 тыс. км протянулись срединноокеани-ческие хребты, рассеченные в их центральных частях громадными продольными трещинами-рифтами.

Высота подводных хребтов нередко достигает 7000—10 000 м и даже более, что на километры превышает высочайшую континентальную вершину земного шара—г. Джомолунгму (Эверест, 8848 м).

Марианский желоб, протянувшийся вдоль одноименных островов в западной части Тихого океана, имеет длину около 1 500 тыс. км, V-образный профиль, плоское дно шириной 1–5 км и крутые (до 9°) склоны. Марианский архипелаг — вулканического происхождения. Его восточные шесть коралловых островов, покоящиеся на вулканических основаниях, отделены от отмеченного желоба склоном с пологой верхней частью, покрытой мощным слоем рыхлых осадков, и значительно более крутой нижней, примыкающей к Марианскому желобу. Глубина последнего достигает 11 022 м.

В отмеченных случаях, как и на большей части периферии Мирового океана, наблюдается ситуация, когда над крутым континентальным склоном залегает мощная толща пропитанных водой рыхлых отложений, наклоненных в сторону абиссальных глубин и готовых прийти в движение. То же установлено прямыми наблюдениями (включая бурение) в Красном море советскими экспедициями с применением аппаратов «Пайсис». Здесь верхняя шельфовая ступень красно-морского рифта покрыта 200—300-метровой толщей рыхлых водонасыщенных осадков, залегающих на плотных доломитизированных породах. Ниже следует континентальный склон крутизной до 14°, переходящий на глубинах от 1200 до 1600 м в уступ, наклоненный под углом более 40°. И все это нависает над центральной частью рифта, разбитой на гигантские блоки разломами и ограниченной вертикальной стеной высотой 450 м. Сходные и даже более впечатляющие картины поистине грандиозных провалов, отвесных скалистых пиков и крутосклонных конических вершин описывают участники подводной экспедиции «Фамус» в районе Срединно-Атлантического хребта. В таких условиях возникновение подводных обвалов, оползней и селей (турбидитных потоков), срывающихся с гигантских скальных обрывов, представляется вполне естественным. В моменты столь частых на срединно-океанических хребтах сильных (8–9 баллов и более) землетрясений и подводных или надводных вулканических извержений по склонам хребтов мчатся огромные змеевидные тела субаквальных лавин, прыгающих с уступов континентального склона в абиссальные глубины океана. Уместно заметить, что при сильных землетрясениях на материках обвально-оползневая опасность резко увеличивается на склонах крутизной 15° и более. Интенсивность сотрясения на таких участках резко возрастает, и даже в сухих скальных грунтах при благоприятной геологической ситуации могут возникнуть громадные обвалы и оползни.

На дне океанов породы постоянно пропитаны водой, которая под громадным давлением загоняется в образующиеся при землетрясениях трещины в рыхлых и других образованиях, облегчая отрыв и без того неустойчивых водонасыщенных блоков. В рейсе 78Б в 1981 г. американского научно-исследовательского судна «Гломар Челенджер» были получены доказательства высокой проницаемости не только рыхлых отложений, но и всего базальтового слоя на океаническом дне, облегчающей циркуляцию в них морской воды.

Турбидитные потоки (субаквальные сели), представляющие собой пришедшие в движение огромные водонасыщенные массы рыхлых пород на дне океанов и морей, не раз возникали при землетрясениях и фиксировались по разрывам подводных кабелей телефонной и телевизионной связи.

Рельеф дна западной части Соломонова моря — район зарождения подводных оползней и турбидитных потоков (по Д. С. Краузе и др., 1970)

При землетрясении Гранд-Банк 18 ноября 1929 г. (9—10 баллов, М=7) за 13 часов 17 минут было разорвано 12 линий таких кабелей,[17] находящихся на удалении до 800 км от эпицентра. Последовательность, с которой рвались эти кабели, а значит, и прерывалась связь, позволила установить скорость движения потоков, равную на континентальном склоне около 90 км/ч, а в пределах абиссальной равнины — 36 км/ч. Объем рыхлых пород, вынесенных потоком, составил, по предположению, 100 млрд. м3 (100 км3), и они распределились на площади 100 тыс. км2 слоем толщиной 1 м! Таким образом, объем этого гигантского подводного оползня,[18] превратившегося в турбидитный поток, мог почти в 5 раз превышать объем величайшего на Земле оползня Сеймерре.

Субаквальные сели, возникшие при Алжирском землетрясении 9 июня 1954 г. (9 баллов, М=63/4), разорвали пять линий подводных кабелей, находящихся в 60—100 км от побережья Алжира. Скорость их Движения на континентальном склоне достигала 60 км/ч, а в более глубоководной части — 8 км/ч.

В Колумбии турбидитные потоки, срывающиеся с подводного склона дельты р. Магдалена, 17 раз за 26 лет разрывали подводный кабель, проложенный здесь на глубинах 1000–3000 м.

Одним из наиболее изученных районов является Новобританский желоб в Океании, подходящий с запада к уже упомянутому выше Соломонову желобу. Проложенные по дну рва телефонные кабели были разорваны турбидитными потоками при землетрясениях 1966 и 1968 гг. Многочисленные донные пробы и фотографии участков повреждения кабелей, полученные Д. С. Краузе и его коллегами, позволили понять условия образования, последовательность и динамику турбидитных потоков.

Новобританский желоб протягивается вдоль северного контура глубоководной впадины, граничащей с Новой Гвинеей на западе, о-вом Новая Британия на севере и Соломоновыми островами на востоке. Регион отличается очень большой тектонической подвижностью, сопровождаемой сильными землетрясениями, недавней интенсивной вулканической деятельностью, резкорасчлененным подводным и наземным рельефом. Столь частые здесь тропические ливни способствуют быстрой эрозии и вынесению большого количества илистых и песчано-глинистых осадков в море. Большая часть осадков скапливается в дельтах рек. Наиболее крупная из них — р. Мархам впадает в залив Хьюон, и в ее приустьевой части сосредоточивается основная масса рыхлых отложений, залегающих на шельфе и континентальном склоне и становящихся затем источником турбидитных потоков. Батиметрия желоба благоприятствует их движению. На западе он раздваивается. Главная из его ветвей вклинивается в залив Хьюон и в виде подводной долины подходит к устью р. Мархам, образуя своеобразный лоток, готовый принять для спуска в абиссальные глубины рыхлые осадки. Другая ветвь уходит в направлении пролива Витязь, где она образует плоскодонную впадину, в которой также накапливаются рыхлые отложения, в том числе оползневые и турбидитные, поступающие с полуострова Хьюон и вулканических районов Новой Британии. Таким образом, над глубоководной частью Новобританского желоба нависают две мощные линзы осадков: одна — в устье р. Мархам, другая — у его северо-западного края, в плоскодонном расширении. Достаточно сильного землетрясения, урагана, столь нередких в этих краях, чтобы неустойчивые, рыхлые массы пришли в движение.

Район Соломонова моря, куда входит Новобританский желоб, отличается высокой сейсмической актив; ностью. Здесь происходит 5—10 % всех землетрясении планеты, способствующих образованию турбидитных отоков. Грунты на морском дне испытывают не только воздействия многочисленных местных подземных толчков, но и сотрясения от отдаленных очагов землетрясений. Трудно сказать, какой силы должно быть потрясение, способное вызвать оползание грунтов на подводных склонах. В наземных условиях в зонах наибольшего сотрясения при сильных подземных толчках склоны, казалось бы подготовленные к обручению, нередко не теряют устойчивости. Но в рассматриваемом случае, по мнению Д. С. Краузе, следует полагать, что опасными являются землетрясения с М>6,0, вызывающие сотрясения в 8 и более баллов, эпицентры которых располагаются в радиусе 330 км от дельты р. Мархам, а очаги — в земной коре. Такие землетрясения в пределах указанной площади регистрируются дважды в год, а одно крупное землетрясение с Мз=7,[19] происходящее в этих местах один раз в три года, способно вызвать оползание водонасыщенных пород практически на любом неустойчивом подводном склоне в районе Новая Гвинея — Соломоновы острова. Таким образом, нет недостатка в сейсмических событиях, которые могли бы быть причиной подводных оползней. Другое дело, что частота их возникновения зависит не от частоты землетрясений, а от скорости накопления и степени готовности рыхлых пород к смещению.

От дельты р. Мархам в направлении Новобританского желоба следует узкий подводный каньон со многими ответвлениями. По ним в желоб и залив Хьюон поступает максимальное количество осадков. Влекомые рекой, эти наносы временно задерживаются в головной части каньона вблизи с. Лаэ (рис. с. 95). Происходящие здесь частые оползни уничтожили доки в устье р. Мархам и обезобразили ее берега. На аэрофотоснимках в этом районе видны большие объемы скопившихся рыхлых отложений, протянувшихся на несколько километров в сторону моря. То же самое можно сказать и о дельтах других рек, впадающих в залив Хьюон.

23 декабря 1966 г. эта территория содрогнулась от сильного землетрясения. С крутых склонов дельт сорвались громадные оползни, ждавшие своего часа, и, превратившись в турбидитные потоки, помчались со скоростью 52 км/ч. Главный из них следовал по каньону от р. Мархам. Через несколько часов поток ворвался в один из очень крупных каналов на южной стороне Новобританского желоба и разорвал телеком муникационный кабель.

17 сентября 1968 г. новое землетрясение сбросил в глубины океана неустойчивые массы рыхлых пород. Возникшие турбидитные потоки вновь пробороздили океанское дно. Тот, что двигался по каньону р. Мархам, был, очевидно, менее плотным, чем в 1966 г., и потому имел скорость до 30 км/ч. Он проследовал по узкому каналу теперь уже в центре Новобританского желоба и также разорвал упомянутый кабель, запутав его в сложный клубок. В обоих случаях разрывы кабеля произошли там, где он пересекал подводные каналы и где потоки при их малом сечении, по-видимому, обладали большей энергией удара. Для сравнения другие турбидитные потоки, порвавшие подводные кабели в районе Гранд-Банк, Орлеансвилль и Мессина (Италия), по данным Б. С. Хизна, перемещались со скоростями более 18 км/ч, в том числе в двух последних случаях — до 75 км/ч.

Днище Новобританского желоба на глубинах более 6400 м покрыто отложениями турбидитных потоков, распространившихся от места разрыва кабеля на 75 км восточнее, где их продвижение остановлено поднятием дна. Осадки представлены здесь главным образом глинистым илом. На 23 км от устья р. Мархам потоки вынесли обломки деревьев и разнообразную прибрежную фауну.

Изучение донных проб позволило установить многоактность возникновения турбидитных потоков на протяжении длительного времени. Главный тип отложений — это тонкие чередующиеся слои очень мелкого песка и зеленого ила, второй — крупный песок с галькой и грязью. Грунтовые колонки взяты на глубинах 6606–6493 м. Оказалось, что потоки строго следуют по однажды выработанным желобам, которые все же не вмещают всего объема их содержимого. И тогда верхняя часть потока перехлестывает через край и выливается на дно, не оказывая, однако, при этом своего разрушительного действия. А это чрезвычайно важно для выработки мер защиты будущих подводных сооружений. Зная направление каньонов, по которым транспортируются рыхлые отложения, можно выбрать площадки для строительства на морском дне вне зоны влияния турбидитных потоков. Изучение условий их формирования и мест зарождения представляет задачу огромного практического значения.

На дне Мирового океана, включая шельф и континентальный склон, скрыты огромные минеральные богатства, к добыче которых человечество уже приступило. Это прежде всего нефть и газ, соли, железомарганцевые конкреции и металлоносные илы. По подсчетам академика Н. В. Мельникова, уже сегодня около 40 % доходов от морского хозяйства приходится на добычу минерального сырья и топлива. Это немало, если учесть, что лишь 30–35 % доходов дает торговое судоходство, свыше 10 %—рыбный промысел, 15 % — морской туризм и использование гидрохимических, гидроэнергетических и других ресурсов. Общая ежегодная добыча полезных ископаемых дает доход в 450 млрд. долларов, из них 40 млрд. долларов приносят морские разработки. Эта цифра будет неуклонно увеличиваться. Пока 90 % разрабатываемых ресурсов Мирового океана приходится на нефть и газ. Их добыча, как и других полезных ископаемых, сейчас ограничивается преимущественно зоной шельфа шириной до нескольких десятков километров. Но поиск расширяется. И вот уже фирмы ФРГ и США ведут разведочные работы на громадной территории тихоокеанского дна, в сотнях и тысячах километров от калифорнийского побережья. А фирма «Дипси венчурс» впервые в международной практике юридически закрепляет за собой право на разработку гигантского месторождения железомарганцевых конкреций площадью 60 тыс. км2, лежащего на дне Тихого океана на глубине от 3,5 до 5,5 км. Для добычи руды в таких условиях спроектированы глубоководные драги-волокуши различных модификаций, гидравлические сборщики, подводные лодки и другие механизмы. Они автономны или имеют траловую связь с надводным судном-маткой. Но отмеченная поисковая площадь и само месторождение расположены в зонах мощных трансформных разломов, протянувшихся от высокосейсмичного калифорнийского побережья к центральной части Тихого океана. В рельефе дна эти разломы выражены в виде гигантских желобов и уступов, вдоль которых при сильных землетрясениях могут перемещаться турбидитные потоки.

Наступление на морские глубины идет сейчас широким фронтом. Мексиканские ученые на дне океана у берегов штатов Нижняя Калифорния, Веракрус, Кинта-на-Роо и др. обнаружили гигантские месторождения металлических руд. Только вблизи Тихоокеанского побережья найдены залежи железной руды, исчисляемые 232 млрд т.

Глубины океана, так же как и горы, манят людей. Немало интересного имеется там и для всякого рода романтиков моря и искателей приключений. Уже давно и не безуспешно работают многочисленные экспедиции по подъему с морского дна сказочных богатств, награбленных во времена конкисты у многострадальных индейцев Америки и хранящихся в трюмах затонувших кораблей. Недавно создана компания по подъему с океанского дна печально известного «Титаника». Множество и других судов поглощено морской пучиной. Нередко они представляют громадную историческую ценность и сущий клад для археологов. Надо спешить. Не только обычная седиментация, но и подводные оползни и турбидитные потоки покрывают слоем осадков кладбища погибших кораблей. Но надо проявлять и максимальную осторожность, основанную на знании мест, условий зарождения и путей следования субаквальных селей. Подводные аппараты, будь то научно-исследовательские или иные суда, глубоководные драги, стальные ноги-опоры буровых вышек и эстакад, всякого рода трубопроводы и другие коммуникационные сооружения, — все их надо обезопасить или расположить так, чтобы вывести из-под ударов турбидитных потоков. И если сегодня они рвут лишь телефонные кабели и не причиняют иного вреда, то только потому, что слишком мала пока сфера нашего вторжения в необозримые просторы морей и океанов.

Часть II Склоновые смещения, вызванные человеческой деятельностью (антропогенные)

Великий оползень Канады

В 1903 г. небольшой шахтерский городок Франк в горном массиве провинции Альберта в Канаде пережил трагедию, ставшую поучительной для людей, нарушающих своей деятельностью устойчивость горных склонов.

Франк расположен в долине р. Кроузнест, у самого подножия горы Тартл. 29 апреля вершина горы Тартл по описанным ниже причинам сдвинулась и с высоты около 900 м ринулась вниз, на город. Площадь, на которой произошел срыв пачки известняков, составила почти 1,5 км2, а толщина оползневого тела достигала 120–150 м. Около 30 млн. м3 скальных пород пронеслось вниз по склону со скоростью 160 км/ч. Они покрыли расстояние в 3,5 км от стенки отрыва. Стремительно сместившись со склона, оползень в виде скально-земляного вала шириной по фронту до 2,5 км и высотой до 30 м обрушился в долину р. Кроузнест. Часть г. Франк была погребена под оползневой массой вместе с 70 жителями. 16 шахтеров, работавших в шахтах, были завалены сдвинувшейся породой и чудом спаслись, прокопав себе путь в слоях мягкого угля. Было уничтожено более 2 км железной дороги «Воронье гнездо». Пройдя по днищу около 1,5 км, передовая часть оползня накатилась на крутой противоположный склон, поднявшись вверх по нему на высоту до 95 м. Сюда были заброшены обломки пород размером с крупный двухэтажный дом. В основном же оползневая масса состояла из обломков величиной от 30 см до 1,5 м в поперечнике с равномерным распределением в этой массе блоков с поперечником в 3 м, причем обломки и блоки имели четкие угловатые грани без всяких признаков сглаживания или истирания во время перемещения, что говорит о том, что здесь произошел типичный оползень, а не обвал. Давая объяснение этому явлению, Макконелл и Брок пишут, что «движение горных масс напоминало движение вязкой жидкости», когда большая часть материала была перенесена без истирания, таким образом, что даже мох и растительность сохранились на поверхности блоков, а внутри оползня находили целые стволы деревьев.

Смещение оползня сопровождалось сильным взрывом сжатого воздуха, проникшего даже в угольные шахты. На поверхности долины этот взрыв сорвал с деревьев ветви и листья, а грязь и мелкую породу разбрызгал далеко впереди оползня. Шум от взрыва напоминал «шум выходящего пара при высоком давлении». Воздушная волна в отдельных случаях срывала и переносила на несколько метров сооружения, дома и людей без нанесения им какого-либо ущерба.

Таким образом, высокая скорость и текучесть оползня, его способность подниматься вверх по противоположному склону объясняются наличием подушки сжатого воздуха, пойманного в ловушку на первых этапах смещения скальных пород. После высвобождения воздуха угловатые блоки слились в единую массу, уже не способную «течь» по ровному или слабовсхолмленному днищу долины на значительное расстояние. Они покрыли площадь более чем в 2 км2, образовав типичный валозападинный рельеф. От подножия горы Тартл оползень Франк отделен мелким озером шириной 45 м, образовавшимся в результате подпруживания р. Кроузнест и впоследствии спущенного. Поверхность оползня поднимается почти на 100 м в направлении к его дистальному краю, удаленному от озера на 1,7 км. Пройдя такое расстояние, фронтальная часть оползня, взметнувшись на склон, перевалила через уступ, сложенный песчаниками и конгломератами, и, вздыбившись, застыла в виде острого гребня, не окаймленного «разбросанными изолированными блоками, как это бывает при обычных обвалах».

Каковы же причины, вызвавшие оползень Франк? Можно ли было его предвидеть и избежать гибели людей?

Исчерпывающие ответы на эти вопросы были даны специальной комиссией, тщательно изучившей район оползня. Исследователи пришли к выводу, что гора Тартл обладает рядом особенностей, которые в совокупности создают неповторимую более в горном массиве Альберта или даже во всей Британской Колумбии ситуацию, способствующую возникновению оползней.

Гора Тартл представляет собой эрозионный останец палеозойских известняков с очень крутым восточным склоном. Наклон земной поверхности достигает здесь 67° на высоте 2100 м и 52–61° на более низких отметках. По существу верхняя часть горы нависает над склонами, что хорошо видно на рис. с. 102. По расчетам, критический угол любой плоскости срезывания в теле горы составляет 32°. Блок пород, подсеченный плоскостью с таким или большим углом наклона, становится неустойчивым и неминуемо должен соскользнуть вниз, особенно при наличии других условий, способствующих этому, о чем речь ниже.

Геологическое строение горы Тартл не является уникальным, но также благоприятствует возникновению оползней. Дело в том, что массив известняков надвинут здесь на крыло синклинальной складки, сложенной мезозойскими сланцами, песчаниками и угольными пластами. В отличие от других описанных случаев[20] пласты здесь наклонены не вдоль склона, а внутрь горы Тартл под углом 50–65°. Поэтому оползание по напластованию здесь совершенно исключается. Массив известняков расчленен многочисленными трещинами на мелкие блоки, а в его нижней части, у основания склона, возникли мощные зоны смятия.

На рисунке видно, как крутонаклоненные вдоль склона тектонические трещины рассекают массив известняков и создают идеальные плоскости для оползания блоков, которые своими нижними частями упираются в пласты сланцев и в зоны смятия, заполненные Рыхлыми продуктами дробления. Повышенная трещиноватость известняков, способствующая интенсивному просачиванию и циркуляции грунтовых вод, явилась одной из главных причин оползания. Другой причиной была очень малая прочность слоев пород в основании склона. Подсеченный трещинами блок известняков опирался на упомянутые мягкие пласты сланцев с прослойками угля и зоны смятия с пониженной прочностью. Они выполняли роль естественного контрфорса-подпорки для вышележащих толщ. Эта «опора» не могла длительное время поддерживать тяжесть массива, подвергнутого к тому же, как это будет видно далее, глубинной ползучести. Именно с одной из этих ослабленных зон смятия и совпал нижний край отрыва оползня Франк. Относительно устойчивое состояние массива могло сохраняться неопределенно долгое время, если бы не землетрясения и деятельность людей.

В 1901 г. район испытал умеренное по силе землетрясение, которое могло привести к малозаметным деформациям склона. А вибрация, вызываемая взрывами на проходящей у подножия горы Тартл железной дороге, безусловно, способствовала потере его устойчивости.

Наконец, была главная причина, без которой возникновение оползня Франк было бы невозможно еще долгое время.

В недрах хр. Альберта производилась добыча каменного угля шахтным способом. Перед оползнем в глубине горы Тартл по простиранию пластов было пройдено 1700 м горных выработок. Ширина полых камер, заполняемых добытым углем, составляла 18–45 м. Уголь периодически вывозился, а подпорки в этих камерах-накопителях устанавливались не во всех требуемых местах. Ряд таких камер ответвлялся от ствола главного штрека на расстоянии 360 м от его устья. Добыча угля перед оползнем 29 апреля 1903 г. составляла 1000–1100 т в день. Из зоны, расположенной под оползнем, до 1903 г. была вынута 276 591 т угля. В результате освободилось пространство объемом 181 300 м3, которое непосредственно под будущим оползнем Франк составило 167 240 м3. Всего же из недр здесь было вынуто 396 640 м3 горной массы.

Таким образом, в глубине горы Тартл в основании массива известняков руками людей была создана разветвленная сеть пустот, ослабивших и без того непрочный контрфорс-подпорку, поддерживающий вышележащие толщи. Это типичный случай подрезки основания склона, способствующий потере им устойчивости. Последствия не заставили себя долго ждать. Но они оказались катастрофическими только из-за беспечности людей и, возможно, по причине малой осведомленности горноспасательной службы об оползневой опасности. Жертв наверняка могло бы не быть, и если нельзя было спасти от разрушения часть г. Франк, то времени для вывоза людей в безопасную зону предоставлялось более чем достаточно.

По показаниям очевидцев, за 6 месяцев до катастрофы появились первые зримые признаки оседания и сжатия массива известняков над выработанными в горе пустотами на всей площади будущего оползня.

За 2 месяца до 29 апреля, после очередной вывозки угля, обрушились стенки штреков. Обследование показало, что много породы обвалилось именно с западных стенок камер-накопителей, обращенных к вершине горы Тартл, а одна из стенок была подсечена на значительном расстоянии. Таким образом, в массиве известняков за много месяцев до катастрофы началось медленное движение его отдельных частей за счет постепенного сжатия шахтных стволов, штреков и других полостей. Если бы в то время в выработках установили точные приборы для измерения деформации массива, то они бы зарегистрировали его смещение и подтвердили реальность опасности его обрушения.

Перед самым оползнем произошло резкое сжатие подземных выработок. Балки-подпорки прогнулись. Бегущие шахтеры вынуждены были менять направление движения, так как проход в выработках все более суживался.

На примере оползня Франк была продемонстрирована недальновидность руководства, неозабоченность его судьбами людей, «подкапывающих» гору, нависшую над их жилищами. Обрушившаяся часть горы находилась как раз над районом крупных забоев и соответствовала ему по длине.

Обследование области отрыва оползня Франк показало, что он подготавливался длительное время, возможно еще до начала разработок угольных пластов. Вся геологическая обстановка говорила о том, что в горном массиве Альберта, поднятом и надвинутом на мягкие глинистые сланцы, происходит гравитационное расседание его вершин и склонов с образованием мощных трещин отрыва. Такие многочисленные трещины-заколы, свидетельствующие о давно начавшихся процессах отседания и глубинной ползучести, были обнаружены на северной и южной вершинах горы Тартл и между ними. Они следовали параллельно краю главного эскарпа-уступа, возвышающегося над городом. Длина этих глубоких трещин достигала 450 м. Они однозначно указывали на медленное движение Массива в сторону долины р. Кроузнест. Во время таяния снега и обильных дождей трещины превращались в своеобразные дренажные канавы, собирающие воду со склонов и проводящие ее внутрь массива, к прослойкам глинистых сланцев. Кроме того, замерзая в этих трещинах, вода расклинивала и расширяла их.

Эти естественные причины постоянного возобновления неустойчивых масс на склоне горы Тартл неустранимы, и поэтому после оползня Франк опасность для города нисколько не уменьшилась. Трудность прогноза оползней заключалась и в том, что на покрытой галечниками вершине горы трудно было находить новые скрытые трещины отрыва. К тому же оползень Франк усугубил неустойчивость склона. Он оставил без «подпорки» северную вершину горы Тартл, и она стала угрожать городу новым оползнем. Наблюдения показали, что все обнаруженные здесь после оползня Франк незначительные трещины отрыва спустя два года заметно расширились. Это говорило о продолжающемся медленном движении массива.

Добыча угля после оползня Франк была остановлена только на 4 месяца. Она возобновилась на новом месте, на 3 км южнее старого ствола шахты и оползня Франк. С 1903 по 1910 годы было добыто 620 595 т угля, и внутри горы освобожден объем 405 520 м3. Конечно же это не способствовало укреплению склона. Было решено, что продолжение горных работ может вызвать новый крупный оползень с северной вершины. Предлагалось утрамбовать основание горы, установить в выработках тяжелые опоры и вынимать не более 50 % угля с последующим заполнением породой освобожденного пространства. И тем не менее развитие новых трещин-заколов в районе отрыва оползня Франк на южной и северной вершинах г. Тартл убеждало, что независимо от продолжения или прекращения подземной добычи над городом постоянно висит угроза нового крупного оползня. Поэтому было рекомендовано перенести город в более безопасное место.

В царстве святого Эльма

Из западного полушария Земли перенесемся мысленно в Европу, туда, где на 1200 км протянулась величественная горная система Альп с ее островерхими скалистыми пиками, зазубренными гребнями хребтов и долинами, выпаханными в недавнем прошлом мощными ледниками. Альпы занимают значительную часть территории семи европейских государств, в том числе Швейцарии и Италии. Широкие долины рек здесь давно обжиты, и люди все больше устремляют свои взоры к горным склонам, альпийским лугам и узким ущельям — туда, где природа еще сохранила свою первозданную красоту и где еще можно обрести покой и отдохновение. Помимо освоения природных богатств этого края, строительства высотных плотин гидроэлектростанций и промышленных предприятий, проникающих все дальше в горы, широкое развитие в Альпах получила индустрия туризма. В горах и у их подножий выросли многочисленные гостиницы, кемпинги, подъемники, рестораны, автостоянки и аэропорты. Все отчетливее выражено стремление размещать большинство жилых комплексов не в долинах, а на склонах, выше границы леса. Здесь дольше сохраняется снежный покров, а значит, увеличивается продолжительность лыжного сезона, дающего немалый доход предпринимателям.

Но надо ли говорить о том, что в теснинах гор и на их крутых склонах таится не только лавинная опасность, для предупреждения которой существуют специальные горноспасательные службы? Здесь многократно увеличивается угроза обвалов и оползней, описание которых имеется в ставших классическими работах А. Гейма и его последователей в наши дни.

И когда на башнях средневековых замков и острых шпилях древних церквей загораются огни святого Эльма, они не только воскрешают сказочное прошлое страны гномов, но и своим названием напоминают об одной из катастроф, происшедших в этом прекрасном крае.

Оползень Гольдау

Самый большой скальный оползень в Швейцарии за историческое время произошел 2 сентября 1806 г. в 16 часов 45 минут на г. Росберг. Он полностью разрушил деревни Рётен, Гольдау, Бузинген и частично Ловерц. В груды развалин было превращено 110 жилых домов. Погибло 457 человек и свыше 300 голов домашнего скота. Возможной, но не единственной причиной оползня могла быть интенсивная вырубка леса на горе Росберг, что усиливало процессы эрозии и выветривания пород на ее склонах.

Оползень Гольдау продолжил печальную летопись древних обвалов и оползней, не раз происходивших в окрестностях погибших деревень. Жители задолго до катастрофы знали о ее неизбежности. В течение почти 30 лет бытовало предсказание о том, что «когда-нибудь эта гора обвалится». Многие покинули эти места. И вот наступил роковой день.

Период 1804–1805 гг., как и начало 1806 г., в окрестностях Гольдау был очень влажным. Выпало много снега, а июль и август 1806 г. были особенно дождливыми. Пастухи и дровосеки высоко в горах наблюдали образование в почве глубоких трещин, заполненных водой и расширявшихся с каждым днем. Лес наполнился треском разрываемых древесных корней.

Около полудня 2 сентября после очередного сильного ливня в западной части горы Росберг начались первые подвижки грунта. Скальные глыбы срывались со склона и скатывались вниз. В 14 часов раздался сильный грохот и над окрестностями поднялись небольшие облака пыли. В 16 часов 30 минут от Штейнеберкфлю, что на восточном обрыве горы Росберг, оторвался особенно большой скальный блок, и восточный край главной трещины оползня медленно открылся для обозрения. Через несколько минут сильный грохот вновь потряс окрестности, зашатались деревья, над лесом взметнулись стаи птиц. Вершина горы Росберг ожила. Скальные блоки вместе с лесными полосами надвигались друг на друга. Скорость движения быстро увеличивалась. И вот с 1,5-километровой высоты на обреченные деревни со страшным грохотом обрушился каменный водопад, сопровождаемый облаком темно-коричневой пыли. Упругая воздушная волна, двигавшаяся впереди оползня, выкорчевывала деревья, поднимала над землей дома и людей и отбрасывала их далеко вперед, прежде чем они были настигнуты и завалены каменными глыбами. Но многих из них удар воздушной волны спас от гибели, выбросив за пределы досягаемости оползня. Его левый язык достиг оз. Ловерц. Вода вышла из берегов, и началось наводнение.

Н. В. Поггенполь пишет, что это была не простая подпруда. Озеро Ловерц, «выброшенное из берегов, образовало волну в 70 футов (около 21 м. — В. X.) высоты, разрушило остальную часть долины и частью вылилось в Фирвальдштетское озеро».

Горный оползень Гольдау представлял собой отрыв громадной скальной плиты, сложенной из нескольких пластин нагельфлю — породы, состоящей из плотносцементированных конгломератов. Длина плиты составляла 2 км, ширина — 250 м и толщина—60—100 м. Объем оползня был определен А. Геймом в 35–40 млн. м3. Плита нагельфлю сорвалась с горы Росберг, соскользнув по мокрой поверхности пластов мергеля. Гладкая плоскость скольжения, наклоненная под углом 20° в сторону долины, обнажилась и была доступна наблюдению на протяжении около 1450 м, от высоты 1300 до 900 м над уровнем моря. Двигаясь, плита нагельфлю раздробилась, и ее обломки покрыли территорию шириной до 3,2 км, охватив подножие горы Росберг. При этом можно предполагать, что оползень Гольдау совершил гигантский прыжок с обрыва, находившегося на его пути на отметке 510 м, поскольку у подножия этого обрыва нет оползневых отложений. Они расположились ниже, на пологом склоне, пересекли долину и, завалив оз. Ловерц, поднялись на противоположный склон на высоту 60—100 м.

Длина пути оползня не менее 4,9 км. Его суммарная площадь, по расчетам А. Гейма, — 6,3 км2, по другим данным, она достигает 20 км2. На поверхности оползня возникло 12 озер.

Прошли годы. Люди забыли о происшедшей катастрофе. Застывшие каменные волны оползня поросли молодым лесом. Пологие части оползня распаханы. Его поверхность пересечена Готхардской шоссейной дорогой. У подножия горы Росберг на обвально-оползневых отложениях построен большой вокзал, и вновь возродилась деревня Гольдау.

Между тем изучение А. Геймом вершины горы Росберг показало, что ниша отрыва оползня Гольдау является продолжением поверхности скольжения его более древнего предшественника. Широко развитые здесь тектонические трещины в конгломератах нагельфлю и мергелях значительно облегчают проникновение атмосферных вод в толщу пород, отрыв и оползание скальных блоков, что и произошло 2 сентября 1806 г. Поэтому возникновение здесь в будущем крупных блочных оползней не исключается. Опасность представляют даже щебневые отложения, накапливающиеся на склоне. Один из таких щебневых оползней-обвалов возник на горе Хирцли.

На ее склоне, на высоте от 500 до 650 м, над деревней Билтен скопилось слишком много старого, поросшего лесом оползневого щебня в выемке на горном карнизе, сложенном мергелями и нагельфлю. Щебень, таким образом, лежал в своеобразном лотке, днище которого при увлажнении становилось скользким. В феврале 1868 г. с Хирцли обрушилась необыкновенно большая снежная лавина, накрыла лоток со щебнем и осталась лежать на нем. Весной вода растаявшей лавины насквозь промочила щебень, и он начал скользить, а в апреле сорвался с карниза. 200 тыс. м3 глыб нагельфлю и более мелких обломков ринулись вниз, на деревню Билтен. И она неминуемо была бы уничтожена, если бы путь обвалу не преградил ухоженный лесок. Деревья приняли на себя удар многотонных глыб, сдержали их, и только мутный коричневый поток жидкой грязи прорвался через лес и достиг деревушки, повергнув ее жителей в ужас и смятение.

Геологический разрез склона в районе оползня Эльм (по Е. Буссу и А. Гейму, 1881): 1 — сланцы; 2 — известняки; 3 — грифельные сланцы; 4 — досчатые сланцы; 5 — обрушившаяся часть склона;

6 — обвальные массы

Оползень Эльм

11 сентября 1881 г. жители швейцарского селения Эльм, раскинувшегося в Гларнских Альпах, пережили трагедию, надолго оставшуюся в памяти потомков.

Стояла сухая, безветренная погода. День был уже на исходе, и, казалось, ничто не предвещало катастрофы. Внезапно раздался страшный грохот, огласивший долину Унтерталь и ее окрестности. Воздушный смерч поднял высоко над землей дома, деревья и людей, отбросил их на сотни метров, и, прежде чем оставшиеся в живых оглушенные и обезумевшие от страха жители пришли в себя, их настиг каменный 40-метровый вал, ставший для них братской могилой. Тот, кто наблюдал за происходящим со стороны или по воле судьбы был отброшен воздушной волной за пределы досягаемости стремительно летящих глыб, мог только оплакивать погибших, не будучи в силах помочь им, да и вряд ли погребенные нуждались в помощи. Под ударом и тяжестью обрушившихся скальных масс едва ли могло уцелеть хоть одно живое существо.

Вот показания очевидцев, собранные Н. В. Поггенполем: «Вначале опустился в долину поток земли и камней, который не причинил, однако, несчастий, ибо жители успели спастись из той части деревни, которой угрожала наибольшая опасность. Из домов стали поспешно выносить имущество. Но вот обрушился с горы второй — больший — поток и, сметая все на своем пути, проник глубоко в долину. Паника овладела всеми. Уже несколько жертв лежало под развалинами. Жители, объятые ужасом, покидали деревню и бежали к выходу в ущелье Сернфы. Но настоящая катастрофа разразилась после вторжения второго потока. Настали минуты страшного ожидания. Еще не успело вполне рассеяться облако, поднятое обвалом, как внезапно раздался ужасный треск над каменоломнями Чингель-берга. В то же мгновение широкая трещина разорвала гору; склон ее задрожал, затем, точно приподнятый сверхъестественной силой, наклонился и грянул в равнину. Огромное облако черной пыли затмило солнечный свет. Внутри его свистели падавшие скалы. Среди страшного грома вся деревня обратилась в груду развалин, и над всей долиной пронесся смертоносный каменный ураган. Под обломками, среди внезапно наступившей ночи, главная масса обвала давила все на своем пути, уносила и подбрасывала дома и толстой стеной перегородила течение Сернфы. Тогда наступило второе несчастье: что чудом уцелело от камней, уносилось и разрушалось выступившей из берегов рекой. После дикого гула обвала воцарилась мертвая тишина. Погибло 200 человек» (с. 19–20).

Что же произошло в Эльме?

На склоне горы Миттагхорн, на высоте около 270 м над долиной Унтерталь, находился карьер для добычи грифельного сланца. Естественная поверхность склона имела выпуклую форму. В ходе отработки карьера и выемки породы образовалась искусственная ниша, подрезавшая склон в его нижней части. Скальный блок, залегающий над карьером, как бы лишился опоры и навис над небольшой выровненной площадкой — Платтенберг. Пласты известняков и досчатых сланцев, слагающих этот склон, были разбиты системой трещин, параллельных его поверхности. На глубине до 100 м пласты, круто падающие в глубь склона, были подсечены одной из этих трещин, и по ее плоскости началось смещение скального массива. Как было выяснено много позднее, оно началось совсем не внезапно. Отторжение массива, по терминологии А. Гейма, происходило в течение нескольких месяцев, и при соответствующей организации наблюдений можно было если не спасти Эльм от разрушения, то по крайней мере избежать человеческих жертв. Более того, в день катастрофы буквально за несколько минут до нее у западного и восточного краев будущего оползня один за другим произошло два крупных обвала. Гора Миттагхорн как бы предупреждала живущих внизу о грозящем им бедствии. Подобное бывает при сильных землетрясениях. За несколько минут до главного удара люди ощущают более слабый толчок так называемый удар милосердия, и многим он спасает жизнь. Но жители долины Унтерталь не успели воспользоваться этим предупреждением.

Вслед за обвалами от ниши сланцевого карьера вверх мгновенно распространилась трещина, отчленившая участок склона длиной до 500 м и шириной около 320 м. Возник оползень с тыловой стенкой отрыва высотой до 250 м и объемом до 10 млн. м3 скальных пород. В ходе смещения объем оползня увеличился до 11 млн. 600 тыс. м.

Верхний край срыва скального блока располагался на высоте 620 м над Эльмом и 610 м над долиной Унтерталь. Средняя высота обрушения составила около 450 м.

Соскользнув параллельно крутому склону, глыбовая масса ударилась о дно карьера в районе Платтен-берга. Площадка, принявшая удар, стала для оползня своеобразным трамплином. Передняя часть каменной лавины, подталкиваемая сзади смещающимися массами, сорвалась со скального уступа, поднялась в воздух и, как гигантский черный дракон, полетела над домами и деревьями. Жители, наблюдавшие сбоку за движением оползня, отлично видели это.

Перед фронтом горного оползня, как это и всегда бывает в таких случаях, двигалась подушка сжатого воздуха, сокрушая все на своем пути. Над долиной Унтерталь в полное безветрие поднялась громадная туча пыли, покрывшая окрестности. Все сделалось светло-серым, и даже многих дождливых дней не хватило бы для того, чтобы смыть толстый ее слой с близлежащих лугов и деревьев.

Фронтальная крупноглыбовая часть оползня-обвала прошла путь в 2,4 км от места отрыва до северной части долины Унтерталь менее чем за 30 секунд, двигаясь со скоростью от 80 до 240 м/с. Каменный вал, образовав в долине 40-метровый глыбовый конус, поднялся на ее противоположный склон на высоту до 100 м, достигнув местечка Дюнеберг.

Объем глыб у Дюнеберга нередко достигал 100–200 м3, а вес — 250–500 т. Самая крупная из заброшенных сюда сланцевых плит имела размеры 15x12x7 м, объем 1260 м3 и вес 3,3 тыс. т. Стремительно летящие острые пластины сланца, как бритвой срезали толстые древесные стволы елей, что было обнаружено при раскопках.

Преодолев в свободном полете значительную часть пути, каменная лавина фронтальным ударом уничтожила селение в долине Унтерталь. Сюда же были принесены сорванные и искореженные рельсы железной дороги с Платтенберга и остатки леса с противоположного склона долины. Но на этом не закончилась разрушительная деятельность обвала. Подобно гигантскому лавовому языку, от его передней части в районе Дюнеберга отделился сухой щебневой поток. Сделав резкий поворот на северо-запад на 25° от прежнего направления движения, он стремглав пронесся по долине на 1400 м. Жители, находившиеся на столь значительном расстоянии от места отрыва оползня и наблюдавшие за его развитием со стороны с. Мюсли, и не подозревали, какой смертельной опасности они подвергаются. Многие из этих несчастных были застигнуты врасплох стремительно несущимися каменными валами и погребены вместе со своими домами.

Щебневой поток двигался по почти горизонтальному основанию (плоскотине). При максимальной длине потока в 1500 м ширина его составляла 400–500 м, средняя мощность — от 15 до 20 м, а покрытая им площадь — 580 тыс. м². Оставшиеся в живых свидетели этого происшествия сообщали, что щебневые массы не перекатывались, как это обычно бывает при обвалах, а молниеносно скользили по земной поверхности. Столь быстрое движение громадного количества сухих скальных масс по плоскому основанию стало возможным не только благодаря большому запасу кинетической энергии. Пропитанные влагой распаханные и луговые почвы долины Унтерталь сыграли роль грязевой смазки, значительно облегчившей перемещение скальных масс, практически перешедшее в скольжение.

Поверхность щебневого потока представляла хаос застывших земляных холмов. Они были сложены глыбами черных сланцев различной величины. Между холмами в различных частях потока обнаружены особые формы, не нашедшие пока своего объяснения. Это заостренные, крутобокие, кеглеобразные конусы высотой от 1 до 3 м, состоящие из размельченного материна серой сланцевой породы. Подобные конусы в последнее время были обнаружены В. П. Солоненко на Хаитской земляной лавине, возникшей при 9-балльном землетрясении 1949 г. в Таджикистане. Там их происхождение объяснялось процессом длительной вибрации земной поверхности в ходе подземных толчков. В случае оползня Эльм механизм формирования упомянутых конусов, по замечанию А. Гейма, остается загадочным, тем более что землетрясений в тот момент не было.

Двигаясь по равнине, щебневой поток, как плуг, вспахивал мягкую луговую почву на глубину не менее 1 м и отбрасывал в сторону ее пласты. Одну за другой он выкопал опоры железного моста, обнаруженного затем в виде искореженных стальных балок вместе с остатками фундамента под толстым слоем обломков. Разрушая и заваливая дома, щебневой поток, как на санках, уносил их крыши. Достигнув р. Зернф, поток щебня заставил ее дважды изменить направление течения. Ручьи Чингель и Рамин были завалены, а их воды, прорвавшись на поверхность, образовали небольшое озеро над засыпанными складами сланцевого карьера. В первые дни после горного обвала поверхность щебневого потока оставалась совершенно сухой и была покрыта слоем пыли толщиной 2 см. Затем дожди отмыли пыль и вместе с водой подпруженных и засыпанных ручьев пропитали влагой щебневую массу. Если бы обследование было проведено с опозданием, то можно было бы прийти к неправильному заключению о том, что в формировании щебневого потока и оползня Эльм в целом большую роль играла обводненность пород. На самом деле, как мы видели, все было иначе.

Весь процесс смещения оползня Эльм и распространения щебневого потока занял менее 2 минут. Опустошенная территория имела площадь около 895 тыс. м2. По образному сравнению А. Гейма, скальных пород, содержащихся в оползне Эльм, вполне хватило бы для застройки жилыми домами 200 таких городов, как Цюрих (без окрестностей) по состоянию на 80-е годы XIX в.

Образование, казалось бы, впечатляющей ниши отрыва и смещение 10 млн. м3 скального грунта не очень изменили форму склона горы Миттагхорн. Даже человек, хорошо знающий местность, не сразу бы заметил изменение его профиля. Между тем, несмотря на сравнительно незначительные размеры, оползень Эльм оставил потомкам свои загадки, ждущие решения. Это прежде всего возникновение в сухом, стремительно несущемся щебневом потоке конусов, сложенных более мелким грунтом, застывших затем в виде своеобразных «термитных» (кеглеобразных, по А. Гейму) построек, и, наконец, необычно большая скорость его скольжениях[21] по горизонтальной поверхности уже после того, как главная масса оползня остановилась и потеряла большую часть своей кинетической энергии, поднявшись на северный склон долины Унтерталь у Дюнеберга.

Вайонтская катастрофа

В октябре 1963 г. весь мир облетела весть о трагедии в Итальянских Альпах. Стихийное бедствие, постигшее один из горных районов, не было внезапным. Грозные предвестники надвигавшейся катастрофы фиксировались задолго до событий, ставших роковыми для тысяч людей. Ее причины и последствия изучены итальянскими специалистами Л. Мюллером, Л. Бройли и советским ученым И. М. Буачидзе.

В 1960 г. на южном склоне Альп, в узком ущелье р. Вайонт глубиной до 250 м, была построена арочная бетонная плотина. Высота ее достигала 265,5 м, толщина — 3,40 м (в верхней части) и 22,7 м (в нижней), длина гребня — 100,5 м. В ходе строительства было вынуто 385 тыс. м3 грунта и в тело плотины уложено 360 тыс. м3 бетона. За три года с момента завершения строительства гидроузла подпруженная река создала Вайонтское водохранилище.

9 октября 1963 г. в 22 часа 38 минут с левого борта водохранилища с высоты до 1200 м над дном долины обрушился громадный оползень-обвал объемом до 360 млн. м3 скальных пород. С быстротой курьерского поезда, за несколько секунд, оползень перелетел через ущелье Вайонт, не коснувшись его дна, и поднялся на правый берег на высоту до 140 м.

Оползень вызвал гигантский выплеск и почти полностью вытеснил воду из водохранилища. 114 млн. м3 воды взметнулись над гребнем плотины чудовищной волной высотой 246 м. Ревущим водопадом она обрушилась в нижний бьеф плотины и ринулась вниз по долине р. Вайонт, сметая все на своем пути. Волна смыла служебные помещения со всем обслуживающим персоналом, расположенные в ущелье Вайонт и, вырвавшись в главную долину р. Пьяве, уничтожила города Лонжероне, Пираго, Вилланова, Ривальта и Фае. Погибло 3000 человек (по другим сведениям, 1900 человек). В бурлящем потоке исчезла обсерватория, где велись тщательные наблюдения за динамикой развития оползня. Людей, видевших его стремительный срыв с горного склона, не осталось в живых. Плотина не не получила почти никаких повреждений.

Что же явилось причиной катастрофы? Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо вкратце осветить геологическое строение района.

Геологический разрез левого берега долины р. Вайонт (по Л. Мюллеру и Л. Бройли, 1967, упрощено): 1 — пачка мергелей и мергелистых известняков, сползших в долину

(стрелка—направление движения оползня Вайонт); 2 — массивный оолитовый известняк;

3 — разрывы; 4 — поверхность оползания; 5 — ущелье р. Вайонт

Долина р. Вайонт вложена в широкую корытообразную синклинальную складку, крылья которой сложены массивными оолитовыми известняками, служащими основанием для плотины. На них залегает пачка мергелей и мергелистых известняков мощностью до 300 м, собранная в мелкие складки. Эти породы склонны к оползанию. В естественном состоянии они как бы покоятся на громадном «стуле», «сиденье» и «спинка» которого сложены упомянутыми толстослоистыми известняками. «Спинка» «стула» в глубине горы Ток наклонена под углом 45–50° в сторону долины р. Вайонт, а «сиденье» почти горизонтально и вместе с лежащей на нем толщей пород подтоплено водохранилищем. Такая структурная ситуация сыграла немаловажную роль в развитии оползня, а именно в формировании поверхности его смещения. Река Вайонт за миллионы лет прорезала известняково-мергелистую толщу. На месте чаши водохранилища был сравнительно широкий отрезок речной долины. В ее левом борту река выработала довольно пологую ступень Пианделла-Поцца, которая примыкала к нижней части северного склона горы Ток, где и произошли главные события. Дело в том, что здесь пласты пород были наклонены в сторону чаши водохранилища под углом более крутым (до 50°), чем склон горы Ток. Это остоятельство, а также то, что выше по склону пласты были собраны в крупную антиклинальную складку и по ее оси разорваны мощной трещиной, привело к следующему. Головы пластов оказались обнаженными на довольно высоких отметках г. Ток, что значительно облегчило просачивание атмосферных осадков и талых вод в мергелисто-известняковую толщу. При выходе пластов на пологую ступень Пианделла-Поцца они меняли свое залегание на почти горизонтальное, согласно общему наклону этой ступени. В ее нижней части пласты были подрезаны р. Вайонт. Такая ситуация обусловила интенсивную циркуляцию грунтовых вод в толще пород. Если ее верхняя часть свободно пропускала атмосферные осадки, то нижняя, состоящая из толстослоистых доломитизированных известняков, служила своеобразным водоупором, обладавшим незначительной фильтрацией. Здесь и формировался основной поток грунтовых вод, направленный к руслу р. Вайонт, что явилось одним из важных условий образования оползня, ибо за счет постоянного смачивания грунтовыми водами подошвы 300-метровой толщи, лежащей на водоупоре, уменьшались силы трения и общего сцепления ее со скальным массивом.

Более того, из верхней мергелисто-известняковой толщи вода вымывала глинистые частицы и переносила их по трещинам. Отлагаясь на многочисленных плоскостях, в толще пород и, конечно, на отмеченном водоупоре, глинистые прослойки сыграли роль смазки, также облегчившей смещение оползня.

Не исключено, что оползневой блок был со всех сторон ограничен разломами, хотя это и оспаривается некоторыми исследователями. С востока и запада он отчленялся от коренного массива крутопадающими разрывами с углами наклонов сместителей до 80–90°. Со стороны же тыловой стенки отрыва в широтном направлении (170–200°) по северному склону горы Ток прослеживалась зона сбросо-сдвига, падающего под углом 40–50° в сторону водохранилища. Эта зона мощностью в несколько метров, обнаженная в борту долины р. Пьяве, прекрасно трассировалась по многочисленным зеркалам скольжения.

Таким образом, покоясь на своеобразном «стуле», блок известняков и мергелей был как бы «вырублен» из коренного массива и не имел с ним прочной связи.

Ступень Пиан-делла-Поцца, представлявшая фрагмент фронтальной части будущего оползня, в геологическом прошлом, вероятно, являлась дном р. Вайонт. Затем река сместилась на север, оставила эту террасовидную ступень на склоне горы Ток и начала врезать свое русло. С этого времени по мере углубления Каньона р. Вайонт устойчивость ступени Пианделла-Поцца постоянно снижалась, с одной стороны, за счет Подрезки рекой слагающих ступень пластов пород, с другой — за счет накопления рыхлых отложений на ее поверхности. Когда же было создано Вайонтское водохранилище, то состояние не только этой ступени, но и всего склона горы Ток резко ухудшилось. При заполнении чаши водохранилища эти элементы рельефа были затоплены на высоту 250 м. Уровень воды при эксплуатации гидроузла испытывал периодические подъемы и понижения. Вода «загонялась» в расчленяющие склон трещины под громадным давлением 250-метрового слоя водной массы. Она расширяла, расклинивала их, глубоко проникая в тело будущего оползня, смачивая глинистые прослойки и значительно облегчая его скольжение.

В августе — сентябре 1963 г., за месяц до оползня, выпало почти максимальное для района количество атмосферных осадков — около 200 мм. Возможно, это было последнее, что окончательно лишило склон устойчивости, и он пришел в движение. Промоченная атмосферными осадками сверху, подтопленная снизу, отчлененная со всех сторон от коренного склона разломами, мергелисто-известняковая толща не удержалась на своем «стуле»-пьедестале и рухнула в водохранилище.

Был ли Вайонтский оползень случайным событием? И какие признаки говорили о возможности его образования?

Целенаправленные инженерно-геологические изыскания в районе Вайонтского гидроузла до катастрофы не проводились. В 1959 г., когда уже заканчивалось его строительство, итальянским правительством был издан закон о необходимости выполнения таких изысканий при проектировании плотин и водохранилищ.

До строительства гидроузла геологическое изучение его окрестностей выявило не совсем благоприятную ситуацию. На правом берегу каньона р. Вайонт были установлены зияющие трещины откола, а на обоих бортах долины были обнаружены следы обвалов и оползней. Однако на них не было обращено должного внимания. Более того, сейсморазведка и несколько разведочных скважин позволили сделать ошибочный вывод о наличии на глубине в толстослоистых известняках ступенеобразной поверхности, тормозящей лежащую на ней мергелисто-известняковую толщу. Сама же она была отнесена к разряду крепких скальных разновидностей без особых признаков оползневой опасности. Предполагалось, что после заполнения водохранилища вдоль ступени Пианделла-Поцца могут соскальзывать отдельные блоки пород общим объемом не более 1 млн. м5, что и должно было привести склон в равновесие. В этом состояла одна из роковых ошибок изыскателей. Уже в ходе строительства плотины появились сомнения в устойчивости левого борта будущего водохранилища, а после его наполнения это стало очевидным. Мелкие обвалы и оползни возникали здесь неоднократно до и после окончания строительства. Но первый из наиболее крупных произошел осенью 1960 г. К этому времени уровень воды в водохранилище был поднят на значительную высоту (до отметки 635 м). Наблюдательные реперы зафиксировали оползневые подвижки, а ступень Пианделла-Поцца опоясалась со стороны склона горы Ток зияющей серповидной трещиной длиной до 2 км. Она достигала абсолютных отметок 1200–1350 м и отчленяла от коренного массива блок шириной около 1 км и длиной 1,7 км.

Водохранилище наполнялось. 4 ноября 1960 г., когда уровень воды поднялся до отметки 675 м, с левого склона горы Ток на участке Пинаколо сорвался оползень-обвал. Ширина его по фронту составляла 360 м, а объем обвалившихся раздробленных карбонатных пород достигал 700 тыс. м. Возникла необходимость понизить уровень водохранилища до отметки 600 м, что и было сделано к концу 1960 г. Этим предполагалось уменьшить гидродинамическое давление в трещинах пород оползневого склона, которое могло достичь огромной величины. Но ничто уже не могло предотвратить катастрофу, тем более что из происходивших событий не делалось правильных выводов. Вместо того чтобы принять эту первую крупную оползневую подвижку за предвестник и прообраз более грандиозных смещений, было твердо решено, что оползень на участке Пинаколо создал хороший контрфорс-подпорку для основного скального массива горы Ток, а переменное заполнение водохранилища способствовало консолидации пород по мере их увлажнения и высыхания. На самом же деле подвижки склона горы Ток, зафиксированные реперами в моменты наполнения и спуска водохранилища, подготовили и значительно отшлифовали многочисленные плоскости скольжения в толще пород.

Как справедливо заметил И. М. Буачидзе, трудность объективной оценки ситуации объяснялась еще и тем, что «плотина была уже построена и любая Концепция об устойчивости левобережного склона принималась охотно».

8 октября 1963 г., за день до катастрофы, был зафиксирован последний ее предвестник: скорость смещения оползня возросла до 20–30 см в день. Еще можно было успеть. И если не спасти погибшие города, то хотя бы вывести их жителей из-под удара гигантского водяного смерча. 9 октября скорость движения оползня, по мнению итальянских специалистов, увеличилась в несколько миллионов раз, и он, сорвавшись со склона, нашел свои жертвы.

Уже на первых этапах изучения последствий катастрофы предполагалось, что она есть следствие смещения старого оползня, сформировавшегося задолго до 1963 г. Казалось, и генеральная тыловая трещина, появившаяся в 1960 г. и уже тогда оконтурившая будущий оползень 1963 г., подтверждала эту точку зрения. Но в действительности все было не так. Одна из скважин, пройденная на склоне горы Ток в самом центре будущего оползневого тела на глубину, превышающую его мощность (толщину), показала следующее. Даже после заложения магистральной тыловой трещины отрыва оползня Вайонт в 1960 г. никакой единой поверхности скольжения не образовалось. Слои, пройденные скважиной, имели нормальное залегание, согласное с их положением на правом борту долины, без явных признаков оползневых деформаций в горном массиве, а тем более без признаков единой зоны скольжения. Во всяком случае скважина не вскрыла раздробленных перемятых пород, столь характерных для подобных зон. Зато на глубине всего в несколько десятков метров она «встретилась со слоем ила и песка», совершенно аналогичного по составу тому слою, что был затем подсечен скважинами в зоне скольжения оползня Вайонт. Конечно же, тогда этому факту не придавалось особого значения. Зато после оползня Вайонт стало ясно, что подобные «слои ила и песка» в скальном массиве представляют собой не что иное, как следы смещения разновозрастных оползней. Это подтвердила позднейшая реконструкция послеледникового геоморфологического профиля долины р. Вайонт. Оказалось, что встреченный скважиной на небольшой глубине в 1960 г. «слой песка и ила» располагался как раз там, где, по расчетам, должна была находиться старая оползневая поверхность. И поэтому весьма вероятно, что этот слой мог быть остатком зоны скольжения древнего оползня, объем которого достигал 30–35 млн. м3. Он произошел на ранних стадиях размыва рекой современного глубокого ущелья, в те времена, когда закончилась Вюрмская ледниковая эпоха и растаял ледник, заполнявший долину р. Вайонт. Поверхность смещения этого древнего оползня, хотя и располагалась гораздо выше оползня Вайонт, сформировалась все в тех же слабо-сцементированных известняково-мергелистых слоях. Тыловая стенка отрыва древнего оползня должна была располагаться на высоте 730—1000 м над современным дном долины Вайонт. Это открытие, сделанное, к сожалению, слишком поздно, будь оно своевременным, было бы первым настораживающим фактом относительно устойчивости северного склона горы Ток. Но оно было не единственным.

При выборе места для плотины Вайонт, задолго до ее строительства, на правобережье речной долины, как уже говорилось, обнаружились оползневые массы, которые, как сперва считали, обрушились с правобережного склона. Позднее, уже после катастрофы, внимательное изучение показало, что оползень переметнулся сюда опять же с левого берега, со склона все той же горы Ток — прародительницы всех предшествующих и будущих оползней на этом участке. Объем оползня составил около 9 млн. м3. Обрушившись в ущелье р. Вайонт, он завалил его и изменил направление течения реки. Изгиб ее русла до сих пор хорошо заметен. В совокупности с ясно видимой левобережной нишей отрыва оползня и хорошо сохранившейся его правобережной фронтальной частью древний изгиб русла р. Вайонт не был должным образом понят и классифицирован. Если бы геологи по этим признакам правильно оценили оползневую опасность северного склона горы Ток, то можно было выбрать другой створ для плотины и избежать Вайонтской катастрофы.

Аберфен, 1966 г

В Южном Уэльсе, на Британских островах, в районе г. Аберфен производится добыча каменного угля из недр Валлийских гор, который залегает между пластами глин и глинистых сланцев, часто обводненными. После извлечения угля пустая порода складируется на поверхности в виде холмов-терриконов. Материал, слагающий их, представляет разнообломочную грязе-каменную массу. Семь таких холмов возвышаются над г. Аберфен на высоте от 40 до 200 м, располагаясь на склоне горы Мертир.

21 октября 1966 г. в 9 часов 15 минут огромный оползень сорвался со склона террикона № 7 и обрушился на Аберфен. Он поглотил часть города, в том числе здание начальной школы. Погибло 116 школьников и 5 учителей. Всего же было убито 144 человека.

Каковы же были причины катастрофы, потрясшей не только жителей Англии, но и других стран?

По данным английских специалистов Дж. Г. К. Андерсона и К. Ф. Тригга, оползень 1966 г. не был неожиданностью. Неизбежность катастрофы была очевидна на протяжении по крайней мере последних 50 лет, в течение которых создавались отвалы пустой породы. Терриконы насыпались на склоне, наклоненном под углом 14° в сторону города и сложенном пластами песчаников, покрытыми слоем глины. Поскольку угол падения пластов в сторону долины был меньше, чем у поверхности склона, то грунтовые воды, скапливаясь на глинистом и иных водоупорах в толще песчаников, просачивались на поверхность и создавали цепочку родников, в том числе под терриконами. Поэтому нижние части последних были постоянно обводнены, чему способствовало и большое количество осадков (до 1500 мм), выпадающих в этом районе.

Оползни на склонах терриконов происходили на протяжении длительного времени — с 1916 по 1966 г. Однако они не привлекали внимания, поскольку не сопровождались жертвами.

Аэрофотосъемка и наземные наблюдения фиксировали оползневые подвижки на терриконе № 7 в течение ряда лет, в том числе включая большой оползень в конце 1963 г. Горные выработки, пройденные после катастрофы 1966 г., вскрыли четкую поверхность скольжения под терриконом № 7.

Основным фактором, вызвавшим оползень 1966 г., была признана избыточная увлажненность самого отвала и подстилающих его пород. В момент подвижки оползня высвободилась часть воды, вызвавшей образование грязевого потока. Он смыл естественное покрытие склона и освободил выход напорным водам из трещиноватых песчаников. Это еще более усугубило ситуацию. Скользя по такой «водяной смазке», оползень развил скорость до 32 км/ч и ударил по г. Аберфен.

Оползень века

Широко известен проявлением мощных оползней Ангренский район в Узбекистане. По данным Н. Н. Ходжибаева и других исследователей, оползни охватывают здесь достаточно развитую в промышленном отношении территорию в долине р. Ахангаран. Ее левобережный склон имеет среднюю крутизну 15–20°, увеличивающуюся в при водораздельной части до 30–35°. Он сложен осадочно-эффузивной толщей палеозоя и более молодыми песчано-глинистыми породами с пластами угля, известняков, мергелей и гравелитов общей мощностью от 60–70 до 160–180 м. На них залегают лёссовые отложения. В зоне проходящего здесь Шаугавского надвига отмеченные породы раздроблены, разделены разломами на отдельные блоки, что создает сложные гидрогеологические условия. Подземные воды во всей толще пород носят напорный характер.

Границы оползней часто предопределены разрывами нарушениями, дифференцированным перемещением блоков пород и положением мест разгрузки подземных вод.

Всего насчитывается восемь участков, на которых в разное время активизировались следующие оползни: Багаранский в 1950 г. (400 тыс. м3), Турский в 1954 г. (25 млн. м3), Верхнетурский в 1954 г. (более 20 млн. м3), Загасанский в 1958 г. (около 20 млн. м3), Джигиристанский в 1958 г. (100 тыс. м3) и др.

Один из наиболее крупных и изученных оползней в этом районе, названный «оползнем века», — Атчинский — проявил активность в апреле 1973 г. Оползень начал формироваться на левобережном склоне р. Ахангаран, охватил площадь в 8 км2 и имел гигантский объем — до 700 млн. м3. Первые подвижки на склоне были отмечены еще в 1972 г. Тогда в верхней части будущего оползня возникли провалы в лёссовых породах, а на правобережье Ахангарана изменились уклоны арыков. Резкие изменения в рельефе участка пришлись на весну 1973 г. В месте отрыва оползня возникли почти прямолинейные трещины проседания длиной 900—1700 м, шириной до 1,2 ми глубиной до 3,5 м. Во фронтальной части оползня выдвижение его языка привело к появлению на территории шахтерского городка Тешикташ валов и бугров выпирания высотой до 1,5 м, на вершинах которых возникали трещины длиной до 270 м.

Крупнейший специалист по изучению оползней и мерам борьбы с ними профессор Г. С. Золотарев дал следующее заключение о причинах и условиях возникновения Атчинского оползня. Природное и без того неустойчивое равновесие склона Кураминского хребта было нарушено участившимися в районе Тянь-Шаня, Памиро-Алая и Ташкента землетрясениями. Под воздействием многократно повторявшихся сейсмических колебаний оторвавшийся блок пород начал скользить по глубоко залегавшему слою глины. Поверхность этого слоя, наклоненная по ходу движения оползня, выполаживалась и даже приобретала обратный уклон на правобережье р. Ахангаран. Она как бы слегка взмывала вверх и выклинивалась под городом Тешикташ. Ползущие и напиравшие сверху массы пород и вызвали выпучивание во фронтальной части оползня, в самом его языке, поднимавшем дома и стальные опоры.

По мнению Н. Н. Ходжибаева, причиной, вызвавшей столь грандиозный оползень, было выгазовывание пласта угля мощностью 5—15 м, занимающего на глубине 100–130 м площадь 1,05 км2. Подземная газификация, осуществляемая здесь с 1961 г., привела к выгоранию угля объемом 3700 тыс. м3 и образованию полости, над которой земная поверхность опустилась на 5 м. Очевидно, это лишило упора толщу пород на крутом склоне, а рассекающие ее разрывные нарушения предопределили границы Атчинского оползня.

В довершение ко всему разразился ливень, и тыловые трещины отрыва Атчинского оползня тотчас же превратились в нагорные дренажные канавы, перехватившие поверхностный сток. В результате в глубь склона устремились потоки воды, увлажняя и смазывая и без того скользкую глинистую поверхность оползания. Необходимо было немедленно прекратить доступ воды к подошве оползня, в противном случае скорость его движения могла резко возрасти. Работая по двенадцать часов в сутки, бульдозеристы срезали тонны земли и засыпали зияющие оползневые трещины. Но это была всего лишь полумера, не способная остановить оползень. Нужны были быстрые и решительные действия по спасению г. Ангрена — «Донбасса Средней Азии». В короткий срок был выполнен целый комплекс геолого-геофизических исследований, включая бурение с отбором тысяч образцов керна и геодезические наблюдения. Решения о мерах защиты принимал специально созданный экспертно-методический Совет по Атчинскому оползню, в который кроме профессоров Г. С. Золотарева и Е. В. Петренко вошли доктора наук Г. М. Шахунянц, М. В. Чуринов и другие специалисты. При анализе движения оползня было замечено, что он как бы обходит терриконы, сложенные отвалами вскрышных пород. Своей тяжестью они прижимают его к поверхности скольжения, в связи с чем увеличивается трение в его подошве и возрастают силы сцепления. Таким образом, само поведение оползня подсказало единственно возможный в данной ситуации путь борьбы с ним: пригрузку контрбанкетами, создание упора-контрфорса в наиболее мобильной части оползня — его языке, где особенно активны валы выпирания, а именно на берегах и в русле р. Ахангарана, включая территорию г. Тешикташ. Одновременно с переселением жителей и перенесением г. Тешикташ на новое место началась отсыпка такого контрфорса. Объем его должен был составлять не менее 15 млн. м3 грунтов (по другим данным 65 млн. м3). Кроме того, проектировался трехкилометровый обводной канал, по которому предполагалось отвести воды Ахангарана, чтобы обезопасить от затопления угольный разрез и южные районы города в случае катастрофической подвижки оползня. После отсыпки 15 млн. м3 пород скорость движения оползня замедлилась, но до полной его остановки было еще далеко. Стали активизироваться участки оползня, где пригрузка не была столь эффективной. Валы выпирания обнаружились в русле Ахангарана, где возникли пороги, усугубившие угрозу наводнения, которая вовремя была ликвидирована.

В 1981 г. в контрфорс, сдерживающий оползень, уже было отсыпано 25 млн. м3 грунта. Но и это не остановило гиганта. Он продолжал медленно двигаться, что фиксировалось службой слежения. Однако главная цель была достигнута. Оползень расчленился на части, каждая из которых имела свою ориентировку вектора смещения. Угроза единого одноактного катастрофического срыва была предотвращена.

Так в основном закончился этот беспримерный в истории борьбы с оползнями эксперимент по остановке одного из них. Он завершился победой советских людей: ученых, сумевших дать правильные рекомендации, и инженерно-технических работников, которые вместе с рядовыми тружениками сумели воплотить их в реальные мероприятия, укротив тем самым стихию.

Катастрофы продолжаются

Не иссякает поток новых сведений о буйстве обвалов, оползней, снежных, земляных и каменных лавин. Печать, радио, телевидение регулярно сообщают о новых катастрофах, связанных с ними, происходящих в наши дни и по своему трагизму подчас не уступающих тем, что регистрируются при землетрясениях, тайфунах и других стихийных бедствиях. Конечно, склоновые смещения локальны и не охватывают больших площадей, как, скажем, только что упомянутые природные явления регионального характера. Зато они часто неожиданны не только по времени, но и по месту своего возникновения. К землетрясениям, тайфунам и наводнениям люди все же готовятся, и хотя их время и последствия здесь также труднопредсказуемы, охранительно-защитные мероприятия разного характера предпринимаются заранее. Но нельзя объявить запретными для заселения и обживания все склоны гор и долины, лежащие у их подножий. А инженерно-геологический прогноз обвально-оползневой опасности, как и других природных явлений, еще не настолько совершенен, чтобы точно сказать, где, когда и при каких условиях произойдет очередное смещение грунтов, да и не везде он осуществляется. Потому-то люди и их имущество оказываются во власти стихии. Особенно сложен такой прогноз в высокосейсмичных районах. Но и без землетрясений обвалы, оползни и каменные лавины постоянно бороздят горные склоны, неся смерть и разрушения. Эта мрачная статистика постоянно пополняется новыми малоизвестными сообщениями о недавних трагических событиях, вызванных склоновыми смещениями. Не исключено, что отдельные из них были вызваны землетрясениями или человеческой деятельностью, что является темой нашего повествования.

Расскажем о некоторых из них.

Канада. Оползневая опасность издавна существовала здесь в низменных районах р. Св. Лаврентия и долине р. Сагеней в Квебеке. Эта довольно населенная сельскохозяйственная территория сложена послеледниковой глинистой формацией. При насыщении водой глина разжижается, и возникают оползни, особенно частые на крутых склонах глубоковрезанных долин.

В мае 1971 г. оползень в Сент-Жан-Вианней разрушил 40 домов и погреб под собой более 30 человек.

США. В мае 1981 г. во время сильной жары и засухи в районе г. Уинтер-Парк (штат Флорида) образовалась гигантская воронка неясного, но, возможно, оползневого происхождения шириной 305 м и глубиной 38 м. В ней исчезли один дом, пять автомобилей и турист. Стремительно разрастаясь, воронка стала угрожать окружающим зданиям и автостраде, в связи с чем местное население было эвакуировано.

В июне 1981 г. со склона уже знакомого нам вулкана Рейнир в штате Вашингтон обрушился снежно-ледовый обвал, превратившийся в лавину. Группа альпинистов, совершавших восхождение, была настигнута ею на высоте 3350 м. По меньшей мере 10 человек из них были убиты или погребены заживо под огромными глыбами льда.

Ливни и снегопады часто обрушиваются на северозападные районы США. Количество осадков, выпадающих единовременно, нередко достигает 30–55 см. В январе 1982 г. сильные ливни, прошедшие в штате Орегон, вызвали многочисленные оползни, завалившие железную дорогу. Было прекращено движение поездов. Тогда же во время шторма на берегу залива Сан-Франциско возник гигантский оползень, закрывший подъездные пути к знаменитому мосту «Золотые ворота».

Мексика. Еще одним примером того, как во время сильных дождей склоны теряют устойчивость, служит трагедия, происшедшая в этой стране 23 июля 1982 г. Пассажирский экспресс, попавший в зону грозового ливня в районе г. Тепик, рухнул в ущелье глубиной 250 м. Погибло 500 человек и 120 получили ранения и увечья.

Гватемала. Оползни и селевые потоки, вызванные сильными ливнями на юге этой страны в сентябре 1982 г., привели к гибели по меньшей мере 560 человек.

Сальвадор. Тропический ливень в сентябре 1982 г. вызвал громадный оползень, обрушившийся на окраину города Монте-Белло. Из-под груды земли, обломков зданий и деревьев было извлечено 40 человек — все они погибли, — и не менее 20 человек остались погребенными под завалами.

Колумбия. В августе 1982 г. в департаменте Бояка власти объявили чрезвычайное положение. Такая мера была вызвана горным обвалом, происшедшим в районе строительства гидроэнергетического комплекса «Чивор». Обвал разрушил десятки жилищ.

Боливия. В марте 1982 г. сильные подземные толчки в южной части страны вызвали ряд горных обвалов, под которыми погибло по меньшей мере 25 человек. По-видимому, одним из самых трагических событий в этой стране был гигантский оползень или сель, происшедший в XVI в. во времена конкисты. По описанию свидетеля этой катастрофы испанского священника Каланча, приводимому Р. Д. Шустером, поселок Ханко-Ханко с 2000 жителей «в течение нескольких минут исчез, поглощенный землей, без каких-либо признаков его прежнего существования, и облако пыли покрыло место, где он раньше стоял».

Перу — родина оползней-гигантов, крупнейших в западном полушарии Земли. Ее население постоянно страдает и от неизмеримо меньших по размерам, но таких же смертоносных склоновых смещений.

В марте 1971 г. на северо-востоке, Перу обвал, рухнувший в горное озеро, выплеснул массу воды, которая устремилась на расположенный внизу шахтерский поселок Чунгар. В результате этой катастрофы погибло около 1000 человек.

В январе 1982 г. произошел обвал плотины на р. Чонтаяку в департаменте Сан-Мартин. В результате наводнения 200 человек погибли, 500 пропали без вести и 5 тыс. лишились крова.

В апреле 1982 г. затяжные проливные дожди вызвали громадные оползни в департаменте Аякучо. В результате 17 человек погибли, около 30 были ранены и 11 пропали без вести.

Из восточной части Тихоокеанского побережья перенесемся мысленно на его западную окраину.

Япония. Эта страна постоянно страдает от оползней. По данным Т. Накано, Японские острова, находящиеся в районе муссонного климата, испытывают влияние теплых и влажных воздушных масс летом и сухих и холодных — зимой. В их нижних слоях скапливается влага и изливается на страну в виде тайфунов летом, фронта бай-ю — в июне — июле и других фронтов во все сезоны. В среднем здесь выпадает 800 мм осадков в год. Это в 2–3 раза больше, чем ежегодное количество осадков в других районах на тех же широтах. Около 3/4 территории Японии занимают горы, вздымающиеся на 3000 м над уровнем моря. Острова входят в зону тихоокеанского сейсмического кольца. Сильные и многочисленные слабые землетрясения, извержения вулканов, составляющих 1/10 всех действующих вулканов мира, — все это вместе с отмеченными метеорологическими факторами способствует потере устойчивости склонами, образованию обвалов, оползней и селей. Практически они возникают ежегодно, сопровождаются жертвами и наносят большой ущерб имуществу. Оползни движутся с большими скоростями и часто превращаются в бурные селевые потоки. Обрушиваясь на города и селения, они вызывают бедствия, сравнимые с разрушениями, причиняемыми землетрясениями и тайфунами. Такие огромные по размерам оползне-селевые катастрофы не раз происходили в Кобе, Куре, Модзи и Исхае. Они подробно описаны Ю. Виноградовым. Например, Кобе, расположенный на узкой равнине, в июле 1938 г. был атакован гигантским селем, вызванным ливнями в конце сезона бай-ю. Грязе-каменная лавина убила 460 человек и разрушила свыше 100 тыс. домов. Оползни и сели обрушивались на Кобе в 1961 и 1967 гг.

Во время прохождения тайфуна «Макурадзаки» с ливневыми дождями в сентябре 1945 г. мощнейший сель ворвался в г. Куре и погубил 1154 человека. Оползни и сели опустошили г. Куре и в 1967 г.

6 сентября 1958 г. над Токио и Иокогамой пронесся тайфун «Кагонава», сопровождавшийся сильнейшим из когда-либо случавшихся здесь ливней. Количество осадков, выпавших за сутки, составило 392,5 мм. На холмах Иокогамы образовалось 1029 оползней и обвалов, обезобразивших их склоны. Более 60 человек погибло. В конце июня 1966 г. ливневые дожди во время «тайфуна № 6604» вызвали образование оползней, от которых вновь пострадали оба города.

В марте 1961 г. огромный оползень в префектуре Сидзуока парализовал движение на самых важных транспортных артериях Японии — линии Токкайдо и Национальной дороге № 1. На мероприятия по предотвращению оползня было истрачено 56 млн. долларов.

В марте 1963 г. после быстрого таяния снега на побережье Японского моря возник большой оползень, превратившийся в сель, опрокинувший поезд на линии Хокурику.

Объем некоторых обвалов и оползней, давших начало селевым потокам, превышал 100 млн. м3. Начиная с XVI в. в высокогорных районах Японии регистрировались многочисленные крупные оползни, которые не прекращаются до сих пор.

Тайфуны, пронесшиеся над Японскими островами в ноябре 1980 и в июне 1982 г., вызвали наводнения и образование оползней. В результате этого были серьезно повреждены наземные коммуникации, нарушилось сообщение на авто- и железнодорожных магистралях, Разрушилось более 1000 домов.

В июле 1982 г. проливные дожди сопровождались наводнением и оползнями в 16 японских префектурах, в результате чего погибло 190 человек и 200 пропало без вести. Особенно пострадал г. Нагасаки.

Ситуация с образованием оползней, наводнением и жертвами повторилась во многих районах при очередном тайфуне «Джуди», обрушившемся на Центральную Японию в сентябре 1982 г.

На атолле Муруроа, в Тихом океане, расположен полигон французского ядерного центра, предназначенный для испытания атомного оружия. В 1975 г. в одной из шахт произошел сильный взрыв, в результате которого основание атолла получило «пробоину». По мнению французских специалистов, это обстоятельство могло явиться причиной превращения атолла в гигантский оползень, медленно погружающийся в морскую пучину. За семь лет, прошедших с момента взрыва, атолл опустился под уровень океана на 1,5 м.

А вот еще несколько сообщений о недавних катастрофах.

Пакистан. При землетрясении 8 сентября 1981 г. в 350 км северо-восточнее Пешавара оползни накрыли и погребли под собой сразу 10 поселков, убив 200 и ранив 2000 человек.

Испания. В октябре 1981 г. в юго-западной части г. Барселоны из-за горного обвала сошел с рельсов пассажирский поезд. Три человека погибли и 17 были ранены.

Индонезия. В декабре 1981 г. гигантский оползень почти полностью накрыл селение Джоко на острове Ява. Катастрофа разразилась в предрассветные часы, и 42 человека оказались заживо погребенными.

В январе 1982 г. громадный оползень похоронил под собой 20 домов с 26 их обитателями в деревне Сихобук.

Гонконг. В мае 1982 г. ливень вызвал оползни, которые вместе с потоками воды разрушили множество строений, оставив без крова 2400 человек, 20 жителей погибли.

Италия. Глубокой ночью 14 декабря 1982 г. на г. Анкону — центр области Марко — обрушился гигантский оползень. Он превратил в груду развалин и погреб под собой десятки жилых домов и административных зданий. Были разрушены две больницы, вышла из строя автострада, сотни метров железной дороги, связывающей города Анкона и Болонья, были завалены горной массой. Тысячи жителей города спешно покинули свои дома, опасаясь еще больших разрушений, поскольку по улицам змеились трещины-заколы, угрожавшие новыми оползневыми смещениями. К утру город остался без электроэнергии, воды и газа.

В прошедшем 1983 г. в мире было зарегистрировало большое количество катастрофических по своим последствиям природных явлений: ураганов, наводнений, извержений вулканов и землетрясений. Многие из них сопровождались мощными склоновыми смещениями: оползнями, обвалами, селями, снежными лавинами. Пройдет немало времени, пока будет дан научный анализ происшедших событий, а результаты изучения этих явлений станут доступными широкому кругу исследователей. Вместе с тем уже то, что сейчас известно о природных катастрофах 1983 г., представляет определенный интерес.

Расскажем о некоторых сильных землетрясениях.

Известно, какие бедствия вызывает сильный подземный толчок, происходящий в горной местности после периода затяжных дождей. Такая роковая последовательность губительных природных явлений наблюдалась в апреле 1983 г. в Колумбии на Южно-Американском континенте. Сперва обильные затяжные дожди вызвали наводнение и нанесли огромный ущерб экономике Боливии, Эквадора, Перу и частично Колумбии и Венесуэле. А затем сильное землетрясение (М=7) привело к значительным разрушениям зданий в колумбийском г. Папайян в 490 км к юго-западу от столицы страны Боготы. Первый и самый разрушительный толчок произошел утром в 8 часов 30 минут, когда все городские учреждения уже заполнились служащими, а в церквах было много прихожан. Всего 18 секунд потребовалось для того, чтобы колебания земли превратили в груду развалин многие административные здания и почти все жилые дома. Затем последовали новые подземные толчки. По первым, далеко не полным данным, погибло 264 человека и было ранено более 1500 человек. Без крова в г. Папайян осталось 100 тыс. жителей. В окрестностях города, где проживает 30 тыс. человек, было разрушено 80 % зданий.

В начале мая 1983 г. сильное землетрясение (М=6–7) произошло в Калифорнии (США) в районе Сан-Франциско. Оно сопровождалось образованием трещин на земной поверхности, разрушениями и жертвами.

В этом же штате 13 июня и 2 июля 1983 г. сильные подземные толчки причинили значительный материальный ущерб городам Коалинг и Сан-Диего, разрушив несколько зданий и сделав непригодными для транспорта многие дороги.

В начале ноября 1983 г. мощное землетрясение (М = 7) с эпицентром в штате Айдахо охватило территорию семи штатов на северо-западе США и юге Канады. В ряде городов, расположенных в горных районах, произошли разрушения зданий.

Сильнейшее (М = 7,1; 9—10 баллов) землетрясение произошло 26 мая 1983 г. на острове Хонсю в Японии. В момент подземного толчка на земной поверхности возникли видимые уступы высотой в рост человека. Были разрушены дома и дороги. Приливная океанская волна (цунами), вызванная землетрясением и ринувшаяся на северо-западное побережье острова, выбросила на берег рыбачьи лодки, небольшие суда и затопила крестьянские поля. По первым сообщениям, погибло 54 и пропало без вести 48 человек.

Катастрофическими были последствия сильнейшего землетрясения, происшедшего 30 октября 1983 г. на северо-востоке Турции в провинциях Эрзрум и Каре. Погибло и пропало без вести более 3,5 тыс. человек, около 120 тыс. семей остались без крова. Подземный толчок совпал по времени с ненастной погодой, и, как и следовало ожидать, в горных районах произошли обвалы и оползни, завалившие дороги. Все это усугубило бедственное положение людей, живущих в горах.

Сильное землетрясение (М=5,9) произошло утром 7 ноября 1983 г. в западной части китайской провинции Шаньдунь. Оно охватило ряд уездов соседних провинций Хэбэй и Хэнань. Уже в начале спасательных работ под обломками зданий было обнаружено 30 погибших.

В конце мая 1983 г. длительные ливневые дожди вызвали наводнения на большей части территории Эквадора. В горах возникли мощные оползни и селевые потоки, погубившие десятки людей. Тысячи жителей остались без крова. Большие разрушения отмечены в районах городов Чоне, Мачала, Портовьехо и др.

В июне 1983 г. тропические ливни обрушились на остров Тайвань, являющийся одним из самых высокосейсмичных районов мира. Таких дождей здесь не было с начала XX в. — за три дня выпало 350 мм осадков. 24 июня произошло сильное землетрясение с М=6,5. В результате избыточного увлажнения на острове сформировались гигантские земляные оползни, которые вместе с бушующими потоками привели к человеческим жертвам. Многие из этих оползней могли быть стимулированы отмеченным подземным толчком.

Причиной настоящего национального бедствия стали ливни, обрушившиеся на Португалию в конце ноября 1983 г. Потоки воды и оползни привели к небывалым разрушениям. Автомобильное и железнодорожное движение в центральной части страны было прервано. Материальный ущерб оказался настолько большим, что не поддавался даже примерной оценке.

В ноябре 1983 г. ливневые дожди вызвали селевые потоки в горных районах побережья Эгейского моря, привели к человеческим жертвам и нанесли большой материальный ущерб турецкому городу-порту Измир.

Ураганы и смерчи, сопровождавшиеся проливными дождями, наводнениями и мощными снегопадами, пронеслись в 1983 г. над многими районами земного шара. Скорость ветра достигала 155 и даже 235 км/ч, а сила его была такова, что вековые деревья вырывались с корнями, ломались мачты линий электропередач, деревянные жилища сметались с лица земли, а крыши домов уносились за 12 км.

В Гонконге тайфун «Эллен» выбросил на берег судно водоизмещением 5900 т. В Индии в сентябре 1983 г. на севере провинции Сикким после проливных дождей произошел огромный оползень, погубивший 52 человека.

Подобные стихийные бедствия, вызвавшие огромные разрушения и немалые жертвы, произошли во Франции, Бельгии, Швейцарии, Африке (ЮАР), Таиланде, Гонконге, Бангладеш, Малайзии. Они охватили также многие высокосейсмичные районы, такие, как Индонезия, Япония, западные районы США. Так, на японский остров Кюсю в середине июня в районе г. Касэда в течение 12 часов выпало 340 мм осадков. Горные склоны были уже подготовлены к смещению грунтов. И только отсутствие сильных землетрясений в эти периоды избыточного увлажнения во многих случаях уменьшило обвально-оползневую опасность.

Не «дремали» в 1983 г. и снежно-ледовые «драконы». В Западных Альпах в первые 9 месяцев 1983 г. погибло 160 альпинистов. Это на 31 % больше, чем на тот же период в 1982 г. И это происходит в наиболее изученном и обжитом горном массиве Европы, где самым гибельным оказывается Монблан с его давно проторенными маршрутами. Трагедии в горах не были связаны с сильными землетрясениями. По сообщению спасательных служб, большинство восходителей погибли под снежно-ледовыми обвалами, лавинами и камнепадами, вызванными интенсивным таянием снегов. Вряд ли эта мрачная статистика уменьшится в будущем, ибо сейчас входит в моду новый вид спорта — хождение по горным склонам с использованием снегоступов. В Швейцарии уже сотни спортсменов и любителей объединились в клуб, пропагандирующий прогулку по горам в «снеговых лаптях». Для индустрии горного туризма этот вид спорта удобен тем, что не надо готовить лыжных трасс, сооружать подъемники и т. д. Инструкторы, обучающие новичков, считают, что у этого увлечения большое будущее. Если оно станет популярным, то легко себе представить, какая масса любителей зимних прогулок ринется в горы и чем ответят горы на это массовое вторжение.

Не обошли стороной обвалы и оползни, происшедшие за последние десятилетия, и территорию нашей страны. Правда, отчасти из-за незаселенности районов их активизации или из-за своевременного инженерно-геологического прогноза и быстрой эвакуации населения они не сопровождались человеческими жертвами, как это не раз случалось за рубежом.

В мае 1982 г., по сообщению В. Суркова, загрохотал обвал на перевале Шар-Шар в заоблачных высях Памиро-Алая. Склон, сложенный известняками, перекрытыми лёссами и суглинками, потерял устойчивость. От него отделился громадный блок скальных пород объемом 1 300 тыс. м3. Сметая все на своем пути, ломая и выворачивая с корнями вековые деревья, каменная лавина обрушилась вниз и, образовав грязе-каменный «язык» длиной до 800 м, перекрыла шоссейную магистраль Душанбе — Куляб. Асфальтовое полотно, служившее людям более 20 лет, было завалено или разрушено. Прервалась транспортная связь между Кулябской областью и столицей Таджикистана. Однако развитие обвала на этом не закончилось. Со склона срывались новые массы грунта. Попытка прокладки обходного пути лишь усугубила ситуацию, ибо привела к обрушению нового обвала.

Причина обвалов заключалась в наличии огромного количества подземных источников, бьющих из земных недр и увеличивших свой дебит в период весеннего снеготаяния. Горный массив Шар-Шар был буквально начинен ими. Недаром у него и название такое, ведь Шар-Шар в переводе с таджикского — «водопад», «шум падающей воды».

Роль подземных вод в образовании подобных склоновых смещений освещена в работах Г. С. Золотарева и Р. А. Ниязова на примере катастрофических оползней в долинах р. Чирчик и р. Зеравшан у пос. Айни. Нечто подобное произошло и на перевале Шар-Шар. Влага подземных источников, пропитавшая массы грунта, увеличила их вес, ослабила связь со склоном, и он потерял устойчивость. Всякая попытка немедленно устранить последствия обвала была обречена на неудачу, ибо только время и знойное солнце могли уменьшить приток воды и соответственно подвижки грунта на склоне. Поэтому восстановительные работы были отложены на летние месяцы. Была запроектирована обходная 5-километровая трасса с небольшим тоннелем, на сооружение которой ассигновано 2 млн. рублей с тем, чтобы осенью открыть безопасное движение по магистрали Душанбе — Куляб. А пока связь центра республики с Кулябской областью будет осуществляться через Курган-Тюбинскую область.

В августе 1982 г. крупный оползень обрушился в узкое Боомское ущелье, прорезанное р. Чу в горах Центрального Тянь-Шаня. По сообщению Б. Прохорова, лавина из крупных камней, глины, песка и гравия перекрыла автомобильную и железную дороги, прервав транспортное сообщение с Иссык-Кульской и Нарынской областями. На ликвидацию завала направили мощную дорожную технику из близлежащего Кеминского района, и в короткий срок движение по трассам было восстановлено.

В августе 1983 г. в результате резкого повышения температуры на юге Таджикистана началось интенсивное таяние ледников Памира. В горах загремели обвалы, по долинам рек понеслись селевые потоки.

Вздувшаяся р. Пяндж подмыла скалистый берег. Возникший оползень увлек за собой значительную часть полотна автодороги. Транспортная связь между некоторыми районными центрами республики временно прекратилась.

В районе г. Душанбе, в Варзобском ущелье, пришел в движение ледник Обихингоу. Крупный оползень объемом до 5 млн. м3 скальных пород произошел в ущелье р. Шакул-Су (правый приток р. Обихингоу). Он образовал плотину высотой более 150 м, наглухо перегородившую ущелье. Началось наполнение возникшего подпрудного озера. По расчетам, оно должно было прорвать завальный гребень примерно через 12 часов. Опасность удара гигантского водяного смерча нависла над кишлаками, расположенными ниже плотины, где к тому же были собраны для стрижки большие отары овец. Но катастрофы не произошло. Энергичные меры, своевременно принятые местными органами власти по эвакуации людей, техники и скота из зоны затопления, дали свои положительные результаты.

Сильные землетрясения, происшедшие на территории нашей страны в Таджикистане и Азербайджане в 1983 г., не сопровождались крупными склоновыми смещениями.

Сюрприз в этом отношении преподнес оползень в Днепропетровске. По сообщению специальных корреспондентов «Известий» (от 5 января 1984 г.) С. Трояна и Ю. Хренова, оползень возник ночью. Формирование его заняло несколько часов, что позволило вывести людей из-под удара земляного гиганта и избежать жертв. В зону действия оползня попало несколько десятков домов Жовтневского района. Всем людям, выселенным из опасной зоны, были предоставлены квартиры из подготовленного к сдаче жилого или маневренного фонда. Это коренным образом отличает данную ситуацию от аналогичной, создавшейся в районах итальянского г. Анконы или трущоб бедняков, разрушенных большим оползнем в Рио-де-Жанейро. Люди, оставшиеся без крова в этих местах, вряд ли получат квартиры в ближайшие годы. Как еще один пример пренебрежения к нуждам пострадавших от стихийных бедствий трудящихся в капиталистических странах, приведем землетрясение 23 ноября 1980 г. в Италии, в результате которого были разрушены многие города и селения. Лишившиеся крова вправе были рассчитывать на скорейшее решение жилищной проблемы, но восстановительные работы растянулись на годы, и многие селения долгое время лежали в развалинах, а люди ютились во временных жилищах.

Что же послужило причиной явно антропогенного (техногенного) оползня в Днепропетровске? По заключению специалистов, прежде всего отсутствие централизованной канализации в жилом массиве, застроенном индивидуальными домами, находящемся на оползнеопасном склоне.

Интенсивная застройка района благоустроенными домами с водопроводами, газовыми водонагревательными колонками, ваннами привела к повышенному расходу воды. Отсутствие единой канализации привело к тому, что стоки частично фильтровались в землю, насыщали и размывали грунты на крутом склоне балки. В настоящее время в Днепропетровске предусмотрены и осуществляются все меры по укреплению оснований оползневых склонов.

В порядке предупреждения о грозящей опасности позволим себе несколько замечаний о состоянии склонов одного из самых посещаемых уголков нашей страны — Баксанского ущелья. Нескончаемый поток туристов прибывает сюда, чтобы полюбоваться красотами Кабардино-Балкарии, и в частности Приэльбрусья. Дорога к подножию высочайшей вершины Европы — двуглавому Эльбрусу — вьется по дну ущелья, прижимаясь вплотную к его левому борту. Гигантские обнажения скальных пород, уходящие на сотни метров вверх, нависают над долиной громадными уступами, на которых «на честном слове» держатся поистине исполинские блоки. Их собратья, уже обрушившиеся в далекие и недавние времена, лежат у подножия склона и своими размерами (более 1000 м3!) способны убедить любого в неукротимой мощи горных обвалов. На отдельных участках вертикальные стенки Баксанского ущелья иссечены крутопадающими трещинами, расширенными просачивающейся в них водой. Их великое множество, и они, конечно, сильно ослабляют скальный массив. Многие из нависших блоков, рухнув с обрывов, застряли при падении в этих трещинах-расселинах и только потому не достигли дна долины. Торчащие из расселин видимые грани блоков имеют площадь до 50 м2 и дают представление об их размерах. Район ущелья испытывает воздействие землетрясений со стороны Большого Кавказа. Следовало бы в целях безопасности взорвать и убрать со склонов особо неустойчивые блоки, исключив малейшую возможность их обрушения.

Предвидеть опасность!

Каким же образом избежать гибельных последствий склоновых смещений? Ведь невозможно исключить из застройки обширные пространства горных стран с их неповторимыми по красоте ландшафтами и богатствами — залежами полезных ископаемых, гидроэнергетическими ресурсами и безбрежными лесными массивами. Освоение этих богатств требует возведения промышленных и жилых комплексов, рассчитанных на длительные сроки эксплуатации. А кроме того, в современную эпоху небывалых размеров достигла индустрия горного туризма. В долинах, у подножий крутых склонов строятся гостиницы, аэродромы, кемпинги, подъемники и базы отдыха, принимающие десятки тысяч лыжников, альпинистов, спелеологов и просто любителей природной экзотики.

Участники франко-советских полевых симпозиумов 1974 и 1976 гг. подчеркнули, что интенсивное развитие высокогорной рекреации настоятельно требует совершенствования прогноза катастрофических явлений (обвалов, оползней, селей, лавин), от которых все сильнее страдают жители гор. И это требование актуально для всех, кто планирует освоение гористых местностей. Оно приобретает особую значимость в районах, подверженных землетрясениям.

Наиболее важным элементом снижения обвально-оползневой опасности в горных районах является выбор таких строительных площадок, где были бы невозможны подобные склоновые смещения или их вероятность была бы минимальной. Памятуя огромные расстояния, которые нередко покрывают сейсмовозбужденные обвальные массы, необходимо выбирать такие территории для застройки, которые не находились бы на пути каменных лавин и были вне пределов их досягаемости.

Обычно считается, что если произошел оползень или обвал, то склон приобретает более устойчивое положение. Коварство сейсмогравитационных обвалов и оползней заключается в том, что они могут многократно повторяться в одном и том же месте, ибо землетрясение не только сбрасывает неустойчивые массы пород, но и готовит склоны к новым обрушениям.

Существует много методов прогноза обвально-оползневой опасности. Они обобщены в сводках последних лет,[22] в которых, в частности, указывается, что инженерно-геологической основой такого прогноза регионального масштаба являются карты районирования территории по условиям развития и интенсивности проявления экзогенных геологических процессов, в том числе обвально-оползневых. Для локальных участков составляются так называемые карты геодинамического (оползневого) потенциала, дающие вероятностную оценку возникновения оползней. Суть такого прогноза заключается в том, что на большой территории выбираются характерные эталонные участки, в пределах которых тщательно анализируются все природные условия, приводящие к возникновению оползней. Каждому процессу (фактору), способствующему оползанию склона, приписывается условное значение, совокупность которых и определяет в дальнейшем меру устойчивости склонов на других участках изучаемой территории. На картах районирования, составленных по такому принципу, выделяются зоны с очень высокой, высокой, средней, низкой и очень низкой степенью потенциальной оползневой активности. К сожалению, сейсмогравитационные оползни авторами этого метода исключены из рассмотрения.

Практически нет никаких рекомендаций для составления карт обвально-оползневой опасности с учетом сейсмического воздействия и в последней работе зарубежных исследователей.[23] Это и понятно. Слишком велик объем информации, которую надо иметь, чтобы прогнозировать сейсмогравитационные склоновые смещения. Помимо обычных критериев оползневой опасности, объединенных в понятии «геодинамический потенциал» и сохраняющих силу и при прогнозе сейсмогравитационных обвалов и оползней, необходимо учитывать и сейсмические факторы, влияющие на устойчивость склонов: силу и частоту сейсмических колебаний, глубину очагов землетрясений, углы подхода сейсмических волн, уровень сейсмической активности и ряд других.

Во многих случаях эти показатели остаются неизвестными, поскольку организация таких наблюдений требует времени и немалых средств.

Попытку составления прогнозной схемы оползневой опасности в сейсмичном районе на инженерно-геологической основе мы предприняли (вместе с П. Я. Зеленковым) для верхней части долины р. Ингури. В ходе исследований по оценке сейсмической опасности этого района было найдено несколько эпицентральных зон сильных (9—10-балльных) землетрясений, при которых возникли отдельные оползни и огромные обвально-оползневые поля длиной до 7 км, включающие до 100 млн. м3 смещенных грунтов. С учетом этих данных по геолого-геофизическим и сейсмологическим критериям были выделены области, где подобные землетрясения возможны в будущем. На обследованной территории такие области занимали узкие, шириной до нескольких километров, полосы, вытянутые вдоль зон тектонически активных разломов, в том числе Главного Кавказского надвига и молодых разрывов. За пределами этих зон следует ожидать снижения силы землетрясений до 9, а на некоторых участках — и до 8 баллов. Для Верхней Сванетии, в территорию которой входит рассматриваемый район, с ее резкорасчлененным альпийского типа рельефом такое подразделение площади по степени ожидаемого сейсмического воздействия имело первостепенное значение. Ибо очевидно, что при сходной природной обстановке склоновые смещения более вероятны там, где будет сильнее сейсмическое сотрясение. Затем тщательно изучались условия формирования обнаруженных сейсмогравитационных обвалов и оползней. Это позволило наметить некоторые общие закономерности их проявления в зависимости от пород, геолого-тектонического строения склонов, углов их наклона и иных геоморфологических особенностей.

Для конкретизации наметившихся принципов деления территории по степени сеисмогравитационнои опасности были проанализированы условия возникновения и других известных обвалов и оползней на большей части южного склона Большого Кавказа, охарактеризованных в части I, многие из которых могли быть также вызваны землетрясениями.

Подобную работу ранее выполнили Г. М. Арешидзе, Э. А. Джавахишвили и М. Г. Кванчахадзе. В частности, ими было показано, что оползневая пораженность склонов в целом увеличивается с уменьшением возраста пород. Оползанию оказались наиболее подверженными палеоген-неогеновые песчаники, глины, мергели и известняки. Заложение поверхностей скольжения в них подчиняется геологическому строению склонов и, в частности, положению ослабленных зон тектонических трещин. Наиболее мощные оползни возникают на северном крыле Рача-Лечхумской синклинали. Здесь породы интенсивно перемяты, насыщены разрывами разных типов, в связи с чем устойчивость склонов резко снижена.

Расскажем об основных принципах построения прогнозной схемы.

Все отмеченные выше (ч. I) обвалы и оползни Большого Кавказа были разделены на группы, различающиеся по литологии пород, геологическому строению склонов и крутизне их наклона. Количество происшедших в той или иной природной обстановке обвалов и оползней характеризовало возможную степень обвально-оползневой опасности аналогичной ситуации там, где такие склоновые смещения пока не происходили, но возможны в будущем, в том числе при землетрясениях.

Чем больше было зарегистрировано крупных склоновых смещений в конкретной геологической ситуации, тем выше был уровень присущей ей ожидаемой сейсмогравитационной опасности.

Все слагающие район породы по механической прочности и стойкости к обвально-оползневым смещениям подразделены на четыре группы, перечисляемые в порядке увеличения вероятности возникновения обвалов и оползней.

К первой группе отнесен комплекс осадочно-метаморфических, вулканогенных и интрузивных образований палеозоя и мезозоя. По данным Г. М. Арешидзе, коэффициент оползневой пораженности для этих пород меньше 0,1. Тем не менее в них, особенно в зонах надвигов, могут формироваться оползни размером 2x3 км и объемом до 180 млн. м3 (район с. Самицо). Мощность коры выветривания на этих породах составляет 8—15 м.

Во вторую группу входят нижнеюрские аспидные и глинистые сланцы с редкими прослоями песчаников и кварцитов. Мощность коры выветривания достигает здесь 25–30 м.

К третьей группе относятся сланцы, мергели и мергелистые известняки верхней и частично средней юры. Коэффициент оползневой пораженности для этих пород составляет 0,6–0,7. Мощность коры выветривания достигает 10–12 м.

В четвертую группу объединены рыхлые, слабосцементированные четвертичные отложения (флювиогляциальные, аллювиальные, делювиальные), отличающиеся очень малой механической прочностью и большой подвижностью под действием сил гравитации при определенных условиях (насыщенность грунтовыми водами, залегание на наклонных поверхностях и т. п.).

Большое значение при прогнозе обвально-оползневой опасности имеет расчлененность рельефа, крутизна склонов долин и хребтов. Чем круче склон, тем больше при прочих равных условиях вероятность возникновения лавин, обвалов и оползней. Поэтому нами принята следующая градация склонов по углам наклона земной поверхности.

1. Угол наклона менее 15°. На таких участках возможность возникновения сейсмогравитационных оползней и обвалов минимальна, за исключением зон вспарывания тектонических швов при землетрясениях.

2. Угол наклона более 15°, но менее 45°. Вероятность сейсмогравитационных смещений на таких участках значительно увеличивается, что наблюдалось нами при обследовании крупных склоновых смещений, вызванных древними землетрясениями в бассейне р. Ингури, а также в эпицентральной зоне Чхалтинского 9-балльного землетрясения 16 июля 1963 г.

3. Угол наклона более 45°. Опасность сейсмогравитационных смещений на таких склонах резко возрастает.

Особенности геологического строения склонов, и в первую очередь их взаимоотношение с элементами залегания пород, существенно влияют на характер склоновых смещений. Согласное падение пород и поверхности склона облегчает их образование. Подобные примеры описаны Г. М. Арешидзе для Рачи и Окрибы (оползень у с. Хирхониси в верховьях р. Гунгулы и ряде других районов), а также наблюдались нами на склонах Лечхумского хребта. В то же время падение пород в глубь склона препятствует формированию скальных обвалов и оползней.

Сейсмогравитационным смещениям способствует насыщенность склонов разрывными нарушениями. Породы в зонах разломов, как правило, интенсивно перемяты, раздроблены. По наблюдениям В. П. Солоненко, за счет проникновения поверхностных вод в тектонические трещины создается гидростатическое давление, достигающее подчас нескольких тонн на квадратный метр.

С учетом перечисленных геоморфологических и структурно-геологических особенностей нами составлена схема районирования части территории Сванетии по степени опасности возможных сейсмогравитационных склоновых смещений.

К районам с высоким уровнем опасности возникновения таких смещений отнесены участки, сложенные разными породами с углами наклонов земной поверхности более 45°, зоны разрывных нарушений, разбитые трещинами ледники, нависшие над долинами, а также участки развития четвертичных отложений и коры выветривания на поверхностях с наклоном более 15°.

К районам с повышенной опасностью сейсмограви-тационных смещений относятся площади, сложенные карбонатными породами, глинистыми сланцами, мергелями и мергелистыми известняками, и углами наклонов земной поверхности от 15 до 45°.

Группа районов со средней степенью опасности возникновения сейсмогравитационных смещений сложена нижнеюрскими глинистыми и аспидными сланцами с прослоями песчаников, падающими субпараллельно склонам крутизной от 15 до 45°.

К районам с пониженной опасностью сейсмогравитационных смещений относятся участки склонов крутизной от 15 до 45°, сложенные теми же породами, что и предыдущие районы, но падающими в глубь склона, а также породами палеозоя-триаса (кристаллические сланцы, гнейсы, песчаники, кварциты), падающими субпараллельно склонам.

Склоны крутизной от 15 до 45°, сложенные отмеченными породами палеозоя-триаса, падающими в глубь склонов, относятся к районам с низкой степенью опасности сейсмогравитационных смещений.

Опасность крупных сейсмогравитационных смещений практически отсутствует на выровненных площадках с углами наклонов менее 15°, сложенных любыми породами.

Зоны разломов и стратиграфических контактов между толщами, разнородными по литологическому составу и возрасту, относятся к линейным участкам с повышенной опасностью возникновения оползней и обвалов по сравнению с той, которая принята в целом для конкретного района.

Вблизи молодых разрывов, включая Главный Кавказский надвиг, возможны сейсмические сотрясения с интенсивностью более 9 баллов, за счет чего здесь резко возрастает опасность образования обвалов и оползней по сравнению с другими частями территории, где эффект сотрясения не превысит 9 баллов.

Выпадение большого количества атмосферных осадков, как и вообще избыточное увлажнение, многократно увеличивает вероятность образования обвалов и оползней.

При прогнозе обвально-оползневой опасности в горных областях необходимо помнить, что основные причины возобновления неустойчивых масс на склонах практически неустранимы. Они кроются в постоянном росте гор, физическом и химическом выветривании пород, интенсивном врезании русел рек и подмыве ими склонов долин и ущелий. Землетрясения зачастую являются лишь поводом к оползанию или обрушению склонов. Подземные толчки смещают только те их части, которые подготовлены к этому другими природными процессами. Лишь в зонах разломов, вскрывающихся при землетрясениях, там, где сила удара достигает максимума, в движение могут быть приведены вполне устойчивые склоны. Такие районы должны быть запретными для строительства ответственных сооружений, а тем более жилых комплексов.

Что касается прогноза антропогенных обвалов и оползней в областях интенсивного народнохозяйственного освоения, то приведенные выше примеры искусственного нарушения устойчивости склонов должны призывать к предельной осторожности. Особую внимательность следует проявлять при подрезке крутых и высоких склонов авто- и железнодорожными выемками, штольнями, туннелями, при создании крупных водохранилищ, приводящих к интенсивному подмыву и переработке берегов, при отработке глубоких карьеров, строительстве высотных плотин, перераспределяющих напряжения в скальных массивах, при закачке в недра воды и других жидкостей, изменении режима грунтовых вод, производстве поверхностных и особенно подземных взрывов, оттаивании вечномерзлых пород, при авариях трубопроводов в горных местностях, при создании высоких отвалов-терриконов, при вырубке леса и уничтожении растительности на склонах.

Заключение

Любое научное исследование природных явлений с неблагоприятными последствиями должно быть направлено на выработку рекомендаций по их предсказанию и предотвращению. Изучение обвалов и оползней в этом смысле не составляет исключения, и сегодня сделано немало для предупреждения грозящей опасности склоновых смещений.

В горных районах с резкорасчлененным рельефом, высокой сейсмичностью и огромным разнообразием геологического строения склонов проблема прогноза обвалов и оползней многократно усложняется. Без детальной разведки мы обычно с большими упрощениями представляем ситуацию внутри неустойчивого склона. До первых микроподвижек его частей подчас невозможно решить — произойдет здесь быстрое смещение пород или нет. Поставить инструментальное наблюдение за микроподвижками склонов на большой площади практически невозможно. Поэтому сегодня наиболее реальным остается вероятностный прогноз обвально-оползневой опасности по геолого-геоморфологическим эталонам[24] неустойчивых склонов, на которых при землетрясениях уже было зарегистрировано сейсмогравитационное смещение грунтов. Однако подборка таких эталонных геолого-геоморфологических, гидрогеологических и иных условий, при сочетании которых склон теряет устойчивость в момент подземного толчка, представляет нелегкую задачу.

Огромный фактический материал свидетельствует о том, что в эпицентральных зонах даже самых сильных землетрясений рушатся далеко не все склоны, хотя сила удара нередко одинакова и на участках с возникшими склоновыми смещениями, и там, где они не происходят. Это говорит о том, что при сходной или идентичной геолого-геоморфологической ситуации нужны какие-то особые сочетания условий, способствующие срыву пород на конкретном участке.

Изучение крупных обвально-оползневых феноменов не только дает возможность глубже понять механизм их формирования, но и ставит новые вопросы. Один из них: почему при почти одинаковой подготовке склонов к смещениям оползни и обвалы на них происходят при разных по силе землетрясениях? Например, есть много общих черт в подготовке склонов к обрушению в долине Бартанга на Памире и ущелье р. Мантаро в Перу. При огромных высотах (до нескольких километров) гор породы на их крутых склонах наклонены в сторону долин под большими углами, что создает идеальные условия для их соскальзывания, а длительная увлажненность к моменту образования оползней довершила давно начавшуюся здесь подготовку к гравитационному смещению скальных массивов. В обоих случаях родились оползни-гиганты, близкие по объемам, — Усойский и Мантаро. Но первый был вызван сильным землетрясением, а второй — слабым подземным толчком. Произойди тогда, в 1911 г., слабое землетрясение в районе Усойской горы, и еще неизвестно, образовался бы или нет такой грандиозный завал. В этом убеждает нас устойчивость здешних склонов и мощного оползня Правобережный даже при сильных (5–6 баллов) подземных толчках в 1959, 1963 и 1978 гг. Поэтому обнаружение склонов, аналогичных по строению и признакам неустойчивости тем, на которых возникли оползни Усойский и Мантаро, еще не позволяет сказать определенно: произойдет на таком участке склоновое смещение при очередном землетрясении или нет. Можно только оценить вероятность ожидаемого события, что связано с неменьшими трудностями. Например, в отличие от оползней Усой-ского и Мантаро величайший в Европе оползень Флимз сформировался вовсе не в высоких теснинах гор. А уж наклон его поверхности смещения (7—12°) вообще вряд ли бы вызвал подозрения на предмет возможности сползания по ней такого гиганта даже в момент подземного толчка. Так же невозможно было предвидеть, что огромные оползни-оплывины, возникшие при Верненском землетрясении 1887 г. в период значительного увлажнения склонов, могут повториться и быть не менее смертоносными при близком по силе Кеминском землетрясении зимой 1911 г., когда земля была скована морозами.

Совсем не уникальны геолого-геоморфологические условия и в месте образования самого грандиозного на Земле оползня Сеймерре, сорвавшегося со склона хребта Кабир-Кух высотой всего около 2 км.

Лишь оползень Гро-Вентр представляет собой классический пример, когда можно было достаточно уверенно предугадать возникновение склоновых смещений в момент землетрясений. Такую возможность давала очевидная оползнеопасная обстановка: полное совпадение наклона пластов с достаточно крутым углом наклона склона; залегание пластичных легкоразмокаемых глин в основании пачки известняков, свободно фильтрующих воду; обильные дожди, увлажнившие породы, за счет чего вес верхней толщи пород многократно увеличился, а глины, служившие водоупором, собиравшим атмосферные осадки, сыграли роль идеальной смазки, по которой в момент умеренного по силе подземного толчка и соскользнули блоки известняков и песчаников. Но ведь такая ситуация была и на рядом расположенных склонах, а оползней там не произошло. Таким образом, и этот случай подтверждает общее правило: даже при полной ясности природной ситуации и явной неустойчивости склонов точное место возникновения сейсмогравитационных облавов и оползней заранее указать нельзя.

Каким же образом предвидеть склоновые смещения и избежать их разрушительных последствий?

Лучшей мерой защиты является выбор для строительства площадок, где эти явления невозможны или их вероятность минимальна. Путь к этому — тщательное изучение условий возникновения склоновых смещений, подразделение территорий на районы с разной степенью обвально-оползневой опасности.

Горные страны необозримы, и далеко не все известно о возникающих в их пределах обвалах и оползнях. Они происходили с незапамятных времен, и самые грандиозные из них вероятнее всего были связаны с сильными землетрясениями. Сейчас возможности обнаружения таких гигантов и меньших по размеру обвально-оползневых смещений значительно расширились. Аэрофото- и космическая съемки в разных спектральных диапазонах представляют исследователям отличную возможность для обнаружения подобных деформаций. Ниши отрыва значительных по объемам обвалов и оползней прекрасно видны на аэрофотоснимках и среднемасштабных спектрозональных космоснимках. Изучение последних дает значительную экономию времени и трудозатрат при районировании территории по степени обвально-оползневой опасности, ибо на космоснимке отражена огромная площадь. Используя современную фотограмметрическую технику, можно с большой точностью произвести привязку обнаруженных на космоснимках крупных обвалов и оползней к геологическим комплексам и структурам, а также к топографическим картам, отражающим современный рельеф, что уже само по себе дает возможность в первом приближении судить о распространении и связи обвально-оползневых процессов с особенностями строения земной поверхности. А крупномасштабные повторные аэросъемки в разные годы одной и той же территории дают неоценимый материал для изучения динамики активных оползней и установления связи их подвижек с различными природными явлениями (обильными осадками, землетрясениями и т. д.).

Аэровизуальная (с самолета или вертолета) и наземная заверки обнаруженных склоновых смещений позволяют количественно (по их числу и объемам) оценить степень пораженности склонов обвалами и оползнями и, что самое главное, выделить геолого-геоморфологические эталоны для прогноза этих смещений в тех местах, где они еще не происходили. Это особенно важно при освоении малообжитых горных территорий с высокой сейсмичностью, где гирлянды обвалов и оползней позволяют уточнять положение разломов в земной коре, порождающих сильные землетрясения, а значит, более точно оценивать и сейсмическую опасность районов.

Таким образом, аэрофото- и космическая съемки — мощное оружие обвально-оползневого прогноза, во всяком случае крупных сейсмогравитационных смещений, ибо часто они повторяются там, где уже не раз происходили.

В настоящее время существует множество инструментальных методов наблюдений за устойчивостью склонов, с помощью которых фиксируются малейшие подвижки в глубине массивов рыхлых, а во многих случаях и скальных пород. Уровень технической вооруженности сегодня настолько высок, что позволяет уловить самые начальные стадии развития обвально-оползневого процесса. Это дает возможность утверждать, что при соответствующей организации наблюдений обвалы и оползни будут достаточно точно прогнозироваться по месту и времени возникновения, что позволит избежать их негативных последствий.

Под неусыпным контролем инженерных служб более чем 40 специализированных производственных организаций находятся в СССР потенциально неустойчивые склоны.

Прогноз оползней и обвалов и борьба с ними в районах, подверженных сильным землетрясениям, ведется в нашей стране на обширных территориях южных окраин.

В настоящее время составлены карты, отражающие обвально-оползневую опасность Черноморского побережья Кавказа на отрезке между Туапсе и Сочи, территории Симеизского района Южного берега Крыма,[25] территории Грузии,[26] Восточной Сибири[27] и других сейсмоактивных регионов. В частности, автор совместно с В. П. Солоненко на схеме детального сейсмического районирования Западного Кавказа выделил большие площади массового развития крупных и грандиозных, в том числе сейсмогравитационных, обвалов и оползней в скальных и полускальных породах (известняках, сланцах и т. д.). Хозяйственное освоение таких площадей должно быть, безусловно, запрещено. Такой точки зрения придерживается сейчас большинство специалистов страны, ибо борьба с крупными скальными обвалами и оползнями практически невозможна по техническим причинам и экономически нецелесообразна.[28] Там же, где это необходимо и экономически оправдано для стабилизации неустойчивых склонов, применяется целый комплекс разнообразных мероприятий. К числу обычных из них—инженерно-мелиоративных относятся планировка территории, предусматривающая перераспределение породы на склоне с целью исключения перепадов давлений, устройство поддерживающих сооружений — контрбанкетов, подпорных стенок у основания склона, его гидро-, агро- и лесомелиорация, возведение противоразмывных, берегоукрепительных объектов (наращивание берега отсыпкой грунтов, строительство водоотводных каналов и т. п.), закрепление разными способами малоустойчивых блоков на обвально-оползневых участках, устройство приспособлений, направляющих и улавливающих смещающиеся массы горных пород.

Комплекс наблюдений, проводимых у нас в стране за устойчивостью склонов, мероприятия по их укреплению, а в отдельных случаях активная борьба со склоновыми смещениями — все это дает благоприятные результаты в борьбе с оползнями.

Объяснение некоторых терминов

Абиссальная область — глубоководная область океанов и морей.

Альпийский (альпинотипный) рельеф — горный, резкорасчлененный, характеризующийся широким развитием ледниковых форм, крутизной склонов и зазубренностью водоразделов и вершин.

Антиклинальная складка — форма залегания обычно слоистых пород. Она представляет собой выпуклый изгиб слоев.

Афтершоки — подземные толчки, следующие за главным ударом землетрясения.

Брекчии — крупнообломочные горные породы, состоящие из сцементированных угловатых обломков различных пород и цемента.

Вулканический конус — вулканическая постройка, имеющая форму конуса. Результат накопления продуктов иззержений вулкана.

Вюрмская ледниковая эпоха — четвертое оледенение Альп.

Геодинамический (оползневой) потенциал — вероятностная характеристика степени оползневой опасности различных частей склона.

Главнейшие подразделения геологического времени и их начало в миллионах лет.

Эры: архейская — более 3500; протерозойская — 2600; палеозойская (палеозой) — 570, подразделяется на периоды, включая пермский (пермь) — 280; мезозойская — 225, подразделяется на периоды: триасовый (триас) — 225, юрский (юра) —190, меловой (мел)—136; кайнозойская — 70, подразделяется на периоды: третичный — 70 (палеогеновый — 70, неогеновый — 25), четвертичный — 2.

Голова пласта — верхняя часть наклоненного или вертикального пласта или слоя горных пород, как выходящего непосредственно на дневную поверхность, так и перекрытого более молодыми осадками.

Грабен — опущенный участок земной коры, отделенный сбросами от смежных, относительно приподнятых участков.

Гранитоиды — термин, обычно употребляемый для обозначения пород гранитного ряда (граниты, гранодиориты и т. д.).

Гранулометрический состав осадочных пород — содержание в породах обломочных частиц различного размера (размерных фракций).

Грохот — аппарат для механического разделения рыхлого материала по крупности частиц.

Грохочение — пропускание полезного ископаемого через грохоты.

Денудация — снос, удаление продуктов выветривания, в том числе за счет их плоскостного смыва, гравитационного движения и т. д.

Дюны — песчаные холмы, возникающие в результате деятельности ветра на песчаных берегах морей, рек и озер.

Земная кора — верхняя твердая оболочка Земли толщиной 35–75 км (на континентах).

Инженерная геология — отрасль геологии, изучающая геологические условия и динамику верхних горизонтов земной коры в связи с инженерной деятельностью человека.

Карлинг — пирамидальная, большей частью трехгранная вершина.

Кора выветривания — комплекс горных пород, возникших в поверхностных континентальных условиях в результате преобразования верхней оболочки Земли процессами выветривания.

Коэффициент оползневой пораженности (Коп) — расчетная величина, отражающая степень пораженности склонов оползневыми процессами. Чем выше значение Коп, тем более подвержен склон оползанию.

Крип — медленное смещение по склону под влиянием периодического изменения объема грунтовой массы. Медленное движение крыльев тектонических разрывов (разломов) в земной коре.

Ландшафт — генетически единая территория с однотипным рельефом, геологическим строением, климатом, общим характером поверхностных и подземных вод, закономерным сочетанием почв, растительных и животных сообществ.

Лёсс — рыхлая порода, состоящая из тонкозернистых глинистых и пылеватых (алевритовых) частиц (кварца, силикатов, глинозема, углекислого кальция).

Литологический контакт — граница между слоями (пластами) пород разного состава.

Литосферные плиты — крупные части верхней жесткой оболочки Земли — литосферы толщиной до 70—J00 км, охватывающие целые континенты и участки океанического дна.

Магма — расплавленная огненно-жидкая (чаще силикатная) масса, возникающая в коре или верхней мантии Земли.

Морена (моренные отложения) — отложения, накопленные ледником.

Надвиг — разрыв с пологим (до 45° или не более 60°) наклоном сместителя, по которому один блок пород надвинут на другой.

Останец — изолированная возвышенность, уцелевшая от разрушения более высокой поверхности процессами денудации (в том числе эрозии).

Плато — равнина в пределах платформенной области, поднятая над уровнем моря на некоторую, иногда значительную, высоту с плоской или слаборасчлененной поверхностью.

Ползучесть породы — способность (свойство) горных пород к медленным во времени пластическим деформациям.

Породы изверженные (граниты, диориты и др.) — образовавшиеся из магмы в результате охлаждения и затвердевания последней.

Породы интрузивные — образовавшиеся в результате кристаллизации магмы в глубинах земной коры; вулканогенно-осадочные — образованные продуктами извержений вулканов (шлаки, лавы, туфы и т. д.) и разнообразными осадочными разновидностями (известковыми, глинистыми и т. д.).

Породы эффузивные (базальтовые покровы, потоки лавы и т. д.) — образовавшиеся из магмы, вышедшей на земную поверхность по вулканическим каналам.

Породы метаморфические (гнейсы, сланцы, роговики и др.) — измененные под влиянием различных факторов (давления, температуры и т. д.); осадочные и интрузивные (магматические) породы.

Породы осадочные — образующиеся в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического и механического выпадения осадков из воды, жизнедеятельности организмов или всех трех процессов одновременно. К осадочным породам относятся: пески, глины, известняки, песчаники, алевролиты, гипс, мергели, конгломераты (сцементированные галечники) и другие образования.

Релаксация—процесс установления статического равновесия в физической и физико-химической среде.

Рельеф — совокупность всех форм земной поверхности для каждого конкретного участка Земли в целом.

Сброс — разрыв с вертикальным или наклонным сместителем по которому одно крыло сброса (разделяемые им блоки порОм опущено относительно другого.

Сдвиг — разрыв с вертикальным или наклонным сместителем которому крылья сдвига смещены относительно друг друга в горизонтальной плоскости.

Сбросо-сдвиг — разрыв, сочетающий элементы сброса и сдвига.

Седиментация — образование всех видов осадков в природных условиях.

Сейсмичность — проявление землетрясений. Она характеризуется распределением землетрясений по площади, их повторяемостью во времени и т. д.

Сель — кратковременный разрушительный поток, перегруженный грязе-каменным материалом. Возникает при выпадении обильных ливней (реже — интенсивного таяния снега).

Сейсмогравитационная опасность — опасность возникновения склоновых смещений при землетрясениях.

Сейсмограмма — автоматическая запись на светочувствительной бумаге колебаний земной поверхности приборами — сейсмографами.

Сейсмические волны — упругие волны, возникающие в результате землетрясений, взрывов, ударов, распространяющиеся в виде затухающих колебаний в земле.

Сейсмическая опасность — сила и ожидаемая частота землетрясений в конкретном районе.

Синклинальная складка — вогнутая складка, ядро которой сложено более молодыми слоями.

Снежно-ледяная доска — плотно спрессованный слой снега и льда.

Стратиграфический контакт — граница между слоями (пластами) пород разного геологического возраста.

Субаквальный — находящийся или бывший в прошлом под водой.

Тектоника — часть геологии, изучающая условия и типы залегания горных пород, смятия их в складки, растяжения и сжатия, образования в земной коре разломов разного типа и размера. Тектоника изучает также историю движений и деформаций земной коры.

Тектонический шов — зона разрывов (разломов) в земной коре.

Терраса — выровненная площадка на склоне.

Терраса речная — образованная деятельностью реки.

Террикон — насыпной конус (отвал) отработанных горных пород.

Теснина — глубокая узкая долина с отвесными, часто нависшими склонами.

Трансформные разломы — разрывные нарушения длиной до нескольких тысяч километров, разделяющие литосферные плиты и проходящие внутри них.

Трог — корытообразная, преобразованная ледником эрозионная долина в горах.

Турбидитные потоки — мутьевые (суспензионные) потоки. Широко распространены в прибрежных районах, на материковом склоне и абиссальных (глубоководных) равнинах на дне океанов.

Турбидиты — отложения мутьевых потоков. Состоят из песка, алевритов и пелитовых (глинистых) осадков.

Фирн — масса, состоящая из крупнозернистого снега и зернистого льда, часто переслаивающаяся ледяными пластами, сложенными такими же ледяными зернами.

Флиш — осадочные породы с ритмичным строением, частым переслаиванием песчаных, гравелитовых и карбонатных фракций.

Флювио-гляциальные отложения—рыхлые осадки талых ледниковых вод.

Шельф — прибрежная область, затопленная морем, а также находящаяся на периферии континента, т. е. обширная материковая отмель (затопленная окраина материка). В глобальном масштабе ширина шельфа изменяется от 0 до 1500 км, составляя в среднем 78 км.

Экзогенные (поверхностные) процессы — геологические процессы, вызванные в основном внешними по отношению к Земле силами. К экзогенным процессам относятся: 1) выветривание горных пород; 2) перемещение продуктов выветривания под действием силы тяжести, ветра, воды, ледников и т. д.; 3) образование осадочных пород.

Эндогенные процессы — геологические процессы, вызванные в основном внутренними силами Земли и происходящие главным образом внутри Земли.

Эрозия—процесс разрушения горных пород водным потоком.

Эскарп — синоним термина «уступ».

Литература

Агаханянц О. Е. Проблемы Сарезского озера. — «Природа» 1981, № 7, с. 41–47.

Апродов В. А. Вулканы. М., «Мысль», 1982.

Болт Б. А., Хорн У. Л., Макдональд Г. А., Скотт Р. Ф. Геологические стихии. М., «Мир», 1978.

Болт Б. Землетрясения. Общедоступный очерк. М., «Мир», 1981.

Виноградов Ю. Б. Этюды о селевых потоках. Л., Гидрометеоиздат, 1980.

Кисин И. М., Тертеров А. А. Обвал ледника Муркар. — «Природа», 1961, № 2, с. 66–67.

Колобков Н. В. Катастрофические оползни. — «Природа», 1963, № 12, с. 112–113.

Лукницкий П. Путешествия по Памиру. М., «Молодая гвардия», 1955.

Отуотер М. Охотники за лавинами. М., «Мир», 1972.

Поггенполь Н. В. По альпийским снегам и тропинкам. СПб., 1892.

Солоненко В. П., Хромовских В. С. Мощные землетрясения Большого Кавказа. — «Природа», 1974, № 6, с. 35–47.

Стихийные бедствия: изучение и методы борьбы. М., «Прогресс», 1978.

Чуринов М. В. Оползень, породивший озеро. — «Природа», 1964, № 8, с. 88–91.

Щеткин К. К. Две загадки Усойского завала. — «Природа», 1951, № 5, с. 58–60.

Примечания

1

Материалы XXVI съезда КПСС. М., 1981, с. 183.

(обратно)

2

Решения партии и правительства по хозяйственным вопросам. М., 1979, с. 223.

(обратно)

3

При залегании очагов таких землетрясений в земной коре сила их на поверхности может достигать соответственно 11–12 (М^8,0) и 9—10 баллов (М=7).

(обратно)

4

Включая омывающие ее моря, а также Северную Африку (Атласские горы).

(обратно)

5

Данные В. Д. Блаватского.

(обратно)

6

Повторные толчки.

(обратно)

7

Данные А. Гейма.

(обратно)

8

Использованы материалы С. В. Калесника, Л. Д. Долгушина, Г. Б. Осиповой и других исследователей.

(обратно)

9

Рача, Лечхуме, Окриба, Одиши — названия местностей в западной части Грузии.

(обратно)

10

Перечисляются главные горные системы.

(обратно)

11

Здесь и далее данные В. С. Федоренко и других исследователей.

(обратно)

12

Краткое наименование Усойского оползня-обвала.

(обратно)

13

По возрасту лишайников.

(обратно)

14

Здесь и далее сведения об оз. Яшилькуль взяты из работы В. П. Демидчик и других исследователей.

(обратно)

15

Кампырчик означает «старуха»

(обратно)

16

Имеется в виду поверхность суши. Размеры крупнейших подводных оползней нам пока точно неизвестны.

(обратно)

17

По данным Ю. Виноградова, 7 кабелей.

(обратно)

18

Или нескольких близких по времени возникновения оползней.

(обратно)

19

9-10 баллов и более при коровых очагах.

(обратно)

20

См., например, оползень Гро-Вентр.

(обратно)

21

Молниеносного соскальзывания (по А. Гейму).

(обратно)

22

См.: Гулакян К. А., Кюнтцель В. В., Постоев Г. П. Прогнозирование оползневых процессов. М., 1977; Изучение режима оползневых процессов. М., 1979.

(обратно)

23

См.: Рейтер Ф., Кленгель К., Пашек Я. Инженерная геология. М., 1983.

(обратно)

24

С учетом гидрогеологической, метеорологической и других ситуаций, способствующих потере устойчивости склонов.

(обратно)

25

Гулакян К. А, Кюнтцель В. В., Постоев Г. П. Прогнозирование оползневых процессов. М., 1977.

(обратно)

26

Арешидзе Г. М., Буачидзе И. М., Джавахишвили Э. А. и др. Инженерно-геологические условия территории. — В кн.: Гидрология СССР, т. X. Грузинская ССР. М., 1970, с. 353–387.

(обратно)

27

Солоненко В. П. Очерки по инженерной геологии Восточной Сибири. Иркутск, 1960.

(обратно)

28

Шахунянц Г. М., Федоренко В. С. Мероприятия по укреплению горных склонов и предотвращению опасных последствий от оползней и обвалов. — В кн.: Геологические закономерности развития оползней, обвалов и селевых потоков. М., 1976, с. 73—103.

(обратно)

Оглавление

Предисловие

Введение

Часть I . Склоновые смещения, вызванные землетрясениями

  Северная Америка

    Гигантские волны Литуи

    Оползень Шерман

    Оползень в каньоне Гро-Вентр

    Оползень Мадисон

    Каменные лавины вулкана Рейнир

    Южная Америка

    На громадном грохоте

    Трагедии в Перуанских Андах

    Уаскаранская лавина 1962 г

    Уаскаранская лавина 1970 г

    Крупнейший в западном полушарии Земли

  Европа

    Италия. Фриули, 1976 г

    Во Французских Альпах

    Крупнейший в Европе

    В горах Кавказа

  Азия

    На рубеже двух веков

    Гнездо драконов

    Древние обвалы и оползни Средней Азии

    Там, где «двигались горы»

    Крупнейший на Земле

    Оползни в Гималаях

  На дне океанов

Часть II . Склоновые смещения, вызванные человеческой деятельностью (антропогенные)

  Великий оползень Канады

  В царстве святого Эльма

  Оползень Гольдау

  Оползень Эльм

  Вайонтская катастрофа

  Аберфен, 1966 г

  Оползень века

  Катастрофы продолжаются

  Предвидеть опасность!

Заключение

Объяснение некоторых терминов

Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Реклама на сайте