Камнепады

В почти всех случаях при огромных разрушительных оползнях наблюдается свободное падение обломков пород — камнепады; они способны с большой скоростью передвигаться на значимые расстояния. Фактически нереально оценить масштабы больших камнепадов, но некие, чисто статистические, данные о доисторическом оползне — камнепаде в равнине Саид-маррех в Иране — очень впечатляющи. Наклонная известняковая плита мощностью 300 м сорвалась с горы Кабир-Кух и обвалилась в равнину Саидмаррех. Длина оползневого блока по горизонтали составила около 15 км, в поперечнике он достигал 5 км. При оползании с Кабир-Кух блок спустился на 900 м и, равномерно наращивая скорость, в виде большой массы обломков понесся вниз, пересек равнину Саидмаррех шириной 8 км, перевалил через расположенный за равниной хребет Кухе-Киалан высотой 450 м. Круша все на собственном пути, эта оползневая масса тормознула исключительно в 17 км от места появления.

По самым умеренным подсчетам объем оползневого материала составил тут около 20 км3, а его масса — около 50 миллиардов. т. Обломочный материал перегородил равнину, образовав гигантскую плотину. Появилось озеро длиной 65 км и глубиной 180 м. В текущее время это озеро уже не существует: оно осушилось через ущелье, прорезанное текучими водами в толще оползневой плотины. Считают, что оползень в равнине Саидмаррех был самым большим в мире. Так как это случилось в доисторическом прошедшем и человека еще не было, гласить о нанесенном вреде не приходится, но, произойди схожий огромный оползень на данный момент в густонаселенном районе, последствия могли быть ужасающими.

Оползень в равнине Саидмаррех находится приблизительно в 100 км к северо-западу от городка Дизфуль на западном склоне гор Загрос в южном Иране. В геологическом отношении он не отличается от других больших оползней. Кабир-Кух представляет собой гору, рельеф которой повторяет очертания поверхности слагающего ее известняка, образующего антиклинальную структуру. Во наружном покрове горы, представленном известняками Асмари, и зародился оползень. Известняки падают под углом 20° по направлению к равнине. Их подстилают тонкослоистые известняки и мергели. Известняки Асмари оголились на верхушке горы, где гребень антиклинали оказался размытым. Подножье склона Кабир-Кух, на котором появился оползень, равномерно, но довольно интенсивно разрушалось водами реки Каркхех. В итоге большая часть известняков понизу склона была размыта. Таким макаром, большущая известняковая плита оказалась лежащей на наклонной поверхности рыхловатого мергеля. Подошва горы была эродирована и, может быть, прорезана крутыми ущельями, дренировавшими склон. Появились воистину традиционные условия для образования оползня.

Горы Загрос сейсмически активны, и полностью возможно, что оползневое движение началось вследствие землетрясения. Оползень с умопомрачительной быстротой двинулся по дну равнины, сложенной мергелями и гипсом; при всем этом мощный известняк раскалывался. К истинному времени большая часть его перевоплотился в щебень, но остались и большие блоки до 2000 т. Эти томные блоки были перенесены оползнем на расстояние более 8 км. Начальная структура оползшего известняка позволяла воде просто насытить его, что вызвало на нижней границе увеличение гидростатического давления. Этот процесс, также образование карстовых пустот в базальном известняке в значимой мере ослабили устойчивость толщи пород. Движению, усиленному наличием воды, содействовало также то событие, что дно равнины было сложено гипсом и мергелем и представляло собой поверхность с относительно низким сопротивлением трения. Все же до сего времени не полностью ясно, как такая большая масса породы могла переместиться на настолько существенное расстояние.

Сущность спора о методе перемещения камнепадов заключается в последующем: как движется обломочный материал — течет ли он по склону либо же скользит над его поверхностью. Догадка, согласно которой обломочный материал течет, казалась поначалу более симпатичной, так как она разъясняла отсутствие значимого трения в основании оползня. В пользу другой точки зрения также имеются резоны, основанные, к примеру, на результатах исследования оползня Блэк-Хок в южной Калифорнии.

Этот оползень обвалился с высоты около 1200 м с горы Блэк-Хок тоже еще в доисторическое время. Оползневый материал представлен приемущественно осколками мрамора. Есть предположение, что оползневая масса двигалась вниз по склону как единое целое, практически без трения, скользя на подушке из сжатого воздуха. Такая воздушная подушка могла показаться, если оползень на неком участке собственного пути оторвался от поверхности склона. В пользу этого догадки свидетельствует наличие краевых гряд обломочного материала, которые могли образоваться вследствие просачивания воздуха из-под краев оползневой массы. Хотя морфология оползневых отложений в районе Блэк-Хок и может быть объяснена догадкой воздушной подушки, очевидцев этого доисторического действия нет, и потому имеет смысл разглядеть, как ведут себя более современные камнепады.

В 1881 г. большая глыба сорвалась с горы Платтенберг й, пропархав более 450 м, свалилась неподалеку от деревни Эльм, расположенной близ городка Гларус в восточной Швейцарии. Как ни умопомрачительно, этот обвал был по существу делом рук человечьих. Гора Платтенберг сложена аспидными сланцами, разработка которых велась карьерным методом. По мере выемки сланца в карьере образовался’ искусственный обрыв длиной 180 м и высотой около 60 м. Нависшая верхняя стена карьера не была укреплена, и к 1876 г. стало естественным, что она движется и может обвалиться. Практически на очах в нависшей части карьера появлялись большие зигзагообразные трещинкы. Целых 5 лет трещинкы разрастались и даже впитали маленькой ручей. К 8 сентября 1881 г. ширина главной трещинкы уже превосходила 3 м, а скорость обрушения и шум от перемещающихся пород так усилились, что работы в карьере были прекращены.

В 17 ч 15 мин 11 сентября 1881 г. над карьером произошел маленький оползень. Обитатели расположенной понизу деревни наблюдали за ним с благоговейным ужасом и изумлением. Через 17 мин за первым оползнем последовал 2-ой. Потом на горе воцарилось спокойствие, но всего на 4 мин, после этого с грохотом сорвалась вся сланцевая масса, нависавшая над карьером. Она обвалилась на дно карьера, а потом подобно большой струе воды хлынула в равнину. Масса каменных обломков объемом более 112 000 м3 пересекла дно равнины, взлетела на 100 м ввысь по ее обратному борту, отскочила от него и устремилась вниз по равнине. Преодолев около 1,5 км наименее чем в минуту, она в один момент тормознула. Невзирая на то что оползень не затронул центральную часть деревни Эльм, под ним было погребено 115 человек.

Не исключена возможность, что оползневая масса, которая устремилась на деревню Эльм, передвигалась вниз по равнине на подушке из воздуха, захваченного ею при падении. Это предположение, казалось бы, подтверждается тем, что камнепад на неких участках практически не повредил растительности. Но имеются также факты, свидетельствующие в пользу того, что обломочный материал, насыщенный изнутри воздухом и пылью, пребывал в текучем состоянии. Свидетель этой катастрофы, которому удалось спастись от оползня бегством, потом описывал передвигающийся обломочный материал как бугристо-холмистую, волнующуюся массу, напоминавшую «кипящую перловую кашу». Эта масса проникала и в дома; один старик, находясь в кухне собственного дома, был по плечи погребен потоком обломков, который обтекал его со всех боков, не причиняя никакого вреда. Так как постройки не были повреждены, а просто заполнены осколками, предположение о том, что оползневая масса представляла собой поток, кажется более логичным. Подтверждают догадку течения и опыты с моделями.

Обе имеющиеся догадки пробуют разъяснить, каким образом камнепады могут передвигаться с таковой большой скоростью и на настолько огромные расстояния. К огорчению, на данный момент приверженцы каждой из этих гипотез вполне отторгают другую точку зрения и взаимопонимания меж исследователями не достигнуто.

Камнепады нередко происходят в районах юных гор, таких как Швейцарские Альпы. Для неких деревень, расположенных в самых глубочайших равнинах, от камнепадов нет никакого спасения. В 1618 г. на юге Швейцарии со склонов Монте-Конто на город Плёр обвалился большой камнепад, унесший 2430 человечьих жизней. По-видимому, это бедствие подобно камнепаду в деревне Эльм было вызвано необмысленным расположением карьеров на горных склонах. В Швейцарии же, к западу от Шюра, где на данный момент находится деревня Флимс, в межледниковую эру оползень перегородил равнину Рейна, образовав озеро, начальная глубина которого составляла 200 м. На данный момент этого озера уже нет, так как Рейн стремительно прорезал новое русло в массиве каменных обломков, и деревня Флимс на его берегу в текущее время не подвергается угрозы,

Но где-то такие сделанные стихией озера и доныне есть. Одно из их появилось в итоге самого сильного из наблюдавшихся в наше время камнепадов. Это вышло в 1911 г., когда в равнину реки Мургаб на Памире обвалилось около 5 км3 породы. Разбушевавшаяся стихия полностью погребла под осколками одну из деревень и затопила другую водами образовавшегося при всем этом Сарезского озера.

За 18 лет до этой катастрофы сильный обвал произошел в Индийских Гималаях. Горный склон, сложенный доломитами, сполз в равнину реки Бирехиганга близ деревни Гохна к северо-востоку от Разделяй, образовав плотину высотой 300 м и длиной 3 км, за которой стало стремительно наполняться озеро. Уровень воды в озере кропотливо контролировался, и через год было точно предсказано, когда вода перельется через плотину. Своевременная массовая эвакуация населения из городов и сел, расположенных в равнине, дозволила избежать человечьих жертв, но многие населенные пункты были смыты с лица Земли, когда вода хлынула через плотину. После чего наводнения уровень воды в озере понизился на 120 м.

Значимый научный энтузиазм вызвал оползень на Памире, произошедший в 1911 г. сразу с землетрясением. Поначалу считали, что предпосылкой землетрясения был сильный камнепад, но расчеты опровергли это предположение. Было установлено, что конкретно камнепад, как и почти всегда, был следствием землетрясения.

Незадолго до полуночи 17 августа 1959 г. оползень обвалился на кемпинг у реки Мадисон в штате Монтана (США); при всем этом погибло 27 человек. Оползень, который вернее было бы именовать камнепадом, сорвался с крутых склонов каньона в итоге землетрясения магнитудой 7,6, эпицентр которого размещался под озером Хебген. Обрушившийся материал состоял из консистенции доломитов и кристаллических сланцев. Нижняя часть склона каньона была сложена практически вертикально залегающими доломитами, они подстилали толщу кристаллических сланцев, угол падения которой в сторону каньона достигал 50°. Этот неуравновешенный склон каньона держался до того времени, пока сейсмические вибрации не ослабили доломитовый контрфорс.

Магнитуда разрушительного землетрясения 1970 г. в Перу была только ненамного больше— 7,7, но вследствие толчков с горы Невадос-Уаскаран сорвались большие массы горных пород и льда и устремились вниз по равнине к городку Юнгай. Под ними погибло 10 000 человек.

Оползнями нередко сопровождаются землетрясения в горных районах. Но, может быть, еще опаснее те оползни и камнепады, которые не связаны с землетрясениями. Приятным примером служит камнепад, произошедший в 1903 г. в канадском городке Франк.

К востоку от перевала Кроуснест в Скалистых горах на юге провинции Альберта находится небольшой шахтерский городок Франк, расположенный на деньке глубочайшей ледниковой равнины. С южной стороны равнины вырисовывается обрывистый склон горы Тёртл, возвышающейся на 900 м. Вся высшая часть горы сложена верхнепалеозойскими известняками, в главном громоздкими и плотными. Но в нижней части толщи посреди их нередко встречаются слабенькие — сланцеватые и плитчатые — разности. Известняки образуют крутую антиклиналь с опрокинутой нижней частью восточного крыла. Соответствующая особенность этой структуры заключается в том, что на значимом участке слоистость пород параллельна склону, обращенному в сторону городка Франк. Под громоздкими известняками проходит большая плоскость разлома, по которой они контактируют с толщей достаточно рыхловатых меловых осадочных пород, слагающих склоны у подножья горы и дно равнины, покрытое аллювием и валунной глиной. В районе городка Франк эти меловые осадочные породы залегают практически вертикально. Они представлены в главном сланцами с прослоями песчаников и включают угольный пласт мощностью 4 м.

В 1901 г. к югу от городка Франк, у подножья восточного склона горы Тёртл, начали разработку месторождения угля. В итоге появились практически вертикальные открытые горные выработки, разрезавшие залежь на отдельные столбы. К октябрю 1902 г. горные выработки уже протягивались на 700 м вдоль простирания угольных пластов, а столбы, в особенности в утренние часы, стали оседать. В апреле будущего года уголь фактически «самодобывался»: глыбы угля повсевременно падали с висящего бока на дно забоя, откуда шахтеры просто сгребали его лопатами. Это происходило на участке длиной 450 м, где глубина выработок местами достигала 120 м. В 4 ч утра 29 апреля 1903 г. подвижки в шахте в один момент усилились. Породы скрипели и стонали, большие кусочки угля отламывались от кровли и падали, загромождая стволы горных выработок. Работавшие в ночную смену шахтеры поторопились покинуть шахту. Еще через 10 мин раздался сильный треск и верхушка горы Тёртл упала _в равнину. За этим треском последовал шум, напоминающий приглушенный взрыв, и поболее 28 млн. м3 известняка низверглось вниз по склону горы. Перелетев через невысокую гряду песчаника, у подножья горы эта масса практически оторвалась от земли и устремилась по равнине со скоростью более 160 км/ч.

Сопровождаемый сильными порывами ветра, выдувавшими людей из расположенных вблизи домов, этот обломочный материал пронесся с страшным шумом, схожим на звук парового клапана котла высочайшего давления, пересек русло реки Олдмен, продвинулся еще на 1,5 км, взлетел на 100 м ввысь по склону противолежащего холмика и потом в один момент тормознул. Наименее чем за 2 мин, прошедшие после первого звучного треска, хаотичная масса из глыб и маленьких обломков известняка засыпала вход в шахту, перекрыла 1,5 км жд полотна, идущего вдоль Тихоокеанского побережья Канады, разрушила несколько домов на окраине шахтерского города Франк. Во время этой катастрофы погибло 76 человек.

Непременно, что очевидной предпосылкой оползня в городке Франк были горные работы. Но этот оползень является традиционным, потому что в его появлении определенную роль сыграл и ряд других причин. Принципиальное значение имела структура известняка, в особенности угол его падения. Если б падение было более пологим, слоистость могла бы препятствовать движению пород по склону. И напротив, если б падение пород и склон холмика были более крутыми, происходили бы нередкие маленькие камнепады, что препятствовало бы скоплению значимого количества неуравновешенного материала. Но в этом случае угол залегания был критичным и слагающий склоны известняк на большенном участке не имел фактически никакой опоры. Не считая того, под действием ледника, прорывшего в плейстоценовое время равнину, где размещался город Франк, восточный склон горы Тёртл стал более крутым. Его наклон оказался больше, чем угол падения трещинок в породах сланцевой толщи. Все это сделало камнепад неминуемым; умопомрачительно, что гора Тёртл простояла так длительно после отступления ледника.

Обрушению могла содействовать также насыщенность трещиноватых известняков водой, периодическое замерзание которой приводило к «вспучиванию» вышележащих слоев. Намедни камнепада температура воздуха деньком была довольно высочайшей и снег в трещинках очень подтаял; ночкой же стукнул мороз, и талая вода, вновь замерзнув, существенно возросла в объеме; по-видимому, и этот фактор тоже сыграл некую роль. Вследствие снятия нагрузки с отступлением плейстоценового ледника в известняках могли образоваться критически направленные, параллельные склону горы, трещинкы — настолько обыденные для отложений ледниковых долин. Но установить наличие таких трещинок в этом случае проблемно. В итоге же горных работ была ослаблена опора подножья горы, где сохранились только некрепкие целики угля, и любые подвижки известняка вызывали обрушение породы. Но ориентировка неких локализованных зон тектонических брекчий в известняке свидетельствует о том, что значимой роли в происшедшем оползне эти явления сами по для себя сыграть не могли. Совокупа процессов, действовавших конкретно в толще известняка, была полностью достаточной, чтоб произошел камнепад. Эти естественные процессы сделали оползень неминуемым за длительное время до того, как в городке Франк стали вести добычу угля.

После катастрофы 1903 г. обитатели городка стали проявлять беспокойство. А вдруг северный склон горы Тёртл тоже обвалится на город? Ведь по собственной геологической структуре этот склон схож восточному, тем паче что вдоль всего хребта протянулись большие сияющие трещинкы. И хотя непонятно доподлинно, когда они появились: до землетрясения 1901 г., во время оползня 1903 г. либо уже после этих катастроф — стало совсем ясно, что з схожей геологической обстановке полностью может развиться новый оползень. Не следует ли потому перенести город в другое место? Горных выработок конкретно под городом нет, и если б основной предпосылкой камнепадов была добыча угля, то город Франк можно было бы считать в относительной безопасности. Что все-таки касается горных работ, которые велись на горе Тёртл до 1903 г., то они, непременно, были плохо спланированы и в сложных геологических критериях этого района их можно оценить как истинное суицид. Но прославленная Канадо-Американская угольная компания об этом и не задумывалась; цель у нее была только одна — добывать уголь и делать средства.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
SQL - 48 | 0,192 сек. | 12.6 МБ