Владимир Хромовских - Каменный дракон

• Название: Каменный дракон
• Автор: Владимир Хромовских
• Издательство: Мысль
• Жанр: Природа и животные
• Год: 1984

Популярно рассказывается об уникальных явлениях природы: обвалах, оползнях, лавинах, возникающих главным образом при землетрясениях. Сведения о них поучительны для всех, кто живет в гористых местностях, особенно подверженных землетрясениям, или нарушает своей деятельностью устойчивость склонов.

Факты, приведенные в книге, свидетельствуют о роли обвально-оползневых процессов в преобразовании поверхности нашей планеты и содержат данные для выработки мер защиты от их губительных последствий.

---

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.