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.

---

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.