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.

---

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.