Текст книги "Каменный дракон"

Автор книги: Владимир Хромовских

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 13 страниц)

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]16
  Имеется в виду поверхность суши. Размеры крупнейших подводных оползней нам пока точно неизвестны.


[Закрыть]

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.