Эпицентральной зоной землетрясения называется область на земной поверхности над его очагом.
По современным представлениям, очаг землетрясения, расположенный в верхней оболочке нашей планеты — земной коре, есть не что иное, как разрыв в горных породах, имеющий разную протяженность в зависимости от магнитуды подземного толчка.
Магнитуда (М) землетрясения, по определению Ч.Рихтера, есть расчетная (условная) характеристика величины (интенсивности) землетрясения в его очаге. Она измеряется по амплитудам колебаний земной поверхности, записанных приборами — сейсмографами.
Из землетрясений с очагами в земной коре сильными считаются те, которые имеют магнитуду в интервале от 4 до 8,5 и более.
Интенсивность (сила) землетрясения на земной поверхности измеряется в баллах. Она определяется по реакции людей и предметов на подземный толчок, а также по степени разрушения зданий и размерам видимых деформаций на поверхности земли. В случае отсутствия таких данных сила землетрясения рассчитывается по соотношению значений магнитуд и балльности, установленному при наблюдениях над другими подземными толчками. В большинстве стран, включая Советский Союз, действуют 12-балльные шкалы. Чем сильнее землетрясение, тем больше его магнитуда и тем выше его интенсивность в баллах.
Смысловое содержание других терминов приводится в конце книги.
Часть IСклоновые смещения, вызванные землетрясениями
Северная Америка
В западной части Северо-Американского континента отмечается сочетание наиболее благоприятных условий для проявления склоновых смещений, в том числе сейсмогравитационных, а именно высоких поднятий с расчлененным крутосклонным рельефом и сейсмичности. Вдоль Тихоокеанского побережья здесь протягивается крупнейшая горная система Кордильер, состоящая из нескольких хребтов, пояса внутренних плато и плоскогорий.
Высоты гор, прорезанных речными долинами, превышают здесь 4 км.
На западе пояс Кордильер окаймлен хребтами Аляски, Сьерры-Невады и др.
Аляска. Гигантский полуостров, омываемый Северным Ледовитым и Тихим океанами и их морями. Страна вечной мерзлоты, бескрайних плоскогорий, величественных хребтов с шапками снега и льда, огнедышащих и потухших вулканов числом более 80, основная часть которых принадлежит Алеутской островной дуге.
В южной части Аляски возвышается высочайшая в Северной Америке гора Мак-Кинли высотой 6194 м, а вдоль берега глубоко вдающегося в материк тихоокеанского залива Аляска протягиваются самые высокие в мире прибрежные горы Св. Ильи и хребет Фэруэтер, покрытые мощной броней ледников. Здесь расположены такие известные пики Северной Америки, как Логан (6054 м), Св. Ильи (5489 м), Ванкувер (4788 м), Фэруэтер (4663 м) и Хубард (4559 м). Это край голубых фиордов со спускающимися в них языками ледников и громадами айсбергов.
Южная Аляска и примыкающая к ней цепь Алеутских островов представляют собой одну из наиболее значительных сейсмических зон мира. С 1899 и до мая 1965 г. на этой территории зарегистрировано 7 землетрясений с магнитудой равной или более 8, что соответствует мировым катастрофам, и более 60 землетрясений с магнитудой равной или больше 7.[3]
Около 7 % всей сейсмической энергии, освобождаемой на земном шаре, приходится на сейсмоактивную зону Аляски.
Сильнейшие землетрясения произошли здесь 3 и 10 сентября 1899 г. Они разразились в малонаселенной области залива Якутат. Магнитуда землетрясения 3 сентября составила 8,3, а 10 сентября — 8,5. Сила этих землетрясений в эпицентрах могла достигать 11–12 баллов. Подземные толчки сбросили со склонов огромные массы льда, снега и горных пород. Впоследствии это происходило и при других, не менее сильных землетрясениях (1958, 1964 гг.).
Сейсмически активными являются и горные районы на западе США. Например, по данным известного сейсмолога Ч. Рихтера, за 50 лет с начала XX в. в штатах Невада и Калифорния произошло 87 подземных толчков с М=6–8,3, сила которых достигала 8 и даже 10–11 баллов.
Пояс высокой сейсмичности продолжается и далее на юго-восток, в район Мексиканского нагорья. Мощные подземные удары с М=8,1 охватили эту тeрриторию в 1907 и 1932 гг.; 4 февраля 1976 г. здесь разразилось сильнейшее 10-балльное (М=7,5) землетрясение Центральной Америки — Гватемальское.
Как и горные сооружения Аляски, Береговые хребты на западе Северо-Американского континента увенчаны цепью больших вулканов. Многие из них были активны десятки миллионов лет назад, другие действуют и поныне. Вулканические постройки высотой до 4395 м (гора Рейнир) представлены щитами, кратерами, куполами, сложенными базальтами, туфами и лавами разного состава. Крутые склоны вулканических конусов расчленены глубокими ущельями — каньонами, по которым в долины рек спускаются ледники.
Интенсивное физическое выветривание, фумарольная деятельность вулканов, нередкие взрывы пара — все это, вместе взятое, как и часто повторяющиеся землетрясения, способствует формированию неустойчивых склонов и возникновению обвалов, оползней и каменных лавин.
Гигантские волны Литуи
10 июля 1958 г. Южная Аляска была потрясена сильнейшим землетрясением. Эпицентр его располагался в горах Фэруэтер, а интенсивность достигала 10–11 баллов (М=7,9).
На этот раз оживился скрытый под ледовым панцирем разлом Фэруэтер — гигантская трещина в земной коре, протянувшаяся почти на 200 км из района залива Литуя до горы Св. Ильи. В широкой полосе Тихоокеанского побережья Аляски — от мыса Спенсер до залива Якутат — в горах произошло множество земляных, снежных и ледяных лавин, обвалов и оползней.
Почти в 150 км от эпицентра, на восточном берегу залива Разочарования, ледник Хаббард дал трещину. От его фронтальной части откололся блок шириной более 100 м, длиной более 2,5 км и обрушился на прибрежную полосу.
Группа альпинистов, совершавших восхождение на гору Св. Ильи, была застигнута землетрясением на высоте 3390 м западнее главной вершины. Землетрясение ощущалось ими как медленное, большой амплитуды колебание земной поверхности, длившееся 2 минуты. Горные склоны вокруг восходителей вскипали белыми бурунами тяжелых снежных лавин. Со стороны горы Св. Ильи слышался сильный грохот. Следуя вниз по старому маршруту к заливу Якутат, альпинисты отметили значительные изменения в конфигурации снежных пиков, происшедшие после землетрясения. Нижний базовый лагерь был снесен лавиной, и только случай спас людей от гибели.
В районе эпицентра было отмечено множество крупных скальных обвалов. Мощная земляная лавина обрушилась на ледник Лаперуза и уничтожила широкую полосу леса. Однако самые удивительные события произошли в заливе Литуя.
Литуя — узкий океанский залив, вдающийся в прибрежную низменность и разветвляющийся в хр. Фэруэтер на два залива меньших размеров — Криллон и Джилберт. Длина основной части залива Литуя — 11 км, ширина—до 3,2 км, максимальная глубина — 219,6 м. Фиордовая — внутренняя — часть залива окружена обрывистыми утесами высотой от 660 до 1020 м в прибрежной зоне и до 1800 м в хр. Фзруэтер. В залив спускаются ледники Литуя и Северный Криллон, каждый длиной по 19 км и шириной до 1,6 км.
В момент главного удара землетрясения 10 июля 1958 г. дно заливов Джилберт и Криллон резко сдвинулось по разлому Фэруэтер на 6,4 м и поднялось на 91 см. Интенсивные колебания земной поверхности продолжались 4 минуты. Спустя 2,5 минуты после начала землетрясения от северо-восточной скальной стены, возвышающейся над заливом Джилберт, отделился громадный блок гранитных и вулканических пород объемом до 36,5 млн. м3. В клубах белой пыли, сопровождаемый лавинами снега и льда, этот гигантский скальный обвал обрушился на ледник Литуя, срезал его фронтальную часть и с «ужасающим шумом», по словам очевидцев, ударился о поверхность залива Джилберт. Возникла огромная, небывалая по размерам волна — выплеск высотой 530 м. Она промчалась вдоль всего залива Литуя к Тихому океану со скоростью до 208 км/ч. По сообщениям свидетелей, волна перехлестнула в северной части залива через горный отрог высотой 207 м и с большой силой обрушилась на южный берег, произведя значительные опустошения. Разрушения на северном берегу произошли на максимальной высоте 524,6 м и на южном — около 207,4 м. Почвенный слой толщиной не менее 30 см вместе с растущим лесом был смыт на площади более 7 км2. Деревья диаметром свыше 1,2 м были вырваны с корнями или сломаны у самого основания. На оскальпированных берегах обнажились скальные породы, отполированные до блеска. Через остров Сенотаф волна прорезала узкий канал, а в рыхлых глинистых и песчаных отложениях образовала уступы высотой до 7,5 м.
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.
Геологическая и геоморфологическая ситуация в районе оползня Гро-Вентр сравнительно проста. Склон Овечьей горы сложен известняками, на которых залегают песчаники, подстилаемые пластичными глинами. Пласты перечисленных пород наклонены в сторону реки под углом 15–21°. Такой же угол наклона имеет и поверхность склона. Лишь в районе тыловой стенки отрыва оползня наклон этой поверхности увеличивается до 30–45°. Это немаловажное обстоятельство, ибо при более пологом, чем склон, залегании пластов создается возможность выдвижения и нависания отдельных блоков над склоном с их последующим обрушением.
Для формирования крупного оползня, подобного Гро-Вентр, необходимо было стечение особых обстоятельств.
По мнению Франка Б. Эмерсона, две главные причины обусловили появление этого оползня. Первая из них — землетрясение. Сейсмические толчки ощущались жителями как непосредственно перед оползнем, так и спустя два дня после него. Вторая причина — сильные снегопады и ливневые дожди, прошедшие весной и обильно пропитавшие влагой верхние почвенные горизонты. По трещинам отдельности вода конечно же проникла во всю толщу пород, слагающих склон Овечьей горы, и достигла глинистых прослоев, подстилающих и пронизывающих известняки, песчаники и сланцы.
Одного или нескольких таких глинистых водоупоров оказалось достаточно, чтобы сыграть роль пластичной смазки в подошве оползня. Землетрясение окончательно нарушило устойчивость склона, и он пришел в движение.
Оползневая плотина, перегородившая каньон Гро. Вентр, состояла из раздробленной массы упомянутых пород. Их обломки нередко достигали размеров большого дома. Течение реки было остановлено на 12 дней. Возникло подпрудное озеро длиной 6,5 км шириной около 800 м, глубиной до 60 м и площадыо 44,5 млн. м2, первоначально вместившее в себя 79 млн. м3 воды. Озеро наполнялось; появилась опасность прорыва дамбы-плотины и внезапного наводнения, которая, к сожалению, реализовалась много позже. А в то время, спустя две недели после оползня, в нижней части плотины началась утечка воды, которая затем увеличивалась, по мере того как поднимался уровень водного зеркала. 14 июля, когда этот уровень находился всего в 1,5 м от вершины насыпи и казалось, что прорыв неизбежен, через плотину стал фильтроваться нормальный сток, равный притоку в озеро.
Так продолжалось в течение двух лет, и никто уже не сомневался в прочности плотины, тем более что прогнозы некоторых инженеров на этот счет были обнадеживающими. Справедливости ради следует заметить, что еще в 1925 г. Герман Стэблер указал на то, что в период половодья впадина озера может быть заполнена до точки перелива и тогда в ней будет запружено около 200 млн. м3 воды. Образование канала прорыва в верхней части плотины глубиной всего 7,5 м привело бы к спуску по меньшей мере 58 млн. м3 воды. Тогда же было предсказано, что внезапное освобождение такого количества воды хотя и не разрушило бы плотину, но неизбежно вызвало бы спуск озера не менее чем на 15 м и разрушительное наводнение.
Зимой 1926/27 г. сильные снегопады обрушились на район Джексон-Хоул, в том числе на горы Гро-Вентр. Быстрое таяние снега и обильные дожди в мае 1927 г. вызвали резкий подъем уровня воды в подпрудном озере.
В 10 часов утра 18 мая некто мистер Диббл, первым заметивший признаки надвигающегося наводнения, оповестил жителей долины рек Гро-Вентр и Снейк о грозящей опасности. К сожалению, некоторые игнорировали это предупреждение и стали спасать свое имущество, вместо того чтобы позаботиться о спасении жизни. В 11 часов утра вода прорвала оползневую плотину сразу в трех местах.
Из ущелья над деревней Келли вырвался водяной вал высотой более 4,5 м. Все здания были снесены, за исключением школы и небольшой церквушки. На месте селения теперь расстилалась широкая равнина. В долинах отмеченных рек снесло мосты и разрушило несколько ранчо. Многие жители утонули или с трудом спаслись Ширина потока по фронту при выходе из ущелья достигала 1200 м. Сплавной лесоматериал был заброшен на высоту до 4,5 м на деревья, растущие на равнине. На отдельных отрезках пути поток, очевидно, превращался в настоящий сель, поскольку перемещал на значительное расстояние блоки пород до 6 м в поперечнике. В результате прорыва оползневой плотины уровень озера понизился на 15–18 м, а объем водной массы, перелившейся через гребень плотины, составил около 52 млн. м3. Нельзя не отметить, что эти цифры очень близки к прогнозным, данным в свое время Германом Стэблером.
Ущерб, нанесенный непосредственно оползнем Гро-Вентр, составил около 25 тыс. долларов. Оползень не только уничтожил значительные участки новой автострады и частично горные дороги, но и разрушил поливную ирригационную систему, обеспечивающую орошение 1 млн. м2 возделываемых земель, и только дожди, прошедшие после 23 июня 1925 г., спасли урожай от гибели. Ущерб от прорыва плотины не подсчитан, но он был значителен, поскольку последствия наводнения ощущались ниже по течению р. Снейк вплоть до района Айдахо-Фолс.
Чтобы не нарушать временную последовательность событий, укажем здесь на некоторые небольшие по объему оползни США, приведшие к значительным разрушениям.
Южнокалифорнийская электростанция Биг-Крик была построена у основания холма, склоны которого в верхней части имели естественный угол наклона 41°. В течение 35 лет (до 1946 г.) работники электрокомпании регулярно осматривали склон холма, по которому были проложены четыре турбинных водовода. Все было предусмотрено на случай возникновения оползня. Считалось, что крупные валуны в верхней части склона не представляют опасности. Однако в результате таяния снега и прошедших дождей, увлажнивших землю, один из валунов весом 5 т начал скользить вниз по склону. Затем он сорвался и, подпрыгивая, покатился вниз. Валун повредил два водовода, один из них в десяти местах. В 90 м от места срыва валун вмял стенку одной из стальных труб водовода на 12 см. Этого оказалось достаточно, чтобы находившаяся под большим давлением вода разорвала верхнюю часть трубы. Образовалась щель длиной 2,5 м и шириной 10 см. Хлынувшая на склон вода вызвала настоящий селевой поток, начиненный крупными валунами, которые подвергли бомбардировке другие водоводы и машинный зал электростанции. Разбитые водоводы поставляли новые порции воды в селевой поток. Заделать трещины в трубах или перекрыть их было невозможно из-за сплошного потока грязи. Она извергалась в течение часа, пока водоводы не осушились.
Град валунов весом до нескольких тонн ударил по турбинному залу. Два генератора были полностью разрушены, один поврежден, и лишь один остался целым. Вот плачевный результат того, что со склона соскользнул всего один-единственный валун.
В июне 1956 г. в каньоне р. Ниагара слабый сейсмический толчок вызвал растрескивание массива известняков и доломитов на американской стороне ущелья, в районе электростанции Шуллкопф. Это происходило в 600 м от зоны разломов, где в 1954 г. уже были обвалы. Здание электростанции находилось на дне ущелья глубиной 66 м. В растрескавшихся известняках и доломитах резко усилился приток грунтовых вод, и они заливали электростанцию. Бригада по откачке воды работала весь день, а в 5 часов 10 минут пополудни со склона обрушилось 50 тыс. т скальных пород. Две трети всех сооружений электростанции Шуллкопф было разрушено, остальные затоплены. Город Ниагара-Фоле остался без электроэнергии. Нанесенный ущерб составил 100 млн. долларов.
Оползень Мадисон
17 августа 1959 г. в Скалистых горах на севере США произошло 10-балльное землетрясение (М=73/4). Эпицентр его располагался в бассейне р. Мадисон, у северо-западных границ Иеллоустонского национального парка, известного своими уникальными природными комплексами (рис. на с. 22). Живописная долина р. Мадисон привлекает многочисленные группы туристов. В ночь перед землетрясением одна из них разбила свой лагерь Рок-Крик в каньоне Мадисон, а 30 человек обосновались на ночлег немного ниже по течению реки.
На протяжении шести недель до этого рокового дня не было дождей, стояла сухая погода, и, казалось, ничто не предвещало трагических событий. Например, возможность внезапного наводнения полностью исключалась, поскольку сток р. Мадисон в ее верховьях был зарегулирован земляной плотиной с бетонным ядром, сдерживающей воды оз. Хебген.
В момент главного подземного удара в 10 км от оз. Хебген ниже по течению р. Мадисон в узком каньоне сформировался оползень—один из крупнейших в США. С юго-восточного борта каньона сорвалось 22,4 млн. м3 скальных пород. В ходе перемещения и дробления объем их увеличился до 29,6 млн. м3. Вес обрушившейся массы достигал 60 млн. т.
Двигаясь со скоростью 160 км/ч, оползень стремительно пересек долину р. Мадисон. Мощный взрыв потряс окрестности. Это из-под остановившегося языка оползня вырвался сжатый воздух, попавший в ловушку, захваченный движущейся скальной массой скорее всего на дне каньона. Обрушившиеся в русло реки сухие скальные породы вызвали громадную грязе-каменную волну высотой до 30 м. Она опустошила берега, уничтожив вековые деревья и содрав почвен-но-растительный покров на протяжении 0,8–1 км. Волна поглотила лагерь Рок-Крик. Многие из людей, отдыхавших в вагончиках, палатках или просто на земле, были серьезно ранены, 30 человек, ночевавшие на берегу ниже по течению реки, погибли, заваленные оползнем.
Подпруженная река образовала новое озеро, уровень которого быстро повышался. Уже к 6 часам 30 минутам 18 августа вода поднялась на 6 м и затопила лагерь Рок-Крик. Через три недели глубина озера увеличилась до 60 м. Оно вытянулось вверх по течению на 10 км и почти достигло плотины Хебген.
Как и во всех подобных случаях, по мере наполнения подпрудного озера, получившего название озеро Землетрясения, возникла опасность прорыва завала. Она усугублялась еще и тем, что плотина Хебген также была ослаблена землетрясением и при ее разрушении вероятность катастрофического перелива через оползневой завал значительно увеличивалась. В такой критической ситуации Корпорацией инженеров США были предприняты быстрые и решительные действия. Главное было не допустить подъема воды до гребня завала. С этой целью через него был прорыт 75-метровый канал. Спущенная по нему вода размыла обвальную массу и углубила водосток на 15 м. Это мероприятие уменьшило водный запас в оз. Землетрясения больше чем наполовину и практически исключило возможность прорыва оползневой плотины.
Характерно, что оползень Мадисон произошел не в самой крутосклонной и резкорасчлененной части каньона. Возникновению срыва способствовал протягивающийся сюда разлом (сброс) Мадисон-Рэндж, вдоль которого при землетрясении образовался 6-метровый уступ. Высота оползневого склона достигала всего 300–450 м над дном каньона. До оползня склон имел выпуклую форму и был сложен доломитами, гнейсами и сланцами (см. рис.). Доломиты разбиты трещинами и прорезаны узкими ущельями с углами наклонов земной поверхности до 45°. Часть оползневого склона, сложенная еще более трещиноватыми гнейсами и сланцами, была не такой крутой, с наклоном не более 27°, и также расчлененной ложбинами стока глубиной до 1,8 м.
Одним из самых ярких структурных элементов оползня был мощный блок доломитов клиновидной формы длиной до 1,6 км и шириной до 150 м. Залегая в нижней части склона, он служил своеобразной подпоркой, упором-контрфорсом для вышележащих пород, с которыми он не имел прочной связи, будучи отделенным от них гигантской трещиной-разломом.
В момент землетрясения долина р. Мадисон на этом отрезке не только испытала сильные сейсмические колебания, но и в течение нескольких минут опустилась по разломам на 2,4 м. Внезапное и резкой опускание участка каньона вызвало исчезновение упоров-контрфорсов в основании неустойчивых масс на крутых склонах. Сам же подземный толчок привел эти массы в движение. В частности, он выбил доломитовый «клин», сдерживающий толщу гнейсов и сланцев, а они, лишившись опоры, буквально «потекли» в каньон.
Отрыв скальной массы произошел практически одновременно в полосе длиной более 1,5 км. Трещина отрыва не только отчленила часть склона каньона, обращенного к р. Мадисон, но и, достигнув гребня водораздела, перешла через него на противоположный склон. Скальный гребень шириной до 90 м по склону и высотой не менее 60 м был оторван и сброшен на дно каньона. В результате возникла новая водораздельная линия вдоль оползневой стенки отрыва. Высота ее на некоторых участках оказалась ниже прежнего уровня земной поверхности на 30–90 и даже на 120 м. На месте части бывшего склона с выпуклым профилем возникла глубоко вогнутая оползневая ниша — амфитеатр шириной до 600 м.
Оползень прошел путь в 1,6 км и сместился по вертикали на 480 м. Масса раздробленных скальных пород покрыла на дне каньона площадь в 52,6 га (0,5 км2) и завалила его на глубину от 45 до 66 м. Развитой в ходе скольжения энергии хватило на то, чтобы забросить около 14 млн. м3 пород на противоположный крутой склон долины р. Мадисон на высоту до 130 м над ее руслом.
Оползневая масса состоит преимущественно из крупных плитообразных обломков. Большую ее часть составляют гнейсы и сланцы. Сланцеватость перемещенных блоков этих пород нередко параллельна поверхности скольжения, и они сохранили тот же порядок залегания, что и в коренном массиве на склоне хребта.
Другим интересным явлением, связанным с движением поверхностных отложений, был земляной поток Кирквуд, обнаруженный в 1,6 км от плотины Хебген. Этот старый оползень-поток был активизирован землетрясением 17 августа 1959 г.
Поток длительное время находился в стабилизированном состоянии, залегая на дне хорошо дренированной долины. Он состоял из мягких глинистых пород, имел языкообразную форму, ширину до 240 м, длину до 800 м и наклон поверхности от 6 до 10°.
Землетрясение вызвало подъем уровня грунтовых вод в районе оз. Хебген. Кроме того, поток Кирквуд был рассечен посередине надвое возникшим в момент главного толчка разломом-трещиной. Нижняя часть потока опустилась по этому разлому на 90 см. Общий наклон местности при землетрясении увеличился до 10,5 м на 1,6 км горизонтального расстояния.
Все это привело к тому, что спустя пять дней после землетрясения поток Кирквуд начал медленно двигаться. За 30 дней он продвинулся на 300 м.
Каменные лавины вулкана Рейнир
Вулкан Рейнир находится на тихоокеанском побережье США. За тысячелетия своей активной деятельности он насыпал гигантский конус, состоящий из темно-красно-коричневых андезитовых лав вперемешку со шлаками, брекчиями и другими продуктами взрывных извержений. Величественная коническая вершина вулкана, покрытая белой фирновой шапкой, возвышается на 4392 м и является самой высокой в Каскадных горах. По его склонам спускаются многочисленные ледники, из трещин в застывших лавовых потоках нередко вырываются струи пара, взмывающего вверх легкими; белыми облаками. Всеми этими красотами могут любоваться туристы, посещающие организованный здесы Национальный парк горы Рейнир.
Мерное дыхание вулкана перемежается с паровыми взрывами, приводящими в движение неустойчивые скальные массы. И тогда вулкан в буквальном смысле стреляет каменными лавинами (их изучали Д. Р. Кранделл и Р. К. Фанесток).
14 декабря 1963 г. от вершины Литл-Таома (высота 3335 м), расположенной на восточном склоне горы Рейнир, откололся громадный блок вулканических брекчий, застывших лав и валунов. Отрыв произошел от уступа, возвышающегося на 600 м над ледником Эммонс. Рухнув с такой высоты, горная масса ударилась о поверхность ледника и, подняв гигантское облако снежной пыли, образовала каменную лавину, стремительно понесшуюся вниз, к подножию вулкана в направлении р. Белой. Скорость лавины на разных участках ее 7-километрового пути, по-видимому, изменялась от 160 до 480 км/ч. Сила фронтального удара лавины была такова, что, наткнувшись на отрог горы Гоут-Айленд, она срезала лежащие на нем рыхлые отложения вплоть до коренных пород. В результате такого выпахивания образовался уступ длиной 240 м и высотой 42 м, возвышающийся над руслом р. Белой в самой узкой части ее долины. Расположенная здесь конечная морена ледника Эммонс, возникшая в 1700–1900 гг., возвышается над застывшим теперь телом лавины на 210 м. С растущих на вершине морены деревьев были содраны кора и ветви. Это сделали стремительно летевшие по воздуху скальные обломки. За счет высокой скорости два лавинных языка, пройдя путь в 5 км, еще обладали достаточным запасом энергии, чтобы взметнуться на склон горы Гоут-Айленд на высоту 75 и 90 м, а в конечной точке своего движения, на удалении почти в 7 км от места отрыва, они поднялись по склону против силы тяжести на высоту 42 м. Накатываясь на крутые борта троговой долины и отражаясь от них, лавина не раз круто меняла направление своего движения, а достигнув края ледника Эммонс, она совершила прыжок с ледникового уступа высотой 90 м.
Такое необычное поведение, большой путь и высокие скорости каменной лавины объясняются особыми условиями ее формирования.
Пролетев 600 м в свободном падении, скальный блок объемом в несколько миллионов кубических метров при ударе о ледник Эммонс раздробился на массу мельчайших обломков. При этом скорость падающей обвальной массы могла достигать 256 км/ч. Стремительно промчавшись по леднику на расстояние в 2100 м, обвальная масса переместилась по вертикали еще на 720 м, что вряд ли способствовало снижению уже набранной скорости за счет удара и трения о лед. Взметнувшись вверх с края ледника, как со своеобразного 90-метрового трамплина, мелкодробленая скальная масса пролетела около 600 м, развернулась в полете широким шлейфом и при падении в долину захватила некоторый объем воздуха, сжала его при ударе о днище долины и на этой воздушной подушке покрыла расстояние еще почти в 3 км. По существу на этом отрезке пути лавина напоминала сухой поток, двигавшийся наподобие жидкости. Распыление пород при ударе до состояния мелкодробленой массы создало плотный, непроницаемый слой обломков, не пропускавших воздух наружу. Но даже если он и прорывался наверх сквозь слой обломков, то при этом значительно уменьшалось трение между частицами породы, что способствовало увеличению подвижности всей массы лавины. Утечке воздуха в боковом направлении препятствовали крутые стенки долины.
И таким образом змеевидное тело лавины скользило в узком каменном лотке, совершая неожиданные броски и повороты. Например, натолкнувшись на северную боковую морену ледника Эммонс и поднявшись вверх по ней на 55 м, лавина была отклонена этим препятствием, резко свернула на юго-восток, избороздила склон горы Гоут-Айленд, отскочила от него в северо-восточном направлении и, перелетев через долину, поднялась по склону поперечного конечно-моренного вала ледника Эммонс. Фанерный домик был перемещен при этом на 90 м почти под прямым углом к простиранию долины. Без сомнения, подобные повороты лавины были бы невозможны без воздушной прослойки между движущейся обвальной массой и земной поверхностью. О том же говорит и сохранность хрупкого термографа высотой 1,5 м и груды досок, лежащих рядом с ним и предназначавшихся, очевидно, для строительства укрытия. Встретившись на пути лавины, они не были уничтожены ею. Она пронеслась над ними, не коснувшись этих предметов и лишь покрыв их слоем обломков толщиной несколько сантиметров. Это еще раз убеждает в том, что основание лавины не соприкасалось с землей, когда она проносилась над указанным местом. Покрывавший названные предметы слой снега тоже не смог бы предохранить их от разрушения, если бы лавина имела контакт с земной поверхностью. И только там, где по каким-то причинам воздушная подушка изчезала из-под основания лавины, она производила свое опустошающее действие, выпахивая на склонах гор и в моренах громадные уступы.
В дополнение к описанию подобных же обвалов и лавин на воздушной подушке (Уаскаран, Франк и др., см. ниже) можно привести свидетельства оставшихся в живых очевидцев этого явления. В 1888 г. взрыв пара в кратере вулкана Бандай вызвал образование обвала, который, превратившись в стремительный каменный поток, опустошил район в 27 км2. Японские исследователи Секия и Кикучи работали в кратере вулкана и видели образование этого обвала. По их наблюдениям, от почти отвесной стенки, обнаженной при взрыве, отделился громадный пласт породы и, рухнув с высоты 300 м на склон, раздробился на мелкие кусочки. Со страшным шумом упавшая масса ринулась вниз, напоминая бурный поток. И хотя в нем блоки и валуны до 10 м в диаметре были смешаны с более мелким материалом, в целом движение напоминало течение жидкости. По свидетельству Секия и Кикучи, не было слов, чтобы описать стремительность и силу этого необузданного потока.
Более грандиозный каменный поток на воздушной подушке, происшедший в доисторическое время, был изучен Р. Л. Шривом на северных склонах гор Сан-Бернардино в штате Южная Калифорния. Поток шириной свыше 3,2 км ушел от подножия гор на 8 км. Шрив предположил, что поток был вызван крупным оползнем или обвалом, сорвавшимся с северного склона горы Блэк-Хок. Гигантская масса пород, рухнув со склона, ударилась о скалистый выступ у основания горы и, взметнувшись с него, как с трамплина, начала горизонтальный полет. При этом, по расчетам, она развила громадную скорость—не менее 400 км/ч. В момент приземления обвальной массы, а возможно и в полете, воздух был пойман в ловушку, сжат до предела и использован в качестве своеобразной смазки при дальнейшем движении каменного потока. Без такой воздушной подушки он не смог бы покрыть столь большое расстояние (8 км). Выход воздуха вдоль краев движущейся обломочной массы позволил ее боковым частям соприкоснуться с земной поверхностью. В результате возникли валы, оконтуривающие основной поток и значительно затруднившие дальнейшую утечку сжатого воздуха. Подобные же валы наблюдались и вдоль фронта описанной каменной лавины на склоне вулкана Рейнир. Перегородив р. Белую, лавина создала плотину, прорыв которой привел к возникновению мощного селя. Водокаменная масса, насыщенная песком и обломками пород до нескольких метров в диаметре, промчалась вниз по долине, перенося подчас громадные глыбы размером 2,7x3, 3x4,8 м.
Одной из причин, способствовавших возникновению обвала и последующей за ним лавины на горе Рейнир, могло быть землетрясение, происшедшее 13 декабря 1963 г. в 8 часов 20 минут утра в районе Лонгмира. Оно длилось 40 секунд. Однако, по мнению Д. Р. Кранделла и Р. К. Фанестока, этот толчок мог лишь стимулировать возникновение первого обвала днем 14 декабря. Небольшой по объему, этот обвал играл определенную роль, ибо убрал опору у других скальных масс, сделав их крайне неустойчивыми. Немалое значение в обрушении скальных масс могли иметь и взрывы пара, нередкие на склонах вулкана Рейнир. Паровой взрыв произошел здесь летом 1961 г. Лутер Г. Джерстад, находившийся в лагере Муир, был разбужен этим взрывом. Почва сотрясалась, и яркий свет луны освещал большое облако пыли над горой Гибралтар, вызванное начавшимися обвалами. На следующее утро Джерстад обнаружил на склоне горы свежий обвальный цирк шириной 45 м, высотой 30 м и глубиной 45 м. Из расселины в цирке поднималась струя пара на высоту до 60 м, производя шум, как при сильном ветре. И так продолжалось все лето 1961 г.
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.
Землетрясение произошло после продолжительного засушливого периода, и поэтому, казалось, была значительно уменьшена опасность образования оползней. В условиях резкорасчлененного горного рельефа Анд с большими перепадами высот склоновые смещения разных типов обычны в момент землетрясения при любой метеорологической обстановке. Но никто не мог даже предположить, что с террасовых уступов высотой всего в несколько десятков метров могут сорваться сухие грунтовые лавины и стремительно мчаться по практически горизонтальным днищам речных долин. Многие сотни людей были застигнуты врасплох и убиты стремительно несущимися земляными потоками.
Трагедии в Перуанских Андах
События, о которых пойдет речь, произошли на западе Южной Америки, там, где зеленый пояс экваториальных джунглей сменяется каменистыми плоскогорьями Перу, с которых открывается величественная панорама Анд.
В северной части Анд почти параллельно тихоокеанскому побережью протягиваются хребты Кордильера-Негра и Кордильера-Бланка, разделенные долиной р. Санта. Они сложены гранитными, осадочными и вулканическими породами и расчленены глубокими ущельями.
Кордильера-Бланка — Белый хребет — получила свое название от почти непрерывного покрова ледников и снежных полей, венчающих ее остроконечные пики. Самая высокая вершина хребта — гора Уаскаран — имеет северный пик высотой 6663 м и более грандиозный южный пик высотой 6768 м. Гора Уаскаран входит в пятерку самых высоких гор западного полушария. На вершине Уаскарана, словно корона, лежит «умирающий» ледник толщиной несколько сот метров. Многие другие, покрытые льдом вершины Кордильера-Бланки достигают 5500 м и более. Склоны гор в верхней части крутые, обычно от 45 до 90°, и очень неустойчивые.
Вершинный ледник горы Уаскаран нависает над другим, расположенным на 1 км ниже, лежащим в цирке, из которого начинается узкое ущелье, следующее к плодородной долине Кальехон-де-Уайлас (Зеленый коридор). Эта ситуация сыграла роковую роль в развитии последующих событий. Именно здесь дважды на памяти людей произошли самые грандиозные в истории лавинные катастрофы, на несколько лет превратившие зеленую равнину предгорий Уаскарана в бесплодную пустыню в полосе длиной 16 км и шириной в несколько километров.
Уаскаранская лавина 1962 г
Одна из таких катастроф, описанная охотником за лавинами М. Отуотером, разразилась 10 января 1962 г. Она не была вызвана землетрясением, но оказалась предтечей крупнейшей из известных ледово-каменных лавин, образовавшихся в этом же районе.
В 6 часов 13 минут вечера с вершины Уаскарана сорвалось белое клубящееся облако и послышался сильный гул. От ледяной короны горы Уаскаран оторвалась гигантская глыба шириной почти 1 км и толщиной более 30 м. Пролетев 1 км по вертикали, эта громадная масса снега и льда объемом 2–3 млн. м упала на другой, расположенный ниже ледник, удара лед раздробился на мелкие частицы. Как пишет М. Отуотер, «в крутом цирке под вершиной Уаскара родилось страшное чудовище: смесь из раздробленного льда, оторвавшихся от обрыва глыб из песка и гальки, сорванных с морены, и из талой воды. И эта змея с головой более чем в 50 м понеслась, извиваясь, вниз по ущелью». Свою всесокрушающую мощь лавина демонстрировала, забрасывая валуны весом в тысячи тонн на уступы, возвышающиеся на 60 м над дном ущелья. По пути движения она захватывала новые массы рыхлого материала, и в итоге ее объем возрос до 10 млн. м3. Спустившись с гор на 4000 м и пройду расстояние в 16 км, лавина запрудила р. Санта. После прорыва возникшей плотины река снесла все мосты, расположенные ниже по течению, и вынесла погибших в океан почти на 200 км от побережья.
Под толщей лавинных отложений были погребены тысячи жителей г. Ранрахирки и девяти селений. Никто не знает точного числа убитых. По предварительным подсчетам, погибло 4 тыс. человек и 10 тыс. домашних животных.
Механизм возникновения Уаскаранской лавин 1962 г. довольно прост. Скапливающаяся на вершине Уаскарана толща снега и льда под действием сил тяжести и по причине пластичности медленно сползает вниз, нависая гигантскими козырьками над крутыми обрывами. Когда вес снежно-ледяной доски превысит силы сцепления, часть ее обламывается, и возникают лавины. На протяжении многих десятилетий они не причиняли вреда жителям этих мест. Но в 1982 г. ситуация изменилась. Сверхобильные снегопады зимой 1961 г. в Кордильера-Бланке многократно увеличили толщину и массу вершинных ледников. Последующее необычайно влажное и дождливое лето еще более усугубило обстановку: дождевая вода, поглощенная снегом, в свою очередь увеличила его массу, а кроме того, сыграла роль смазки, ослабив сцепление во всей толще. Возможно, именно поэтому возросла скорость сползания снежно-ледяной шапки на вершине Уаскарана, что привело к быстрому росту напряжений в ее толще и, наконец, к отрыву тяжелого слоя снега и льда. Фронтальная часть ледника откололась и обрушилась вниз. Нельзя не согласиться с М. Отуотером, что Уаскаранскую лавину 1962 г. можно было предвидеть и в значительной мере избежать ее гибельных последствий, конечно, при соответствующей организации стационарных полевых наблюдений за снежно-ледовыми шапками. Однако эти наблюдения не были организованы даже после описанного стихийного бедствия. Причины возникновения ледово-каменных лавин остались неопознанными. Жителям долины Кальехона, раскинувшейся у подножия Уаскарана, предстояло снова пережить катастрофу, перед которой померкла печальная слава Уаскаранской лавины 1962 г.
Уаскаранская лавина 1970 г
31 мая 1970 г. в 3 час. 23 мин. местного времени центральная часть тихоокеанского побережья Перу вместе с обрамляющими его горными цепями Анд содрогнулась от мощного подземного удара. Эпицентр его находился в 25 км от г. Чимботе на акватории Тихого океана, а сила землетрясения, судя по магнитуде (73/4), могла достигать 10 баллов.
Землетрясение 31 мая было тщательно изучено Дж. Плафкером и другими американскими учеными. Оно было одним из самых гибельных исторических землетрясений в западном полушарии и уникальным по характеру проявления обвалов и оползней. На площади в 65 тыс. м2, охваченной наиболее сильными сотрясениями, погибло 40 тыс. и было ранено 50 тыс. человек. В руины превратились многие селения, в том числе города Юнгай, Уарас, Ранрахирка, Манкос. Было разрушено 186 тыс. зданий, что составило 80 % всех строений в этой области.
На востоке область сотрясений охватила хребты Кордильера-Негра и Кордильера-Бланка. Здесь, в царстве льда и снега, на расстоянии 150–200 и более километров от очага землетрясения, возникшего под дном Тихого океана, мощный подземный удар привел в движение не менее чем 200 млн. м3 грунтов на горных склонах. Тысячи обвалов и оползней ринулись вниз, к подножиям хребтов, сокрушая все на своем пути, запруживая реки и создавая новые озера. О самом, грандиозном из этих явлений мы и расскажем.
Уаскаранская лавина 1970 г. по степени разрушительности, высоте падения, скорости и, возможно, объему далеко превосходит все известные до сих пор лавины.
В момент главного толчка землетрясения 31 мая 1970 г. от северного пика горы Уаскаран на высоте от 5500 до 6400 м оторвался гигантский блок горных пород и льда объемом в несколько миллионов кубических метров. Вся эта масса почти с километровой высоты обрушилась на ледник и, пройдя по нему около о 4 км, набирая скорость, ринулась вниз, разделившись на два языка. Один из них пронесся по долине Квебрада-Армапампа, другой выбрал более прямой путь и, пересекая моренные гряды, устремился к яолине Квебрада-Инкейок. Затем, снова соединившись вместе в один основной язык, лавина по долине рио-Шакша понеслась дальше к долине р. Сайта. Таким образом, в течение нескольких минут от начала землетрясения лавина прошла 16 км от пика Уаскаран до р. Санта, заблокировала эту реку и заставила ее течь некоторое время в противоположном направлении. Общая масса двигавшихся раздробленных горных пород, крупных кусков льда и захваченных по пути рыхлых ледниковых и прочих отложений составила не менее 50 млн. м3.
По пути следования лавина не раз меняла направление своего движения, и в местах поворотов из нее, как пушечные ядра, «выстреливались» громадные валуны, летевшие на расстояние до 1600 м. Огромная масса пород была выброшена из главного языка лавины, когда она совершала разворот в долинах Квебрада-Армапампа и Рио-Шакша. В обеих областях гибельный дождь тысяч остроугольных камней и валунов, вес которых достигал нередко нескольких тонн, ранил и убивал людей и скот, разрушал строения и повреждал растительность. Ударами летящих валунов и камней были превращены в руины кирпичные дома, а поля оказались сплошь усеяны кратерами и воронками, как будто бы они подверглись длительному артиллерийскому обстрелу.
Скорость лавины достигала 280–335, а на отдельных участках — даже 450 км/ч. Она была обусловлена не только крутыми склонами в области ее зарождения. Конечно, значительную скорость лавина набрала в верхней части своего следования на отрезке, где углы склонов составляли в среднем 22°, а перепад высот достигал почти 3 км. Однако, как справедливо указывают исследователи, этого было недостаточно, чтобы лавина могла подниматься в воздух и перелетать через гребни гор. Несмотря на то что сопротивление скольжению было значительно уменьшено за счет смеси снега, воды и распыленного льда, существовал, по-видимому, еще один фактор, обеспечивший лавине громадную скорость и необычное поведение. Она скорее всего двигалась на воздушной подушке. Многие Факты говорят в пользу этого предположения. Обручившись с почти отвесного пика Уаскаран, масса пород при падении захватила некоторый объем воздуха, сжала его при ударе о ледник, а дальше скользила на воздушной подушке, перелетая через встречавшиеся на ее пути препятствия. Четкое доказательство этому — нижние склоны скальных гребней и моренных гряд, которые сохранили свою обычную поверхность и нетронутую растительность, в то время как с верхних склонов, обращенных навстречу лавине, она содрала весь растительный покров.
Приблизившись к г. Юнгай, лавина встретила на своем пути отрог хребта высотой 230 м. По наблюдениям местного жителя Матео Касаверде, она взметнулась над отрогом гребнеобразной волной высотой с десятиэтажное здание, перелетела через этот горный массив и обрушилась на город.
Достойно внимания свидетельство этого очевидца, приведенное в книге Ю. Б. Виноградова:
«Землетрясение начало затихать. В это время я услышал сильный рев и грохот со стороны Уаскарана. Взглянув туда, я увидел что-то в виде тучи пыли; казалось, будто большая масса камня и льда откалывается от северного пика. Мне сразу же захотелось забраться повыше, и я побежал к вершине кладбищенского холма, который был в 150–200 м от нас. Гребень приближающегося вала кончался чем-то вроде клуба пены, как у громадных океанских волн. По-моему, высота вала была не меньше 80 м. Было видно, как сотни людей в Юнгае бегут в разные стороны, и многие из них — к кладбищенскому холму. Все это время не прекращался страшный рев и грохот. Я добежал до верхней площадки холма в тот момент, когда поток каменных обломков ударился об основание этого холма… Это было самое ужасное, что я когда-либо пережил, и я никогда этого не забуду». Все в Юнгае, за исключением нескольких зданий, была похоронено под слоем наносов толщиной до 30 м. Погибло около 15 тыс. из 17 тыс. жителей. Только верхушки немногих пальм на месте бывшей центральной площадки да часть стен главного собора — вот все, что осталось от этого прежде процветавшего и красивого города. На его месте расстилалась желтая равнина с разбросанными по ней громадными валунами, а над всем этим унылым ландшафтом возвышался уцелевший кладбищенский холм — немой свидетель происшедшей катастрофы (см. схему на с. 36).
Лавина полностью опустошила территорию в 22 км2, лежавшую на ее пути от пика Уаскаран до долины р. Сайта. Проходя по долине Рио-Шакша, она погребла большую часть г. Ранрахирки, где погибла 1800 человек, а также частично разрушила все деревни, расположенные вдоль плодородных долин упомянутых рек. Было снесено и погребено также очень много ферм. В 16 км от места возникновения скорость ее была еще достаточной для того, чтобы преодолеть р. Сайта, достичь противоположного берега, подняться на 83 м по вертикали и, пройдя по горизонтали несколько сот метров, разрушить часть деревни Матакоте.
Отложения лавины представляли собой в основном смесь глины и валунов. Их максимальная мощность (толщина) изменялась от 5 до 20 м, редко превышая зти значения. Количество остроугольных обломкоз и валунов в разных местах составляло от 10 до 50 % общего объема вынесенного материала. Самый большой из найденных блоков — это гигант весом в 7 тыс. т, перенесенный лавиной и остановившийся у г. Ранрахирки. Самый большой валун, найденный на языке лавины у г. Юнгая, весит около 6 тыс. т.
С отложением основной массы обломков по пути следования и в долине р. Санта не закончилась разрушительная деятельность Уаскаранской лавины 1970 г. В ее фронтальной части возник грандиозный грязе-каменный сель с огромным количеством блоков раздробленного льда. Грязевой поток (сель) прошел по долине р. Санта в направлении к Тихому океану и вызвал большие разрушения зданий, проезжих дорог и коммуникационных линий ниже по течению реки. Скорость потока достигала 36 км/ч практически на всем 150-километровом пути его следования. Волны грязевого потока затопили аэропорт Карас, расположенный между городами Юнгай и Уальянка (см. карту на с. 33), большую часть главной шоссейной дороги и значительные площади сельскохозяйственных угодий. Поток разрушил шоссейный мост через р. Санта, железнодорожный мост через ущелье Канон-дель-Пато, отводную плотину у впускного туннеля подземной гидроэлектростанции мощностью 150 тыс. кВт около г. Уальянка и почти на год вывел ее из эксплуатации. Особенно пострадали от потока расположенные в низине кварталы Уальянки. По сообщениям ее жителей, р. Санта осталась без воды после землетрясения и до прихода грязе-каменного потока не наполнялась водой. Стремительно ворвавшийся в сухое русло поток поднял Уровень воды в реке на 20 м выше прежнего и сохранял его таким от 2 до 4 часов. Жители описывают фронтальную часть потока как темную, шумную турбулентную волну высотой 20 м, содержащую огромное количество блоков нерастаявшего льда. Течение потока было настолько мощным, что переносило валуны размером с комнату и дома вместе с людьми.
Таковы печальные итоги прохождения Уаскараь ской лавины 1970 г. и ее грязе-каменного селя.
Геологическое изучение местности показало, что на флангах пика Уаскаран лавины, состоящие из обломков льда и горных пород, за голоценовый период! (последние 10 тыс. лет) происходили неоднократно, а г. Юнгай оказался построенным на конусе выноса древней гигантской лавины. В разрезах рыхлых отложений было видно, что грязе-каменные потоки (сели) периодически в течение многих тысячелетий срывались со склонов Кордильера-Бланки и проносились по долине р. Санты.
Таким образом, происшедшая катастрофа—это закономерное явление в длинной цепи геологических событий, которые повторялись много раз за последние тысячи лет и, безусловно, произойдут в будущем.) Таков неутешительный, но вполне закономерный вывод, который подтверждается к тому же всем опытом изучения сильных землетрясений: они не только сбрасывают со склонов неустойчивые массы пород, но и готовят новые обвалы и оползни в местах их зарождения.
Самый крупный оползень Реквей, возникший при землетрясении 31 мая 1970 г., сформировался в рыхлых ледниковых отложениях на правобережье р. Санты. Он имел размеры 1100x550 м, объем около 20 млн. м3 и возник в амфитеатре более крупного древнего оползня, стенка отрыва которого длиной почти 2 км до сих пор сохранилась в рельефе. В нижней части оползня Реквей образовался вал выдавливания высотой в несколько метров, наискось перегородивший долину р. Санты на протяжении более 600 м. Возникла естественная плотина, создавшая подпрудное озеро длиной 700 м и шириной 200 м. Чтобы предотвратить угрозу прорыва плотины, людям пришлось прорыть несколько траншей и на 2,5 м снизить уровень озера.
Всего же в результате оползней и обвалов в горах образовалось шесть подпрудных озер. Достоин печальной славы громадный оползень, сорвавшийся с северной стороны северного пика Уаскаран. Он блокировал речку, вытекающую из оз. Ллангануко, в результате, чего уровень его повысился на 8 м. Один из скальных блоков, перенесенных оползнем на дно долины, занимает площадь 600x600 м и содержит 3 млн. м3 породы. Оползень явился причиной гибели 15 чехословацких альпинистов, совершавших восхождение в тот роковой день.
Подпрудные озера, сдерживаемые естественными дамбами из рыхлых наносных отложений, представляет серьезную опасность. В 1941 г. в подобное озеро обрушился обвал, вызвавший мгновенный выплеск воды и разрушение дамбы. Громадная волна прорыва опустошила г. Уарас. При последующих землетрясениях подобные случаи не исключаются.
Большинство (6 из 9) крупных оползней объемом до 1 млн. м3 рыхлых ледниковых отложений и слабосцементированных вулканогенных пород, как и 2/3 из 1150 оползней и обвалов меньших размеров (до нескольких тысяч кубических метров), произошло в хребте Кордильера-Бланка. Это объясняется большим количеством осадков в этой области и действиями сезонного замерзания и оттаивания на больших высотах. Кордильера-Бланка является гигантским барьером, задерживающим осадки, поступающие с востока, в результате чего вершина параллельного ей хребта Кордильера-Негра оказывается менее увлажненной, а его западный фланг засушлив. Конечно, гораздо большие высоты, крутизна склонов и более резкая расчлененность рельефа предопределили и более значительное развитие обвалов и оползней в Кордильера-Бланке по сравнению с Кордильера-Негра. Но была и общая причина, способствовавшая склоновым смещениям на столь значительное расстояние (150–200 км) от эпицентра землетрясения. Это сильные дожди, шедшие беспрерывно в этом районе до 17 мая 1970 г. Они увлажнили верхнюю часть горных склонов, значительно уменьшили сцепление в рыхлых толщах, а подземный толчок привел в движение неустойчивые массы пород.
Общий ущерб, нанесенный обвалами и оползнями, был больше, чем от Уаскаранской лавины 1962 г. Они во многих местах перекрыли дороги, железнодорожные пути и были причиной гибели и увечий значительного, но так до сих пор и не установленного количества людей. Наибольшее число несчастных случаев произошло на восточном фланге Кордильера-Бланки. Однако эти оползни представляют опасность и после землетрясения. Мало того, что они могут начать Движение при последующих подземных толчках. Большая увлажненность района способствует их подвижности и без землетрясений. Например, один из крупных оползней в рыхлых ледниковых отложениях, разрушивший 150-метровый участок главного шоссе в районе Юнгая, ирригационный канал и несколько домов, активизировался с наступлением дождливого сезона в конце ноября 1970 г., спустя пять месяцев после землетрясения. А в декабре, спустя две недели после начала сезона дождей, в этой области оползни блокировали полностью или частично дороги в долине р. Санта почти ежедневно.
Крупнейший в западном полушарии Земли
Перу, 1974 г. Еще были свежи воспоминания о грандиозной Уаскаранской лавине, а природа уже уготовила этой стране славу родины крупнейшего в западном полушарии оползня-гиганта.
Оползень произошел 25 апреля 1974 г. Со склона хребта Викунаёк, что в Перуанских Андах, в долину р. Мантаро обрушилось 1,3 млрд. м 3 скальных и рыхлых пород. В результате были разрушены деревня Маюнмарка и несколько ферм. Погибло 400 человек. И если бы не была произведена эвакуация, то погибло бы еще 200 жителей.
Сорвавшись с горной вершины высотой до 4 км, оползневая масса ринулась вниз и за несколько минут покрыла расстояние в 7 км, скользя по крутому левому склону долины р. Мантаро, а затем, преодолевая силу тяжести, прошла еще 1 км вверх по правому склону, поднявшись на 200 м по вертикали.
В каньоне р. Мантаро возникла гигантская завальная плотина длиной 3,8 км, шириной 2,5 км, высотой 170 м и объемом 800 млн. м3. Течение р. Мантаро с расходом воды 150 м3/с было остановлено, и перед плотиной быстро образовалось водохранилище длиной около 32 км, вместившее более 670 млн. м3 воды. Вода затопила большие участки автострады и сельскохозяйственные угодья, что наряду с разрушением зданий нанесло существенный ущерб этому и без того отсталому в экономическом отношении району. Возникла угроза прорыва завала и наводнения, устранить которое можно было лишь путем организации искусственного водослива.
Долина Маюнмарка, выпаханная ледниками, принимает в себя разветвленную сеть ручьев, глубоко прорезающих террасы, сложенные моренными отложениями. Эти потоки сливались у д. Маюнмарка и текли по каньону Кочекей до р. Мантаро. Кроме поверхностного существовал и подземный сток со стороны р. Пумаранра и озер Янакоча и Минаскоча, расположенных на высоте более 4000 м.
Горы, окружающие долину, сложены пермскими песчаниками и глинистыми сланцами. Они залегают на палеозойских аспидных сланцах и филлитах, непроницаемых для воды. Скальные породы с поверхности перекрыты ледниковыми (моренными) и другими рыхлыми отложениями мощностью свыше 100 м.
В ноябре 1973 г., за 5 месяцев до катастрофы, было обнаружено аномально огромное количество воды в рыхлых отложениях террас у дер. Маюнмарка и несколько небольших оползней. Непроницаемые для воды пласты пород способствовали ее накоплению во всех вышележащих толщах за счет атмосферных осадков, поверхностного и подземного стоков. Крутые склоны гор с углами наклонов на отдельных участках до 45°, а также падение пластов песчаников и сланцев в сторону долины р. Мантаро — все это усугубляло опасность внезапного срыва водонасыщенных грунтов. Поэтому была предсказана возможность возникновения здесь крупного оползня. Прогноз полностью оправдался.
О связи оползня Мантаро с землетрясениями существуют разноречивые мнения. За прошедшие 70 лет сейсмичность района была очень низкой. В последние Дни перед оползнем на удалении 100 км от места его образования произошло 4 слабых землетрясения, а за 17 часов до оползня в 660 км юго-восточнее долины Маюнмарка был зарегистрирован 8-балльный подземный толчок (М=5,8). Эти сейсмические явления из-за своей отдаленности и малой интенсивности не могли существенно повлиять на потерю устойчивости склонов долины Маюнмарка. Тем не менее оползень мог быть спровоцирован слабым подземным толчком, сила которого была настолько мала, что он не был зарегистрирован локальными сейсмостанциями. Зато смещение самого оползня было записано ими достаточно подробно. Это один из немногих случаев инструментальной регистрации сейсмических явлений, вызванных обрушением скальных пород.
Оползень Мантаро сместился по вертикали почти на 2 км и с невероятной силой ударил по днищу и противоположному склону долины. Не будет преувеличением сказать, что этот гигантский удар потряс весь Южно-Американский континент. Сейсмические волны, образованные оползнем, были зарегистрированы на расстоянии до 2890 км (в Бразилии). Длительность движения оползня, определенная по сейсмограммам, составила 1,5–4 минуты. Эти данные в совокупности с материалами обследования пострадавшего района показали, что оползень представлял собой сложное многоактное явление. В первую его стадию сместился слой обводненных рыхлых отложений объемом до 560 млн. м3. Высокоамплитудная фаза колебаний, отмеченная на сейсмограммах через 70 секунд после начала скольжения оползня, указывала на то, что, прежде чем удариться о каньон Мантаро, он прошел путь в 3,5 км. Это значило, что первый оползень сорвался со средней части склона, уничтожив террасы и расположенную на них дер. Маюнмарка. Скорость его перемещения составила 180 км/ч. Движение столь огромной массы пород еще более увеличило неустойчивость склона, особенно крутонаклоненных пластин песчаников и сланцев. Удар гигантского оползня о дно долины вызвал местное землетрясение, которое могло способствовать дальнейшему смещению неустойчивых масс. И 700 млн. м3 скальных пород обрушились вслед за первым оползнем, усеяв крупными блоками горные склоны и завальную плотину в долине Мантаро.
Кинетическая энергия оползня Мантаро — 4,4x1022 эрг, а потенциальная гравитационная — 1024 эрг.
Сейсмическая энергия, излученная во время движения оползня, составила около 1018 эрг, а сила «ударного» землетрясения достигла 6 баллов (М=4,0).
Здесь важно подчеркнуть, что достаточно квалифицированное обследование района позволило предсказать место возникновения этого крупнейшего в западном полушарии оползня практически без проведения сложного и дорогостоящего комплекса разведочных работ. Это убеждает в значимости геологических критериев прогноза оползневой опасности.