В 1903 г. небольшой шахтерский городок Франк в горном массиве провинции Альберта в Канаде пережил трагедию, ставшую поучительной для людей, нарушающих своей деятельностью устойчивость горных склонов.

Франк расположен в долине р. Кроузнест, у самого подножия горы Тартл. 29 апреля вершина горы Тартл по описанным ниже причинам сдвинулась и с высоты около 900 м ринулась вниз, на город. Площадь, на которой произошел срыв пачки известняков, составила почти 1,5 км², а толщина оползневого тела достигала 120–150 м. Около 30 млн. м³ скальных пород пронеслось вниз по склону со скоростью 160 км/ч. Они покрыли расстояние в 3,5 км от стенки отрыва. Стремительно сместившись со склона, оползень в виде скально-земляного вала шириной по фронту до 2,5 км и высотой до 30 м обрушился в долину р. Кроузнест. Часть г. Франк была погребена под оползневой массой вместе с 70 жителями. 16 шахтеров, работавших в шахтах, были завалены сдвинувшейся породой и чудом спаслись, прокопав себе путь в слоях мягкого угля. Было уничтожено более 2 км железной дороги «Воронье гнездо». Пройдя по днищу около 1,5 км, передовая часть оползня накатилась на крутой противоположный склон, поднявшись вверх по нему на высоту до 95 м. Сюда были заброшены обломки пород размером с крупный двухэтажный дом. В основном же оползневая масса состояла из обломков величиной от 30 см до 1,5 м в поперечнике с равномерным распределением в этой массе блоков с поперечником в 3 м, причем обломки и блоки имели четкие угловатые грани без всяких признаков сглаживания или истирания во время перемещения, что говорит о том, что здесь произошел типичный оползень, а не обвал. Давая объяснение этому явлению, Макконелл и Брок пишут, что «движение горных масс напоминало движение вязкой жидкости», когда большая часть материала была перенесена без истирания, таким образом, что даже мох и растительность сохранились на поверхности блоков, а внутри оползня находили целые стволы деревьев.

Смещение оползня сопровождалось сильным взрывом сжатого воздуха, проникшего даже в угольные шахты. На поверхности долины этот взрыв сорвал с деревьев ветви и листья, а грязь и мелкую породу разбрызгал далеко впереди оползня. Шум от взрыва напоминал «шум выходящего пара при высоком давлении». Воздушная волна в отдельных случаях срывала и переносила на несколько метров сооружения, дома и людей без нанесения им какого-либо ущерба.

Таким образом, высокая скорость и текучесть оползня, его способность подниматься вверх по противоположному склону объясняются наличием подушки сжатого воздуха, пойманного в ловушку на первых этапах смещения скальных пород. После высвобождения воздуха угловатые блоки слились в единую массу, уже не способную «течь» по ровному или слабовсхолмленному днищу долины на значительное расстояние. Они покрыли площадь более чем в 2 км², образовав типичный валозападинный рельеф. От подножия горы Тартл оползень Франк отделен мелким озером шириной 45 м, образовавшимся в результате подпруживания р. Кроузнест и впоследствии спущенного. Поверхность оползня поднимается почти на 100 м в направлении к его дистальному краю, удаленному от озера на 1,7 км. Пройдя такое расстояние, фронтальная часть оползня, взметнувшись на склон, перевалила через уступ, сложенный песчаниками и конгломератами, и, вздыбившись, застыла в виде острого гребня, не окаймленного «разбросанными изолированными блоками, как это бывает при обычных обвалах».

Каковы же причины, вызвавшие оползень Франк? Можно ли было его предвидеть и избежать гибели людей?

Исчерпывающие ответы на эти вопросы были даны специальной комиссией, тщательно изучившей район оползня. Исследователи пришли к выводу, что гора Тартл обладает рядом особенностей, которые в совокупности создают неповторимую более в горном массиве Альберта или даже во всей Британской Колумбии ситуацию, способствующую возникновению оползней.

Гора Тартл представляет собой эрозионный останец палеозойских известняков с очень крутым восточным склоном. Наклон земной поверхности достигает здесь 67° на высоте 2100 м и 52–61° на более низких отметках. По существу верхняя часть горы нависает над склонами, что хорошо видно на рис. с. 102. По расчетам, критический угол любой плоскости срезывания в теле горы составляет 32°. Блок пород, подсеченный плоскостью с таким или большим углом наклона, становится неустойчивым и неминуемо должен соскользнуть вниз, особенно при наличии других условий, способствующих этому, о чем речь ниже.

Геологическое строение горы Тартл не является уникальным, но также благоприятствует возникновению оползней. Дело в том, что массив известняков надвинут здесь на крыло синклинальной складки, сложенной мезозойскими сланцами, песчаниками и угольными пластами. В отличие от других описанных случаев[20] пласты здесь наклонены не вдоль склона, а внутрь горы Тартл под углом 50–65°. Поэтому оползание по напластованию здесь совершенно исключается. Массив известняков расчленен многочисленными трещинами на мелкие блоки, а в его нижней части, у основания склона, возникли мощные зоны смятия.

На рисунке видно, как крутонаклоненные вдоль склона тектонические трещины рассекают массив известняков и создают идеальные плоскости для оползания блоков, которые своими нижними частями упираются в пласты сланцев и в зоны смятия, заполненные Рыхлыми продуктами дробления. Повышенная трещиноватость известняков, способствующая интенсивному просачиванию и циркуляции грунтовых вод, явилась одной из главных причин оползания. Другой причиной была очень малая прочность слоев пород в основании склона. Подсеченный трещинами блок известняков опирался на упомянутые мягкие пласты сланцев с прослойками угля и зоны смятия с пониженной прочностью. Они выполняли роль естественного контрфорса-подпорки для вышележащих толщ. Эта «опора» не могла длительное время поддерживать тяжесть массива, подвергнутого к тому же, как это будет видно далее, глубинной ползучести. Именно с одной из этих ослабленных зон смятия и совпал нижний край отрыва оползня Франк. Относительно устойчивое состояние массива могло сохраняться неопределенно долгое время, если бы не землетрясения и деятельность людей.

В 1901 г. район испытал умеренное по силе землетрясение, которое могло привести к малозаметным деформациям склона. А вибрация, вызываемая взрывами на проходящей у подножия горы Тартл железной дороге, безусловно, способствовала потере его устойчивости.

Наконец, была главная причина, без которой возникновение оползня Франк было бы невозможно еще долгое время.

В недрах хр. Альберта производилась добыча каменного угля шахтным способом. Перед оползнем в глубине горы Тартл по простиранию пластов было пройдено 1700 м горных выработок. Ширина полых камер, заполняемых добытым углем, составляла 18–45 м. Уголь периодически вывозился, а подпорки в этих камерах-накопителях устанавливались не во всех требуемых местах. Ряд таких камер ответвлялся от ствола главного штрека на расстоянии 360 м от его устья. Добыча угля перед оползнем 29 апреля 1903 г. составляла 1000–1100 т в день. Из зоны, расположенной под оползнем, до 1903 г. была вынута 276 591 т угля. В результате освободилось пространство объемом 181 300 м³, которое непосредственно под будущим оползнем Франк составило 167 240 м³. Всего же из недр здесь было вынуто 396 640 м³ горной массы.

Таким образом, в глубине горы Тартл в основании массива известняков руками людей была создана разветвленная сеть пустот, ослабивших и без того непрочный контрфорс-подпорку, поддерживающий вышележащие толщи. Это типичный случай подрезки основания склона, способствующий потере им устойчивости. Последствия не заставили себя долго ждать. Но они оказались катастрофическими только из-за беспечности людей и, возможно, по причине малой осведомленности горноспасательной службы об оползневой опасности. Жертв наверняка могло бы не быть, и если нельзя было спасти от разрушения часть г. Франк, то времени для вывоза людей в безопасную зону предоставлялось более чем достаточно.

По показаниям очевидцев, за 6 месяцев до катастрофы появились первые зримые признаки оседания и сжатия массива известняков над выработанными в горе пустотами на всей площади будущего оползня.

За 2 месяца до 29 апреля, после очередной вывозки угля, обрушились стенки штреков. Обследование показало, что много породы обвалилось именно с западных стенок камер-накопителей, обращенных к вершине горы Тартл, а одна из стенок была подсечена на значительном расстоянии. Таким образом, в массиве известняков за много месяцев до катастрофы началось медленное движение его отдельных частей за счет постепенного сжатия шахтных стволов, штреков и других полостей. Если бы в то время в выработках установили точные приборы для измерения деформации массива, то они бы зарегистрировали его смещение и подтвердили реальность опасности его обрушения.

Перед самым оползнем произошло резкое сжатие подземных выработок. Балки-подпорки прогнулись. Бегущие шахтеры вынуждены были менять направление движения, так как проход в выработках все более суживался.

На примере оползня Франк была продемонстрирована недальновидность руководства, неозабоченность его судьбами людей, «подкапывающих» гору, нависшую над их жилищами. Обрушившаяся часть горы находилась как раз над районом крупных забоев и соответствовала ему по длине.

Обследование области отрыва оползня Франк показало, что он подготавливался длительное время, возможно еще до начала разработок угольных пластов. Вся геологическая обстановка говорила о том, что в горном массиве Альберта, поднятом и надвинутом на мягкие глинистые сланцы, происходит гравитационное расседание его вершин и склонов с образованием мощных трещин отрыва. Такие многочисленные трещины-заколы, свидетельствующие о давно начавшихся процессах отседания и глубинной ползучести, были обнаружены на северной и южной вершинах горы Тартл и между ними. Они следовали параллельно краю главного эскарпа-уступа, возвышающегося над городом. Длина этих глубоких трещин достигала 450 м. Они однозначно указывали на медленное движение Массива в сторону долины р. Кроузнест. Во время таяния снега и обильных дождей трещины превращались в своеобразные дренажные канавы, собирающие воду со склонов и проводящие ее внутрь массива, к прослойкам глинистых сланцев. Кроме того, замерзая в этих трещинах, вода расклинивала и расширяла их.

Эти естественные причины постоянного возобновления неустойчивых масс на склоне горы Тартл неустранимы, и поэтому после оползня Франк опасность для города нисколько не уменьшилась. Трудность прогноза оползней заключалась и в том, что на покрытой галечниками вершине горы трудно было находить новые скрытые трещины отрыва. К тому же оползень Франк усугубил неустойчивость склона. Он оставил без «подпорки» северную вершину горы Тартл, и она стала угрожать городу новым оползнем. Наблюдения показали, что все обнаруженные здесь после оползня Франк незначительные трещины отрыва спустя два года заметно расширились. Это говорило о продолжающемся медленном движении массива.

Добыча угля после оползня Франк была остановлена только на 4 месяца. Она возобновилась на новом месте, на 3 км южнее старого ствола шахты и оползня Франк. С 1903 по 1910 годы было добыто 620 595 т угля, и внутри горы освобожден объем 405 520 м³. Конечно же это не способствовало укреплению склона. Было решено, что продолжение горных работ может вызвать новый крупный оползень с северной вершины. Предлагалось утрамбовать основание горы, установить в выработках тяжелые опоры и вынимать не более 50 % угля с последующим заполнением породой освобожденного пространства. И тем не менее развитие новых трещин-заколов в районе отрыва оползня Франк на южной и северной вершинах г. Тартл убеждало, что независимо от продолжения или прекращения подземной добычи над городом постоянно висит угроза нового крупного оползня. Поэтому было рекомендовано перенести город в более безопасное место.

Из западного полушария Земли перенесемся мысленно в Европу, туда, где на 1200 км протянулась величественная горная система Альп с ее островерхими скалистыми пиками, зазубренными гребнями хребтов и долинами, выпаханными в недавнем прошлом мощными ледниками. Альпы занимают значительную часть территории семи европейских государств, в том числе Швейцарии и Италии. Широкие долины рек здесь давно обжиты, и люди все больше устремляют свои взоры к горным склонам, альпийским лугам и узким ущельям — туда, где природа еще сохранила свою первозданную красоту и где еще можно обрести покой и отдохновение. Помимо освоения природных богатств этого края, строительства высотных плотин гидроэлектростанций и промышленных предприятий, проникающих все дальше в горы, широкое развитие в Альпах получила индустрия туризма. В горах и у их подножий выросли многочисленные гостиницы, кемпинги, подъемники, рестораны, автостоянки и аэропорты. Все отчетливее выражено стремление размещать большинство жилых комплексов не в долинах, а на склонах, выше границы леса. Здесь дольше сохраняется снежный покров, а значит, увеличивается продолжительность лыжного сезона, дающего немалый доход предпринимателям.

Но надо ли говорить о том, что в теснинах гор и на их крутых склонах таится не только лавинная опасность, для предупреждения которой существуют специальные горноспасательные службы? Здесь многократно увеличивается угроза обвалов и оползней, описание которых имеется в ставших классическими работах А. Гейма и его последователей в наши дни.

И когда на башнях средневековых замков и острых шпилях древних церквей загораются огни святого Эльма, они не только воскрешают сказочное прошлое страны гномов, но и своим названием напоминают об одной из катастроф, происшедших в этом прекрасном крае.

Самый большой скальный оползень в Швейцарии за историческое время произошел 2 сентября 1806 г. в 16 часов 45 минут на г. Росберг. Он полностью разрушил деревни Рётен, Гольдау, Бузинген и частично Ловерц. В груды развалин было превращено 110 жилых домов. Погибло 457 человек и свыше 300 голов домашнего скота. Возможной, но не единственной причиной оползня могла быть интенсивная вырубка леса на горе Росберг, что усиливало процессы эрозии и выветривания пород на ее склонах.

Оползень Гольдау продолжил печальную летопись древних обвалов и оползней, не раз происходивших в окрестностях погибших деревень. Жители задолго до катастрофы знали о ее неизбежности. В течение почти 30 лет бытовало предсказание о том, что «когда-нибудь эта гора обвалится». Многие покинули эти места. И вот наступил роковой день.

Период 1804–1805 гг., как и начало 1806 г., в окрестностях Гольдау был очень влажным. Выпало много снега, а июль и август 1806 г. были особенно дождливыми. Пастухи и дровосеки высоко в горах наблюдали образование в почве глубоких трещин, заполненных водой и расширявшихся с каждым днем. Лес наполнился треском разрываемых древесных корней.

Около полудня 2 сентября после очередного сильного ливня в западной части горы Росберг начались первые подвижки грунта. Скальные глыбы срывались со склона и скатывались вниз. В 14 часов раздался сильный грохот и над окрестностями поднялись небольшие облака пыли. В 16 часов 30 минут от Штейнеберкфлю, что на восточном обрыве горы Росберг, оторвался особенно большой скальный блок, и восточный край главной трещины оползня медленно открылся для обозрения. Через несколько минут сильный грохот вновь потряс окрестности, зашатались деревья, над лесом взметнулись стаи птиц. Вершина горы Росберг ожила. Скальные блоки вместе с лесными полосами надвигались друг на друга. Скорость движения быстро увеличивалась. И вот с 1,5-километровой высоты на обреченные деревни со страшным грохотом обрушился каменный водопад, сопровождаемый облаком темно-коричневой пыли. Упругая воздушная волна, двигавшаяся впереди оползня, выкорчевывала деревья, поднимала над землей дома и людей и отбрасывала их далеко вперед, прежде чем они были настигнуты и завалены каменными глыбами. Но многих из них удар воздушной волны спас от гибели, выбросив за пределы досягаемости оползня. Его левый язык достиг оз. Ловерц. Вода вышла из берегов, и началось наводнение.

Н. В. Поггенполь пишет, что это была не простая подпруда. Озеро Ловерц, «выброшенное из берегов, образовало волну в 70 футов (около 21 м. — В. X.) высоты, разрушило остальную часть долины и частью вылилось в Фирвальдштетское озеро».

Горный оползень Гольдау представлял собой отрыв громадной скальной плиты, сложенной из нескольких пластин нагельфлю — породы, состоящей из плотносцементированных конгломератов. Длина плиты составляла 2 км, ширина — 250 м и толщина—60—100 м. Объем оползня был определен А. Геймом в 35–40 млн. м³. Плита нагельфлю сорвалась с горы Росберг, соскользнув по мокрой поверхности пластов мергеля. Гладкая плоскость скольжения, наклоненная под углом 20° в сторону долины, обнажилась и была доступна наблюдению на протяжении около 1450 м, от высоты 1300 до 900 м над уровнем моря. Двигаясь, плита нагельфлю раздробилась, и ее обломки покрыли территорию шириной до 3,2 км, охватив подножие горы Росберг. При этом можно предполагать, что оползень Гольдау совершил гигантский прыжок с обрыва, находившегося на его пути на отметке 510 м, поскольку у подножия этого обрыва нет оползневых отложений. Они расположились ниже, на пологом склоне, пересекли долину и, завалив оз. Ловерц, поднялись на противоположный склон на высоту 60—100 м.

Длина пути оползня не менее 4,9 км. Его суммарная площадь, по расчетам А. Гейма, — 6,3 км², по другим данным, она достигает 20 км². На поверхности оползня возникло 12 озер.

Прошли годы. Люди забыли о происшедшей катастрофе. Застывшие каменные волны оползня поросли молодым лесом. Пологие части оползня распаханы. Его поверхность пересечена Готхардской шоссейной дорогой. У подножия горы Росберг на обвально-оползневых отложениях построен большой вокзал, и вновь возродилась деревня Гольдау.

Между тем изучение А. Геймом вершины горы Росберг показало, что ниша отрыва оползня Гольдау является продолжением поверхности скольжения его более древнего предшественника. Широко развитые здесь тектонические трещины в конгломератах нагельфлю и мергелях значительно облегчают проникновение атмосферных вод в толщу пород, отрыв и оползание скальных блоков, что и произошло 2 сентября 1806 г. Поэтому возникновение здесь в будущем крупных блочных оползней не исключается. Опасность представляют даже щебневые отложения, накапливающиеся на склоне. Один из таких щебневых оползней-обвалов возник на горе Хирцли.

На ее склоне, на высоте от 500 до 650 м, над деревней Билтен скопилось слишком много старого, поросшего лесом оползневого щебня в выемке на горном карнизе, сложенном мергелями и нагельфлю. Щебень, таким образом, лежал в своеобразном лотке, днище которого при увлажнении становилось скользким. В феврале 1868 г. с Хирцли обрушилась необыкновенно большая снежная лавина, накрыла лоток со щебнем и осталась лежать на нем. Весной вода растаявшей лавины насквозь промочила щебень, и он начал скользить, а в апреле сорвался с карниза. 200 тыс. м³ глыб нагельфлю и более мелких обломков ринулись вниз, на деревню Билтен. И она неминуемо была бы уничтожена, если бы путь обвалу не преградил ухоженный лесок. Деревья приняли на себя удар многотонных глыб, сдержали их, и только мутный коричневый поток жидкой грязи прорвался через лес и достиг деревушки, повергнув ее жителей в ужас и смятение.

11 сентября 1881 г. жители швейцарского селения Эльм, раскинувшегося в Гларнских Альпах, пережили трагедию, надолго оставшуюся в памяти потомков.

Стояла сухая, безветренная погода. День был уже на исходе, и, казалось, ничто не предвещало катастрофы. Внезапно раздался страшный грохот, огласивший долину Унтерталь и ее окрестности. Воздушный смерч поднял высоко над землей дома, деревья и людей, отбросил их на сотни метров, и, прежде чем оставшиеся в живых оглушенные и обезумевшие от страха жители пришли в себя, их настиг каменный 40-метровый вал, ставший для них братской могилой. Тот, кто наблюдал за происходящим со стороны или по воле судьбы был отброшен воздушной волной за пределы досягаемости стремительно летящих глыб, мог только оплакивать погибших, не будучи в силах помочь им, да и вряд ли погребенные нуждались в помощи. Под ударом и тяжестью обрушившихся скальных масс едва ли могло уцелеть хоть одно живое существо.

Вот показания очевидцев, собранные Н. В. Поггенполем: «Вначале опустился в долину поток земли и камней, который не причинил, однако, несчастий, ибо жители успели спастись из той части деревни, которой угрожала наибольшая опасность. Из домов стали поспешно выносить имущество. Но вот обрушился с горы второй — больший — поток и, сметая все на своем пути, проник глубоко в долину. Паника овладела всеми. Уже несколько жертв лежало под развалинами. Жители, объятые ужасом, покидали деревню и бежали к выходу в ущелье Сернфы. Но настоящая катастрофа разразилась после вторжения второго потока. Настали минуты страшного ожидания. Еще не успело вполне рассеяться облако, поднятое обвалом, как внезапно раздался ужасный треск над каменоломнями Чингель-берга. В то же мгновение широкая трещина разорвала гору; склон ее задрожал, затем, точно приподнятый сверхъестественной силой, наклонился и грянул в равнину. Огромное облако черной пыли затмило солнечный свет. Внутри его свистели падавшие скалы. Среди страшного грома вся деревня обратилась в груду развалин, и над всей долиной пронесся смертоносный каменный ураган. Под обломками, среди внезапно наступившей ночи, главная масса обвала давила все на своем пути, уносила и подбрасывала дома и толстой стеной перегородила течение Сернфы. Тогда наступило второе несчастье: что чудом уцелело от камней, уносилось и разрушалось выступившей из берегов рекой. После дикого гула обвала воцарилась мертвая тишина. Погибло 200 человек» (с. 19–20).

Что же произошло в Эльме?

На склоне горы Миттагхорн, на высоте около 270 м над долиной Унтерталь, находился карьер для добычи грифельного сланца. Естественная поверхность склона имела выпуклую форму. В ходе отработки карьера и выемки породы образовалась искусственная ниша, подрезавшая склон в его нижней части. Скальный блок, залегающий над карьером, как бы лишился опоры и навис над небольшой выровненной площадкой — Платтенберг. Пласты известняков и досчатых сланцев, слагающих этот склон, были разбиты системой трещин, параллельных его поверхности. На глубине до 100 м пласты, круто падающие в глубь склона, были подсечены одной из этих трещин, и по ее плоскости началось смещение скального массива. Как было выяснено много позднее, оно началось совсем не внезапно. Отторжение массива, по терминологии А. Гейма, происходило в течение нескольких месяцев, и при соответствующей организации наблюдений можно было если не спасти Эльм от разрушения, то по крайней мере избежать человеческих жертв. Более того, в день катастрофы буквально за несколько минут до нее у западного и восточного краев будущего оползня один за другим произошло два крупных обвала. Гора Миттагхорн как бы предупреждала живущих внизу о грозящем им бедствии. Подобное бывает при сильных землетрясениях. За несколько минут до главного удара люди ощущают более слабый толчок так называемый удар милосердия, и многим он спасает жизнь. Но жители долины Унтерталь не успели воспользоваться этим предупреждением.

Вслед за обвалами от ниши сланцевого карьера вверх мгновенно распространилась трещина, отчленившая участок склона длиной до 500 м и шириной около 320 м. Возник оползень с тыловой стенкой отрыва высотой до 250 м и объемом до 10 млн. м³ скальных пород. В ходе смещения объем оползня увеличился до 11 млн. 600 тыс. м.

Верхний край срыва скального блока располагался на высоте 620 м над Эльмом и 610 м над долиной Унтерталь. Средняя высота обрушения составила около 450 м.

Соскользнув параллельно крутому склону, глыбовая масса ударилась о дно карьера в районе Платтен-берга. Площадка, принявшая удар, стала для оползня своеобразным трамплином. Передняя часть каменной лавины, подталкиваемая сзади смещающимися массами, сорвалась со скального уступа, поднялась в воздух и, как гигантский черный дракон, полетела над домами и деревьями. Жители, наблюдавшие сбоку за движением оползня, отлично видели это.

Перед фронтом горного оползня, как это и всегда бывает в таких случаях, двигалась подушка сжатого воздуха, сокрушая все на своем пути. Над долиной Унтерталь в полное безветрие поднялась громадная туча пыли, покрывшая окрестности. Все сделалось светло-серым, и даже многих дождливых дней не хватило бы для того, чтобы смыть толстый ее слой с близлежащих лугов и деревьев.

Фронтальная крупноглыбовая часть оползня-обвала прошла путь в 2,4 км от места отрыва до северной части долины Унтерталь менее чем за 30 секунд, двигаясь со скоростью от 80 до 240 м/с. Каменный вал, образовав в долине 40-метровый глыбовый конус, поднялся на ее противоположный склон на высоту до 100 м, достигнув местечка Дюнеберг.

Объем глыб у Дюнеберга нередко достигал 100–200 м³, а вес — 250–500 т. Самая крупная из заброшенных сюда сланцевых плит имела размеры 15x12x7 м, объем 1260 м³ и вес 3,3 тыс. т. Стремительно летящие острые пластины сланца, как бритвой срезали толстые древесные стволы елей, что было обнаружено при раскопках.

Преодолев в свободном полете значительную часть пути, каменная лавина фронтальным ударом уничтожила селение в долине Унтерталь. Сюда же были принесены сорванные и искореженные рельсы железной дороги с Платтенберга и остатки леса с противоположного склона долины. Но на этом не закончилась разрушительная деятельность обвала. Подобно гигантскому лавовому языку, от его передней части в районе Дюнеберга отделился сухой щебневой поток. Сделав резкий поворот на северо-запад на 25° от прежнего направления движения, он стремглав пронесся по долине на 1400 м. Жители, находившиеся на столь значительном расстоянии от места отрыва оползня и наблюдавшие за его развитием со стороны с. Мюсли, и не подозревали, какой смертельной опасности они подвергаются. Многие из этих несчастных были застигнуты врасплох стремительно несущимися каменными валами и погребены вместе со своими домами.

Щебневой поток двигался по почти горизонтальному основанию (плоскотине). При максимальной длине потока в 1500 м ширина его составляла 400–500 м, средняя мощность — от 15 до 20 м, а покрытая им площадь — 580 тыс. м?. Оставшиеся в живых свидетели этого происшествия сообщали, что щебневые массы не перекатывались, как это обычно бывает при обвалах, а молниеносно скользили по земной поверхности. Столь быстрое движение громадного количества сухих скальных масс по плоскому основанию стало возможным не только благодаря большому запасу кинетической энергии. Пропитанные влагой распаханные и луговые почвы долины Унтерталь сыграли роль грязевой смазки, значительно облегчившей перемещение скальных масс, практически перешедшее в скольжение.

Поверхность щебневого потока представляла хаос застывших земляных холмов. Они были сложены глыбами черных сланцев различной величины. Между холмами в различных частях потока обнаружены особые формы, не нашедшие пока своего объяснения. Это заостренные, крутобокие, кеглеобразные конусы высотой от 1 до 3 м, состоящие из размельченного материна серой сланцевой породы. Подобные конусы в последнее время были обнаружены В. П. Солоненко на Хаитской земляной лавине, возникшей при 9-балльном землетрясении 1949 г. в Таджикистане. Там их происхождение объяснялось процессом длительной вибрации земной поверхности в ходе подземных толчков. В случае оползня Эльм механизм формирования упомянутых конусов, по замечанию А. Гейма, остается загадочным, тем более что землетрясений в тот момент не было.

Двигаясь по равнине, щебневой поток, как плуг, вспахивал мягкую луговую почву на глубину не менее 1 м и отбрасывал в сторону ее пласты. Одну за другой он выкопал опоры железного моста, обнаруженного затем в виде искореженных стальных балок вместе с остатками фундамента под толстым слоем обломков. Разрушая и заваливая дома, щебневой поток, как на санках, уносил их крыши. Достигнув р. Зернф, поток щебня заставил ее дважды изменить направление течения. Ручьи Чингель и Рамин были завалены, а их воды, прорвавшись на поверхность, образовали небольшое озеро над засыпанными складами сланцевого карьера. В первые дни после горного обвала поверхность щебневого потока оставалась совершенно сухой и была покрыта слоем пыли толщиной 2 см. Затем дожди отмыли пыль и вместе с водой подпруженных и засыпанных ручьев пропитали влагой щебневую массу. Если бы обследование было проведено с опозданием, то можно было бы прийти к неправильному заключению о том, что в формировании щебневого потока и оползня Эльм в целом большую роль играла обводненность пород. На самом деле, как мы видели, все было иначе.

Весь процесс смещения оползня Эльм и распространения щебневого потока занял менее 2 минут. Опустошенная территория имела площадь около 895 тыс. м². По образному сравнению А. Гейма, скальных пород, содержащихся в оползне Эльм, вполне хватило бы для застройки жилыми домами 200 таких городов, как Цюрих (без окрестностей) по состоянию на 80-е годы XIX в.

Образование, казалось бы, впечатляющей ниши отрыва и смещение 10 млн. м³ скального грунта не очень изменили форму склона горы Миттагхорн. Даже человек, хорошо знающий местность, не сразу бы заметил изменение его профиля. Между тем, несмотря на сравнительно незначительные размеры, оползень Эльм оставил потомкам свои загадки, ждущие решения. Это прежде всего возникновение в сухом, стремительно несущемся щебневом потоке конусов, сложенных более мелким грунтом, застывших затем в виде своеобразных «термитных» (кеглеобразных, по А. Гейму) построек, и, наконец, необычно большая скорость его скольжениях[21] по горизонтальной поверхности уже после того, как главная масса оползня остановилась и потеряла большую часть своей кинетической энергии, поднявшись на северный склон долины Унтерталь у Дюнеберга.

В октябре 1963 г. весь мир облетела весть о трагедии в Итальянских Альпах. Стихийное бедствие, постигшее один из горных районов, не было внезапным. Грозные предвестники надвигавшейся катастрофы фиксировались задолго до событий, ставших роковыми для тысяч людей. Ее причины и последствия изучены итальянскими специалистами Л. Мюллером, Л. Бройли и советским ученым И. М. Буачидзе.

В 1960 г. на южном склоне Альп, в узком ущелье р. Вайонт глубиной до 250 м, была построена арочная бетонная плотина. Высота ее достигала 265,5 м, толщина — 3,40 м (в верхней части) и 22,7 м (в нижней), длина гребня — 100,5 м. В ходе строительства было вынуто 385 тыс. м³ грунта и в тело плотины уложено 360 тыс. м³ бетона. За три года с момента завершения строительства гидроузла подпруженная река создала Вайонтское водохранилище.

9 октября 1963 г. в 22 часа 38 минут с левого борта водохранилища с высоты до 1200 м над дном долины обрушился громадный оползень-обвал объемом до 360 млн. м³ скальных пород. С быстротой курьерского поезда, за несколько секунд, оползень перелетел через ущелье Вайонт, не коснувшись его дна, и поднялся на правый берег на высоту до 140 м.

Оползень вызвал гигантский выплеск и почти полностью вытеснил воду из водохранилища. 114 млн. м³ воды взметнулись над гребнем плотины чудовищной волной высотой 246 м. Ревущим водопадом она обрушилась в нижний бьеф плотины и ринулась вниз по долине р. Вайонт, сметая все на своем пути. Волна смыла служебные помещения со всем обслуживающим персоналом, расположенные в ущелье Вайонт и, вырвавшись в главную долину р. Пьяве, уничтожила города Лонжероне, Пираго, Вилланова, Ривальта и Фае. Погибло 3000 человек (по другим сведениям, 1900 человек). В бурлящем потоке исчезла обсерватория, где велись тщательные наблюдения за динамикой развития оползня. Людей, видевших его стремительный срыв с горного склона, не осталось в живых. Плотина не не получила почти никаких повреждений.

Что же явилось причиной катастрофы? Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо вкратце осветить геологическое строение района.

Долина р. Вайонт вложена в широкую корытообразную синклинальную складку, крылья которой сложены массивными оолитовыми известняками, служащими основанием для плотины. На них залегает пачка мергелей и мергелистых известняков мощностью до 300 м, собранная в мелкие складки. Эти породы склонны к оползанию. В естественном состоянии они как бы покоятся на громадном «стуле», «сиденье» и «спинка» которого сложены упомянутыми толстослоистыми известняками. «Спинка» «стула» в глубине горы Ток наклонена под углом 45–50° в сторону долины р. Вайонт, а «сиденье» почти горизонтально и вместе с лежащей на нем толщей пород подтоплено водохранилищем. Такая структурная ситуация сыграла немаловажную роль в развитии оползня, а именно в формировании поверхности его смещения. Река Вайонт за миллионы лет прорезала известняково-мергелистую толщу. На месте чаши водохранилища был сравнительно широкий отрезок речной долины. В ее левом борту река выработала довольно пологую ступень Пианделла-Поцца, которая примыкала к нижней части северного склона горы Ток, где и произошли главные события. Дело в том, что здесь пласты пород были наклонены в сторону чаши водохранилища под углом более крутым (до 50°), чем склон горы Ток. Это остоятельство, а также то, что выше по склону пласты были собраны в крупную антиклинальную складку и по ее оси разорваны мощной трещиной, привело к следующему. Головы пластов оказались обнаженными на довольно высоких отметках г. Ток, что значительно облегчило просачивание атмосферных осадков и талых вод в мергелисто-известняковую толщу. При выходе пластов на пологую ступень Пианделла-Поцца они меняли свое залегание на почти горизонтальное, согласно общему наклону этой ступени. В ее нижней части пласты были подрезаны р. Вайонт. Такая ситуация обусловила интенсивную циркуляцию грунтовых вод в толще пород. Если ее верхняя часть свободно пропускала атмосферные осадки, то нижняя, состоящая из толстослоистых доломитизированных известняков, служила своеобразным водоупором, обладавшим незначительной фильтрацией. Здесь и формировался основной поток грунтовых вод, направленный к руслу р. Вайонт, что явилось одним из важных условий образования оползня, ибо за счет постоянного смачивания грунтовыми водами подошвы 300-метровой толщи, лежащей на водоупоре, уменьшались силы трения и общего сцепления ее со скальным массивом.

Более того, из верхней мергелисто-известняковой толщи вода вымывала глинистые частицы и переносила их по трещинам. Отлагаясь на многочисленных плоскостях, в толще пород и, конечно, на отмеченном водоупоре, глинистые прослойки сыграли роль смазки, также облегчившей смещение оползня.

Не исключено, что оползневой блок был со всех сторон ограничен разломами, хотя это и оспаривается некоторыми исследователями. С востока и запада он отчленялся от коренного массива крутопадающими разрывами с углами наклонов сместителей до 80–90°. Со стороны же тыловой стенки отрыва в широтном направлении (170–200°) по северному склону горы Ток прослеживалась зона сбросо-сдвига, падающего под углом 40–50° в сторону водохранилища. Эта зона мощностью в несколько метров, обнаженная в борту долины р. Пьяве, прекрасно трассировалась по многочисленным зеркалам скольжения.

Таким образом, покоясь на своеобразном «стуле», блок известняков и мергелей был как бы «вырублен» из коренного массива и не имел с ним прочной связи.

Ступень Пиан-делла-Поцца, представлявшая фрагмент фронтальной части будущего оползня, в геологическом прошлом, вероятно, являлась дном р. Вайонт. Затем река сместилась на север, оставила эту террасовидную ступень на склоне горы Ток и начала врезать свое русло. С этого времени по мере углубления Каньона р. Вайонт устойчивость ступени Пианделла-Поцца постоянно снижалась, с одной стороны, за счет Подрезки рекой слагающих ступень пластов пород, с другой — за счет накопления рыхлых отложений на ее поверхности. Когда же было создано Вайонтское водохранилище, то состояние не только этой ступени, но и всего склона горы Ток резко ухудшилось. При заполнении чаши водохранилища эти элементы рельефа были затоплены на высоту 250 м. Уровень воды при эксплуатации гидроузла испытывал периодические подъемы и понижения. Вода «загонялась» в расчленяющие склон трещины под громадным давлением 250-метрового слоя водной массы. Она расширяла, расклинивала их, глубоко проникая в тело будущего оползня, смачивая глинистые прослойки и значительно облегчая его скольжение.

В августе — сентябре 1963 г., за месяц до оползня, выпало почти максимальное для района количество атмосферных осадков — около 200 мм. Возможно, это было последнее, что окончательно лишило склон устойчивости, и он пришел в движение. Промоченная атмосферными осадками сверху, подтопленная снизу, отчлененная со всех сторон от коренного склона разломами, мергелисто-известняковая толща не удержалась на своем «стуле»-пьедестале и рухнула в водохранилище.

Был ли Вайонтский оползень случайным событием? И какие признаки говорили о возможности его образования?

Целенаправленные инженерно-геологические изыскания в районе Вайонтского гидроузла до катастрофы не проводились. В 1959 г., когда уже заканчивалось его строительство, итальянским правительством был издан закон о необходимости выполнения таких изысканий при проектировании плотин и водохранилищ.

До строительства гидроузла геологическое изучение его окрестностей выявило не совсем благоприятную ситуацию. На правом берегу каньона р. Вайонт были установлены зияющие трещины откола, а на обоих бортах долины были обнаружены следы обвалов и оползней. Однако на них не было обращено должного внимания. Более того, сейсморазведка и несколько разведочных скважин позволили сделать ошибочный вывод о наличии на глубине в толстослоистых известняках ступенеобразной поверхности, тормозящей лежащую на ней мергелисто-известняковую толщу. Сама же она была отнесена к разряду крепких скальных разновидностей без особых признаков оползневой опасности. Предполагалось, что после заполнения водохранилища вдоль ступени Пианделла-Поцца могут соскальзывать отдельные блоки пород общим объемом не более 1 млн. м5, что и должно было привести склон в равновесие. В этом состояла одна из роковых ошибок изыскателей. Уже в ходе строительства плотины появились сомнения в устойчивости левого борта будущего водохранилища, а после его наполнения это стало очевидным. Мелкие обвалы и оползни возникали здесь неоднократно до и после окончания строительства. Но первый из наиболее крупных произошел осенью 1960 г. К этому времени уровень воды в водохранилище был поднят на значительную высоту (до отметки 635 м). Наблюдательные реперы зафиксировали оползневые подвижки, а ступень Пианделла-Поцца опоясалась со стороны склона горы Ток зияющей серповидной трещиной длиной до 2 км. Она достигала абсолютных отметок 1200–1350 м и отчленяла от коренного массива блок шириной около 1 км и длиной 1,7 км.

Водохранилище наполнялось. 4 ноября 1960 г., когда уровень воды поднялся до отметки 675 м, с левого склона горы Ток на участке Пинаколо сорвался оползень-обвал. Ширина его по фронту составляла 360 м, а объем обвалившихся раздробленных карбонатных пород достигал 700 тыс. м. Возникла необходимость понизить уровень водохранилища до отметки 600 м, что и было сделано к концу 1960 г. Этим предполагалось уменьшить гидродинамическое давление в трещинах пород оползневого склона, которое могло достичь огромной величины. Но ничто уже не могло предотвратить катастрофу, тем более что из происходивших событий не делалось правильных выводов. Вместо того чтобы принять эту первую крупную оползневую подвижку за предвестник и прообраз более грандиозных смещений, было твердо решено, что оползень на участке Пинаколо создал хороший контрфорс-подпорку для основного скального массива горы Ток, а переменное заполнение водохранилища способствовало консолидации пород по мере их увлажнения и высыхания. На самом же деле подвижки склона горы Ток, зафиксированные реперами в моменты наполнения и спуска водохранилища, подготовили и значительно отшлифовали многочисленные плоскости скольжения в толще пород.

Как справедливо заметил И. М. Буачидзе, трудность объективной оценки ситуации объяснялась еще и тем, что «плотина была уже построена и любая Концепция об устойчивости левобережного склона принималась охотно».

8 октября 1963 г., за день до катастрофы, был зафиксирован последний ее предвестник: скорость смещения оползня возросла до 20–30 см в день. Еще можно было успеть. И если не спасти погибшие города, то хотя бы вывести их жителей из-под удара гигантского водяного смерча. 9 октября скорость движения оползня, по мнению итальянских специалистов, увеличилась в несколько миллионов раз, и он, сорвавшись со склона, нашел свои жертвы.

Уже на первых этапах изучения последствий катастрофы предполагалось, что она есть следствие смещения старого оползня, сформировавшегося задолго до 1963 г. Казалось, и генеральная тыловая трещина, появившаяся в 1960 г. и уже тогда оконтурившая будущий оползень 1963 г., подтверждала эту точку зрения. Но в действительности все было не так. Одна из скважин, пройденная на склоне горы Ток в самом центре будущего оползневого тела на глубину, превышающую его мощность (толщину), показала следующее. Даже после заложения магистральной тыловой трещины отрыва оползня Вайонт в 1960 г. никакой единой поверхности скольжения не образовалось. Слои, пройденные скважиной, имели нормальное залегание, согласное с их положением на правом борту долины, без явных признаков оползневых деформаций в горном массиве, а тем более без признаков единой зоны скольжения. Во всяком случае скважина не вскрыла раздробленных перемятых пород, столь характерных для подобных зон. Зато на глубине всего в несколько десятков метров она «встретилась со слоем ила и песка», совершенно аналогичного по составу тому слою, что был затем подсечен скважинами в зоне скольжения оползня Вайонт. Конечно же, тогда этому факту не придавалось особого значения. Зато после оползня Вайонт стало ясно, что подобные «слои ила и песка» в скальном массиве представляют собой не что иное, как следы смещения разновозрастных оползней. Это подтвердила позднейшая реконструкция послеледникового геоморфологического профиля долины р. Вайонт. Оказалось, что встреченный скважиной на небольшой глубине в 1960 г. «слой песка и ила» располагался как раз там, где, по расчетам, должна была находиться старая оползневая поверхность. И поэтому весьма вероятно, что этот слой мог быть остатком зоны скольжения древнего оползня, объем которого достигал 30–35 млн. м³. Он произошел на ранних стадиях размыва рекой современного глубокого ущелья, в те времена, когда закончилась Вюрмская ледниковая эпоха и растаял ледник, заполнявший долину р. Вайонт. Поверхность смещения этого древнего оползня, хотя и располагалась гораздо выше оползня Вайонт, сформировалась все в тех же слабо-сцементированных известняково-мергелистых слоях. Тыловая стенка отрыва древнего оползня должна была располагаться на высоте 730—1000 м над современным дном долины Вайонт. Это открытие, сделанное, к сожалению, слишком поздно, будь оно своевременным, было бы первым настораживающим фактом относительно устойчивости северного склона горы Ток. Но оно было не единственным.

При выборе места для плотины Вайонт, задолго до ее строительства, на правобережье речной долины, как уже говорилось, обнаружились оползневые массы, которые, как сперва считали, обрушились с правобережного склона. Позднее, уже после катастрофы, внимательное изучение показало, что оползень переметнулся сюда опять же с левого берега, со склона все той же горы Ток — прародительницы всех предшествующих и будущих оползней на этом участке. Объем оползня составил около 9 млн. м³. Обрушившись в ущелье р. Вайонт, он завалил его и изменил направление течения реки. Изгиб ее русла до сих пор хорошо заметен. В совокупности с ясно видимой левобережной нишей отрыва оползня и хорошо сохранившейся его правобережной фронтальной частью древний изгиб русла р. Вайонт не был должным образом понят и классифицирован. Если бы геологи по этим признакам правильно оценили оползневую опасность северного склона горы Ток, то можно было выбрать другой створ для плотины и избежать Вайонтской катастрофы.

В Южном Уэльсе, на Британских островах, в районе г. Аберфен производится добыча каменного угля из недр Валлийских гор, который залегает между пластами глин и глинистых сланцев, часто обводненными. После извлечения угля пустая порода складируется на поверхности в виде холмов-терриконов. Материал, слагающий их, представляет разнообломочную грязе-каменную массу. Семь таких холмов возвышаются над г. Аберфен на высоте от 40 до 200 м, располагаясь на склоне горы Мертир.

21 октября 1966 г. в 9 часов 15 минут огромный оползень сорвался со склона террикона № 7 и обрушился на Аберфен. Он поглотил часть города, в том числе здание начальной школы. Погибло 116 школьников и 5 учителей. Всего же было убито 144 человека.

Каковы же были причины катастрофы, потрясшей не только жителей Англии, но и других стран?

По данным английских специалистов Дж. Г. К. Андерсона и К. Ф. Тригга, оползень 1966 г. не был неожиданностью. Неизбежность катастрофы была очевидна на протяжении по крайней мере последних 50 лет, в течение которых создавались отвалы пустой породы. Терриконы насыпались на склоне, наклоненном под углом 14° в сторону города и сложенном пластами песчаников, покрытыми слоем глины. Поскольку угол падения пластов в сторону долины был меньше, чем у поверхности склона, то грунтовые воды, скапливаясь на глинистом и иных водоупорах в толще песчаников, просачивались на поверхность и создавали цепочку родников, в том числе под терриконами. Поэтому нижние части последних были постоянно обводнены, чему способствовало и большое количество осадков (до 1500 мм), выпадающих в этом районе.

Оползни на склонах терриконов происходили на протяжении длительного времени — с 1916 по 1966 г. Однако они не привлекали внимания, поскольку не сопровождались жертвами.

Аэрофотосъемка и наземные наблюдения фиксировали оползневые подвижки на терриконе № 7 в течение ряда лет, в том числе включая большой оползень в конце 1963 г. Горные выработки, пройденные после катастрофы 1966 г., вскрыли четкую поверхность скольжения под терриконом № 7.

Основным фактором, вызвавшим оползень 1966 г., была признана избыточная увлажненность самого отвала и подстилающих его пород. В момент подвижки оползня высвободилась часть воды, вызвавшей образование грязевого потока. Он смыл естественное покрытие склона и освободил выход напорным водам из трещиноватых песчаников. Это еще более усугубило ситуацию. Скользя по такой «водяной смазке», оползень развил скорость до 32 км/ч и ударил по г. Аберфен.

Широко известен проявлением мощных оползней Ангренский район в Узбекистане. По данным Н. Н. Ходжибаева и других исследователей, оползни охватывают здесь достаточно развитую в промышленном отношении территорию в долине р. Ахангаран. Ее левобережный склон имеет среднюю крутизну 15–20°, увеличивающуюся в при водораздельной части до 30–35°. Он сложен осадочно-эффузивной толщей палеозоя и более молодыми песчано-глинистыми породами с пластами угля, известняков, мергелей и гравелитов общей мощностью от 60–70 до 160–180 м. На них залегают лёссовые отложения. В зоне проходящего здесь Шаугавского надвига отмеченные породы раздроблены, разделены разломами на отдельные блоки, что создает сложные гидрогеологические условия. Подземные воды во всей толще пород носят напорный характер.

Границы оползней часто предопределены разрывами нарушениями, дифференцированным перемещением блоков пород и положением мест разгрузки подземных вод.

Всего насчитывается восемь участков, на которых в разное время активизировались следующие оползни: Багаранский в 1950 г. (400 тыс. м³), Турский в 1954 г. (25 млн. м³), Верхнетурский в 1954 г. (более 20 млн. м³), Загасанский в 1958 г. (около 20 млн. м³), Джигиристанский в 1958 г. (100 тыс. м³) и др.

Один из наиболее крупных и изученных оползней в этом районе, названный «оползнем века», — Атчинский — проявил активность в апреле 1973 г. Оползень начал формироваться на левобережном склоне р. Ахангаран, охватил площадь в 8 км² и имел гигантский объем — до 700 млн. м³. Первые подвижки на склоне были отмечены еще в 1972 г. Тогда в верхней части будущего оползня возникли провалы в лёссовых породах, а на правобережье Ахангарана изменились уклоны арыков. Резкие изменения в рельефе участка пришлись на весну 1973 г. В месте отрыва оползня возникли почти прямолинейные трещины проседания длиной 900—1700 м, шириной до 1,2 ми глубиной до 3,5 м. Во фронтальной части оползня выдвижение его языка привело к появлению на территории шахтерского городка Тешикташ валов и бугров выпирания высотой до 1,5 м, на вершинах которых возникали трещины длиной до 270 м.

Крупнейший специалист по изучению оползней и мерам борьбы с ними профессор Г. С. Золотарев дал следующее заключение о причинах и условиях возникновения Атчинского оползня. Природное и без того неустойчивое равновесие склона Кураминского хребта было нарушено участившимися в районе Тянь-Шаня, Памиро-Алая и Ташкента землетрясениями. Под воздействием многократно повторявшихся сейсмических колебаний оторвавшийся блок пород начал скользить по глубоко залегавшему слою глины. Поверхность этого слоя, наклоненная по ходу движения оползня, выполаживалась и даже приобретала обратный уклон на правобережье р. Ахангаран. Она как бы слегка взмывала вверх и выклинивалась под городом Тешикташ. Ползущие и напиравшие сверху массы пород и вызвали выпучивание во фронтальной части оползня, в самом его языке, поднимавшем дома и стальные опоры.

По мнению Н. Н. Ходжибаева, причиной, вызвавшей столь грандиозный оползень, было выгазовывание пласта угля мощностью 5—15 м, занимающего на глубине 100–130 м площадь 1,05 км². Подземная газификация, осуществляемая здесь с 1961 г., привела к выгоранию угля объемом 3700 тыс. м³ и образованию полости, над которой земная поверхность опустилась на 5 м. Очевидно, это лишило упора толщу пород на крутом склоне, а рассекающие ее разрывные нарушения предопределили границы Атчинского оползня.

В довершение ко всему разразился ливень, и тыловые трещины отрыва Атчинского оползня тотчас же превратились в нагорные дренажные канавы, перехватившие поверхностный сток. В результате в глубь склона устремились потоки воды, увлажняя и смазывая и без того скользкую глинистую поверхность оползания. Необходимо было немедленно прекратить доступ воды к подошве оползня, в противном случае скорость его движения могла резко возрасти. Работая по двенадцать часов в сутки, бульдозеристы срезали тонны земли и засыпали зияющие оползневые трещины. Но это была всего лишь полумера, не способная остановить оползень. Нужны были быстрые и решительные действия по спасению г. Ангрена — «Донбасса Средней Азии». В короткий срок был выполнен целый комплекс геолого-геофизических исследований, включая бурение с отбором тысяч образцов керна и геодезические наблюдения. Решения о мерах защиты принимал специально созданный экспертно-методический Совет по Атчинскому оползню, в который кроме профессоров Г. С. Золотарева и Е. В. Петренко вошли доктора наук Г. М. Шахунянц, М. В. Чуринов и другие специалисты. При анализе движения оползня было замечено, что он как бы обходит терриконы, сложенные отвалами вскрышных пород. Своей тяжестью они прижимают его к поверхности скольжения, в связи с чем увеличивается трение в его подошве и возрастают силы сцепления. Таким образом, само поведение оползня подсказало единственно возможный в данной ситуации путь борьбы с ним: пригрузку контрбанкетами, создание упора-контрфорса в наиболее мобильной части оползня — его языке, где особенно активны валы выпирания, а именно на берегах и в русле р. Ахангарана, включая территорию г. Тешикташ. Одновременно с переселением жителей и перенесением г. Тешикташ на новое место началась отсыпка такого контрфорса. Объем его должен был составлять не менее 15 млн. м³ грунтов (по другим данным 65 млн. м³). Кроме того, проектировался трехкилометровый обводной канал, по которому предполагалось отвести воды Ахангарана, чтобы обезопасить от затопления угольный разрез и южные районы города в случае катастрофической подвижки оползня. После отсыпки 15 млн. м³ пород скорость движения оползня замедлилась, но до полной его остановки было еще далеко. Стали активизироваться участки оползня, где пригрузка не была столь эффективной. Валы выпирания обнаружились в русле Ахангарана, где возникли пороги, усугубившие угрозу наводнения, которая вовремя была ликвидирована.

В 1981 г. в контрфорс, сдерживающий оползень, уже было отсыпано 25 млн. м³ грунта. Но и это не остановило гиганта. Он продолжал медленно двигаться, что фиксировалось службой слежения. Однако главная цель была достигнута. Оползень расчленился на части, каждая из которых имела свою ориентировку вектора смещения. Угроза единого одноактного катастрофического срыва была предотвращена.

Так в основном закончился этот беспримерный в истории борьбы с оползнями эксперимент по остановке одного из них. Он завершился победой советских людей: ученых, сумевших дать правильные рекомендации, и инженерно-технических работников, которые вместе с рядовыми тружениками сумели воплотить их в реальные мероприятия, укротив тем самым стихию.

Не иссякает поток новых сведений о буйстве обвалов, оползней, снежных, земляных и каменных лавин. Печать, радио, телевидение регулярно сообщают о новых катастрофах, связанных с ними, происходящих в наши дни и по своему трагизму подчас не уступающих тем, что регистрируются при землетрясениях, тайфунах и других стихийных бедствиях. Конечно, склоновые смещения локальны и не охватывают больших площадей, как, скажем, только что упомянутые природные явления регионального характера. Зато они часто неожиданны не только по времени, но и по месту своего возникновения. К землетрясениям, тайфунам и наводнениям люди все же готовятся, и хотя их время и последствия здесь также труднопредсказуемы, охранительно-защитные мероприятия разного характера предпринимаются заранее. Но нельзя объявить запретными для заселения и обживания все склоны гор и долины, лежащие у их подножий. А инженерно-геологический прогноз обвально-оползневой опасности, как и других природных явлений, еще не настолько совершенен, чтобы точно сказать, где, когда и при каких условиях произойдет очередное смещение грунтов, да и не везде он осуществляется. Потому-то люди и их имущество оказываются во власти стихии. Особенно сложен такой прогноз в высокосейсмичных районах. Но и без землетрясений обвалы, оползни и каменные лавины постоянно бороздят горные склоны, неся смерть и разрушения. Эта мрачная статистика постоянно пополняется новыми малоизвестными сообщениями о недавних трагических событиях, вызванных склоновыми смещениями. Не исключено, что отдельные из них были вызваны землетрясениями или человеческой деятельностью, что является темой нашего повествования.

Расскажем о некоторых из них.

Канада. Оползневая опасность издавна существовала здесь в низменных районах р. Св. Лаврентия и долине р. Сагеней в Квебеке. Эта довольно населенная сельскохозяйственная территория сложена послеледниковой глинистой формацией. При насыщении водой глина разжижается, и возникают оползни, особенно частые на крутых склонах глубоковрезанных долин.

В мае 1971 г. оползень в Сент-Жан-Вианней разрушил 40 домов и погреб под собой более 30 человек.

США. В мае 1981 г. во время сильной жары и засухи в районе г. Уинтер-Парк (штат Флорида) образовалась гигантская воронка неясного, но, возможно, оползневого происхождения шириной 305 м и глубиной 38 м. В ней исчезли один дом, пять автомобилей и турист. Стремительно разрастаясь, воронка стала угрожать окружающим зданиям и автостраде, в связи с чем местное население было эвакуировано.

В июне 1981 г. со склона уже знакомого нам вулкана Рейнир в штате Вашингтон обрушился снежно-ледовый обвал, превратившийся в лавину. Группа альпинистов, совершавших восхождение, была настигнута ею на высоте 3350 м. По меньшей мере 10 человек из них были убиты или погребены заживо под огромными глыбами льда.

Ливни и снегопады часто обрушиваются на северозападные районы США. Количество осадков, выпадающих единовременно, нередко достигает 30–55 см. В январе 1982 г. сильные ливни, прошедшие в штате Орегон, вызвали многочисленные оползни, завалившие железную дорогу. Было прекращено движение поездов. Тогда же во время шторма на берегу залива Сан-Франциско возник гигантский оползень, закрывший подъездные пути к знаменитому мосту «Золотые ворота».

Мексика. Еще одним примером того, как во время сильных дождей склоны теряют устойчивость, служит трагедия, происшедшая в этой стране 23 июля 1982 г. Пассажирский экспресс, попавший в зону грозового ливня в районе г. Тепик, рухнул в ущелье глубиной 250 м. Погибло 500 человек и 120 получили ранения и увечья.

Гватемала. Оползни и селевые потоки, вызванные сильными ливнями на юге этой страны в сентябре 1982 г., привели к гибели по меньшей мере 560 человек.

Сальвадор. Тропический ливень в сентябре 1982 г. вызвал громадный оползень, обрушившийся на окраину города Монте-Белло. Из-под груды земли, обломков зданий и деревьев было извлечено 40 человек — все они погибли, — и не менее 20 человек остались погребенными под завалами.

Колумбия. В августе 1982 г. в департаменте Бояка власти объявили чрезвычайное положение. Такая мера была вызвана горным обвалом, происшедшим в районе строительства гидроэнергетического комплекса «Чивор». Обвал разрушил десятки жилищ.

Боливия. В марте 1982 г. сильные подземные толчки в южной части страны вызвали ряд горных обвалов, под которыми погибло по меньшей мере 25 человек. По-видимому, одним из самых трагических событий в этой стране был гигантский оползень или сель, происшедший в XVI в. во времена конкисты. По описанию свидетеля этой катастрофы испанского священника Каланча, приводимому Р. Д. Шустером, поселок Ханко-Ханко с 2000 жителей «в течение нескольких минут исчез, поглощенный землей, без каких-либо признаков его прежнего существования, и облако пыли покрыло место, где он раньше стоял».

Перу — родина оползней-гигантов, крупнейших в западном полушарии Земли. Ее население постоянно страдает и от неизмеримо меньших по размерам, но таких же смертоносных склоновых смещений.

В марте 1971 г. на северо-востоке, Перу обвал, рухнувший в горное озеро, выплеснул массу воды, которая устремилась на расположенный внизу шахтерский поселок Чунгар. В результате этой катастрофы погибло около 1000 человек.

В январе 1982 г. произошел обвал плотины на р. Чонтаяку в департаменте Сан-Мартин. В результате наводнения 200 человек погибли, 500 пропали без вести и 5 тыс. лишились крова.

В апреле 1982 г. затяжные проливные дожди вызвали громадные оползни в департаменте Аякучо. В результате 17 человек погибли, около 30 были ранены и 11 пропали без вести.

Из восточной части Тихоокеанского побережья перенесемся мысленно на его западную окраину.

Япония. Эта страна постоянно страдает от оползней. По данным Т. Накано, Японские острова, находящиеся в районе муссонного климата, испытывают влияние теплых и влажных воздушных масс летом и сухих и холодных — зимой. В их нижних слоях скапливается влага и изливается на страну в виде тайфунов летом, фронта бай-ю — в июне — июле и других фронтов во все сезоны. В среднем здесь выпадает 800 мм осадков в год. Это в 2–3 раза больше, чем ежегодное количество осадков в других районах на тех же широтах. Около 3/4 территории Японии занимают горы, вздымающиеся на 3000 м над уровнем моря. Острова входят в зону тихоокеанского сейсмического кольца. Сильные и многочисленные слабые землетрясения, извержения вулканов, составляющих 1/10 всех действующих вулканов мира, — все это вместе с отмеченными метеорологическими факторами способствует потере устойчивости склонами, образованию обвалов, оползней и селей. Практически они возникают ежегодно, сопровождаются жертвами и наносят большой ущерб имуществу. Оползни движутся с большими скоростями и часто превращаются в бурные селевые потоки. Обрушиваясь на города и селения, они вызывают бедствия, сравнимые с разрушениями, причиняемыми землетрясениями и тайфунами. Такие огромные по размерам оползне-селевые катастрофы не раз происходили в Кобе, Куре, Модзи и Исхае. Они подробно описаны Ю. Виноградовым. Например, Кобе, расположенный на узкой равнине, в июле 1938 г. был атакован гигантским селем, вызванным ливнями в конце сезона бай-ю. Грязе-каменная лавина убила 460 человек и разрушила свыше 100 тыс. домов. Оползни и сели обрушивались на Кобе в 1961 и 1967 гг.

Во время прохождения тайфуна «Макурадзаки» с ливневыми дождями в сентябре 1945 г. мощнейший сель ворвался в г. Куре и погубил 1154 человека. Оползни и сели опустошили г. Куре и в 1967 г.

6 сентября 1958 г. над Токио и Иокогамой пронесся тайфун «Кагонава», сопровождавшийся сильнейшим из когда-либо случавшихся здесь ливней. Количество осадков, выпавших за сутки, составило 392,5 мм. На холмах Иокогамы образовалось 1029 оползней и обвалов, обезобразивших их склоны. Более 60 человек погибло. В конце июня 1966 г. ливневые дожди во время «тайфуна № 6604» вызвали образование оползней, от которых вновь пострадали оба города.

В марте 1961 г. огромный оползень в префектуре Сидзуока парализовал движение на самых важных транспортных артериях Японии — линии Токкайдо и Национальной дороге № 1. На мероприятия по предотвращению оползня было истрачено 56 млн. долларов.

В марте 1963 г. после быстрого таяния снега на побережье Японского моря возник большой оползень, превратившийся в сель, опрокинувший поезд на линии Хокурику.

Объем некоторых обвалов и оползней, давших начало селевым потокам, превышал 100 млн. м³. Начиная с XVI в. в высокогорных районах Японии регистрировались многочисленные крупные оползни, которые не прекращаются до сих пор.

Тайфуны, пронесшиеся над Японскими островами в ноябре 1980 и в июне 1982 г., вызвали наводнения и образование оползней. В результате этого были серьезно повреждены наземные коммуникации, нарушилось сообщение на авто- и железнодорожных магистралях, Разрушилось более 1000 домов.

В июле 1982 г. проливные дожди сопровождались наводнением и оползнями в 16 японских префектурах, в результате чего погибло 190 человек и 200 пропало без вести. Особенно пострадал г. Нагасаки.

Ситуация с образованием оползней, наводнением и жертвами повторилась во многих районах при очередном тайфуне «Джуди», обрушившемся на Центральную Японию в сентябре 1982 г.

На атолле Муруроа, в Тихом океане, расположен полигон французского ядерного центра, предназначенный для испытания атомного оружия. В 1975 г. в одной из шахт произошел сильный взрыв, в результате которого основание атолла получило «пробоину». По мнению французских специалистов, это обстоятельство могло явиться причиной превращения атолла в гигантский оползень, медленно погружающийся в морскую пучину. За семь лет, прошедших с момента взрыва, атолл опустился под уровень океана на 1,5 м.

А вот еще несколько сообщений о недавних катастрофах.

Пакистан. При землетрясении 8 сентября 1981 г. в 350 км северо-восточнее Пешавара оползни накрыли и погребли под собой сразу 10 поселков, убив 200 и ранив 2000 человек.

Испания. В октябре 1981 г. в юго-западной части г. Барселоны из-за горного обвала сошел с рельсов пассажирский поезд. Три человека погибли и 17 были ранены.

Индонезия. В декабре 1981 г. гигантский оползень почти полностью накрыл селение Джоко на острове Ява. Катастрофа разразилась в предрассветные часы, и 42 человека оказались заживо погребенными.

В январе 1982 г. громадный оползень похоронил под собой 20 домов с 26 их обитателями в деревне Сихобук.

Гонконг. В мае 1982 г. ливень вызвал оползни, которые вместе с потоками воды разрушили множество строений, оставив без крова 2400 человек, 20 жителей погибли.

Италия. Глубокой ночью 14 декабря 1982 г. на г. Анкону — центр области Марко — обрушился гигантский оползень. Он превратил в груду развалин и погреб под собой десятки жилых домов и административных зданий. Были разрушены две больницы, вышла из строя автострада, сотни метров железной дороги, связывающей города Анкона и Болонья, были завалены горной массой. Тысячи жителей города спешно покинули свои дома, опасаясь еще больших разрушений, поскольку по улицам змеились трещины-заколы, угрожавшие новыми оползневыми смещениями. К утру город остался без электроэнергии, воды и газа.

В прошедшем 1983 г. в мире было зарегистрировало большое количество катастрофических по своим последствиям природных явлений: ураганов, наводнений, извержений вулканов и землетрясений. Многие из них сопровождались мощными склоновыми смещениями: оползнями, обвалами, селями, снежными лавинами. Пройдет немало времени, пока будет дан научный анализ происшедших событий, а результаты изучения этих явлений станут доступными широкому кругу исследователей. Вместе с тем уже то, что сейчас известно о природных катастрофах 1983 г., представляет определенный интерес.

Расскажем о некоторых сильных землетрясениях.

Известно, какие бедствия вызывает сильный подземный толчок, происходящий в горной местности после периода затяжных дождей. Такая роковая последовательность губительных природных явлений наблюдалась в апреле 1983 г. в Колумбии на Южно-Американском континенте. Сперва обильные затяжные дожди вызвали наводнение и нанесли огромный ущерб экономике Боливии, Эквадора, Перу и частично Колумбии и Венесуэле. А затем сильное землетрясение (М=7) привело к значительным разрушениям зданий в колумбийском г. Папайян в 490 км к юго-западу от столицы страны Боготы. Первый и самый разрушительный толчок произошел утром в 8 часов 30 минут, когда все городские учреждения уже заполнились служащими, а в церквах было много прихожан. Всего 18 секунд потребовалось для того, чтобы колебания земли превратили в груду развалин многие административные здания и почти все жилые дома. Затем последовали новые подземные толчки. По первым, далеко не полным данным, погибло 264 человека и было ранено более 1500 человек. Без крова в г. Папайян осталось 100 тыс. жителей. В окрестностях города, где проживает 30 тыс. человек, было разрушено 80 % зданий.

В начале мая 1983 г. сильное землетрясение (М=6–7) произошло в Калифорнии (США) в районе Сан-Франциско. Оно сопровождалось образованием трещин на земной поверхности, разрушениями и жертвами.

В этом же штате 13 июня и 2 июля 1983 г. сильные подземные толчки причинили значительный материальный ущерб городам Коалинг и Сан-Диего, разрушив несколько зданий и сделав непригодными для транспорта многие дороги.

В начале ноября 1983 г. мощное землетрясение (М = 7) с эпицентром в штате Айдахо охватило территорию семи штатов на северо-западе США и юге Канады. В ряде городов, расположенных в горных районах, произошли разрушения зданий.

Сильнейшее (М = 7,1; 9—10 баллов) землетрясение произошло 26 мая 1983 г. на острове Хонсю в Японии. В момент подземного толчка на земной поверхности возникли видимые уступы высотой в рост человека. Были разрушены дома и дороги. Приливная океанская волна (цунами), вызванная землетрясением и ринувшаяся на северо-западное побережье острова, выбросила на берег рыбачьи лодки, небольшие суда и затопила крестьянские поля. По первым сообщениям, погибло 54 и пропало без вести 48 человек.

Катастрофическими были последствия сильнейшего землетрясения, происшедшего 30 октября 1983 г. на северо-востоке Турции в провинциях Эрзрум и Каре. Погибло и пропало без вести более 3,5 тыс. человек, около 120 тыс. семей остались без крова. Подземный толчок совпал по времени с ненастной погодой, и, как и следовало ожидать, в горных районах произошли обвалы и оползни, завалившие дороги. Все это усугубило бедственное положение людей, живущих в горах.

Сильное землетрясение (М=5,9) произошло утром 7 ноября 1983 г. в западной части китайской провинции Шаньдунь. Оно охватило ряд уездов соседних провинций Хэбэй и Хэнань. Уже в начале спасательных работ под обломками зданий было обнаружено 30 погибших.

В конце мая 1983 г. длительные ливневые дожди вызвали наводнения на большей части территории Эквадора. В горах возникли мощные оползни и селевые потоки, погубившие десятки людей. Тысячи жителей остались без крова. Большие разрушения отмечены в районах городов Чоне, Мачала, Портовьехо и др.

В июне 1983 г. тропические ливни обрушились на остров Тайвань, являющийся одним из самых высокосейсмичных районов мира. Таких дождей здесь не было с начала XX в. — за три дня выпало 350 мм осадков. 24 июня произошло сильное землетрясение с М=6,5. В результате избыточного увлажнения на острове сформировались гигантские земляные оползни, которые вместе с бушующими потоками привели к человеческим жертвам. Многие из этих оползней могли быть стимулированы отмеченным подземным толчком.

Причиной настоящего национального бедствия стали ливни, обрушившиеся на Португалию в конце ноября 1983 г. Потоки воды и оползни привели к небывалым разрушениям. Автомобильное и железнодорожное движение в центральной части страны было прервано. Материальный ущерб оказался настолько большим, что не поддавался даже примерной оценке.

В ноябре 1983 г. ливневые дожди вызвали селевые потоки в горных районах побережья Эгейского моря, привели к человеческим жертвам и нанесли большой материальный ущерб турецкому городу-порту Измир.

Ураганы и смерчи, сопровождавшиеся проливными дождями, наводнениями и мощными снегопадами, пронеслись в 1983 г. над многими районами земного шара. Скорость ветра достигала 155 и даже 235 км/ч, а сила его была такова, что вековые деревья вырывались с корнями, ломались мачты линий электропередач, деревянные жилища сметались с лица земли, а крыши домов уносились за 12 км.

В Гонконге тайфун «Эллен» выбросил на берег судно водоизмещением 5900 т. В Индии в сентябре 1983 г. на севере провинции Сикким после проливных дождей произошел огромный оползень, погубивший 52 человека.

Подобные стихийные бедствия, вызвавшие огромные разрушения и немалые жертвы, произошли во Франции, Бельгии, Швейцарии, Африке (ЮАР), Таиланде, Гонконге, Бангладеш, Малайзии. Они охватили также многие высокосейсмичные районы, такие, как Индонезия, Япония, западные районы США. Так, на японский остров Кюсю в середине июня в районе г. Касэда в течение 12 часов выпало 340 мм осадков. Горные склоны были уже подготовлены к смещению грунтов. И только отсутствие сильных землетрясений в эти периоды избыточного увлажнения во многих случаях уменьшило обвально-оползневую опасность.

Не «дремали» в 1983 г. и снежно-ледовые «драконы». В Западных Альпах в первые 9 месяцев 1983 г. погибло 160 альпинистов. Это на 31 % больше, чем на тот же период в 1982 г. И это происходит в наиболее изученном и обжитом горном массиве Европы, где самым гибельным оказывается Монблан с его давно проторенными маршрутами. Трагедии в горах не были связаны с сильными землетрясениями. По сообщению спасательных служб, большинство восходителей погибли под снежно-ледовыми обвалами, лавинами и камнепадами, вызванными интенсивным таянием снегов. Вряд ли эта мрачная статистика уменьшится в будущем, ибо сейчас входит в моду новый вид спорта — хождение по горным склонам с использованием снегоступов. В Швейцарии уже сотни спортсменов и любителей объединились в клуб, пропагандирующий прогулку по горам в «снеговых лаптях». Для индустрии горного туризма этот вид спорта удобен тем, что не надо готовить лыжных трасс, сооружать подъемники и т. д. Инструкторы, обучающие новичков, считают, что у этого увлечения большое будущее. Если оно станет популярным, то легко себе представить, какая масса любителей зимних прогулок ринется в горы и чем ответят горы на это массовое вторжение.

Не обошли стороной обвалы и оползни, происшедшие за последние десятилетия, и территорию нашей страны. Правда, отчасти из-за незаселенности районов их активизации или из-за своевременного инженерно-геологического прогноза и быстрой эвакуации населения они не сопровождались человеческими жертвами, как это не раз случалось за рубежом.

В мае 1982 г., по сообщению В. Суркова, загрохотал обвал на перевале Шар-Шар в заоблачных высях Памиро-Алая. Склон, сложенный известняками, перекрытыми лёссами и суглинками, потерял устойчивость. От него отделился громадный блок скальных пород объемом 1 300 тыс. м³. Сметая все на своем пути, ломая и выворачивая с корнями вековые деревья, каменная лавина обрушилась вниз и, образовав грязе-каменный «язык» длиной до 800 м, перекрыла шоссейную магистраль Душанбе — Куляб. Асфальтовое полотно, служившее людям более 20 лет, было завалено или разрушено. Прервалась транспортная связь между Кулябской областью и столицей Таджикистана. Однако развитие обвала на этом не закончилось. Со склона срывались новые массы грунта. Попытка прокладки обходного пути лишь усугубила ситуацию, ибо привела к обрушению нового обвала.

Причина обвалов заключалась в наличии огромного количества подземных источников, бьющих из земных недр и увеличивших свой дебит в период весеннего снеготаяния. Горный массив Шар-Шар был буквально начинен ими. Недаром у него и название такое, ведь Шар-Шар в переводе с таджикского — «водопад», «шум падающей воды».

Роль подземных вод в образовании подобных склоновых смещений освещена в работах Г. С. Золотарева и Р. А. Ниязова на примере катастрофических оползней в долинах р. Чирчик и р. Зеравшан у пос. Айни. Нечто подобное произошло и на перевале Шар-Шар. Влага подземных источников, пропитавшая массы грунта, увеличила их вес, ослабила связь со склоном, и он потерял устойчивость. Всякая попытка немедленно устранить последствия обвала была обречена на неудачу, ибо только время и знойное солнце могли уменьшить приток воды и соответственно подвижки грунта на склоне. Поэтому восстановительные работы были отложены на летние месяцы. Была запроектирована обходная 5-километровая трасса с небольшим тоннелем, на сооружение которой ассигновано 2 млн. рублей с тем, чтобы осенью открыть безопасное движение по магистрали Душанбе — Куляб. А пока связь центра республики с Кулябской областью будет осуществляться через Курган-Тюбинскую область.

В августе 1982 г. крупный оползень обрушился в узкое Боомское ущелье, прорезанное р. Чу в горах Центрального Тянь-Шаня. По сообщению Б. Прохорова, лавина из крупных камней, глины, песка и гравия перекрыла автомобильную и железную дороги, прервав транспортное сообщение с Иссык-Кульской и Нарынской областями. На ликвидацию завала направили мощную дорожную технику из близлежащего Кеминского района, и в короткий срок движение по трассам было восстановлено.

В августе 1983 г. в результате резкого повышения температуры на юге Таджикистана началось интенсивное таяние ледников Памира. В горах загремели обвалы, по долинам рек понеслись селевые потоки.

Вздувшаяся р. Пяндж подмыла скалистый берег. Возникший оползень увлек за собой значительную часть полотна автодороги. Транспортная связь между некоторыми районными центрами республики временно прекратилась.

В районе г. Душанбе, в Варзобском ущелье, пришел в движение ледник Обихингоу. Крупный оползень объемом до 5 млн. м³ скальных пород произошел в ущелье р. Шакул-Су (правый приток р. Обихингоу). Он образовал плотину высотой более 150 м, наглухо перегородившую ущелье. Началось наполнение возникшего подпрудного озера. По расчетам, оно должно было прорвать завальный гребень примерно через 12 часов. Опасность удара гигантского водяного смерча нависла над кишлаками, расположенными ниже плотины, где к тому же были собраны для стрижки большие отары овец. Но катастрофы не произошло. Энергичные меры, своевременно принятые местными органами власти по эвакуации людей, техники и скота из зоны затопления, дали свои положительные результаты.

Сильные землетрясения, происшедшие на территории нашей страны в Таджикистане и Азербайджане в 1983 г., не сопровождались крупными склоновыми смещениями.

Сюрприз в этом отношении преподнес оползень в Днепропетровске. По сообщению специальных корреспондентов «Известий» (от 5 января 1984 г.) С. Трояна и Ю. Хренова, оползень возник ночью. Формирование его заняло несколько часов, что позволило вывести людей из-под удара земляного гиганта и избежать жертв. В зону действия оползня попало несколько десятков домов Жовтневского района. Всем людям, выселенным из опасной зоны, были предоставлены квартиры из подготовленного к сдаче жилого или маневренного фонда. Это коренным образом отличает данную ситуацию от аналогичной, создавшейся в районах итальянского г. Анконы или трущоб бедняков, разрушенных большим оползнем в Рио-де-Жанейро. Люди, оставшиеся без крова в этих местах, вряд ли получат квартиры в ближайшие годы. Как еще один пример пренебрежения к нуждам пострадавших от стихийных бедствий трудящихся в капиталистических странах, приведем землетрясение 23 ноября 1980 г. в Италии, в результате которого были разрушены многие города и селения. Лишившиеся крова вправе были рассчитывать на скорейшее решение жилищной проблемы, но восстановительные работы растянулись на годы, и многие селения долгое время лежали в развалинах, а люди ютились во временных жилищах.

Что же послужило причиной явно антропогенного (техногенного) оползня в Днепропетровске? По заключению специалистов, прежде всего отсутствие централизованной канализации в жилом массиве, застроенном индивидуальными домами, находящемся на оползнеопасном склоне.

Интенсивная застройка района благоустроенными домами с водопроводами, газовыми водонагревательными колонками, ваннами привела к повышенному расходу воды. Отсутствие единой канализации привело к тому, что стоки частично фильтровались в землю, насыщали и размывали грунты на крутом склоне балки. В настоящее время в Днепропетровске предусмотрены и осуществляются все меры по укреплению оснований оползневых склонов.

В порядке предупреждения о грозящей опасности позволим себе несколько замечаний о состоянии склонов одного из самых посещаемых уголков нашей страны — Баксанского ущелья. Нескончаемый поток туристов прибывает сюда, чтобы полюбоваться красотами Кабардино-Балкарии, и в частности Приэльбрусья. Дорога к подножию высочайшей вершины Европы — двуглавому Эльбрусу — вьется по дну ущелья, прижимаясь вплотную к его левому борту. Гигантские обнажения скальных пород, уходящие на сотни метров вверх, нависают над долиной громадными уступами, на которых «на честном слове» держатся поистине исполинские блоки. Их собратья, уже обрушившиеся в далекие и недавние времена, лежат у подножия склона и своими размерами (более 1000 м³!) способны убедить любого в неукротимой мощи горных обвалов. На отдельных участках вертикальные стенки Баксанского ущелья иссечены крутопадающими трещинами, расширенными просачивающейся в них водой. Их великое множество, и они, конечно, сильно ослабляют скальный массив. Многие из нависших блоков, рухнув с обрывов, застряли при падении в этих трещинах-расселинах и только потому не достигли дна долины. Торчащие из расселин видимые грани блоков имеют площадь до 50 м² и дают представление об их размерах. Район ущелья испытывает воздействие землетрясений со стороны Большого Кавказа. Следовало бы в целях безопасности взорвать и убрать со склонов особо неустойчивые блоки, исключив малейшую возможность их обрушения.

Каким же образом избежать гибельных последствий склоновых смещений? Ведь невозможно исключить из застройки обширные пространства горных стран с их неповторимыми по красоте ландшафтами и богатствами — залежами полезных ископаемых, гидроэнергетическими ресурсами и безбрежными лесными массивами. Освоение этих богатств требует возведения промышленных и жилых комплексов, рассчитанных на длительные сроки эксплуатации. А кроме того, в современную эпоху небывалых размеров достигла индустрия горного туризма. В долинах, у подножий крутых склонов строятся гостиницы, аэродромы, кемпинги, подъемники и базы отдыха, принимающие десятки тысяч лыжников, альпинистов, спелеологов и просто любителей природной экзотики.

Участники франко-советских полевых симпозиумов 1974 и 1976 гг. подчеркнули, что интенсивное развитие высокогорной рекреации настоятельно требует совершенствования прогноза катастрофических явлений (обвалов, оползней, селей, лавин), от которых все сильнее страдают жители гор. И это требование актуально для всех, кто планирует освоение гористых местностей. Оно приобретает особую значимость в районах, подверженных землетрясениям.

Наиболее важным элементом снижения обвально-оползневой опасности в горных районах является выбор таких строительных площадок, где были бы невозможны подобные склоновые смещения или их вероятность была бы минимальной. Памятуя огромные расстояния, которые нередко покрывают сейсмовозбужденные обвальные массы, необходимо выбирать такие территории для застройки, которые не находились бы на пути каменных лавин и были вне пределов их досягаемости.

Обычно считается, что если произошел оползень или обвал, то склон приобретает более устойчивое положение. Коварство сейсмогравитационных обвалов и оползней заключается в том, что они могут многократно повторяться в одном и том же месте, ибо землетрясение не только сбрасывает неустойчивые массы пород, но и готовит склоны к новым обрушениям.

Существует много методов прогноза обвально-оползневой опасности. Они обобщены в сводках последних лет,[22] в которых, в частности, указывается, что инженерно-геологической основой такого прогноза регионального масштаба являются карты районирования территории по условиям развития и интенсивности проявления экзогенных геологических процессов, в том числе обвально-оползневых. Для локальных участков составляются так называемые карты геодинамического (оползневого) потенциала, дающие вероятностную оценку возникновения оползней. Суть такого прогноза заключается в том, что на большой территории выбираются характерные эталонные участки, в пределах которых тщательно анализируются все природные условия, приводящие к возникновению оползней. Каждому процессу (фактору), способствующему оползанию склона, приписывается условное значение, совокупность которых и определяет в дальнейшем меру устойчивости склонов на других участках изучаемой территории. На картах районирования, составленных по такому принципу, выделяются зоны с очень высокой, высокой, средней, низкой и очень низкой степенью потенциальной оползневой активности. К сожалению, сейсмогравитационные оползни авторами этого метода исключены из рассмотрения.

Практически нет никаких рекомендаций для составления карт обвально-оползневой опасности с учетом сейсмического воздействия и в последней работе зарубежных исследователей.[23] Это и понятно. Слишком велик объем информации, которую надо иметь, чтобы прогнозировать сейсмогравитационные склоновые смещения. Помимо обычных критериев оползневой опасности, объединенных в понятии «геодинамический потенциал» и сохраняющих силу и при прогнозе сейсмогравитационных обвалов и оползней, необходимо учитывать и сейсмические факторы, влияющие на устойчивость склонов: силу и частоту сейсмических колебаний, глубину очагов землетрясений, углы подхода сейсмических волн, уровень сейсмической активности и ряд других.

Во многих случаях эти показатели остаются неизвестными, поскольку организация таких наблюдений требует времени и немалых средств.

Попытку составления прогнозной схемы оползневой опасности в сейсмичном районе на инженерно-геологической основе мы предприняли (вместе с П. Я. Зеленковым) для верхней части долины р. Ингури. В ходе исследований по оценке сейсмической опасности этого района было найдено несколько эпицентральных зон сильных (9—10-балльных) землетрясений, при которых возникли отдельные оползни и огромные обвально-оползневые поля длиной до 7 км, включающие до 100 млн. м³ смещенных грунтов. С учетом этих данных по геолого-геофизическим и сейсмологическим критериям были выделены области, где подобные землетрясения возможны в будущем. На обследованной территории такие области занимали узкие, шириной до нескольких километров, полосы, вытянутые вдоль зон тектонически активных разломов, в том числе Главного Кавказского надвига и молодых разрывов. За пределами этих зон следует ожидать снижения силы землетрясений до 9, а на некоторых участках — и до 8 баллов. Для Верхней Сванетии, в территорию которой входит рассматриваемый район, с ее резкорасчлененным альпийского типа рельефом такое подразделение площади по степени ожидаемого сейсмического воздействия имело первостепенное значение. Ибо очевидно, что при сходной природной обстановке склоновые смещения более вероятны там, где будет сильнее сейсмическое сотрясение. Затем тщательно изучались условия формирования обнаруженных сейсмогравитационных обвалов и оползней. Это позволило наметить некоторые общие закономерности их проявления в зависимости от пород, геолого-тектонического строения склонов, углов их наклона и иных геоморфологических особенностей.

Для конкретизации наметившихся принципов деления территории по степени сеисмогравитационнои опасности были проанализированы условия возникновения и других известных обвалов и оползней на большей части южного склона Большого Кавказа, охарактеризованных в части I, многие из которых могли быть также вызваны землетрясениями.

Подобную работу ранее выполнили Г. М. Арешидзе, Э. А. Джавахишвили и М. Г. Кванчахадзе. В частности, ими было показано, что оползневая пораженность склонов в целом увеличивается с уменьшением возраста пород. Оползанию оказались наиболее подверженными палеоген-неогеновые песчаники, глины, мергели и известняки. Заложение поверхностей скольжения в них подчиняется геологическому строению склонов и, в частности, положению ослабленных зон тектонических трещин. Наиболее мощные оползни возникают на северном крыле Рача-Лечхумской синклинали. Здесь породы интенсивно перемяты, насыщены разрывами разных типов, в связи с чем устойчивость склонов резко снижена.

Расскажем об основных принципах построения прогнозной схемы.

Все отмеченные выше (ч. I) обвалы и оползни Большого Кавказа были разделены на группы, различающиеся по литологии пород, геологическому строению склонов и крутизне их наклона. Количество происшедших в той или иной природной обстановке обвалов и оползней характеризовало возможную степень обвально-оползневой опасности аналогичной ситуации там, где такие склоновые смещения пока не происходили, но возможны в будущем, в том числе при землетрясениях.

Чем больше было зарегистрировано крупных склоновых смещений в конкретной геологической ситуации, тем выше был уровень присущей ей ожидаемой сейсмогравитационной опасности.

Все слагающие район породы по механической прочности и стойкости к обвально-оползневым смещениям подразделены на четыре группы, перечисляемые в порядке увеличения вероятности возникновения обвалов и оползней.

К первой группе отнесен комплекс осадочно-метаморфических, вулканогенных и интрузивных образований палеозоя и мезозоя. По данным Г. М. Арешидзе, коэффициент оползневой пораженности для этих пород меньше 0,1. Тем не менее в них, особенно в зонах надвигов, могут формироваться оползни размером 2x3 км и объемом до 180 млн. м³ (район с. Самицо). Мощность коры выветривания на этих породах составляет 8—15 м.

Во вторую группу входят нижнеюрские аспидные и глинистые сланцы с редкими прослоями песчаников и кварцитов. Мощность коры выветривания достигает здесь 25–30 м.

К третьей группе относятся сланцы, мергели и мергелистые известняки верхней и частично средней юры. Коэффициент оползневой пораженности для этих пород составляет 0,6–0,7. Мощность коры выветривания достигает 10–12 м.

В четвертую группу объединены рыхлые, слабосцементированные четвертичные отложения (флювиогляциальные, аллювиальные, делювиальные), отличающиеся очень малой механической прочностью и большой подвижностью под действием сил гравитации при определенных условиях (насыщенность грунтовыми водами, залегание на наклонных поверхностях и т. п.).

Большое значение при прогнозе обвально-оползневой опасности имеет расчлененность рельефа, крутизна склонов долин и хребтов. Чем круче склон, тем больше при прочих равных условиях вероятность возникновения лавин, обвалов и оползней. Поэтому нами принята следующая градация склонов по углам наклона земной поверхности.

1. Угол наклона менее 15°. На таких участках возможность возникновения сейсмогравитационных оползней и обвалов минимальна, за исключением зон вспарывания тектонических швов при землетрясениях.

2. Угол наклона более 15°, но менее 45°. Вероятность сейсмогравитационных смещений на таких участках значительно увеличивается, что наблюдалось нами при обследовании крупных склоновых смещений, вызванных древними землетрясениями в бассейне р. Ингури, а также в эпицентральной зоне Чхалтинского 9-балльного землетрясения 16 июля 1963 г.

3. Угол наклона более 45°. Опасность сейсмогравитационных смещений на таких склонах резко возрастает.

Особенности геологического строения склонов, и в первую очередь их взаимоотношение с элементами залегания пород, существенно влияют на характер склоновых смещений. Согласное падение пород и поверхности склона облегчает их образование. Подобные примеры описаны Г. М. Арешидзе для Рачи и Окрибы (оползень у с. Хирхониси в верховьях р. Гунгулы и ряде других районов), а также наблюдались нами на склонах Лечхумского хребта. В то же время падение пород в глубь склона препятствует формированию скальных обвалов и оползней.

Сейсмогравитационным смещениям способствует насыщенность склонов разрывными нарушениями. Породы в зонах разломов, как правило, интенсивно перемяты, раздроблены. По наблюдениям В. П. Солоненко, за счет проникновения поверхностных вод в тектонические трещины создается гидростатическое давление, достигающее подчас нескольких тонн на квадратный метр.

С учетом перечисленных геоморфологических и структурно-геологических особенностей нами составлена схема районирования части территории Сванетии по степени опасности возможных сейсмогравитационных склоновых смещений.

К районам с высоким уровнем опасности возникновения таких смещений отнесены участки, сложенные разными породами с углами наклонов земной поверхности более 45°, зоны разрывных нарушений, разбитые трещинами ледники, нависшие над долинами, а также участки развития четвертичных отложений и коры выветривания на поверхностях с наклоном более 15°.

К районам с повышенной опасностью сейсмограви-тационных смещений относятся площади, сложенные карбонатными породами, глинистыми сланцами, мергелями и мергелистыми известняками, и углами наклонов земной поверхности от 15 до 45°.

Группа районов со средней степенью опасности возникновения сейсмогравитационных смещений сложена нижнеюрскими глинистыми и аспидными сланцами с прослоями песчаников, падающими субпараллельно склонам крутизной от 15 до 45°.

К районам с пониженной опасностью сейсмогравитационных смещений относятся участки склонов крутизной от 15 до 45°, сложенные теми же породами, что и предыдущие районы, но падающими в глубь склона, а также породами палеозоя-триаса (кристаллические сланцы, гнейсы, песчаники, кварциты), падающими субпараллельно склонам.

Склоны крутизной от 15 до 45°, сложенные отмеченными породами палеозоя-триаса, падающими в глубь склонов, относятся к районам с низкой степенью опасности сейсмогравитационных смещений.

Опасность крупных сейсмогравитационных смещений практически отсутствует на выровненных площадках с углами наклонов менее 15°, сложенных любыми породами.

Зоны разломов и стратиграфических контактов между толщами, разнородными по литологическому составу и возрасту, относятся к линейным участкам с повышенной опасностью возникновения оползней и обвалов по сравнению с той, которая принята в целом для конкретного района.

Вблизи молодых разрывов, включая Главный Кавказский надвиг, возможны сейсмические сотрясения с интенсивностью более 9 баллов, за счет чего здесь резко возрастает опасность образования обвалов и оползней по сравнению с другими частями территории, где эффект сотрясения не превысит 9 баллов.

Выпадение большого количества атмосферных осадков, как и вообще избыточное увлажнение, многократно увеличивает вероятность образования обвалов и оползней.

При прогнозе обвально-оползневой опасности в горных областях необходимо помнить, что основные причины возобновления неустойчивых масс на склонах практически неустранимы. Они кроются в постоянном росте гор, физическом и химическом выветривании пород, интенсивном врезании русел рек и подмыве ими склонов долин и ущелий. Землетрясения зачастую являются лишь поводом к оползанию или обрушению склонов. Подземные толчки смещают только те их части, которые подготовлены к этому другими природными процессами. Лишь в зонах разломов, вскрывающихся при землетрясениях, там, где сила удара достигает максимума, в движение могут быть приведены вполне устойчивые склоны. Такие районы должны быть запретными для строительства ответственных сооружений, а тем более жилых комплексов.

Что касается прогноза антропогенных обвалов и оползней в областях интенсивного народнохозяйственного освоения, то приведенные выше примеры искусственного нарушения устойчивости склонов должны призывать к предельной осторожности. Особую внимательность следует проявлять при подрезке крутых и высоких склонов авто- и железнодорожными выемками, штольнями, туннелями, при создании крупных водохранилищ, приводящих к интенсивному подмыву и переработке берегов, при отработке глубоких карьеров, строительстве высотных плотин, перераспределяющих напряжения в скальных массивах, при закачке в недра воды и других жидкостей, изменении режима грунтовых вод, производстве поверхностных и особенно подземных взрывов, оттаивании вечномерзлых пород, при авариях трубопроводов в горных местностях, при создании высоких отвалов-терриконов, при вырубке леса и уничтожении растительности на склонах.

Примечания:

2

Решения партии и правительства по хозяйственным вопросам. М., 1979, с. 223.

20

См., например, оползень Гро-Вентр.

21

Молниеносного соскальзывания (по А. Гейму).

22

См.: Гулакян К. А., Кюнтцель В. В., Постоев Г. П. Прогнозирование оползневых процессов. М., 1977; Изучение режима оползневых процессов. М., 1979.

23

См.: Рейтер Ф., Кленгель К., Пашек Я. Инженерная геология. М., 1983.