То, что в этом районе действительно могут возникать оползни и обвалы, подобные описанным, подтвердило 9-балльное Чаткальское землетрясение, происшедшее 2 ноября 1946 г. Оно произошло вблизи оз. Сарычелек, кстати сказать тоже весьма загадочного происхождения. В 70 км от эпицентра, в зоне Кокджарсайского взбросо-надвига, ограничивающего с севера Сарыкамышский грабен, подземный толчок вызвал образование крупного обвала, перегородившего русло р. Нарын. На этом участке река протекает в глубоком ущелье, прорезающем быстро растущий Ферганский хребет. Обвал произошел на склоне крутизной 40–50°, сложенном известняками, интенсивно разбитыми трещинами. Они вместе с плоскостями напластования наклонены вниз по склону, так же как и разрывы, оперяющие Кокджарсайский взбросо-надвиг. По одному из них, наклоненному под углом 70–80°, и заложилась верхняя часть поверхности отрыва Сарыкамышского обвала, а ниже она совпадала с трещинами напластования и параллельными им разрывами с более пологими углами наклона — до 44°. Подготовленный к обрушению блок извертняков объемом до 1,8 млн. м
3
практически со всех сторон был отчленен от коренного массива мощными трещинами и в момент землетрясения потерял устойчивость. Сорвавшись с высоты 950—1400 м, скальный блок упал на осыпи, пропитанные влагой осенних дождей. Он раздробился на глыбы и щебень и вместе с осыпным материалом ринулся вниз, в долину Нарына. Объем движущейся массы «возрастал как в снежной лавине». Часть обвала взметнулась над южной стенкой древнего обвального цирка и, используя ее как трамплин, «подобно прыгающей лавине», перелетела через долину, завалив русло и террасы на обоих берегах реки. Другая часть обвала ударилась о южную стенку упомянутого цирка и, отразившись от нее, стала смещаться вместе с осыпями в виде осова, создавшего в русле Нарына плотину высотой до 60 м. Общий объем Сарыкамышского обвала-осова составил 4–5 млн м
3
.
Населенные пункты в Кетмень-Тюбинской котловине оказались под угрозой затопления в случае прорыва подпрудного озера, и поэтому плотина была взорвана.
Подобные обвалы-осовы в прошлом не раз происходили на этом участке долины Нарына. По крайней мере следы четырех таких завалов с возрастом до сотен тысяч лет устанавливаются достоверно. Завальные плотины, возникавшие при этом, достигали высоты 40–50 и даже 100 м. А если учесть, что Сарыкамышский обвал произошел также в древнем обвальном амфитеатре, то вслед за Ю. Д. Матвеевым можно допустить, что катастрофические землетрясения, подобные Чаткальскому 2 ноября 1946 г., а возможно, и более сильные, происхбдили здесь не раз и именно они были поводом для крупных склоновых смещений.
Там, где «двигались горы»
Вечером 16 декабря 1920 г. провинцию Кансу в Китае постигло бедствие, равное которому трудно найти в истории народов. Гигантское по силе землетрясение с М=8,5 охватило огромную густонаселенную территорию. Оно произошло в области сплошного развития рыхлых лёссовых пород. Район наибольшего разрушения имел размеры 240x280 км (!) и включал 10 городов и многочисленные деревушки. Большинство из них исчезло, заваленное оползнями чудовищных размеров. Всего же было разрушено несколько сот городов и поселков, убито и погребено под оползнями по разным данным от 100 до 200 тыс. человек.
Землетрясение произвело такие изменения в рельефе, что А. Клоузу и Е. Маккормику, обследовавшим район бедствия, казалось, что они попали «на планету, находящуюся на стадии формирования». Чем же были вызваны такие необычные впечатления?
Значительная часть потрясенной территории представляла высокое слабовсхолмленное плато, сложенное крепкими вулканическими породами, на которых залегал мощный слой рыхлых лёссовых отложений. В момент главного сейсмического удара и последующих подземных толчков (афтершоков) скальное основание испытало сильную вибрацию, и лежащие на нем несвязные лёссовые грунты буквально потекли с крутых склонов холмов, долин и ущелий. По показаниям очевидцев, в некоторых местах образовались настоящие земляные реки (сухие лавины). Они ниспадали каскадами с уступов, как настоящие водопады, образуя воронки и водовороты.
В окрестностях городов Цингнинга и Пинглянга, в крутых обрывах и на склонах холмов, сложенных лёссом, находились тысячи пещерных жилищ, в которых ютились местные жители. Сухие лавины и огромные оползни увлекли за собой эти эфемерные убежища и заживо погребли десятки тысяч несчастных вместе с их домашним скотом и скарбом.
В другом месте огромный оползень («целая гора») разорвал дорогу с растущими по краям тополями и переместился почти на 1,5 км, не разрушив даже птичьих гнезд на деревьях. И наоборот, в этом районе оползень, захвативший участок склона шириной до 400 м, уничтожил тополиную рощу, выворотив деревья вверх корнями.
В районе г. Свен с населением в несколько тысяч человек при обрушении зданий погибла 1/10 населения. Другие 9/10 жителей чудом спаслись, когда ринувшиеся в долину земляные чудовища, оторвавшись от материнского склона, неожиданно остановились и зависли над городом на крутом обрыве. И только последовавший за главным подземный удар сбросил их вниз. Ниши отрыва этих оползней зияли на склонах выемками шириной до 800 м, напоминавшими след от гигантской лопаты. Сползшего грунта, завалившего Свен, хватило бы, чтобы закрыть несколько квадратных километров днища долины. Расположенная вблизи Свена деревня с несколькими сотнями жителей была погребена под двумя оползнями, образовавшими подпруженное озеро длиной до нескольких километров.
В районе городов Цингнинга и Хвейнинга на территории, охваченной полуокружностью с диаметром 32 км, произошло 17 огромных оползней. Они поразили также большой район в сотнях километров на запад от г. Хвейнинга и в 100 км севернее г. Цингнинга. Эти оползни, как и описанные, разрушили, погребли или перенесли на другое место деревни с их жителями, запрудили русла рек, образовав временные озера, и оставили в рельефе неизгладимые отметины, названные китайцами «следами богов». Оставшиеся в живых свидетельствовали, что «горы ходили».
Судя по летописям, только два землетрясения, происшедшие за последние 4 тыс. лет, могли сравниться по силе и разрушительным последствиям с событием 1920 г. Одно из них произошло во время правления династии Танг 1200 лет назад, опустошив территорию севернее провинции Шанси, в 320 км восточнее района, пострадавшего в 1920 г. Другое разразилось 3000 лет назад в районе Мингса — юго-восточнее границы между провинциями Кансу и Сенфу. Древние скульптуры все еще хранят следы разрушений от этих двух толчков.
Те же летописи говорят, что подземный дракон китайской мифологии шевелит хвостом каждые 300 лет, производя в стране опустошения и до неузнаваемости изменяя ландшафт потрясенных территорий.
Крупнейший на Земле
Около 2000 лет назад на юго-западе Ирана, в горах Загрос, произошел уникальный оползень-обвал. Размеры его выходят далеко за рамки обычных представлений о склоновых смещениях, и он по праву может быть назван крупнейшим на Земле.[16]
Южнее г. Керманшах хребты Кабир-Кух, Кух-Дуваруш и Кух-Киалан ограничивают с юго-запада и северо-востока долину р. Сеймерре, давшей название оползню-гиганту. Сама долина вложена в ядро крупной синклинальной складки, состоящей из пород эоцена и меловых известняков. Ее крылья образуют склоны отмеченных хребтов.
Отрыв громадного пакета известняков произошел на высоте более 2000 м, между пиками Филиман-Кух и Кух-Латанар. Часть стенки отрыва, имевшей первоначальную длину не менее 14,4 км, до сих пор выражена в рельефе в виде крутых уступов на склоне хр. Кабир-Кух. Смещение пакета известняков мощностью 300–450 м происходило по плоскостям напластования в толще пород, наклоненным в сторону реки. Соскользнув со склона, скальная часть оползня Сеймерре вторглась в долину и захватила верхний слой русловых отложений. Как нож гигантского бульдозера, толкая впереди себя эту рыхлую массу, дробясь и перемешиваясь с ней, оползень Сеймерре двинулся в направлении хр. Кух-Дуваруш. По днищу долины р. Сеймерре шириной по фронту 14 км «катился» скально-земляной вал высотой 300–400 м. Пройдя от места отрыва на вершинах хр. Кабир-Кух расстояние в 13 км, он накатился на отроги хр. Кух-Дуваруш высотой около 600 м. Взметнувшись над ними, многосотметровая земляная волна перехлестнула через хребет и погребла его под собой. Но, даже натолкнувшись на такое препятствие и преодолев его, оползневой вал прошел еще 3 км.
Таким образом, путь оползня составил 16 км. Он покрыл территорию площадью 165 км
2
с периметром 70 км. Объем его достиг 20 км
3
. Смещение оползня по вертикали превысило 1500 м.
Как установили Дж. Харрисон и Н. Фалькон, движение оползня имело скорее всего характер скольжения не только в самом начале, на склонах хр. Кабир-Кух, но и в завершающей стадии. Об этом говорят лежащие на самом конце оползневого языка крупные, величиной с дом, хорошо сохранившиеся скальные блоки кубической формы с четкими гранями отрыва. Сорвавшись с вершин хребта и проделав путь в 16 км, они не раздробились на мелкие осколки, что, конечно, было бы невозможно при их многократном перекатывании. Скольжению оползня на такое большое расстояние могли способствовать рыхлые русловые отложения долины р. Сеймерре, на которые он обрушился и которые использовал в качестве своеобразной смазки. Это позволило ему проделать многокилометровый путь по ровной поверхности, подняться на высоту 600 м над скальным отрогом и перевалить через него. Не исключено, что оползень Сеймерре двигался на своеобразном громадном грохоте, как это случилось, например, при Чилийском землетрясении 1960 г. Возможно также, что часть пути он проделал на воздушной подушке. Достоверно установить это не удалось. Но одно несомненно. Как считают Харрисон и Фалькон, гигантские блоки, перемещенные на большое расстояние и сохранившие свою целостность, двигались «не иначе, как в составе целого пласта, где они были защищены от разрушительных толчков и от чрезмерного трения, которое быстро бы округлило их углы».
Часть долины р. Сеймерре была завалена оползневыми массами. В ней и в долине р. Кашган возникли подпруженные озера Сеймерре и Джайдар.
Тысячелетия спустя озера заполнились осадками и были спущены. Впадина оз. Джайдар имеет площадь 40 км
2
, и сейчас илистые отложения залегают в ней на высоте 720 м над уровнем моря. До подпруды оползнем р. Кашган текла в юго-западном направлении к месту ее впадения в р. Сеймерре. На своем пути она, вероятно, выработала ущелье в хр. Кух-Дуваруш. Оползневая масса завалила ущелье и старую долину реки до такого уровня, что вода во вновь возникшем оз. Джайдар, не будучи в силах прорвать гигантскую плотину, нашла выход в соседнюю впадину в хр. Кух-и-Малах, параллельном долине р. Сеймерре. Р. Кашган потекла на северо-запад, прорезала ущелье в отрогах хр. Кух-и-Малах и, обогнув край оползня, влилась в оз. Сеймерре.
Оз. Сеймерре заполнило часть речной долины длиной около 40 км и максимальной шириной до 11 км. Площадь озера составила, очевидно, не менее 200 км
2
. Уровень его поднялся до абсолютной отметки 675 м, после чего начался перелив воды через оползневую плотину. Ранее при движении оползня в его теле возникла впадина, почти параллельная фронту хр. Кабир-Кух. Перелившись через край завала, вода озера прорвалась в эту впадину и с течением времени промыла в обломочной массе узкое, почти прямолинейное ущелье. Текущая в нем теперь р. Сеймерре врезала свое русло в тело оползня в некоторых местах на 120 м. Крутые стенки ущелья дают прекрасную возможность видеть разрез оползня. Он состоит из угловатых скальных обломков, вкрапленных в массу пылеобразных частиц. Это типичная сыпучая брекчия. Вниз по разрезу размер обломков уменьшается, и они превращаются в наимельчайшую горную муку. В южной части, ближе к подножиям хр. Кабир-Кух, в разрезе видно несколько громадных блоков (пакетов) ненарушенных слоистых скальных пород, соскользнувших со склона. В 10 км от реки оползневой язык состоит преимущественно из обломков размером до 9 м в поперечнике. Реже встречаются более крупные глыбы. Некоторые из них настолько велики, что были бы способны одним ударом развалить на куски здания сторожевых башен, построенных в этих местах. Дело в том, что неровный оползневой рельеф с его многочисленными холмами и западинами создавал прекрасные возможности для внезапного нападения разбойников из засады на проходившие караваны.
Унылый ландшафт огромного поля нагроможденных скальных глыб оживляется цепочками ярусных бессточных озер. На склонах оползневых холмов встречаются карстовые пещеры, собирающие местные водотоки.
Один из пределов возраста оползня Сеймерре устанавливается по остаткам древнего моста недалеко от современного устья р. Кашган. По историческим данным, он был построен 2000 лет назад в ущелье, прорезанном р. Сеймерре в скальных породах уже после того, как она прорвалась через оползневой завал.
Причиной возникновения столь грандиозного оползня могло быть сильное землетрясение. Территория Ирана известна своей современной и древней высокой сейсмичностью. Одно из недавних землетрясений — Тобас-е-Голшанское — 16 сентября 1978 г. силой 9—10 баллов (М=7,7) произошло в провинции Хорасан. Землетрясение случилось после 1100-летнего сейсмического затишья в этом районе и ярко продемонстрировало активность зоны Тобасского разлома. Последующее изучение провинции Хорасан позволило М. Бербериану обнаружить целый ряд неизвестных Ранее эпицентральных областей сильнейших землетрясений прошлых веков.
Оползень Сеймерре расположен в зоне влияния сейсмически не менее активного разлома Загрос. Последний трассирует стык двух литосферных плит — Аравийской и Персидской. В области их столкновения накапливаются мощные упругие напряжения, которые снимаются в ходе землетрясений. Наибольшее число их эпицентров сосредоточено в юго-западной части зоны разлома Загрос. Здесь же обнаружен и оползень Сеймерре.
Подземные толчки могли способствовать возникновению и других достаточно крупных оползней, многочисленных в этом районе.
Оползень, подобный Сеймерре по механизму образования, но меньших размеров, обнаружен в области Кухгалу. Аналогичный оползень, прошедший путь в 2,5 км и заваливший узкую долину, наблюдался в 1933 г. на склонах Кух-и-Дина. В древнейшие времена в горах Кух-и-Уштаринан со склона величественного пика с абсолютной отметкой 4200 м сорвался оползень, упавший в долину с высоты 1800 м. Он перегородил реку и создал оз. Гаалан-Гаар — самое большое в этих местах. В 1917 г. здесь же произошел другой оползень, вновь подпрудивший реку, в результате чего возникло новое озеро.
Таким образом, в иранской провинции Лурестан не только находится крупнейший в мире древний оползень Сеймерре, но и практически постоянно формируются новые оползни, что является нормальным явлением для сейсмически активной горной области.
Оползни в Гималаях
Причины возникновения этих склоновых смещений неизвестны, так же как геологические и другие условия их образования. Но они могли быть вызваны нередкими в этом районе землетрясениями, о чем косвенно говорит объем одного из них.
В конце прошлого столетия в Гималаях, в долине небольшой р. Бирреганга, что расположена в Кашмире, произошел крупный оползень-обвал. 22 сентября 1893 г. огромная масса скальных пород обрушилась в долину, пройдя путь в 1,5 км. Возникшая пылевая завеса на некоторое время закрыла все вокруг, и жители деревни Гохна не могли понять, что случилось. Когда пыль осела, толщина ее слоя достигала нескольких дюймов.
18 ноября 1893 г. в этом же районе возник еще более грандиозный оползень. Он завалил долину, подпрудил реку и создал плотину длиной 3,2 км, шириной 1,6 км и высотой 300 м. Таким образом, можно предполагать, что объем его приближался к 1,5 млрд. м
3
, или к 1,5 км
3
. Размер обломков доломитов, слагающих плотину, колебался от нескольких сантиметров в поперечнике до блоков объемом до 54 м
3
и больше. Возникшее водохранилище наполнялось, и рано или поздно вода должна была перехлестнуть плотину. Специалисты тщательно высчитали это время и приняли все меры для спасения людей от наводнения. В каждом городе и деревне, расположенных ниже по течению Бирреганги, установили каменные столбы-указатели, на которых была отмечена высота возможного подъема воды во время ожидавшегося наводнения. Рано утром 25 августа 1894 г., спустя почти год после оползня, уровень воды в подпружен-ном озере приблизился к верхней отметке плотины, и она стала перехлестывать через гребень завала, затем плотина была прорвана, и водяной вал ринулся в долину. За 24 часа уровень воды в водохранилище снизился на 117 м. Через проран в плотине перелилось астрономическое количество воды — около 270 млрд. м
3
(270 км
3
). Города и деревни ниже по течению, в том числе г. Сринагар, были стерты с лица Земли, и только благодаря хорошо организованной системе предупреждения удалось избежать жертв.