Владимир Хромовских - Каменный дракон

• Название: Каменный дракон
• Автор: Владимир Хромовских
• Издательство: Мысль
• Жанр: Природа и животные
• Год: 1984

Популярно рассказывается об уникальных явлениях природы: обвалах, оползнях, лавинах, возникающих главным образом при землетрясениях. Сведения о них поучительны для всех, кто живет в гористых местностях, особенно подверженных землетрясениям, или нарушает своей деятельностью устойчивость склонов.

Факты, приведенные в книге, свидетельствуют о роли обвально-оползневых процессов в преобразовании поверхности нашей планеты и содержат данные для выработки мер защиты от их губительных последствий.

---

В Колумбии турбидитные потоки, срывающиеся с подводного склона дельты р. Магдалена, 17 раз за 26 лет разрывали подводный кабель, проложенный здесь на глубинах 1000–3000 м.

Одним из наиболее изученных районов является Новобританский желоб в Океании, подходящий с запада к уже упомянутому выше Соломонову желобу. Проложенные по дну рва телефонные кабели были разорваны турбидитными потоками при землетрясениях 1966 и 1968 гг. Многочисленные донные пробы и фотографии участков повреждения кабелей, полученные Д. С. Краузе и его коллегами, позволили понять условия образования, последовательность и динамику турбидитных потоков.

Новобританский желоб протягивается вдоль северного контура глубоководной впадины, граничащей с Новой Гвинеей на западе, о-вом Новая Британия на севере и Соломоновыми островами на востоке. Регион отличается очень большой тектонической подвижностью, сопровождаемой сильными землетрясениями, недавней интенсивной вулканической деятельностью, резкорасчлененным подводным и наземным рельефом. Столь частые здесь тропические ливни способствуют быстрой эрозии и вынесению большого количества илистых и песчано-глинистых осадков в море. Большая часть осадков скапливается в дельтах рек. Наиболее крупная из них — р. Мархам впадает в залив Хьюон, и в ее приустьевой части сосредоточивается основная масса рыхлых отложений, залегающих на шельфе и континентальном склоне и становящихся затем источником турбидитных потоков. Батиметрия желоба благоприятствует их движению. На западе он раздваивается. Главная из его ветвей вклинивается в залив Хьюон и в виде подводной долины подходит к устью р. Мархам, образуя своеобразный лоток, готовый принять для спуска в абиссальные глубины рыхлые осадки. Другая ветвь уходит в направлении пролива Витязь, где она образует плоскодонную впадину, в которой также накапливаются рыхлые отложения, в том числе оползневые и турбидитные, поступающие с полуострова Хьюон и вулканических районов Новой Британии. Таким образом, над глубоководной частью Новобританского желоба нависают две мощные линзы осадков: одна — в устье р. Мархам, другая — у его северо-западного края, в плоскодонном расширении. Достаточно сильного землетрясения, урагана, столь нередких в этих краях, чтобы неустойчивые, рыхлые массы пришли в движение.

Район Соломонова моря, куда входит Новобританский желоб, отличается высокой сейсмической актив; ностью. Здесь происходит 5—10 % всех землетрясении планеты, способствующих образованию турбидитных отоков. Грунты на морском дне испытывают не только воздействия многочисленных местных подземных толчков, но и сотрясения от отдаленных очагов землетрясений. Трудно сказать, какой силы должно быть потрясение, способное вызвать оползание грунтов на подводных склонах. В наземных условиях в зонах наибольшего сотрясения при сильных подземных толчках склоны, казалось бы подготовленные к обручению, нередко не теряют устойчивости. Но в рассматриваемом случае, по мнению Д. С. Краузе, следует полагать, что опасными являются землетрясения с М>6,0, вызывающие сотрясения в 8 и более баллов, эпицентры которых располагаются в радиусе 330 км от дельты р. Мархам, а очаги — в земной коре. Такие землетрясения в пределах указанной площади регистрируются дважды в год, а одно крупное землетрясение с Мз=7,[19] происходящее в этих местах один раз в три года, способно вызвать оползание водонасыщенных пород практически на любом неустойчивом подводном склоне в районе Новая Гвинея — Соломоновы острова. Таким образом, нет недостатка в сейсмических событиях, которые могли бы быть причиной подводных оползней. Другое дело, что частота их возникновения зависит не от частоты землетрясений, а от скорости накопления и степени готовности рыхлых пород к смещению.

От дельты р. Мархам в направлении Новобританского желоба следует узкий подводный каньон со многими ответвлениями. По ним в желоб и залив Хьюон поступает максимальное количество осадков. Влекомые рекой, эти наносы временно задерживаются в головной части каньона вблизи с. Лаэ (рис. с. 95). Происходящие здесь частые оползни уничтожили доки в устье р. Мархам и обезобразили ее берега. На аэрофотоснимках в этом районе видны большие объемы скопившихся рыхлых отложений, протянувшихся на несколько километров в сторону моря. То же самое можно сказать и о дельтах других рек, впадающих в залив Хьюон.

23 декабря 1966 г. эта территория содрогнулась от сильного землетрясения. С крутых склонов дельт сорвались громадные оползни, ждавшие своего часа, и, превратившись в турбидитные потоки, помчались со скоростью 52 км/ч. Главный из них следовал по каньону от р. Мархам. Через несколько часов поток ворвался в один из очень крупных каналов на южной стороне Новобританского желоба и разорвал телеком муникационный кабель.

17 сентября 1968 г. новое землетрясение сбросил в глубины океана неустойчивые массы рыхлых пород. Возникшие турбидитные потоки вновь пробороздили океанское дно. Тот, что двигался по каньону р. Мархам, был, очевидно, менее плотным, чем в 1966 г., и потому имел скорость до 30 км/ч. Он проследовал по узкому каналу теперь уже в центре Новобританского желоба и также разорвал упомянутый кабель, запутав его в сложный клубок. В обоих случаях разрывы кабеля произошли там, где он пересекал подводные каналы и где потоки при их малом сечении, по-видимому, обладали большей энергией удара. Для сравнения другие турбидитные потоки, порвавшие подводные кабели в районе Гранд-Банк, Орлеансвилль и Мессина (Италия), по данным Б. С. Хизна, перемещались со скоростями более 18 км/ч, в том числе в двух последних случаях — до 75 км/ч.

Днище Новобританского желоба на глубинах более 6400 м покрыто отложениями турбидитных потоков, распространившихся от места разрыва кабеля на 75 км восточнее, где их продвижение остановлено поднятием дна. Осадки представлены здесь главным образом глинистым илом. На 23 км от устья р. Мархам потоки вынесли обломки деревьев и разнообразную прибрежную фауну.

Изучение донных проб позволило установить многоактность возникновения турбидитных потоков на протяжении длительного времени. Главный тип отложений — это тонкие чередующиеся слои очень мелкого песка и зеленого ила, второй — крупный песок с галькой и грязью. Грунтовые колонки взяты на глубинах 6606–6493 м. Оказалось, что потоки строго следуют по однажды выработанным желобам, которые все же не вмещают всего объема их содержимого. И тогда верхняя часть потока перехлестывает через край и выливается на дно, не оказывая, однако, при этом своего разрушительного действия. А это чрезвычайно важно для выработки мер защиты будущих подводных сооружений. Зная направление каньонов, по которым транспортируются рыхлые отложения, можно выбрать площадки для строительства на морском дне вне зоны влияния турбидитных потоков. Изучение условий их формирования и мест зарождения представляет задачу огромного практического значения.

На дне Мирового океана, включая шельф и континентальный склон, скрыты огромные минеральные богатства, к добыче которых человечество уже приступило. Это прежде всего нефть и газ, соли, железомарганцевые конкреции и металлоносные илы. По подсчетам академика Н. В. Мельникова, уже сегодня около 40 % доходов от морского хозяйства приходится на добычу минерального сырья и топлива. Это немало, если учесть, что лишь 30–35 % доходов дает торговое судоходство, свыше 10 %—рыбный промысел, 15 % — морской туризм и использование гидрохимических, гидроэнергетических и других ресурсов. Общая ежегодная добыча полезных ископаемых дает доход в 450 млрд. долларов, из них 40 млрд. долларов приносят морские разработки. Эта цифра будет неуклонно увеличиваться. Пока 90 % разрабатываемых ресурсов Мирового океана приходится на нефть и газ. Их добыча, как и других полезных ископаемых, сейчас ограничивается преимущественно зоной шельфа шириной до нескольких десятков километров. Но поиск расширяется. И вот уже фирмы ФРГ и США ведут разведочные работы на громадной территории тихоокеанского дна, в сотнях и тысячах километров от калифорнийского побережья. А фирма «Дипси венчурс» впервые в международной практике юридически закрепляет за собой право на разработку гигантского месторождения железомарганцевых конкреций площадью 60 тыс. км2, лежащего на дне Тихого океана на глубине от 3,5 до 5,5 км. Для добычи руды в таких условиях спроектированы глубоководные драги-волокуши различных модификаций, гидравлические сборщики, подводные лодки и другие механизмы. Они автономны или имеют траловую связь с надводным судном-маткой. Но отмеченная поисковая площадь и само месторождение расположены в зонах мощных трансформных разломов, протянувшихся от высокосейсмичного калифорнийского побережья к центральной части Тихого океана. В рельефе дна эти разломы выражены в виде гигантских желобов и уступов, вдоль которых при сильных землетрясениях могут перемещаться турбидитные потоки.