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.
Заключение
Любое научное исследование природных явлений с неблагоприятными последствиями должно быть направлено на выработку рекомендаций по их предсказанию и предотвращению. Изучение обвалов и оползней в этом смысле не составляет исключения, и сегодня сделано немало для предупреждения грозящей опасности склоновых смещений.
В горных районах с резкорасчлененным рельефом, высокой сейсмичностью и огромным разнообразием геологического строения склонов проблема прогноза обвалов и оползней многократно усложняется. Без детальной разведки мы обычно с большими упрощениями представляем ситуацию внутри неустойчивого склона. До первых микроподвижек его частей подчас невозможно решить — произойдет здесь быстрое смещение пород или нет. Поставить инструментальное наблюдение за микроподвижками склонов на большой площади практически невозможно. Поэтому сегодня наиболее реальным остается вероятностный прогноз обвально-оползневой опасности по геолого-геоморфологическим эталонам[24] неустойчивых склонов, на которых при землетрясениях уже было зарегистрировано сейсмогравитационное смещение грунтов. Однако подборка таких эталонных геолого-геоморфологических, гидрогеологических и иных условий, при сочетании которых склон теряет устойчивость в момент подземного толчка, представляет нелегкую задачу.
Огромный фактический материал свидетельствует о том, что в эпицентральных зонах даже самых сильных землетрясений рушатся далеко не все склоны, хотя сила удара нередко одинакова и на участках с возникшими склоновыми смещениями, и там, где они не происходят. Это говорит о том, что при сходной или идентичной геолого-геоморфологической ситуации нужны какие-то особые сочетания условий, способствующие срыву пород на конкретном участке.
Изучение крупных обвально-оползневых феноменов не только дает возможность глубже понять механизм их формирования, но и ставит новые вопросы. Один из них: почему при почти одинаковой подготовке склонов к смещениям оползни и обвалы на них происходят при разных по силе землетрясениях? Например, есть много общих черт в подготовке склонов к обрушению в долине Бартанга на Памире и ущелье р. Мантаро в Перу. При огромных высотах (до нескольких километров) гор породы на их крутых склонах наклонены в сторону долин под большими углами, что создает идеальные условия для их соскальзывания, а длительная увлажненность к моменту образования оползней довершила давно начавшуюся здесь подготовку к гравитационному смещению скальных массивов. В обоих случаях родились оползни-гиганты, близкие по объемам, — Усойский и Мантаро. Но первый был вызван сильным землетрясением, а второй — слабым подземным толчком. Произойди тогда, в 1911 г., слабое землетрясение в районе Усойской горы, и еще неизвестно, образовался бы или нет такой грандиозный завал. В этом убеждает нас устойчивость здешних склонов и мощного оползня Правобережный даже при сильных (5–6 баллов) подземных толчках в 1959, 1963 и 1978 гг. Поэтому обнаружение склонов, аналогичных по строению и признакам неустойчивости тем, на которых возникли оползни Усойский и Мантаро, еще не позволяет сказать определенно: произойдет на таком участке склоновое смещение при очередном землетрясении или нет. Можно только оценить вероятность ожидаемого события, что связано с неменьшими трудностями. Например, в отличие от оползней Усой-ского и Мантаро величайший в Европе оползень Флимз сформировался вовсе не в высоких теснинах гор. А уж наклон его поверхности смещения (7—12°) вообще вряд ли бы вызвал подозрения на предмет возможности сползания по ней такого гиганта даже в момент подземного толчка. Так же невозможно было предвидеть, что огромные оползни-оплывины, возникшие при Верненском землетрясении 1887 г. в период значительного увлажнения склонов, могут повториться и быть не менее смертоносными при близком по силе Кеминском землетрясении зимой 1911 г., когда земля была скована морозами.
Совсем не уникальны геолого-геоморфологические условия и в месте образования самого грандиозного на Земле оползня Сеймерре, сорвавшегося со склона хребта Кабир-Кух высотой всего около 2 км.
Лишь оползень Гро-Вентр представляет собой классический пример, когда можно было достаточно уверенно предугадать возникновение склоновых смещений в момент землетрясений. Такую возможность давала очевидная оползнеопасная обстановка: полное совпадение наклона пластов с достаточно крутым углом наклона склона; залегание пластичных легкоразмокаемых глин в основании пачки известняков, свободно фильтрующих воду; обильные дожди, увлажнившие породы, за счет чего вес верхней толщи пород многократно увеличился, а глины, служившие водоупором, собиравшим атмосферные осадки, сыграли роль идеальной смазки, по которой в момент умеренного по силе подземного толчка и соскользнули блоки известняков и песчаников. Но ведь такая ситуация была и на рядом расположенных склонах, а оползней там не произошло. Таким образом, и этот случай подтверждает общее правило: даже при полной ясности природной ситуации и явной неустойчивости склонов точное место возникновения сейсмогравитационных облавов и оползней заранее указать нельзя.
Каким же образом предвидеть склоновые смещения и избежать их разрушительных последствий?
24
С учетом гидрогеологической, метеорологической и других ситуаций, способствующих потере устойчивости склонов.