Литосферные опасности

Во время одного из самых сильных в истории человечества Гоби-Алтайского 12-балльного землетрясения в 1957 г. хребет Гурван-Соихан высотой до 4000 м и протяженностью 257 км был припод­нят и сдвинут к востоку. Образовались многочисленные разрывные нарушения, в частности, грабены шириной 800 м и длиной до 3,5 км, длинные тектонические рвы с зияниями до 19 м, а водо­раздельный участок г. Битут протяженностью 3 км и длиной 1,1 км опустился на 328 м. На северном склоне хребта Хамар-Дабан были сорваны и сброшены в долину островерхие пикообразные верши­ны гор. Они слились вместе в виде усеченных конусов, образовав плосковерхий водораздел.

Последствия землетрясений бывают особенно катастрофичны, когда они провоцируют экзогенные гравитационные процессы — обвалы, камнепады, оползни и сели.

Землетрясения в силу своего мгновенного действия вызывают сильные разрушения и приводят к большим жертвам. Продолжи­тельность главного толчка, характеризующегося наибольшей магнитудой, редко превышает одну минуту. Это бедствие застает лю­дей врасплох. Повторные подземные толчки — афтершоки — про­являются длительное время, и население успевает к ним подгото­виться.

Несмотря на проводимые в больших масштабах исследователь­ские работы по прогнозированию землетрясений, до сих пор не предложено реальной методики прогноза. В принципе предугадать возникновение землетрясения реально, так как после соответству­ющих исследований составляют специальные сейсмогеологические карты, но сказать точно, в каком конкретном месте и когда может произойти землетрясение, крайне сложно и на сегодняш­ний день практически невозможно.

Исходя из невозможности на современном уровне развития на­уки и технической ее оснащенности предсказать и предотвратить разрушительные землетрясения, большое значение приобретает обучение населения поведению в сейсмоопасных регионах и сейс­мостойкое строительство в этих районах. В комплекс антисейсми­ческих мер входит создание железобетонных сейсмических поясов, уменьшение веса кровли и межэтажных перекрытий, отказ от вы­ступающих тяжеловесных деталей — карнизов, балконов, лоджий [5, с. 190].

Гравитационные процессы как источник опасности

Они выражаются в перемещении мас­сы горных пород под действием силы тяжести из возвышенных участков рельефа в пониженные. Ввиду того что они наиболее ча­сто проявляются на склонах, их нередко называют склоновыми процессами. Скорость и масштабы перемещения обломочного ма­териала зависят от крутизны склона и объема подготовленного к перемещению материала. Склоновые процессы проявляются на склонах гор и возвышенностей, на бортах речных долин и на кру­тых берегах морей и озер. Причиной вывода из состояния равнове­сия массы горных пород могут быть землетрясения, подмыв скло­нов при боковой эрозии, абразия, деятельность подземных вод и антропогенная деятельность.

Образовавшиеся в процессе гравитационного перемещения осад­ки, или коллювий, состоят из разнообразных по величине и со­ставу обломков горных пород — глыб, щебня, гравия, песка, алев­рита и пелита. Перемещение обломочного материала совершается с разной скоростью — либо медленно, либо мгновенно. К послед­ним относятся обвалы, камнепады, оползни и осыпи.

Обвалы

Обвалы развиваются на отвесных обрывистых или очень крутых склонах. Под действием физического выветривания на склонах за­кладывается все расширяющаяся система параллельных трещин. Часть пород, отделенная от коренного массива, отклоняется в сто­рону склона, а затем под действием силы тяжести опрокидывается на поверхность склона, распадаясь на отдельные обломки.

Самые крупные обвалы связаны с землетрясениями. Во время крупного землетрясения в 1911 г. на Памире обрушилась масса гор­ных пород объемом 8 млрд т в долину р. Мургаб. Вследствие обвала река была перегорожена плотиной высотой 600 м, и возникло высокогорное Сарезское озеро глубиной около 500 м и площадью 86,5 км2. [5, с. 191].

Камнепады — разновидность обвалов. Отличаются размером пе­ремещаемых блоков. Во время камнепадов вниз по склону движут­ся отдельные глыбы и крупный щебень.

Осыпи — скопления легко подвижной массы горных пород, со­стоящей из щебня и дресвы (продуктов физического выветрива­ния). Под влиянием силы тяжести осыпи медленно перемещаются вниз по склону.

Оползни

Оползни возникают в том случае, когда склон сложен водонос­ными и водоупорными породами. Могут двигаться крупные блоки твердых пород (блоковые оползни) и отдельные глыбы (глыбовые оползни).

Скорость движения оползней различна. Одни за год проходят расстояние около 100 м, другие перемещаются существенно быст­рее и представляют собой опасные природные явления, способ­ные накрыть жилые здания и хозяйственные постройки и привес­ти к человеческим жертвам.

По происхождению различают оползни: сейсмогенные, вызван­ные землетрясениями; возникающие при насыщении поверхности склонов водой и изменении их наклона; антропогенные — как ре­зультат неправильной хозяйственной деятельности. Причиной смещения массы рыхлых пород может быть подмыв участка склона с водоупорным горизонтом.

Оползням подвержены берега рек, озер и морей как в платфор­менных областях, так и горно-складчатых. Масштаб развития ополз­ней и эколого-геологические последствия их воздействия на окру­жающую среду определяются объемом и скоростью перемещения масс фунта. Крупнейшие оползни с катастрофическими послед­ствиями возникают в тех случаях, когда мощная толща плотно скрепленных пород залегает на слабо литифицированных толщах или плывунах, в которых при насыщении водой возникают явления ползучести, выдавливания и выплывания [5, с. 192].

На морских побережьях оползневые процессы активизируются во время штормов, сопровождаемых ливневыми дождями. Многие грандиозные оползни с трагическими последствиями спровоци­рованы землетрясениями. Активизации оползневых процессов спо­собствует обильное увлажнение пород в результате затяжных дож­дей, ливней и снеготаяния. В 1994 г. на юге Киргизии после обиль­ных дождей и снегопадов в лёссовых породах сошли оползни-по­токи объемом от 500— 600 м3 до 1,5 млн м3. Погибли 115 человек. В 1974 г. во время крупного оползня объемом 1,6 км3 в Перу в Андах погибли 450 человек.

Оползни наносят значительный материальный ущерб. Они раз­рушают промышленные здания, жилые дома, транспортные арте­рии, коммуникации, погребают целые деревни, нарушают струк­туру сельскохозяйственных земель. Угроза образования оползней, представляющих опасность для инженерных сооружений и дорог, вызывает рост косвенных материальных издержек и требует созда­ния дополнительных защитных сооружений. Ежегодный матери­альный ущерб от оползней в мире составляет несколько миллиар­дов долларов.

Помимо обвалов, камнепадов и оползней существуют медлен­ные гравитационные перемещения дезинтегрированных отложе­ний, называемых крипом. Выделяют глубинный крип, когда про­исходит перемещение материала в глубь Земли, и склоновый крип — перемещение материала вниз по склону. Крип вызывается уплот­нением рыхлых пород (лёсса и глины) на глубине и образованием на глубине разуплотненного вещества вследствие таяния и замер­зания воды (криогенный крип), откачкой подземных вод, нефти или газа (антропогенный крип). В результате действия крипа на поверхности образуются плоские блюдцеобразные котловины, ого­ляются склоны и у подножия возникают холмистые нагроможде­ния смещенного со склонов коллювия.