Многолетнее полевое исследование смертельного оползня 2014 года, уничтожившего целую общину в штате Вашингтон, дает новое понимание того, как работают такие масштабные оползни. Специальная группа из Геологической службы США провела подробные измерения и отбор проб на месте после стихийного бедствия, что позволило им составить подробный график событий.
В 10:36 утра по тихоокеанскому времени 22 марта 2014 года одна из сторон холма высотой 180м одного из предгорий Каскадных гор, которое выровняло долину реки Стиллагуамиш в Норт-Форке в Осо, штат Вашингтон, сделало то, чего никто не ожидал , Это переехало. Обремененный четырьмя годами проливных дождей и недавними ливнями, огромный холм аллювиальных отложений, которые были распаханы и оставлены в конце последнего ледникового периода, внезапно уступил место.
Оползни в этом горном районе в 81 км к северу от Сиэтла не редкость. На самом деле, они почти обычные, а дорожные и железнодорожные бригады привыкли проводить большую расчистную работу каждую весну. Тем не менее, большинство из этих простых оползней останавливаются рядом с тем местом, с которого они начали движение. Но в Осо девять миллионов кубических метров почвы распались в каскад грязи, который со скоростью скоростного поезда упал в долину.
Через несколько секунд склон холма исчез, и долина шириной в милю была заполнена смесью камней, глины, расщепленных деревьев и остатков дюжины домов. В результате стихии 43 человека погибли и еще 11 были вытащены живыми из грязи. Мало того, что была разрушена целая сельская община, была стерта дорога государственного маршрута 530, и поэтому города, расположенные дальше по долине, были отрезаны, и им пришлось делать долгий обход, чтобы покинуть этот район. Также и река была заперта в течение нескольких недель, что привело к обширному наводнению, за которым последовало сильное загрязнение реки вниз по течению в результате вымывания грязи и ила. Тем временем соседний город Арлингтон стал базой операций по оказанию помощи Красным Крестом и Национальной гвардией, а школу превратили в центр эвакуации.
Инженер-геолог Брайан Коллинз изучает месторождения серой глины, покрывающие бурый песок, лежащего в основе долины аллювиальной реки. Аллювиальная река - это река, в которой русло и берега состоят из подвижного осадка и / или почвы. Фото: Mark Reid/USGS
Пять лет спустя эффект от скольжения по-прежнему ярко проявляется, и, помимо новой дороги и специально изготовленной пешеходной дорожки, территория со своими бассейнами зыбучих песков закрыта для посетителей. Тем не менее, Брайану Коллинзу (Brian Collins) и Марку Рейду (Mark Reid) из Геологической службы США было разрешено заходить на площадку много раз для сбора данных из постоянно меняющегося поля мусора, когда они искали подсказки о том, что произошло и в какой последовательности.
В течение трех лет Коллинз и Рейд регистрировали геологию и структуру оползня, прежде чем эрозия и растительность уничтожили доказательства. Это включало в себя не только прямую выборку, но и аэрофотоснимки высокого разрешения и спутниковые данные LiDAR.
Они нашли причину того, что оползень Осо было настолько разрушительным, из-за того, как далеко продвинулась почва, что позволило ей создать смертельный импульс. Когда склон обрушился, он растянулся в сложной цепи событий, а затем ударил по заболоченной пойме на дне долины.
То, что произошло потом, было чем-то аналогичным геологическому явлению, известному как пластичная глина (Quick clay), которая представляет собой форму глины, которая совершенно тверда при нормальных нагрузках, но при воздействии сдвигающих сил, таких как землетрясения, теряет всю свою структурную целостность и превращается в густую жидкость. В Осо произошло нечто подобное. Исследование показало, что аллювиальные пески и гравий подвергались процессу, называемому созданием порового давления, при котором высокое давление воды в почве оставляло сотни маленьких песчаных конусов, когда вода пыталась убежать. Этот процесс заставил основание оползня разжижаться и действовать как гигантский стапель в долину.
По словам команды, этот механизм может работать в оползнях в аналогичных условиях, предоставляя геологам новый инструмент для понимания и смягчения последствий.
Исследование было опубликовано в журнале GSA Bulletin..
Источник: New Atlas / The Geological Society of America
