По поводу обвала на Памире въ 1911 году.

Геологическiй Вђстникъ. 1915. Петроградъ, №4. Стр. 238-243.

5 (18) февраля 1911 года на Памирђ ощущалось довольно сильное землeтрясенiе, отмђченное на 11 сейсмическихъ станцiяхъ Россiи, для котораго эпицентръ былъ опредђленъ въ разстоянiи 480 кил. (450 в.) отъ Ташкента. Землетрясенiе это повлекло за собой разрушенiе домовъ въ рядђ кишлаковъ въ Рушанђ (Восточная Бухара), главнымъ образомъ по долинђ Мургаба (Бартанга) и достигло силы въ VIII балловъ, погубивъ много жителей и скота.

Приблизительно въ указанномъ разстоянiи отъ Ташкента, какъ потомъ оказалось, произошелъ обвалъ на правомъ берегу Бартанга, перепрудившiй рђку колоссальной плотиной, имђющей въ ширину около 5 верстъ, до 350 саж. высоты и обусловившей возникновенiе новаго озера, въ октябрђ 1913 года имђвшаго уже 130 саж. глубины и 26 верстъ длины, которая все время увеличивается. Этому озеру дано названiе Сарезскаго, по имени затопленнаго имъ кишлака.

Къ сожалђнiю, это грандiозное явленiе, заинтересовавшее геологовъ и географовъ, произошло въ мђстности трудно доступной, такъ что изслђдовано явленiе было съ нђкоторой полнотой только осенью 1913 года подполк. Шпилько¹). Ф.-Шульцъ, бывшiй на озерђ въ 1911 г., хотя и даетъ первое по времени печатное сообщенiе о землетрясенiи и обвалђ, но въ его описанiи мало подробностей и количественныхъ данныхъ (см. Реt. Мitt. 1912, S. 264), интересна лишь фотографiя восточной стороны плотины. Также мало опубликовали гг. Букиничъ²) (Русск. Вђдом., 1913, августъ, № 183 и Бюлл. Русск. Горн. 0., 1913, сентябрь), Молчановъ, Вознесенскiй и Миллеръ (послђднiе четверо изъ Экспедицiи Отд. Земельн. Улучш.).

Обвалъ на Бартангђ интересенъ, во 1-хъ, какъ примђръ образованiя большого плотиннаго озера на памяти и какъ бы на нашихъ глазахъ, во 2-хъ, своими размђрами и, въ 3-хъ, установленной связью его съ землетрясенiемъ.

Въ Туркестанђ плотинныя озера не рђдкость; каждый путешественникъ въ гористой части страны имђлъ случай, поднимаясь вверхъ по рђкђ, доходитъ до перегораживающаго долину мореноподобнаго обрыва, черезъ который водопадами или сквозь плотину просачивается вода изъ расположеннаго за плотиной бирюзоваго озера. На примђрђ Маргузарскихъ озеръ, въ бассейнђ Зеравшана, И. А. Преображенскiй³) показалъ, что плотины по происхожденiю бываютъ двухъ типовъ, смотря по тому, сложены онђ изъ матерьяла обваловъ или конечныхъ моренъ, что можно узнать только по составу породъ плотины, такъ какъ въ остальныхъ признакахъ оба типа тождествены. На сђверномъ склонђ Алайскаго хребта мнђ приходилось видђть дальнђйшее развитiе плотинъ обвала, когда разрушенiе известняковыхъ горъ даетъ не только плотину, но каменныя поля, занимающiя площади, значительно превышающiя, въ направленiи поперечномъ къ долинђ, размђры явленiй, укладывающихся въ понятiе объ обвалђ. Въ обвалђ на Бартангђ матерьялъ совершенно не сортированъ, содержитъ, должно быть, значительное количество истертаго въ порошекъ сланца⁴), можетъ быть даже отшлифованные и изборожденные куски, какiе мнђ приходилось наблюдать въ псевдоморенахъ рђки Кштутъ; рельефъ поверхности обвала — случайный, съ замкнутыми котловинами и озерками; сбоку мы имђемъ какъ бы береговую морену.

¹) Шпилько, Г. А. Землетрясенiе 1911 г. на Памирахъ и его послђдствiя (хронологическая справка и отчетъ о результатахъ работъ экспедицiи Памирскаго отряда). Изв. Турк. Отд. И. Р. Геогр. О., т. X, вып. 1,1914, стр. 202-231. Тоже въ Изв. И. Р. Геогр. О., т. L, 1914, вып. I и II, стр. 69; лишь карта въ масштабђ 2 в., а не 1 в., какъ въ предыдущемъ источникђ.

²) Букиничъ произвелъ тахиметрическую съемку обвала, но съемка эта еще не опубликована. Фотографiя озера, снятая съ плотины, помђщена на стр. 313 въ Ежегодникђ Отд. Зем. Улучш. годъ V, ч. II, 1914, при статьђ Д. Д. Букинича и В. В. Цинзерлинга.

³) Семь озеръ рђки Шинкъ. Изв. Спб. Полит. Инст. И. Петра Вел., 1913, т. XIX, стр. 135-147.

⁴) Въ Бартангскомъ обвалђ необычной является порода обвалившейся горы, такъ какъ обычно обвалы и плотины даютъ известняки. При Вђрненскихъ землетрясенiяхъ давали обвалы мраморы и граниты. По свидђтельству ф.-Шульца и Шпилько на Бартангђ обвалились сланцы, въ которыхъ обыкновенно развита мелкая трещиноватость, способствующая постоянному осыпанiю, а не катастрофическимъ обваламъ.

Плотина Сарезского озера лишь по однообразiю породъ можетъ быть отличена отъ конечной морены и представляетъ собой отличный примђръ псевдоморенъ, если можно такъ выразиться, образованiй очень распространенныхъ въ Туркестанђ.

Ложноледниковыя отложенiя въ Туркестанђ даютъ также силевые потоки, а обвалы образуютъ не только плотины, когда направленiе обвала идетъ поперекъ долины, но громадной величины каменные потоки, выпуклые посрединђ, съ береговыми валами, происходящими отъ выдавливанiя спускающимися съ боковъ долины обвалами и осыпями, а также съ поперечными вздутiями, отъ повторныхъ подвижекъ каменнаго потока. Эти образованiя мнђ приходилось видђть какъ въ Заалайскомъ хребтђ у пер. Терсъ-Агаръ, такъ и въ Алайскомъ въ вершинахъ правыхъ притоковъ Соха, гдђ они тоже относятся къ разряду ложноледниковыхъ.

Размђры Бартангскаго обвала, вмђстђ съ грандiозными осыпями, которыми такъ богатъ горный Туркестанъ, даютъ масштабъ механическаго вывђтриванiя и подготовленiя обломочнаго матерьяла для тђхъ конгломератовъ, которые поражаютъ мощностью всђхъ путешественниковъ, особенно въ верхнемъ теченiи Аму-Дарьи. Для такихъ количествъ гальки многiе прибђгаютъ къ оледенђнiямъ, какъ къ соотвђтствующей грандiозной причинђ.

Обвалъ на Бартангђ поражаетъ своей величиной, такъ какъ вся плотина, повидимому, образовалась въ одинъ прiемъ, чего мы не можемъ утверждать относительно другихъ плотинъ, мало уступающихъ Сарезской по величинђ. Къ сожалђнiю, количественная сторона очень цђнной работы г. Шпилько не выяснена съ полнотой, требуемой вопросами, поставленными ниже. Г. Шпилько сдђлалъ большое дђло - далъ намъ съемку озера и обвала въ 1-верстномъ масштабђ, въ очень тяжелыхъ условiяхъ работы, сравнительно детально собралъ свђдђнiя о сопровождавшемъ обвалъ землетрясенiи, нарисовалъ картину обстановки катастрофы и попытокъ ея изслђдованiя. Нельзя не примкнуть къ его выводамъ, что Сарезское озеро останется, плотины своей сорвать не сможетъ, а поднявшись еще м. б. на 50 с., какъ предполагаетъ Букиничъ, оно будетъ выпускать излишекъ воды сквозь верхнюю часть плотины. Однако, для количественной оцђнки съемка г. Шпилько имђетъ недочеты, объясняемые, вђроятно, недостаткомъ времени. На съемкђ мы не видимъ высоты горы, съ которой обвалилась масса плотины, горизонтали съ восточной стороны горы проведены на глазъ, въ юго-западной части плотины вовсе не окончена съемка и, наконецъ, не отдђлена на картђ, площадь, занятая обваломъ отъ коренныхъ породъ. Поэтому прилагаемые на стр. 240 разрђзы неполны. Изъ прилагаемыхъ профилей ¹) видно, что обвалъ имђлъ громадную инерцiю, такъ что масса его расположилась не только ровнымъ слоемъ въ направленiи движенiя обвала, но частью была выброшена на противоположный склонъ съ такой силой, что здђсь образовала высокiй валъ. Отмђчу, что другiя плотины, которыя мнђ приходилось наблюдать, всегда настолько ровно перепруживали долину, что трудно было рђшить - съ какого склона произошелъ обвалъ; Сарезскiй обвалъ показываетъ, что въ этихъ случаяхъ нђтъ надобности прибђгать къ предположенiю о многократномъ обвалђ съ двухъ сторонъ. Особенно трудно было по карте построить южный склонъ долины²). Во всякомъ случађ прилагаемые профили схематичны и приложены здесь только, чтобы наглядно показать форму плотины³).

¹) Поперечные профили мной были построены въ направленiи NО 6°30′, черезъ 200 с., всего въ числђ 11, причемъ № 7 проходилъ черезъ вершину горы, съ которой произошелъ обвалъ; номера шли отъ запада къ востоку. Высота вершины горы увеличена на 100 с. по сравненiю съ высотой, получаемой горизонталями на восточной сторонђ обвала, т.-е. здђсь мной прибавлено было 5 горизонталей.

²) Повидимому, профили 9 и 11 на южной стороне захватили долины лђвыхъ притоковъ Бартанга. Что же касается восточныхъ профилей (№№ 1, 2 и 3), то рђзкое вздутiе профиля либо означаетъ, что здђсь уже начинается коренной берегъ, либо что здесь былъ другой обвалъ, уже съ лђваго берега, а можетъ быть сюда забросило громадное количество матерьяла сбоку, съ сосђднихъ профилей, что можно допустить лишь съ трудомъ. Эти вопросы можно рђшить лишь на мђстђ.

³) Для наглядности, изъ 11 профилей помђщено здђсь только 5.

Къ выводамъ г. Шпилько можно добавить дальнђйшую исторiю Сарезскаго озера. Оно, дойдя до своего максимума длины, можетъ быть 40 верстъ, начнетъ сокращаться, главнымъ образомъ, отъ осыпей и заноса дельтовыми отложенiями самаго Бартанга, боковые лиманы исчезнутъ, и даже могутъ образоваться здђсь пережимы озера, т.- е. оно получитъ признаки старости, а въ концђ концовъ и совсђмъ заполнится наносами; исторiя озера будетъ кончена, и начнется снова разработка долины Бартанга въ озерныхъ отложђнiяхъ и Сарезскомъ обвале 1911 года. Размыванiе плотинъ просачивающейся черезъ нихъ водой идетъ очень медленно, чему служитъ лучшимъ доказательствомъ обыкновенно очень чистая вода, вытекающая изъ-подъ плотинъ. Лишь первыя порцiи просочившейся воды уносятъ встрђченную муть, въ дальнђйшемъ, же, при наладившемся режимђ, скорость просачивающейся воды слишкомъ мала для замђтнаго размыванiя.

Обратимся къ третьему вопросу, поставленному въ началђ этой замђтки. Всђ изслђдователи обвала причиной его считаютъ землетрясенiе 5 (18) февр., между тђмъ, какъ мнђ кажется, что эту причину слђдуетъ считать слђдствiемъ. Еще со времени Шемахинскаго землетрясенђя, которое мнђ пришлось изследовать, и гдђ нарушенiя въ почвђ происходили внђ области сильныхъ сотрясенiй (см. Шемахинское земл. 1902 г. Тр. Геол. Ком., Нов. сер., вып. 9, стр. 46) я сомнђвался въ правильности придаванiя большого значенiя нарушенiямъ въ почвђ для оцђнки силы сотрясенiя. Это же сомнђнiе заставило меня и по поводу Бартангскаго обвала допустить у писавшихъ о немъ смђшенiе причины со слђдствiемъ. Подсчитавъ приблизительно массу

обвала и найдя, что она равна 6.10⁹ тоннъ (метрическихъ), а высоту вертикальнаго смђщенiя допустивъ не меньше 100 м., я обратился къ акад. кн. Б. Б. Голицыну съ вопросомъ, можетъ ли освободившаяся при обвалђ указанная энергiя дать ту запись на сейсмическихъ станцiяхъ, которая получилась 5 (18) февраля 1911 года. Сдђлавъ соотвђтствующiя вычисленiя, кн. Б. Б. Голицынъ любезно отвђтилъ мнђ, что получились величины близкiя, во всякомъ случађ того же порядка¹).

После подтвержденiя предположенiя о возможности считать Сарезскiй обвалъ за причину крупнаго землетрясенiя, я сдђлалъ болђе точный подсчетъ массы, разбивъ тђло обвала на цилиндры, у которыхъ боковая поверхность опредђлялась контурами, составленными профилями №№1 - 11, и высотой въ 200 саж. Получились цифры въ 1) 610.800.000 куб. саж. и 2) 444.400.000 куб. саж., въ зависимости отъ того принимать ли за обвалъ или коренной берегъ возвышенiя на южной сторонђ профилей 1 - 4. Принимая вђсъ кубической сажени въ 16,5 метрическихъ тоннъ, получимъ вђсъ обвала въ 1) 10,08.10⁹ тоннъ и 2) 7,88.10⁹ тоннъ. Эти миллiарды тоннъ сползли внизъ не на 100 м., но можетъ быть на 600 м.²), т.-е. въ обвалђ мы имеемъ, во всякомъ случађ достаточную причину для землетрясенiя. Въ такой постановкђ остается для разрђшенiя вопросъ о томъ, что подготовило Сарезскiй обвалъ, вызвать же его могли причины и мелкiя. Другiе обвалы, отмђченные по Бартангу, и мелкiе обвалы, повредившiе оврынги, уже произошли какъ слђдствiе землетрясенiя въ тђхъ мђстахъ, где ихъ паденiе было подготовлено.

¹) Обвалъ въ указанномъ размђрђ можетъ дать смђщенiе почвы въ Пулковђ въ 80 микроновъ, а запись маятниковъ дала 98 микроновъ.

²)Высоту центра тяжести массы горы до обвала я принялъ на ⅓ отъ вершины горы до русла Бартанга, считая, что откололся, и развалился продольный отрђзокъ конуса, съ основанiемъ у вершины уцђлђвшей горы. Что обвалившаяся часть горы имђла указанную форму, даютъ горизонтали карты Шпилько, изъ которыхъ можно вывести предположенiе, что вершина горы лежала къ югу отъ теперешней. На приложенныхъ профиляхъ пунктиромъ показано первоначальное сђченiе берега. Это сђченiе подсчитано для меньшей изъ двухъ указанныхъ массъ и въ предположенiи, что уголъ, упирающiйся на хорду, ограничивающую въ основанiи конуса его отрђзокъ, имђетъ 115°, судя по картђi Шпилько.

Бартангскiй обвалъ, слђдовательно, представляетъ интересъ и для сейсмологiи, какъ примђръ землетрясенђя, въ которомъ мы можемъ съ нђкоторой точностью знать количественную сторону его причины. Въ этой замђткђ я не буду касаться нђкоторыхъ чисто сейсмическихъ вопросовъ, связанныхъ, напримђръ, съ тђмъ, что при этомъ землетрясенiи гипоцентръ совпадаетъ съ эпицентромъ. Остается пожелать, чтобы работа г. Шпилько была докончена и интересное явленiе было изучено со всђхъ точекъ зрђнiя.

В. Веберъ.

Значенiе Усойскаго завала

Геологическiй Вђстникъ. 1917 Петроградъ, томъ 3, №1-6, стр. 105-107

Исключительный по своимъ размђрамъ обвалъ 1911года на Памирђ, послђ работъ Шпилько¹) и послђ выдвинутаго въ «Геолог. Вђстн.» его теоретическаго значенiя²), какъ причины, а не слђдствiя землетрясенiя, подтвержденнаго вычисленiями кн. Голицына³) обвалъ этотъ вызвалъ спецiальную экспедицiю И.А. Преображенскаго в 1915 г., отчетъ о которой напечатанъ⁴).

¹⁾ Изв. Турк. О. И. Р. Геогр. О., т. Х, в. 1, стр202; также Изв. И. Р. Геогр. О., т. 50, в. 1-2, стр. 69 и Изв, Турк, О. И. Р. Геогр. О., т. II, в. 2, ч. 2, стр. 60.

²⁾В.Веберъ. По поводу обвала на Памирђ въ 1911 г., «Геол. Вђстн.» 1915, №4, стр. 288.

³⁾ О землетрясенiи 18 февр. 1911 г. Изв. И. Ак. Н., 1915, №11, стр 991.

⁴⁾ Усойскiй завалъ. Мат. по общ. и прикл. геол., вып.14.

Работа И. Преображенскаго содержитъ новую, болђе точную карту, точный подсчетъ механической стороны явленiя, наконецъ, геологическiе факты, на которыхъ мы можемъ строить тђ или иные выводы. Преображенскiй опредђляетъ явленiе (стр.15) не какъ обвалъ, а какъ завалъ¹), придавая термину такое значенiе, что при случившемся обвалђ «не было такого мощнаго удара, который могъ бы вызвать сейсмическую волну Памирскаго землетрясенiя 1911 года²)»

¹) В настоящей замђтке терминъ обвалъ употребленъ какъ явленiе, а завалъ какъ результатъ.

²) Подсчетъ, по картђ Шпилько, сдђланный мной на страницахъ «Геол. Вђстн.» далъ массу въ (7,63 - 10,08)∙10⁹ метр. тоннъ, подсчетъ Преображенскаго далъ меньше - 5,99∙10⁹ м.т., зато высоту перемђщенiя опредђлялъ в 100 - 600 м. (для вычисленiй кн. Голицына далъ въ 300-600 м.), a Преображенскiй ее опредђлялъ в 725 м., т.-е. количественная сторона явленiя сохраняется приблизительно въ томъ видђ, какой она была раньше.

Преображенскiй считаетъ, слђдовательно, что землетрясенiе вызвало образованiе Усойскаго завала, само же передвиженiе произошло не сразу; сначала движенiе было ускоренное, а затђмъ замедленное, такъ, что движенiе скользившихъ массъ не превратилось въ ударь значительной силы (стр. 14 и 15). Подтвержденiе этого положенiя Преображенскiй видитъ въ томъ, что во многихъ мђстахъ прежняя дневная поверхность - щебневыя и «терескеновыя» поля - осталась почти цђлой.

На самомъ, дђлђ, мнђ думается, инерцiя движенiя была погашена въ значительной части обвалившейся массы въ очень малый промежутокъ времени, при чемъ она разбилась на несчетное число кусковъ; при отсутствiи «удара» не была бы переброшена значительная часть обвала на противоположный берегъ (вверхъ), а для того, чтобы некоторые участки поверхности спустились неповрежденными, для этого достаточно, чтобы для нихъ конечная фаза движенiя была замедленной, безъ удара; однако, такой характеръ движенiя не надо распространять на всю обвалившуюся массу.

Конечно, принятое при вычисленiяхъ, кн. Голицына ускоренiе g = 10 м., т.-е. ускоренiе въ условiяхъ свободно падаюшаго тђла, не соотвђтствуетъ дђйствительности, и для нђкоторыхъ нераздробленныхъ участковъ движенiе могло состоять въ сравнительно медленномъ сползанiи, однако главная масса осђла сразу.

Если признать, что не вся масса обвала обусловила землетрясенiе 1911 года, мы видимъ, что цифры не противоречатъ этому, потому что величина энергiи въ эпицентрђ землетрясенiя, опредђленная по пулковскимъ записямъ, равна 4,3∙10²³ эрговъ, а по даннымъ Преображенскаго она получается равной 5,33∙10²⁷ эрговъ, т.-е. около 19% обвала мы можемъ отнести къ сползшимъ массамъ, не давшимъ удара.

Такимъ образомъ, новыя точныя наблюденiя надъ Усойcкимъ обваломъ, по моему мнђнiю, не противорђчатъ тђмъ предварительнымъ предположенiямъ, который были высказаны мной относительно причинной связи обвала съ землетрясенiемъ, и вытекающаго отсюда теоретическаго интереса Усойской катастрофы.

Сейсмологи до сихъ поръ не использовали Памирскаго землетрясенiя, какъ теоретически оригинальнаго по глубинђ гипоцентра, равной нулю. Для обычныхъ наблюденiй надъ внђшними проявленiями землетрясенiя оно потеряно, такъ какъ произошло въ ненаселенной мђстности, и большинство очевидцевъ погибло.

Отсылая читателей къ интересной статьђ Преображенскаго, гдђ имъ примђненъ оригинальный способъ провђрки полученнаго объема завала, путемъ реконструкцiи бывшаго до катастрофы рельефа, приводiмъ здђсь схематизированный рельефъ плотины Сарезскаго озера и реконструированнаго рельефа по работђ И. Преображенского.

Я полагаю, что будетъ небезынтереснымъ привести нђкоторыя сравненiя по количественной сторонђ явленiя. Усойский обвалъ по своей величинђ далеко оставляетъ за собой всђ бывшiе в историческое время: онъ въ 5 раз превосходитъ Семирђченскiй обвалъ 1887 г. въ 15 разъ у Гольдау 1806 года: на рис. 5 (слђва) объемъ завала - представленъ въ видђ призмы, по сравнению съ Эйфелевой башней. Площадь, занятая заваломъ, равна площади Петрограда на лђвомъ берегу Невы, а работа, произведенная обваломъ, равна работђ Нiaгарскаго водопада въ теченiе 120 дней.

В. Веберъ.

Webmaster’s comments: В статье говорится, что «.....величина энергiи въ эпицентрђ землетрясенiя...... по даннымъ Преображенскаго она получается равной 5.33∙10²⁷ эрговъ, т. е. около 19% обвала мы можемъ отнести къ сползшимъ массамъ, не давшимъ удара.» Следует критически отнестись к этим цифрам. Возможно, это результат опечатки при наборе текста. Учитывая приведенные в статье данные о весе Усойского массива - 5,99∙10⁹ тонн, высоте перемещения - 725 м и ускорения свободного падения - 10 м/сек² (в тексте «....ускоренiе g = 10 м.,....»), величина энергии должна составлять - 4,34∙10²³ эрг.