Инициирование аномалий. Сход ледника Колка в 2002 году
Шрифт:
1. Краткая геологическая характеристика ледника Колка
Главный Кавказский хребет представляет непрерывную горную цепь, простирающуюся более чем на 1100 км с северо-запада на юго-восток от Черного моря до Каспийского моря. Хребет делит Кавказ на две части: Северный Кавказ и Южный Кавказ. Горная система, в которую входит Главный Кавказский хребет, называется Большим Кавказом. Кавказский хребет занимает площадь ~ 260000 км^2; из них Северный склон занимает около 145000 км^2, а южный – около 115000 км^2. К водораздельному хребту примыкает ряд высоких котловин (на западе они подходят с юга, на востоке – с севера), замкнутых с одной стороны высотами водораздела. С другой стороны – короткими хребтами возвышенностей, превосходящими главную цепь по высоте в некоторых местах.
С северной стороны водораздела преобладают поперечные котловины, на южной стороне – продольные. Многие высокие вершины лежат не на Водораздельном гребне, а на оконечностях коротких его отрогов, направляющихся на север (Эльбрус 5642 м, Дыхтау 5204 м, Коштантау 5152 м, Гюльчи-Тау 4447 м, Суган-Тау 4487 м, Адай-хох 4405 м). Северный склон Кавказского хребта, образуется множеством отрогов, примыкающих почти перпендикулярно к Главному хребту и отделенных
Всего на Кавказе, по данным «Каталога ледников СССР» (1967—1978), 2050 ледников общей площадью 1424 км^2. Кавказские ледники нигде не спускаются так низко, как ледники Альп. Кавказский хребет почти не уступает ледникам Альпам по площади, числу и размерам. Большее количество значительных ледников находится в эльбрусской и терской частях хребта. В настоящее время большинство ледников Кавказского хребта находится в периоде отступления, длящемся уже несколько десятков лет [1].
В Северной Осетии (Россия) на северном склоне Казбек-Джимарайского массива ледники опускаются с гор. В центре языки трех ледников: Девдоракский, Чач, Майли. С высот 4000-4500 м спускаются висячие ледники северо-восточных склонов Джимарай-хох и участки фирновых полей. Массив гребня Джимарай-Хох, отходящий на восток и обращенный к леднику Колка, сложен в основном трещиноватыми сланцами с наклоном слоев 35-40° на северо-восток при таком же среднем уклоне самого склона. Карово-долинный ледник Колка (42°43'48'' с. ш. и 44°26'08'' в. д.), сошедший 20.09.2002 г., расположен в истоках реки Геналдон (бассейн р. Терек). В периоды между подвижками его площадь составляла 2,47 км2, вместе с висячими ледниками – 3,74 км2. Тыловая часть ледника располагается на высоте 3450 м, а исток начинается с высоты 3850 м под крутой горой Джимарай-Хох (4780 м) [2. С. 12]. Конец ледника опускается к высотной отметке ~ 2950 м. Ледник залегает на выровненном ложе, имеет толщину 60-100 м. Толщина ледника в тыловой части – 143 м, в средней части, на протяжении 1 км продольного профиля – более 100 м. Зона максимальных глубин вытянута вдоль ледника и смещена к левому (северному) борту. Состояние ледника зависит от баланса массы. Если баланс положительный и ледник наступает – он движется вниз по долине. Если баланс ледника отрицательный – ледник отступает. Область аккумуляции – верхняя часть ледника, где идет накопление снега. Область абляции – нижняя часть, где идет таяние снега и льда. Зону питания ледника Колка составляют фирновые поля и висячие ледники. Снежные лавины, обвалы фирна и льда происходят постоянно. Их мощность варьирует от 40 до 70 метров. Горная порода, разбиваясь на обломки, образуют поверхностный чехол, покрывающий ледник. Более двух третей пологой ледниковой поверхности покрыто породой толщиной от 10 см до 1 м, поступающей с правого борта и с крутых склонов гор Джимарай-Хох и Шау-Хох. Толщина обломочного слоя возрастает с приближением к фронтальной части языка. Увеличение массы льда и обрушений, вызывает рост давления и деформаций в узком "горлышке" массивных склонов. Массивный поток, состоящий из льда и упавших обломков скальных пород, опускаясь из широкой чаши цирка, в относительно узкий выход, создающий участок сопротивления, вынужден менять свою конфигурацию.
Истоки реки Геналдон, наиболее крупного правого притока реки Гизельдон, берут начало с ледников Колка и Майли. Это известный геотермальный район. После слияния ледниковых речек, р. Геналдон течет, преимущественно, в северном направлении. Ко дну долины реки приурочены горячие источники. Тепловой поток, измеренный в скважинах Кармадонской котловины, вдвое выше, по сравнению с предгорьями. Бассейн реки Геналдон сложен разнообразными горными породами, расположенными вкрест простирания крупных разновозрастных геологических структур. Крупный, безамплитудный Геналдонский разрыв в Джимарайском массиве определил впоследствии направление траектории «выброса» ледника Колка из цирка.
2. Характер ледовой обстановки на Кавказе до катастрофы
С 1965 по 1978 г. ученые вели подготовку к изданию «Каталога ледников Кавказа». Каталоги были составлены по топографическим картам с использованием материалов аэрофотосъемки, дополненных данными полевых обследований ледников. Развернутая характеристика тенденций, сложившейся к 1978 г. с ледниками на Кавказе, дается в работе [3]. Ниже приводим краткие выдержки из нее. Оледенение на Кавказе наблюдается только в двух его районах: на Большом Кавказе и на Закавказском нагорье. Общая его площадь 1410,58 км^2, число ледников 2064. На оледенение Большого Кавказа приходится 99,7% площади всего оледенения Кавказа и 98,0% общего числа ледников; на ледники Закавказского нагорья – соответственно 0,3 и 2,0%. Внутри этих районов распределение ледников неравномерно и объясняется их климатическими и орографическими особенностями. Общий объем льда в ледниках 80,863 км3, из которых 99,9% приходится на ледники Большого Кавказа и всего 0,1% – на ледники Закавказского нагорья. На Большом Кавказе основная часть льда сосредоточена в ледниках северного склона на Центральном Кавказе (55,0%). На северном склоне Большого Кавказа оледенение отмечается на участке Водораздельного хребта: от горы Фишт (2868 м над ур. м.) на западе до горы Тфан (4181 м) на востоке. На южном склоне: от горы Псеашха (3251 м) на западе до горы Таниэ (3491 м) на востоке. Общая протяженность Водораздельного хребта, несущего современное оледенение, на северном склоне около 750 км, а на южном – 400 км. На Закавказском нагорье насчитывается всего 42 ледника общей площадью 3,79 км2. Все они сосредоточены на массиве горы Арагац (4095 м) и на Зангезурском хребте, отстоящих друг от друга на 215 км.
Толщина ледников изменяется в диапазоне: от 5 м до 25 м – у каровых и висячих ледников; от 100 м до 160 м – у долинных. Наибольшая толщина льда, определенная радиолокационным методом
На территории Республики Ceвepная Oceтия-Алания в начале 2002 r. располагалось 233 ледника о6щей площадью 139,0 км2, из которых 34,6% занимали площадь < 1,0 км2. На задних стенках цирков и каров располагалось 98 висячих ледников, площадью 0,02 -1,0 км2 [4]. В десятилетия, предшествовавшие подвижкам 1902 и 1969 гг., масса ледника нарастала с ускорением. В период 1993–2002 гг. метеорологические условия не благоприятствовали накоплению ледником массы. В последнее перед 2002 г. десятилетие приход вещества на ледник составлял в среднем 1,39 млн. т/год. В годы экстремального таяния 1998–2000 гг. шло не накопление, а убыль вещества. В 2002 г., после разгрузки ледника Колка в 1969 г., требовался период ~ 40 лет для накопления критической величины массы [5].
3. Исторические подвижки ледника Колка
3.1. Сход ледника в 1902 году
Сто лет назад произошло событие, которое получило название «Геналдонская катастрофа 1902 г.». Характер ранней подвижки был иной. Основное событие подвижки ледника произошло 3 июля, а 6 июля 1902 г. случился повторный обвал. Со стороны ледника Майли и ущелья Колка были слышны треск и сильный шум, после чего из ущелья Колка показался ледник громадных размеров. Жители в тот момент ожидали катастрофу и предпринимали меры для недопущения жертв. Объем ледового завала в августе 1902 г., по данным инструментальных измерений землемеров Терской областной чертежной, составлял 5 882 500 кубических сажен. В метрических единицах это соответствует 57 млн. м3. Архивные документы рассказывают о затоплении участков в районе села Гизель и станицы Архонской вследствие увеличения водности рек из-за таяния завала. В августе 1902 г. под руководством атамана станицы Архонской проводились гидротехнические мероприятия. Атаманом Сунженского отдела было выпущено предписание о переселении жителей станицы в безопасное место. Специалисты тех далеких времен грамотно описали топографическую привязку ледника по отношению к географическому положению ледника Майли и соседних вершин гор. Изложенный в документах материал дает качественное и ясное представление о происходивших явлениях. Фрагменты документов (без изменений правописания) адекватно передают картину движения ледника и событий в 1902-1903 гг.
«Ущелье речки Генал-дон начинается в пределах снеговой линии главнаго Кавказскаго хребта, у подножия снеговых вершин Джемарай-хох и Тамбал Цити, где носит название ущелье «Колка». Это ущелье имеет северо-восточное направление, склоняясь более к востоку чем к северу, и определяется на юге северным склоном главнаго хребта с вершинами Джемарай-хох и Тамбал Цити, с котораго в ущелье спускаются несколько глетчеров, с северной же стороны ущелье «Колка» ограничивается скалистым хребтом Хуцан-хох… обвалы ледников первоначально последовали с севернаго склона главнаго хребта, а затем с горы Джемарай-хох в описанное выше ущелье «Колки», из которого эти обвалившиеся ледники стремительно спустились вначале в восточном направлении по ущелью «Колки» и, пройдя чрез восточный узкий выход этого ущелья уничтожили находившийся близ этого места сооружения лечебнаго курорта источника Кармадон и встретив на этом направлении северную оконечность ледника Майли и потревожив отчасти этот ледник вся масса, обвалившихся ледников повернула на север по ущелью Генал-Дона и, стремительно несясь по этому, довольно крутому в этом месте ущелью, остановилась против селения Верхний Тменикау, проследовав, приблизительно в восточном направлении по ущелью «Колка» около 4 верст и затем в северном направлении по ущелью «Генал-Дон» около 8–10 верст» [6. С. 396–397]. Суммарный материальный ущерб составил 12 757 рублей в ценах царской России 1902 года. По рапорту генерала С.Е. Толстова 3 и 6 июля 1902 г. погибло 36 человек.
3.2. Подвижки ледника в 1969-1970 гг.
Начиная с 1960-х годов, пульсирующие ледники стали предметом детальных исследований – сначала на Памире (катастрофическая подвижка с прорывом подпруженного озера в 1963 г.), а потом на Кавказе. В конце 1969 г. неожиданно тронулся ледник Колка, расположенный на северном склоне Казбек-Джимарайского массива в истоках р. Геналдон (бассейн Терека). Движение по склону – естественное состояние ледника. По мнению ученых, когда от накопившейся избыточной массы превышен предел упругих деформаций, происходит импульсная подвижка ледникового "языка" и быстрая разгрузка (возможно и разрушение) всего тела. Ледник, которому свойственны резко выраженные колебания, приводящие к перестройке его режима и к изменению форм, без изменения общей массы, ученые называют пульсирующим. Главный признак ледника пульсирующего типа проявляется в увеличении скорости движения на несколько порядков с перемещением массы из верхней зоны – вниз. После остановки, ледник тает на всем протяжении продвинувшей части.