На дне океанов
Под уровнем океанов скрыты громадные хребты, высоты которых нередко превосходят высоты гор на материках. Даже гигантские горные системы Анд и Гималаев с их вершинами в 6000–8000 м уступают по протяженности и высоте скалистых пиков их собратьям, почти полностью скрытым в глубинах океанов. Более чем на 60 тыс. км протянулись срединноокеани-ческие хребты, рассеченные в их центральных частях громадными продольными трещинами-рифтами.
Высота подводных хребтов нередко достигает 7000—10 000 м и даже более, что на километры превышает высочайшую континентальную вершину земного шара—г. Джомолунгму (Эверест, 8848 м).
Марианский желоб, протянувшийся вдоль одноименных островов в западной части Тихого океана, имеет длину около 1 500 тыс. км, V-образный профиль, плоское дно шириной 1–5 км и крутые (до 9°) склоны. Марианский архипелаг — вулканического происхождения. Его восточные шесть коралловых островов, покоящиеся на вулканических основаниях, отделены от отмеченного желоба склоном с пологой верхней частью, покрытой мощным слоем рыхлых осадков, и значительно более крутой нижней, примыкающей к Марианскому желобу. Глубина последнего достигает 11 022 м.
В отмеченных случаях, как и на большей части периферии Мирового океана, наблюдается ситуация, когда над крутым континентальным склоном залегает мощная толща пропитанных водой рыхлых отложений, наклоненных в сторону абиссальных глубин и готовых прийти в движение. То же установлено прямыми наблюдениями (включая бурение) в Красном море советскими экспедициями с применением аппаратов «Пайсис». Здесь верхняя шельфовая ступень красно-морского рифта покрыта 200—300-метровой толщей рыхлых водонасыщенных осадков, залегающих на плотных доломитизированных породах. Ниже следует континентальный склон крутизной до 14°, переходящий на глубинах от 1200 до 1600 м в уступ, наклоненный под углом более 40°. И все это нависает над центральной частью рифта, разбитой на гигантские блоки разломами и ограниченной вертикальной стеной высотой 450 м. Сходные и даже более впечатляющие картины поистине грандиозных провалов, отвесных скалистых пиков и крутосклонных конических вершин описывают участники подводной экспедиции «Фамус» в районе Срединно-Атлантического хребта. В таких условиях возникновение подводных обвалов, оползней и селей (турбидитных потоков), срывающихся с гигантских скальных обрывов, представляется вполне естественным. В моменты столь частых на срединно-океанических хребтах сильных (8–9 баллов и более) землетрясений и подводных или надводных вулканических извержений по склонам хребтов мчатся огромные змеевидные тела субаквальных лавин, прыгающих с уступов континентального склона в абиссальные глубины океана. Уместно заметить, что при сильных землетрясениях на материках обвально-оползневая опасность резко увеличивается на склонах крутизной 15° и более. Интенсивность сотрясения на таких участках резко возрастает, и даже в сухих скальных грунтах при благоприятной геологической ситуации могут возникнуть громадные обвалы и оползни.
На дне океанов породы постоянно пропитаны водой, которая под громадным давлением загоняется в образующиеся при землетрясениях трещины в рыхлых и других образованиях, облегчая отрыв и без того неустойчивых водонасыщенных блоков. В рейсе 78Б в 1981 г. американского научно-исследовательского судна «Гломар Челенджер» были получены доказательства высокой проницаемости не только рыхлых отложений, но и всего базальтового слоя на океаническом дне, облегчающей циркуляцию в них морской воды.
Турбидитные потоки (субаквальные сели), представляющие собой пришедшие в движение огромные водонасыщенные массы рыхлых пород на дне океанов и морей, не раз возникали при землетрясениях и фиксировались по разрывам подводных кабелей телефонной и телевизионной связи.
Рельеф дна западной части Соломонова моря — район зарождения подводных оползней и турбидитных потоков (по Д. С. Краузе и др., 1970)
При землетрясении Гранд-Банк 18 ноября 1929 г. (9—10 баллов, М=7) за 13 часов 17 минут было разорвано 12 линий таких кабелей,[17] находящихся на удалении до 800 км от эпицентра. Последовательность, с которой рвались эти кабели, а значит, и прерывалась связь, позволила установить скорость движения потоков, равную на континентальном склоне около 90 км/ч, а в пределах абиссальной равнины — 36 км/ч. Объем рыхлых пород, вынесенных потоком, составил, по предположению, 100 млрд. м3 (100 км3), и они распределились на площади 100 тыс. км2 слоем толщиной 1 м! Таким образом, объем этого гигантского подводного оползня,[18] превратившегося в турбидитный поток, мог почти в 5 раз превышать объем величайшего на Земле оползня Сеймерре.
Субаквальные сели, возникшие при Алжирском землетрясении 9 июня 1954 г. (9 баллов, М=63/4), разорвали пять линий подводных кабелей, находящихся в 60—100 км от побережья Алжира. Скорость их Движения на континентальном склоне достигала 60 км/ч, а в более глубоководной части — 8 км/ч.
В Колумбии турбидитные потоки, срывающиеся с подводного склона дельты р. Магдалена, 17 раз за 26 лет разрывали подводный кабель, проложенный здесь на глубинах 1000–3000 м.
Одним из наиболее изученных районов является Новобританский желоб в Океании, подходящий с запада к уже упомянутому выше Соломонову желобу. Проложенные по дну рва телефонные кабели были разорваны турбидитными потоками при землетрясениях 1966 и 1968 гг. Многочисленные донные пробы и фотографии участков повреждения кабелей, полученные Д. С. Краузе и его коллегами, позволили понять условия образования, последовательность и динамику турбидитных потоков.
Новобританский желоб протягивается вдоль северного контура глубоководной впадины, граничащей с Новой Гвинеей на западе, о-вом Новая Британия на севере и Соломоновыми островами на востоке. Регион отличается очень большой тектонической подвижностью, сопровождаемой сильными землетрясениями, недавней интенсивной вулканической деятельностью, резкорасчлененным подводным и наземным рельефом. Столь частые здесь тропические ливни способствуют быстрой эрозии и вынесению большого количества илистых и песчано-глинистых осадков в море. Большая часть осадков скапливается в дельтах рек. Наиболее крупная из них — р. Мархам впадает в залив Хьюон, и в ее приустьевой части сосредоточивается основная масса рыхлых отложений, залегающих на шельфе и континентальном склоне и становящихся затем источником турбидитных потоков. Батиметрия желоба благоприятствует их движению. На западе он раздваивается. Главная из его ветвей вклинивается в залив Хьюон и в виде подводной долины подходит к устью р. Мархам, образуя своеобразный лоток, готовый принять для спуска в абиссальные глубины рыхлые осадки. Другая ветвь уходит в направлении пролива Витязь, где она образует плоскодонную впадину, в которой также накапливаются рыхлые отложения, в том числе оползневые и турбидитные, поступающие с полуострова Хьюон и вулканических районов Новой Британии. Таким образом, над глубоководной частью Новобританского желоба нависают две мощные линзы осадков: одна — в устье р. Мархам, другая — у его северо-западного края, в плоскодонном расширении. Достаточно сильного землетрясения, урагана, столь нередких в этих краях, чтобы неустойчивые, рыхлые массы пришли в движение.
