НАЧАЛО Part 2_9_1.doc
Фиг. 97. Богдо-сомон. Здание магазина из кирпича-сырца. Разрушение соответствует пятибалльным землетрясениям. До разлома «Богдо» 20 км.
Солоненко 2 января 1958 г.
Фиг. 98. Маслозавод в урочище Хушут. Солоненко
осадков. Там же, где мощность последних велика, например, в долине р. Лэгийн-гол, также отмечено резкое падение силы землетрясения.
Но не всегда незакономерное изменение силы землетрясения находит удовлетворительное объяснение в местных геологических условиях. Поразительный случай «сейсмической тени» отмечен в горах Ихэ-Богдо в полосе вытянутой вдоль хребта, охватывающей долину р. Хушут, гору Гэгэни-обо и доходящей до западного подножия гор Джиран-Богдо и Пунцинг-обо (длина ее приблизительно 15 км, ширина 4 км). Здесь между двумя участками, удаленными друг от друга на 55 км, где ярко выражены макроэффекты, соответствующие двенадцатибалльным землетрясениям (структуры Битут и Тормхон), сила землетрясения не превышала 5—6 баллов. Это следует как из показаний многих аратов, так и из сохранности склонов ущелий и несейсмостойких построек (фиг. 98). Таким образом, на расстоянии 10—15 км сила землетрясения понижалась на 6—7 баллов.
Хушутский остров сейсмического затишья (см. структурную схему) Тяготеет к массиву гипербазитов Гэгэни-обо, что является его единственной геологической особенностью, с которой может быть как-то связано резкое незакономерное падение силы землетрясения. Но такая связь весьма проблематична тем более, что площадь сейсмической тени сложена не только ультраосновными и основными породами, но и сложным комплексом .изверженных, метаморфических и осадочных образований. Часть долины Хушут лежит в такой, казалось бы, сейсмоопасной зоне, как контакт двух интрузивных массивов, осложненный разломами.
Неравномерность площадного распределения макросейсмических эффектов отчетливо видна и на карте землетрясения (см. фиг. 89). К северу от эпицентральной зоны ширина главной площади с силой потрясений 7 баллов и выше была менее 20—25 км, а к югу она достигала 230— 250 км. Скальные обвалы произошли в горах Сэврэй, Гильменту, Нэмэ-гэту и других, расположенных до 250 км южнее эпицентральной зоны.
Длина эпицентральной зоны Гоби-Алтайского землетрясения не менее 275 км и, естественно, область высокобалльного потрясения вытянута вдоль структур Гобийского Алтая, но общий контур площади, испытавшей потрясение, вытянут вкрест простирания геологических и орографических линий: расстояние между границей главной площади с силой землетрясения выше 7 баллов и изосейстой 5 баллов по простиранию структуры на юго-восток порядка 80 км, а вкрест простирания, т. е. на северо-северо-восток, — порядка 900 км. Как далеко пятибалльная изосейста проникала на юг, установить не удалось, так как сколько-нибудь подробные сведения о землетрясении из Гобийской пустыни, к сожалению, не поступали.
Гоби-Алтайское землетрясение вызвало многочисленные нарушения гидрогеологического и в меньшей мере гидрологического режима в Гобийском Алтае, Заалтайской Гоби, Центральной Гоби и Хангае. Восстановить полно сейсмогидрогеологические эффекты не представлялось возможным по многим непреодолимым причинам, в связи с чем гидрогеологические исследования в определенном объеме программой работ не предусматривались. Отсутствие составленных до землетрясения гидрогеологических карт района и каких-либо режимных наблюдений, слабая заселенность территории, наконец, неразработанность методики сейсмогидро-геологических исследований, вынуждают нас ограничиться описанием внешних эффектов, зачастую по опросным данным и скупым отчетам местной администрации, поступившим в Улан-Батор сразу после землетрясения, которые не удалось полностью проверить.
Изменение гидрогеологического режима в плейстосейстовой области было неизбежно из-за нарушения гипсометрического положения водоносных горизонтов, разрыхления и уплотнения грунтов, возникновения
250
Фиг. 99. Верхнее озеро — «Изумрудное», образовавшееся в районе структуры «Битут»
Хилько 20 сентября 1958 г.
новых дренажных систем вдоль склонов гор, перехватывающих грунтовые потоки, стекающие в соседние впадины, изменения проницаемости пород, их эластичности и т. д. Но, вместе с тем, необратимых гидрогеологических эффектов землетрясения оказалось неожиданно мало.
Плейстосейстовая область весьма бедна поверхностными водами, поэтому гидрологические изменения не могли быть значительными.
В аме Битут в связи с образованием структуры Битут и сопутствующих обвалов возникло четыре озера: выше и ниже структурного блока и около фронтального надвига (см. фиг. 172). Верхнее озеро (фиг. 99), названное по яркой окраске воды «Изумрудным», 20 сентября 1958 г. имело длину 275 м, ширину 100 м и глубину 14 м, но в это время шел энергичный спад горизонта воды, который ранее, судя по отложениям ила на склонах подпруженной котловины, был выше по крайней мере на 10 м.
Нижнее озеро — «Малахитовое» (фиг. 100) образовалось при подпруживании языком обвала рч. Битут. 19 сентября 1958 г. длина его достигала 175 м, ширина 30—40 м. Вода в озере была окрашена в разные тона зеленого цвета и при удачном освещении при взгляде сверху казалось, что в глубине мрачного ущелья лежит кусок отполированного малахита. Оба озера связаны подземным стоком, нашедшим свой путь, по-видимому, вдоль фронтального разлома структуры Битут. 19—20 сентября 1958 г. расход стока был приблизительно 0,2 м3/сек. Два других озера при нашем посещении ущелья уже не существовали. Они были подпружены языками фронтального надвига. Вода из верхнего озера, располагавшегося в 475 м ниже оз. Изумрудного, иссякла вследствие высокой .фильтрации ложа. Второе озеро примерно в июне или июле 1958 г. прорвало свою преграду; и хлынувшая вода образовала вдоль фронта надвига селевой каньон (см. фиг. 172). Перед спуском; озеро имело длину 140 м, ширину 40 м и глубину 10 м.
В ущелье Улясутай обвал с правого склона перекрыл русло одноименной речки и устье ее левого притока. Выше обвалов образовалось два равновеликих озера (фиг. 101) длиной около 200 м, при ширине в 170 ж и глубине около 25 м.
Из других гидрологических явлений отметим временное повышение после землетрясения водообильности рч. Хухунт, протекающей между горами Ноян-ула и Тэвсэгийн-нуру, и ручьев, стекающих с северных склонов гор Бага-Богдо.
По ряду признаков можно предполагать некоторое повышение уровня оз. Орок-нур; несмотря на то, что 1957 г. был засушливым, а следующий год — средним по количеству выпавших осадков, ширина озера в 1958 г. увеличилась за счет затопления низменных берегов, местами на несколько сотен метров. Однако отсутствие гидропостов на озере и на р. Туин-гол — единственного поверхностного притока озера — не позволяет этот факт уверенно связывать с землетрясением.
Гидрогеологические эффекты, связанные с землетрясением, установлены не только в плейстосейстовой области, но и в удалении от нее до 250 км.
В сомоне Баян-Цаган после землетрясения иссякло 16 источников и 30 колодцев, в том числе два многоводных колодца в 50—60 км юго-западнее сомонного центра. Поэтому часть населения пришлось эвакуировать в места, обеспеченные водой. В то же время в восточной половине северного склона хр. Баян-Цаган появились новые родники. При аэровизуальных наблюдениях 2 января 1958 г. они были хорошо видны по наледям, резко выступавшим на сером фоне пустыни.
В долине рч. Тэхом-гол. протекающей южнее хр. Баян-Цаган, при землетрясении во многих местах вода фонтанировала через трещины мерзлого грунта.
252
Фиг. 100. Нижнее озеро - «Малахитовое», образовавшееся в районе структуры «Битут». Солоненко 18 сентября 1958 г.
Фиг. 101. Верхнее подпруженное озеро в ущелье Улясутай Нацаг-Юма 25 сентября 1958 г.
Между горами Бахар и Баян-Цаган исчезла вода в роднике и колодце. В начальном эпицентре источник Хологийн-шанд, хотя и был пересечен трещиной, но действовать не перестал. Вода, ранее вытекавшая концентрированной струей, разлилась и образовала крупную наледь.
Самые мощные источники возникли на западном окончании гор Бахар. Они слились в единый поток, устремившийся в Долину Озер, где образовалось небольшое озеро. 2 января 1958 г. источники уже нe действовали, и широкий поток на всем протяжении (порядка 10 км) превратился в наледь.
Ряд новых источников, приуроченных к поднятому крылу сейсмотектонических трещин, образовался на юго-западном бэле Ихэ-Богдо.
Вдоль южного подножия гор Улдзит, испытавших при землетрясении значительный подъем, вода исчезла во всех колодцах в том числе в Хух-Тологойн-худук, Даянгийн-худук, Сувтийн-Задагай-худук. Попытка аратов восстановить часть колодцев путем их углубления не увенчалась успехом. Но через 12—15 дней в некоторых колодцах вода появилась вновь (о других нам не удалось получить сведений).
В сомоне Баян-Гоби вода в колодцах исчезла и появилась вновь примерно через полмесяца. В шести километрах юго-восточнее поселка в долине рч. Цаган-гол при главных и последующих сильных толчках фонтаны воды с песком били на высоту до 1—1,5 м. В последующие 2—3 дня на их месте действовали напорные источники. Затем они иссякли. При попытке вскрыть водоносный горизонт колодцами глубиной до 10 ж ни воды, ни песка не было встречено. Этот факт весьма любопытен тем, что дает некоторое представление о сейсмогидродинамике: при толчке в десять баллов вода выбрасывалась через толщу глинисто-щебенистых грунтов с глубины более десяти метров. Существование здесь источников в течение последующих 2—3 дней могло быть, по-видимому, связано с неравномерным сжатием водонасыщенных пород, оказавшихся
254
в отдельных участках пересыщенными водой, что обеспечило действие источников до установления гидравлического равновесия в водоносном горизонте.
Колодцы, оказавшиеся на поднятом крыле взбрососдвига у южного выступа гор Ихэ-Богдо, после землетрясения пересохли. Исключением явился единственный колодец у подножия горы Зурх. Несмотря на то, что он находился у самой трещины сместителя и был частично разрушен, уровень воды заметно не изменился. В этом же районе из уступа новообразованной трещины забили два родника, однако вскоре иссякли.
В районе сомона Баян-Лэг, где сила землетрясения по макроэффектам определена в 8 баллов, исчезли родники Ихэ-булак и Бага-булак. Дебит источника Цаган-булак значительно уменьшился. В то же время появилось несколько новых источников, и в некоторых колодцах уровень воды повысился.
На северной стороне гор Ихэ-Богдо также отмечены многочисленные случаи временного изменения гидрогеологического режима (исчезновение старых источников и появление новых); ни одного достоверного случая необратимых изменений не было установлено.
На южном берегу оз. Орок-нур трещина вскрыла водоносный горизонт, что обусловило образование нескольких ручьев, впадавших в озеро. Но уже к началу 1958 г. они иссякли. В первых числах сентября 1958 г., когда экспедиция разбила свой первый базовый лагерь на юго-западном побережье озера, все источники действовали на тех местах, где они значились на карте, составленной в 1949т.
В горной перемычке между Ихэ-Богдо и Бага-Богдо к северу от горы Тэвш на солончаке во время землетрясения били многочисленные фонтаны воды с илом.
На северном склоне Бага-Богдо большинство родников, расположенных выше трещины и вблизи трещины на опущенном крыле, после землетрясения исчезло, но зато ниже — в Долине Озер — появились новые источники. Все эти изменения в подавляющем большинстве случаев носили временный характер. Прекращал свою деятельность родник Сайн-Улан-булак, расположенный гипсометрически ниже трещин разломов, исчезла вода в колодцах Баян-Ундрех и Аман-ус. Новые родники образовались в пади Наран и в урочище Бэлийн-эхэр.
На южном склоне Бага-Богдо дебит большинства источников значительно сократился. Вместе с тем, на юго-восточном окончании гор Бага-Богдо было отмечено увеличение дебита родников. При аэровизуальных наблюдениях 6 января 1958 г. мы видели здесь крупную наледь длиной в несколько километров, заканчивающуюся около сейсмотектонической трещины, но наледь была уже сухой.
Среди холмов в урочище Хайв появился новый родник, прекративший свое существование 20 января 1958 г. Из колодца Хувших вода изливалась в течение нескольких дней.
Из Хобдо-сомона сообщали о фонтанировании воды в низинах, а (1959, стр. 35—36) видел здесь новый родник с соленой водой (минерализация свыше 3 г/л). На южном склоне Арца-Богдо в долине Чавчир образовался новый родник, получивший название Чавчирын-гол. У северного подножия этого хребта до землетрясения действовал небольшой источник с мутной минерализованной водой и сильным сероводородным запахом. После землетрясения расход источника повысился, а минерализация, в том числе и газовая понизилась, и вода стала светлой и пригодной для питья, хотя ранее ее избегал пить даже неприхотливый гобийский скот.
Как указывалось, гидрогеологические последствия землетрясения наблюдались далеко за границей плейстосейстовой области. Приблизительно в 50 км восточнее гор Бага-Богдо в Булган-сомоне, где сила
255
землетрясения не превосходила 7 баллов, по сообщению местных жителей, вода в низинах, прорвавшись во время землетрясения через мерзлый грунт, фонтанировала вверх до 2—3 м.
За Долиной Озер прорывы воды на поверхность пойменной террасы отмечались вверх по долине р. Туин-гол на 28 км. В сомоне Барун-Баян-ула Убурхангайского аймака в урочище Дахь во время землетрясения образовалась зона трещин длиной в 400 м, шириной до 10 м, с амплитудой вертикального смещения до 1 м. Трещины заполнились водой. Наконец, имеются сведения, что приблизительно в 250 км к юго-востоку от Ихэ-Богдо, в Центральной Гоби во время землетрясения из колодца глубиной в 2 м воду выбросило, и он заполнился грунтом.
Приведенные примеры свидетельствуют о значительном, но временном воздействии землетрясения на подземные воды. Определенной закономерности в изменении режима подземных вод не улавливается. Может показаться, что имело место преимущественное понижение уровня грунтовых вод, так как в большинстве примеров происходило иссякание колодцев и родников. В действительности же из этих фактов нельзя сделать определенных выводов, так как в полупустыне вся жизнь сосредоточена близ колодцев и родников, где потеря воды является бедствием и каждый случай исчезновения или изменения притока воды получает широкую известность. То, что происходило с водоносными горизонтами в окрестностях водных пунктов и особенно в удалении от них, мы не знаем. Безусловно, многие источники, появившиеся после землетрясения, иссякли, не напоив ни одного человека. Найти их в хаосе бэдлендов можно было только случайно тем более, что население в плейстосейстовой области крайне редкое. В этом отношении показателен пример крупного новообразованного источника, обнаруженного при аэровизуальных наблюдениях. 6 января 1958 г. на юго-восточном склоне гор Бага-Богдо. Источник имел весьма значительный дебит, так как питал наледь длиной в несколько километров, но остался неизвестным населению.
Неравномерность распределения макросейсмических эффектов на площади землетрясения, подчеркивавшаяся неоднократно как в этой, так и в других работах (Солоненко, 1958, 19602, з), в полной мере относится к сейсмогидрогеологическим эффектам и даже выражена еще ярче, так как упругие волны не только сами изменяют свой спектр в зависимости от физических свойств среды, но вызывают, по-видимому, резкое изменение свойств последней путем мгновенного разделения в сущности сейсмически однородной системы: частицы грунта + вода на физически столь различные части, как частицы грунта и вода. Большие количества воды, отделившейся от частиц грунта, действуя уже в полном соответствии с законами гидродинамики, могут пробивать гидравлическим ударом мощные толщи кроющих, в том числе водонепроницаемых до землетрясения, пород. Сложность этого процесса усугубляется тем, что сейсмогидрогеологические эффекты зависят от гидродинамических свойств и размеров водоносных и надводоносных горизонтов, тиксотропии грунтов, степени связанности воды с частицами грунта и т. п.
Одной или несколькими перечисленными причинами вызвано то, что, казалось бы, в таких одинаковых условиях, как внутренняя часть Долины Озер, отдельные участки сохраняли яркие следы массового фонтанирования воды через сеть трещин гидравлического удара, а рядом находились совершенно не нарушенные почвенные горизонты без всяких признаков грязевого или водного выброса. Даже в зоне с яркими эффектами двенадцатибалльного потрясения (районы Бахарского грабена, Тормхонской структуры и др.) часть колодцев и источников сохранила прежний дебит, хотя такой источник, как Улан-булак, близ
256
восточного окончания гор Бахар, был поднят на несколько метров, и рядом образовалась мощная грабенообразная зона трещин шириной до 40 м, в ноябре 1958 г. местами сохранившая зияние до глубины во много десятков метров. С другой стороны, значительные сейсмогидрогеологические эффекты отмечены в районах с семибалльным и даже пятибалльным потрясением, удаленных от эпицентральной зоны «а сотни километров. Можно предлагать сколько угодно объяснений подобных феноменов, и все же они останутся загадочными до тех пор, пока в одной из сейсмоактивных зон не будут проведены длительные стационарные сейсмогидрогеологические наблюдения. Подобные исследования — дело будущего.
Несмотря на скудность материалов по гидрогеологическим эффектам Гоби-Алтайского землетрясения, можно сделать вывод, что подобного рода гидрогеологические изменения в подавляющем большинстве случаев обратимы. Для восстановления равновесного водного режима, как правило, требуется небольшой срок — от 2—3 до 12—15 суток. Отклонения от этого правила возможны и даже неизбежны, но не столь значительны, чтобы они могли существенно изменить условия жизни на сколько-нибудь значительной площади. Понятно, насколько все это важно для населения сухих степей и пустынь.
