Усойский обвал 1911 г на Памире, в результате которого образовался единственный я своём роде завал долины р. Бартанг и возникло одно из глубочайших озер — Сарезское, — имеет значительную специальную литературу и так или иначе затрагивается в целом ряде сводных работ (по геофизике, общему землеведению, региональной физической географии). Это вполне естественно, так как, с одной стороны, завал, где сосредоточены громадные потенциальные гидроэнергетические ресурсы — порядка миллиона л с, является в настоящее время местом энергичного эрозионного прорезания, угрожающего прорывом озера, а с другой — размеры обвала (и соответственно завала) настолько исключительны, что это обстоятельство вызывает само по себе большой интерес Вот небольшая таблица, дающая представление о месте Усойского обвала среди крупнейших исторических (т. е. таких, дата которых известна) обвалов и оползней земного шара. Одновременно с Усойским обвалом в его районе имело место мощное разрушительное землетрясение, значащееся в соответствующем каталоге Сейсмологического института как Сарезское Сарезское землетрясение — одно из крупнейших землетрясений на территории СССР, оцениваемое в указанном каталоге баллом IX (район эпицентра) Для оценки масштабов Сарезского землетрясения достаточно указать, что это единственное девяти-Салльное (балльность всех остальных ниже) землетрясение Памиро-Алайского сейсмического района почти за 30 лет (1908—1936). Совпадение во времени и пространстве обвала и землетрясения сильно осложнило вопрос о генезисе обвала (и землетрясения}; мнения специалистов по вопросу о том, что "было причиной, а что следствием, — расходятся Любопытно, что сторонников той и другой точки зрения можно найти и среди геологов, и среди физико-географов, и среди геофизиков Не менее любопытно, что то или другое мнение обычно приводится без всякой мотивировки. Сперва придерживались того мнения, что обвал был следствием землетрясения, просто, повидимому, из тех соображений, что крупнейшие землетрясения — тектонические, т. е. эндогенные, к экзогенным же относятся лишь слабые и второстепенные В 1915 г. дело существенно изменилось, в особенности когда академик Б. Б. Голицын опубликовал свою статью, в которой дал подсчет энергии обвала, опираясь на цифры Вебера. На основании приблизительной оценки Вебера (по карте Г. А. Шпилько), масса обвала составляет от 7 до 10 млрд т, а понижение центра тяжести обвалившихся пород (среднее падение по вертикали) — от 300 до 600 м. Подставив эти величины в известную формулу Е = MgH, где Е — энергия, освобожденная при обвале, М — масса обвалившихся пород, Н — высота обвала (понижение центра тяжести), g — ускорение силы тяжести. Далее, измеряя сейсмограмму землетрясения, полученную на Пулковской сейсмической станции (ограничиваясь главной частью сейсмической энергии, т. е. энергией поверхностных волн) и учитывая ослабление энергии с расстоянием и её затухание, он получил величину энергии землетрясения в эпицентре. Энергия землетрясения оказалась, таким образом, близкой (невзирая на погрешности обоих методов) к энергии обвала — первая как раз укладывается, в предельные значения второй. На основании сопоставления по четырем сейсмическим станциям эпицентральных расстояний (расстояний от станции до эпицентра) землетрясения и расстояния от этих же станций до места обвала, Б. Б. Голицын пришёл к следующему заключению- « не подлежит никакому сомнению, что эпицентр этого землетрясения совпадает с местом обвала горы около Сареза». Отсюда ясен вывод Б Б Голицына « мы можем с большой степенью вероятия утверждать, что этот обвал был не следствием, а причиной того землетрясения 18 февраля 1911 г, которое было отмечено на стольких сейсмологических станциях». В 1920 г была опубликована работа И. А. Преображенского об Усойском обвале, написанная на основании полевых наблюдений во второй половине 1915 г. И. А. Преображенский произвёл заново съемку поверхности завала, реконструировал (на основании данных высоты тальвега Бартанга, изучения остатков засыпанных террас и расспросов местных жителей) прежний рельеф и построил подробные (1 21 000) карты с горизонталями через 10 саж района обвала, — одну для прежнего, другую для современного рельефа.Исходя из этого и произведя весьма тщательные, взаимно контролирующиеся вычисления, И А Преображенский пришел к следующим величинам масса обвала М — 60 млрд т, понижение центра тяжести Н = 725 м Дальнейших подсчетов И А Преображенский не сделал, но, если их проделать, подставив цифры И. А. Преображенского, несомненно значительно более точные, чем приблизительная оценка В. Вебера, в ту же самую формулу, которую использовал Б. Б. Голицын, то для энергии, освобождённой при обвале, получим значение эргов, т. е. величину, отличающуюся всего лишь на 1% от энергии землетрясения, по Б. Б. Голлицыну. Почти точное совпадение величины той и другой энергии, совпадение гипоцентра с эпицентром и с местом обвала настолько убедительны, что надо считать вывод Б. Б. Голицына обоснованным Усойский обвал, следовательно, экзогенный по происхождению, и мимоходом высказанное соображение И. А. Преображенского о том, что обвал мог произойти в результате « небольшого толчка при землетрясении 1911 г., следует отвергнуть за полным отсутствием каких-либо доказательств. Вторая, не менее любопытная особенность Усойского обвала — его совершенно исключительные размеры. Каковы причины гигантского масштаба обвала? В литературе этот вопрос или обходится вовсе, или же заменяется разбором обычной ситуации, благоприятной для обвала, ситуации общего характера, т. е приложимой и ко множеству других обычных обвалов, «обвалов-карликов», ситуации, которая, объясняя самый факт обвала, совершенно не объясняет размер явлений. Вопрос ставится так каковы не обычные (общие с другими обвалами) факторы, подготовившие Усойский обвал, а те специфические, дополнительные условия, которые создали громадный размер обрушившихся масс? Такая сравнительная постановка вопроса требует, по существу, и сравнительного анализа, затрудняя решение вопроса. Однако, к задаче можно подойти, хотя бы предварительно, и несколько иначе, и в этом отношении весьма значительный материал дает упомянутая уже работа И. А. Преображенского, хотя сам И. А .Преображенский так вопроса не ставит. Первым благоприятным для возникновения обвала фактором является падение пластов в сторону долины Бартанга (к югу). Основную массу материала завала составляют кремнистые и кремнисто-глинистые (особенно первые) сланцы В своем исходном положении (перед обвалом) они подстилались менее стойкими мраморами и гипсами Это — второе благоприятное условие. Третье — подмывание Бартангом снизу сланцевой массы правого берега реки, имеющего чрезвычайно крутые, близкие к отвесным, склоны. Более своеобразен четвертый момент — сравнительная прочность сланцев, которые, как отмечает И. А. Преображенский, « представляют плотную породу, при разрушении дающую не мелкий сланцевый щебень, а крупные глыбы». Это обстоятельство заинтересовало и В Вебера. «В Бартангском обвале необычной является порода обвалившейся горы, так как обычно обвалы и плотины дают известняки », а не сланцы, «в которых обыкновенно развита мелкая трещиноватость, способствующая постоянному осыпанию, а не катастрофическим обвалам». Над областью питания обвала лежит более или менее плоскодонный кар со снежником. Из соотношения угла падения пластов (около 50°) и гораздо более пологого уклона дна кара ясно, что мраморы и гипсы выходили на поверхность на дне кара. Таково пятое, далеко не обычное условие. Шестым условием является весьма значительное расстояние — по склону около 5 км, по вертикали около 11/2 км — между верхом и низом (т е каром и дном долины) области питания, обусловившее громадные продольные размеры обвалившейся массы, ее длину. Мощность (по перпендикуляру к первоначальному склону) обвалившейся массы до 500—600 м Эта весьма большая величина связана, вероятно, теснейшим образом со следующими деталями тектоники. Направление падения на юг — лишь некоторая приблизительная средняя величина. Точнее, по И. А. Преображенскому « по северному берегу завала, где к W от рытвины (впадина крутого ущелья, образовавшегося от «вывалившихся» масс сланцев, — К Щ) падение 57° на SE 152—137°, а к Е —SW 255—267°, / 46°, получается впечатление, что мы имеем здесь дело с синклинальной складкой, с осью, наклонной, приблизительно, к SW», т е в направлении обвала Синклинальная структура области питания, по нашему мнению, представляет чрезвычайно важное условие, — одно из главнейших с точки зрения величины обвала, — прежде всего потому, что при ином залегании (например при однообразном падении на юг) мощность сланцев была бы, при том же рельефе, меньше, а следовательно, меньше и их объем. Длине и толщине обвалившейся массы соответствует и ее ширина—около Vj2 км (примерно параллельно долине). Эта величина находится, по видимому, в связи с размерами синклинали, прежде всего с её шириной на данном разрезе Весьма возможно, однако, что большая ширина зависит, в значительной мере, от большой «глубины» синклинали, обусловившей большую мощность области питания В самом деле, в случае одновременного обвала весьма существенна в начальный момент процесса взаимная связанность обвалившейся массы, без которой трудно себе представить, как может произойти одновременный обвал по фронту в 17г км» — ведь гидрогеологическая подготовка обвала в разных частях такого фронта вряд ли может быть одинаковой. А «взаимная связанность» находится, вероятно, в прямой зависимости от толщины Таким образом, между толщиной и шириной (как вероятно и длиной) обваливающейся массы должна быть, повидимому, некоторая количественная взаимозависимость. А если так, то напрашивается тот вывод, что необходимым условием Усойского обвала, а следовательно и его величины, является известное оптимальное соотношение всех трех измерений области питания. Поперечный и продольный профили обвалившихся масс перед обвалом показывают, что обвалившаяся масса, толстая в середине и выклинивающаяся к периферии, может быть уподоблена вытянутой линзе, соотношение размеров которой вряд ли произвольно. Судя по приведенным цифрам, левое (с юга) крыло синклинали круче правого Этой асимметрии синклинали соответствует и асимметрическая форма обвалившегося тела Усойский обвал, таким образом, представляет вывалившееся ядро синклинали. Таков, повидимому, тот комплекс основных геолого-морфологических факторов, который обусловил необычайно большие размеры обвала Роль других факторов (климатических и производных от них) в создании больших размеров обвала второстепенна Эти факторы обусловили другие стороны процесса — например скорость подготовки обвала, но не его размеры. Совпадение указанных благоприятных условий в одном месте вряд ли часто встречается, и поэтому понятна и редкость таких грандиозных обвалов, как Усойский.