ПРАВОБЕРЕЖНЫЙ ОПОЛЗЕНЬ



Л.П.Папырин
Центр ГЕОН им. В.В.Федынского, Москва, Россия



      Предисловие


      В сборнике "Геофизика XXI столетия: 2001 год" (издательство "Научный мир", Москва, 2001 год, стр. 183-194) была опубликована статья этого же автора - "Сарезская катастрофа: геофизический прогноз" [11]. В ней Л.П.Папырин рассказал о Сарезском озере, расположенном в центральной части Памира (на территории Горно-Бадахшанской области республики Таджикистан). В 1911 году при сильном землетрясении в долине реки Мургаб сошел громадный оползень, который получил название Усойский завал в память о кишлаке Усой, заваленном им. Все жители кишлака Усой погибли. Отложения завала перекрыли долину реки Мургаб и вызвали образование большого высокогорного озера. Его воды затопили кишлак Сарез и озеро стали называть Сарезским.
      В 1967 году на правом борту озера на высоте 4000-4300 м геологами были обнаружены трещины, протяженностью до 2 км. Дальнейшие исследования позволили сделать вывод о том, что на этом участке природа подготовила к обрушению новый грандиозный оползень, получивший название Правобережный. Он сопоставим по размерам с Усойским завалом и ждет своего землетрясения. Катастрофа может произойти по следующему сценарию. При сейсмическом толчке Правобережный оползень обрушится в озеро. Это вызовет образование водяного вала высотой 200-250 м. Он перехлестнет через северную пониженную часть завальной плотины, разрушит ее и вызовет образование катастрофического селевого паводка в долинах рек Бартанг. Пяндж и Аму-Дарья. От паводка пострадают населенные пункты на территории Афганистана, Таджикистана, Туркмении и Узбекистана. По данным МЧС РТ, в опасной зоне проживает около шести миллионов человек. Исследования в районе Сарезского озера были начаты в 1967 году, а прекращены в связи с распадом СССР в 1991 году. За этот период реально выполнимый способ приведения Сарезского озера в безопасное состояние разработать и осуществить не удалось.
      Автор данной статьи был участником десяти летних и двух зимних экспедиций на озеро. В настоящей статье он рассказывает об уникальном научно-техническом достижении: сейсмических исследованиях Правобережного оползня - основного источника опасности. Он также предлагает способ, позволяющий трансформировать Правобережный оползень в крупнообломочную осыпь, полностью исключить опасность возникновения катастрофического паводка и, наконец, укротить грозного "дракона" Центральной Азии.


      Сейсмические исследования на Правобережном склоне


      Изучение Правобережного оползня - очень сложная в техническом и физическом отношении задача. Распоряжением Совета Министров СССР №678-р от 27 марта 1975 года эти исследования требовалось выполнить еще в 1975-76 годах. Высота и энергия водяного вала, который возникнет в озере, зависит от объема оползня и скорости его смещения. Для моделирования этого процесса, расчета высоты волн и объема перелива нужно знать оба параметра. Но скорость можно приблизительно принять равной скорости смещения соседнего оползня - Усойского завала. Поэтому определение объема оползня - первоочередная задача, определяющая масштаб предполагаемой катастрофы. Объем уже сошедшего оползня можно оценить по размерам его ниши и сопоставлению топографических планов на период до и после его схода. Для определения объема предполагаемого оползня нужно знать его вертикальную мощность, размеры в плане и структуру. Если на одном склоне развивается серия оползней одинаковой структуры, то можно по результатам сопоставления приблизительно оценить объем ожидаемого. В 1977 году геологи, после широко масштабных исследований 1975-1976 годов, считали, что структура Правобережного и Усойского оползней одинакова. По такому сопоставлению они предполагали, что Правобережный оползень сместится по кровле ненарушенных пород и его объем равен 2 км3. Заданием МинГео СССР, которое было составлено в связи с распоряжением СовМина, изучение Правобережного оползня поручалось Ташкентскому институту ГИДРОИНГЕО. Геофизики этого института составили проект, но после рекогносцировки отказались его выполнять. Тогда эти же исследования предложили провести институту САО Гидропроект и ряду других организаций, занимающихся инженерной геофизикой. Но в то время ни одна из них не решилась взяться за эту сложную проблему. Трудностей, которые казались непреодолимыми, было очень много. Высокогорный участок с абсолютными отметками поверхности от 3250 до 4900 м, средняя крутизна склона 30-35 градусов, а превышение его верхней части над озером 1500 м. Передвигаться пешком можно только там, где крутизна склона менее 30 градусов. К трудностям можно отнести и малую продолжительность полевого сезона. Исследования с применением отраженных сейсмических волн не возможны из-за большой крутизны рельефа и отражающих границ, наличия уступов и разрывов. Применение сейсморазведки методом преломленных волн было затруднено, т.к. выполнить наблюдения с выносных пунктов невозможно из-за того, что в верхней части и на флангах участка крутые, совершенно непроходимые места, а снизу профили ограничиваются озером. Применять для возбуждения упругих колебаний накладные взрывы было очень опасно. И только когда появились первые портативные цифровые накопительные сейсмостанции, позволяющие проводить измерения с возбуждением упругих колебаний многократными ударами лома или падающего груза, появилась надежда на реальное выполнение сейсморазведочных исследований на этом труднодоступном участке.
      В 1977 году на Сарезском озере проводили сейсмические исследования сотрудники кафедры геофизических исследований МГУ им.М.В.Ломоносова под руководством профессора А.В.Калинина. Исследования выполнялись по заказу САО Гидропроекта с целью определения мощности илов и аллювиальных отложений в пределах акватории западной части озера и на нескольких детальных участках, где предполагалось строительство порталов тоннеля. Несмотря на применение самой современной аппаратуры для водных сейсмических исследований решить поставленную задачу с первой попытки не удалось. Исследования выполнялись методом отраженных волн и их методика не была рассчитана на изучение наклонных и круто падающих отражающих границ. В ходе подготовки к этим исследованиям были проведены консультации с А.В.Калининым, как с крупным специалистом по инженерной сейсморазведке, о перспективах проведения сейсмических исследований на Правобережном оползневом склоне. Он выразил сомнение в принципиальной возможности выполнения подобных работ.
      Общеизвестны два типа систем наблюдений в сейсморазведке МПВ. Первый - продольные наблюдения, когда сейсмоприемники и источники возбуждения упругих колебаний расположены на одном профиле (прямой линии). Второй - непродольные наблюдения, когда сейсмоприемники расположены на одном профиле, а источники упругих колебаний - на другом, перпендикулярном первому. В 1975-1980 годах на нескольких участках автором была опробована методика непродольных наблюдений в сейсморазведке МПВ в условиях высокогорного рельефа, где применение обычных продольных наблюдений невозможно. В следующем году в Тбилиси (на турбазе Пассанаури) состоялся Всесоюзный семинар по применению геофизических методов в инженерной геологии и гидрогеологии. На этом семинаре присутствовали В.И.Бондарев, А.В.Калинин, В.Н.Никитин и несколько других крупных специалистов по инженерной сейсморазведке. Автор выступил с докладом: "Опыт применения непродольных систем в сейсморазведке МПВ для изучения высокогорных V-образных долин Памира и Дарваза". Были представлены результаты применения этой методики при изучении россыпей в долинах рек Обихингоу и Яхсу, а также Усойского завала - природной плотины Сарезского озера. На участке Сафетдара, расположенном в верховьях Яхсу, на детально изученном с помощью скважин профиле было выполнено сопоставление результатов наблюдений с применением продольных и непродольных систем наблюдений. С помощью непродольных систем более детально выявлялись локальные тальвеги и уступы в коренном ложе. Но для обработки непродольных наблюдений необходимо было наличие опорных данных о глубине до преломляющей границы. Продольные наблюдения позволяли получить значения средних скоростей и глубин до преломляющих границ, но детали коренного ложа они выявляли значительно хуже. Поэтому только комбинация продольных и непродольных наблюдений позволяла проводить сейсмические исследования с целью изучении высокогорных долин и склонов. Применявшаяся методика сейсмических исследований обсуждалась во всех деталях и была одобрена, что и послужило толчком к ее дальнейшему применению и совершенствованию.
      Интерес к Сарезской проблеме у высоких руководителей возникал эпизодически. Обычно все работы начинались и заканчивались неожиданно. Это создавало серьезные дополнительные трудности при выполнении и без того не легких геофизических работ на Сарезе. Далеко не все пункты Распоряжения №678-р были выполнены и к началу восьмидесятых годов о нем стали забывать. В это время у гидрогеологов ЮГГЭ (Южной гидрогеологической экспедиции) и Таджикгеологии родилась идея: для обеспечения спокойной жизни в будущем, без директив, спешки и суеты по единому плану попытаться решить эту задачу. Они "пробили" в МинГео СССР новый многолетний проект на исследования в районе Сарезского озера.
      В 1981 году Памирской партией ЮГФЭ (Южной геофизической экспедиции) был получен заказ ЮГГЭ на выполнение договорных геофизических исследований Правобережного склона с целью определения общей мощности рыхлых отложений и положения кровли коренных пород по одному створу. Два полевых сезона ушло на рекогносцировку, освоение аппаратуры, обучение персонала, подготовительные и организационные работы.
      Сейсмические исследования непосредственно на Правобережном участке были начаты в 1983 году. Для измерений применялись портативные цифровые сейсмостанции СНЦ-1 и Талгар-3. Исследования проводились по разработанной автором комбинированной методике непродольных и продольных наблюдений МПВ с использованием способа обращенного годографа. Они были ориентированы на картирование кровли ненарушенных монолитных пород, являющихся высокоскоростной преломляющей границей. Для изучения строения верхней части разреза, прослеживания приповерхностных преломляющих границ выполнялось детальное продольное профилирование. Применявшаяся методика позволяла проводить исследования по ломанным профилям, что было особенно необходимо в труднодоступных условиях.
      Первые сейсмические измерения показали, что поверхностные отложения Правобережного склона сильно разрушены и характеризуются очень низкими значениями скоростей продольных волн. Поэтому их "пробиваемость", по сравнению с Усойским завалом и другими участками в районе Сарезского озера, оказалась очень высокой. "Битва" за Правобережный склон началась с отстрела одиночного обращенного годографа с ПВ 0 по ПР 2 (от озера в верх по склону). Совершенно неожиданно с ударным возбуждением колебаний удалось проследить годограф длиной более 1000 м и выявить целевую преломляющую границу на глубинах порядка 200-230 м. Первое же наше сообщение о том, что по первому одиночному годографу порядок мощностей рыхлых отложений в нижней части склона - 230 м по вертикали и 200 м по нормали к изучаемой границе, привлекло внимание руководства п.о.Таджикгеология. С 1968 года инженерные геологи, руководствуясь визуальными оценками, считали, что вертикальная мощность рыхлых отложений на склоне равна 400-500 м, а объем Правобережного оползня - 2 км3 [21]. Полученные данные говорили о том, что объем оползня значительно меньше и что для проверки их бурением требуется относительно небольшой разборный буровой станок. Руководство п.о.Таджикгеология немедленно дало указание ЮГГЭ продумать организацию бурения и начать подготовку к его проведению в 1985 г. С этого момента и геофизические работы, и подготовка к бурению были взяты под постоянный личный контроль главным инженером п.о.Таджикгеология Н.С.Огневым.
      Для выполнения работ готовились два сейсмических отряда. Первый с накопительной аппаратурой и невзрывными, т.е. ударными, источниками возбуждения упругих колебаний. Второй - с аналоговой сейсмостанцией СМОВ-0-24 в расчете на применение накладных взрывов, как это имело место на Усойском завале в 1976 году. До начала работ мы сомневались в том, что мощности невзрывных источников хватит для обеспечения необходимой глубины исследований. Оба отряда были доставлены на озеро, прошли акклиматизацию и могли приступить к работе, оставалось только завести ВМ. Но после получения первого положительного результата автор решил не рисковать, отказаться от проведения взрывных работ и не завозить ВМ, а второму отряд отправил на другой объект. Дальнейшие исследования показали, что на остальной площади участка такого "пробиваемого" ПВ больше нет. Автор, вдохновленный первым успехом, явно переоценил возможности ударного возбуждения, что в дальнейшем создало дополнительные трудности. Их пришлось преодолевать увеличением количества вспомогательных профилей и повышением детальности системы наблюдений.
      В том же 1983 году на Правобережном склоне попытались выполнить электроразведочные исследования. Но из-за плохих условий заземлений приемных и питающих электродов осуществить эти измерения с применявшейся тогда аппаратурой (АЭ-72) не удалось.
      В 1984 году наша партия проводила исследования на левом берегу Сарезского озера, где на высоте 500-600 метров над уровнем озера есть плато Марджанай. Поэтому появилась возможность сделать на Правобережном "перестрелы", как говорят сейсморазведчики, участков, где качество записей было не надежным. Одновременно была дополнена система наблюдений. За 1983-1984 годы был отработан всего один детальный профиль, ориентированный вкрест горизонталей рельефа. Его нижний пикет был на берегу озера, а верхний располагался выше предполагаемой верхней границы оползня. Одновременно были отработаны восемь вспомогательных профилей, орентированых вкрест к основному. Они были необходимы для обеспечения возможности проведения непродольных измерений и обработки материалов по основному профилю.
      Итог этих исследований - детальный сейсмогеологический разрез по профилю 2. Его длина по склону - 2600 м, горизонтальное проложение - 2150 м, превышение верхней точки над нижней - 1200 м.
      Автор рекомендовал пробурить скважину в самой нижней части профиля на пикете 0. Основанием для такой рекомендации было уменьшение глубины до кровли плотных пород в этой части профиля до 230 м (по вертикали) и близость точки к озеру, что значительно упрощало организацию буровых работ.
      В марте 1985 года на вертолетную площадку на мысе Лагерный, расположенную на левом берегу Сарезского озера, прилетела комиссия во главе с генеральным директором п.о. Таджикгеология В.П.Зуевым для выбора площадки под скважину. В нее входили: главный инженер объединения Н.С.Огнев, начальник ЮГГЭ В.В.Кубасов, главный инженер ЮГГЭ Н.Н.Рябоконев, геологи ЮГГЭ В.В.Лим и П.А.Погребной, начальник Памирской партии ЮГФЭ Л.П. Папырин и главный инженер этой же партии Ю.Н.Гонтарев. Всех участников этой акции перевезли к Правобережному по льду озера на снегоходе. При осмотре оползневого склона они передвигались пешком по льду вдоль правого берега. Автор этих строк показал комиссии рекомендуемую точку на местности. Задача, стоявшая перед буровиками, была не из легких. По предложению автора на высоте около 3260-3300 м нужно было вручную выровнять и подготовить для работы две площадки. Первую в точке, где предполагалось пробурить скважину. Вторую - внизу на берегу озера в устье небольшого водотока. Разборный буровой станок, вспомогательное оборудование и материалы предполагалось привести вертолетом на третью площадку, расположенную на мысе Лагерный на противоположном берегу озера. Затем по воде все грузы доставить на нижнюю площадку около скважины. На этой площадке установить переносную электростанцию и электрический насос, а буровой станок с помощью вертолета переставить на верхнюю площадку. Остальные грузы переносить на верхнюю площадку на себе. Между площадками построить пешеходную тропу для доставки на буровую инструмента, труб, реагентов и прочих материалов, необходимых для проведения буровых работ. По этой же тропе предполагалось проложить электрический кабель и водопровод для обеспечения работы буровой. Ожидалось, что при бурении скважины будет наблюдаться интенсивное поглощение бурового раствора и потребуется громадное количество тампонажной глины, которую также необходимо доставлять на озеро вертолетом (все эти опасения в дальнейшем полностью подтвердились). Перевозка людей и грузов выполнялась на вертолете Ми-8, грузоподъемность которого на высотах менее 1000 - 3 тонны. Но в теплое летнее время на высотах 3300 -3500 м она равна всего 500-600 кг. Для практического осуществления этого проекта требовались большие затраты труда, летного времени и средств. Скважина получалась золотой. Буровики не очень доверяли результатам геофизических исследований и высказывали предположение, что все затраты будут напрасными, если скважина не достанет до кровли ненарушенных пород.
      К тому же первая неудачная попытка начать бурение на Сарезе была уже сделана. В 1977 -1981 годах изыскательская экспедиция САО Гидропроекта построила на перемычке между озерами базу для проведения изысканий под строительство системы тоннелей для понижения уровня воды в Сарезском озере. С громадным трудом вручную была построена вертолетная площадка, жилой комплекс из двух домов и другие сооружения. И все это было сделано с вертолетной транспортировкой грузов в Ирхт, а затем по воде на перемычку. После окончания строительства вертолетной площадки начали завозить более тяжелые грузы: емкости для ГСМ, дизельную электростанцию, разборный буровой станок, буровые инструменты и трубы. Буровой станок был смонтирован на перемычке между озерами и даже пробурил несколько метров. Но в этот момент "наверху" решили временно отложить изыскательские работы, а базу законсервировать. При дальнейшем ежегодном подъеме среднегодового уровня воды в озере базу САО Гидропроекта в период высокого паводка начала заливать вода. Все затраты на строительство базы пропали. Так что у ЮГГЭ была перспектива провести подготовку к бурению скважины и не начать ее.
      После долгих и бурных споров было решено отложить бурение скважины на 1986 год, а в летний сезон 1985 года выполнить дополнительные сейсморазведочные работы еще на нескольких профилях для детальной проверки выбранной точки и увязки ее положения с общим строением склона. К этому времени основные вопросы методики и технологии сейсмических исследований на Правобережном оползне были уже решены. Был получен достаточный опыт их выполнения. Но план работ на 1985 год был уже составлен. Продолжение геофизических работ на Сарезе он не предусматривал. К тому же створ отработанного в 1983-1984 годах профиля проходил по наиболее простой и удобной для выполнения работ части оползневого склона. Под давлением руководителей Объединения ЮГГЭ срочно сделала новый заказ Памирской партии ЮГФЭ на производство в 1985-1987 годах геофизических работ, который предусматривал изучение: надводной и подводной частей Правобережного оползня, северной ослабленной зоны Усойского завала, путей фильтрации воды через завальную плотину, зон втока воды на ее верхнем бьефе. Кроме этого, предлагалось сделать сквозной сейсмический профиль через Сарезское озеро для непрерывного прослеживания коренного ложа долины реки Мургаб от верха Правобережного оползня на севере до окончания плато Марджанай на юге. При составлении проекта было предусмотрено применение более мощной разборной ударной установки УСС-1 типа "падающий груз" (500 кг с высоты 2м), а для отработки сквозного профиля предусматривались водоемные взрывы.
      В 1985 году удалось отработать еще шесть (Рис. 5,6) профилей, но эти работы потребовали героических усилий от всех работников Памирской партии. С июня месяца на склоне непрерывно работали два сейсмоотряда. Но к началу ноября, когда по памирским канонам полевые работы нужно прекращать и вывозить с высокогорных участков всех людей, они не были закончены. Стояла устойчивая солнечная погода, работы шли полным ходом и казалось, что они будут закончены к 20 ноября. Так и случилось. На 20 ноября был заказан вертолет для вывоза людей. Но в это время испортилась погода на трассе Душанбе-Рушан. Вертолет прибыл в Рушан только 7 декабря. Но 8-го начались атмосферные осадки уже в районе Сареза. Выкидной лагерь сейсмоотряда находился на перемычке между озерами. В ожидании вертолета мы перегнали свои катера в базовый лагерь на метеостанции Ирхт и там их законсервировали. Когда испортилась погода, тропу, которая ведет в кишлак Барчадив, завалило снегом, что не характерно для этого времени года. Наша группа оказалась в снежном плену. Вертолет непрерывно дежурил внизу. Но только 30 декабря мы были спасены и вывезены в Рушан.
      Сразу после возвращения из снежного плена мне в качестве представителя подрядчика пришлось лететь в Москву, где на НТС Управления гидрогеологических и специальных работ МинГео СССР рассматривались результаты экспертизы проекта, по которому мы работали. Высокогорная сейсмика вызвала восхищение и была одобрена, но все оставшиеся виды работ были исключены из проекта. Мотивировка: МинГео СССР занимается только берегами, а плотиной и водоемами должен заниматься Минводхоз. Т.е. геофизические работы на Сарезе были полностью прекращены. И все мои слова о том, что мы затратили много сил и средств на подготовку к выполнению планировавшихся исследований, обучение персонала, организацию базового лагеря и т.д. были оставлены без внимания.
      По результатам исследований были построены разрезы, карты глубин и изогипс преломляющих горизонтов. Сейсмическими исследованиями было выявлено четыре преломляющих границы (поверхности). Первая из них соответствует подошве поверхностных предельно разрушенных отложений (Vг1 = 1000-2000 м/с, V1 менее 1000 м/с). 2-я (Vг2= 2000-4000 м/с) и 3-я (Vг3=4000-5000 м/с) - границам раздела сплошности в верхней части оползня. 4-ая (Vг4=6500 м/с) - кровле коренных пород и поверхности смещения оползневого массива. В верхней части склона (от нижней трещины и выше) на ПР 2 и ПР 13, отмечены аномально высокие значения Vг4, достигающие 8500 м/с . Определены они по разностным годографам. Причины таких высоких значений граничной скорости не были выяснены. Общий объем рыхлых отложений на Правобережном склоне - 1.25 км3. а его площадь - 5 км2. Среднее значение вертикальной мощности рыхлых отложений и, соответственно, глубины до кровли плотных не разрушенных пород в целом по участку равно 250 м, а максимальное 350 м. Предполагаемый азимут смещения оползня - 240-250*. Однако оптимальное положение точки заложения скважины, несмотря на получение большого количества новых данных, не изменилось. Все эти сведения были изложены в отчете Памирской партии ЮГФЭ и переданы заказчику в начале 1986 года, а несколько позднее опубликованы [9].
      В том же году в намеченной точке удалось пробурить скважину глубиной 243 м. Она вскрыла монолитные породы Сарезской свиты на глубине 236 м. Деталей организации бурения и проходки скважины я не знаю. В 1986 году наша партия весь сезон работала на еще более труднодоступном участке Ак-Джилга и побывать на Сарезе в этом году мне не удалось. По официальному заявлению ЮГГЭ, как заказчика геофизических исследований, первая и третья границы раздела сплошности идеально подтверждены бурением. Вторую границу раздела в разрезе скважины установить не удалось.
      Несмотря на закрытие геофизических работ, я упорно рекомендовал ЮГГЭ, выполнявшей бурение скважины, после окончания проходки провести в ней сейсмические исследования ВСП для определения параметрических значений скоростей продольных волн и взаимной увязки преломляющих и литологических границ. Однако этого не было сделано. Мои претензии по этому поводу руководители парировали, заявляя, что во всех инстанциях вашим работам дана высокая оценка и чего вам еще надо. Приблизительно тоже отвечали и на предложение финансировать тематические исследования по разработке принципиально новой методики обработки этих уникальных сейсмических материалов, полученных в высокогорных условиях. Но получить новые заказы на выполнение этих относительно небольших по объему работ не удалось.
      Большой вклад в организацию геофизических и буровых работ на Правобережном оползне внес Н.С.Огнев, гидрогеолог по образованию, работавший в то время главным инженером п.о. Таджикгеология. Он упорно требовал от руководителей ЮГГЭ и ЮГФЭ выполнить эти работы не считаясь с затратами. В экономическом плане они были убыточными, т.е. фактические затраты на них значительно превышали проектные. Мне кажется, что если бы не это категорическое требование, то руководители ЮГГЭ и ЮГФЭ немедленно бы их закрыли и по своей воле никогда бы к ним не вернулись.


      Старые идеи и гипотезы

      В период с 1978 по 1989 год консультантом и научным руководителем инженерно-геологических исследований, выполнявшихся на Сарезском озере организациями п.о.Таджикгеология по договору с ЮГГЭ, был ведущий научный сотрудник кафедры инженерной геологии МГУ им.М.В.Ломоносова - В.С.Федоренко. В 1979 году он провел краткое маршрутное обследование (оно продолжалось 10 дней и, кроме В.С.Федоренко, в нем принимали участие геологи Ш.Ш.Деникаев, Х.Х.Джалилов, В.В.Лим и автор этой статьи) западной части Сарезского озера, а в 1981 году опубликовал статью [19] с гипотезами о ее строении (в 1984 году они вошли в его докторскую диссертацию: "Закономерности формирования оползней и обвалов сейсмоактивных горно-складчатых областей и геологические предпосылки для их прогноза", а в дальнейшем были опубликованы в виде монографии [20]).
      Первая из гипотез о строении, устойчивости и проницаемости Усойского завала здесь не рассматривается, т.к. автор данной статьи в ближайшем будущем планирует написать еще две работы. Первую - о строении Усойского завала. Вторую - о гидрологии Сарезского озера. В этих работах и пойдет речь о первой гипотезе.
      Вторая гипотеза. По аэрофотоснимкам и картографическим материалам В.С.Федоренко обнаружил на правом берегу озера нишу громадного древнего оползня и дал ему условное название - Мургаб (предполагаемый объем: 8-10 км3). Ниша начиналась у Усойского завала, заканчивалась около сая Биромбанд и включала Правобережный участок (Рис.4). Он считал, что Усойский и Правобережный оползни - это остатки оползня Мургаб по разным причинам задержавшиеся на склоне. По его представлениям, левый берег озера (плато Марджанай) на участке от перемычки между озерами до мыса Лагерный образован отложениями оползня Мургаб. В те годы институт САО Гидропроект (Ташкент) вел проработку проекта понижения уровня Сарезского озера на 150 метров с помощью системы тоннелей. По этому проекту озера Сарезское и Шадау планировалось соединить гидротоннелем. Предположение В.С.Федоренко о том, что левый берег озера на этом участке сложен отложениями оползня, ставило крест на этом проекте. В августе 1984 года САО Гидропроект (Ташкент) специально для решения этого вопроса послал на Сарез группу геологов, имевших большой опыт инженерно-геологических изысканий для строительства высокогорных плотин и водохранилищ. Они провели маршрутное и азровизуальное обследование западной части Сарезского озера. По результатам обследования они пришли к выводу об отсутствии отложений оползня Мургаб на левом берегу озера и высказали сомнение в его существовании в прошлом.
      Для проверки второй гипотезы в 1984 году на левом берегу Сарезского озера были выполнены электроразведочные и сейсмические работы. Участок исследований (в дальнейшем в наших материалах он был назван Левобережный, а по топокарте - плато Марджанай) представляет собой фрагмент долины, который в силу каких-то геологических причин оказался на высоте 3800-3900 м (т.е. выше зеркала Сарезского озера на 500-600 м). Для выполнения сейсмических работ на плато Марджанай была доставлена автомашина УАЗ-469 и ударная установка УСС-1, смонтированная на автомобильном прицепе. Вероятнее всего при доставке автомашины и ударной установки вертолетчики установили мировой рекорд грузоподъемности (1500 кг на высоту 3850 м) вертолета Ми-8 для таких высот, который остался не зафиксированным. При выполнении измерений автомашина буксировала ударную установку по изучаемой территории. Результаты сейсмических и электроразведочных исследований позволили выявить в пределах описываемой долины два погребенных тальвега на глубинах 160-180 м от ее поверхности. Значение скоростей продольных волн в подстилающем горизонте равно 3500-4000 м/сек. Преломляющая граница с такими значениями скоростей прослежена в пределах всего участка. По абсолютным отметкам эта граница не может быть поверхностью смещения оползня Мургаб. Более глубоко залегающих или более высокоскоростных преломляющих границ обнаружить не удалось. Результаты исследований не подтвердили наличия отложений оползня Мургаб на Левобережном участке. Но окончательно ответить на этот вопрос можно только после отработки сквозного профиля через долину реки Мургаб, как это и было предусмотрено проектом 1985 года. На этом профиле необходимо было обеспечить глубину исследований до 1000 м.
      Третья гипотеза. В структуре Правобережного оползневого склона Федоренко В.С. выделил два самостоятельных массива: северо-западный - полуотчлененный и юго-восточный - оползнеопасный (Рис. 7). По его мнению, отчленение северо-западного массива Правобережного оползневого склона в его тыловой части произошло по зоне субширотного разрыва. Здесь оползень, как колода карт, состоит из 4-5 огромных плоских блоков - пластин. Поверхности отчленения блоков-пластин приурочены к крутым разрывам северо-северо-западного и северо-восточного простирания, поверхность скольжения - к трещинам, падающим к основанию склона. Верхние торцы блоков-пластин перекрыты голоценовыми оползнями и верхнечетвертично-современными осыпями. Разрыв в тыловой части оползневого массива проявляется в виде двух сейсморвов длиной до 1.5 км. Объем С3 блока - 0.45 км2. Поверхность скольжения находится на глубине 167-172 м (?).
      Юго-восточный массив Правобережного оползневого склона по В.С.Федоренко не является отчлененным. Склон выпуклого профиля, а древние долговременно-осыпные накопления с характерными следами течения. В четвертичном покрове в этой части склона развиты кулисообразные сейсмогенные трещины. Объем потенциально неустойчивой юго-восточной части, с учетом захвата обрамления при обособленном смещении - 0.35 км3.
      Средняя глубина захвата склона всего Правобережного оползня составляет - 170-180 м, площадь - 4 км2, максимально возможный объем - 0.8 км3. При многократных последующих рассмотрениях объем Правобережного оползня легко колебался от 0.4 до 0.8 км3, т.к. для его определения применялись субъективные оценки, а не фактические материалы. Достаточно сказать, что в 1977 году по материалам такого же визуального обследования объем этого оползня считали равным 2 км2 [9]. Причем авторы этой работы понимали, что это только визуальная оценка. Они рекомендовали проведение геофизических исследований и бурение скважины для уточнения объема. В последние годы уже другие энтузиасты визуальной оценки из конъюнктурных соображений неоднократно меняли объем Правобережного оползня в пределах от 1 до 0.2 км3.
      К сожалению, руководящие геологи ЮГГЭ и п.о.Таджикгеология, в т.ч. и уже упоминавшийся Н.С.Огнев, своей точки зрения не имели, находились в плену гипотезы влиятельного столичного ученого и не смогли объективно разобраться в полученных геофизических материалах. Под их давлением, геологи, непосредственно проводившие полевые исследования, также вынуждены были придерживаться этой гипотезы. Но нельзя было совместить не совместимое. Поэтому при написании отчетов результаты сейсмических исследований 1983-85гг, по материалам которых и была задана скважина, были полностью игнорированы, т.к. они противоречили упомянутой третьей гипотезе [9].


      Строение Правобережного оползневого склона


      На сегодняшний день материалы сейсмических исследований по семи профилям (Рис. 6) и литологическая колонка по скважине - единственные фактические данные о глубинном строении Правобережного оползневого склона. И их дальнейшая обработка позволила изучить его реальное строение, правда, с опозданием на 15-16 лет. В физическом выражении материалы сейсморазведочных исследований Правобережного оползневого склона - более одной тысячи лент сейсмостации Талгар-3 и СНЦ-1 (по 12 трасс каждая), более 120 км одиночных годографов и 10.6 км профилей. Для пересмотра, повторной обработки, переосмысления и анализа требуются значительные затраты времени большого коллектива интерпретаторов. У автора такой возможности не было и он занимался этой проблемой эпизодически в период с 1991 до 2003 года. В полном объеме она не закончена и сейчас.
      Сущность уже выполненной обработки заключается в следующем. Положение сейсмических профилей определялось их доступностью для пешего передвижения. Поэтому линии профилей получились ломанными, сеть наблюдений не равномерной и наклон сейсмических границ на разрезах был искажен, т.к. направление профилей не совпадало с направлением максимальной крутизны склона. С помощью специальной математической обработки этот недостаток был исправлен. Затем была составлена цифровая модель оползня, которая дает возможность получать идеально прямые сейсмогеологические разрезы по любому направлению. В результате обработки были получены:
      1. Схема изогипс поверхности смещения (кровли коренных пород) Правобережного оползня.
      2. Векторная схема, отображающая направления и величины углов наклона поверхности смещения (кровли коренных пород).
      3. Схема максимальных углов наклона поверхности смещения (кровли коренных пород) (Рис. 8).
      4. Расчетные разрезы, характеризующие рельеф поверхности смещения в различных направлениях (Рис. 9,10).
      В пределах Правобережного участка прослежено четыре преломляющих границы и выявлено, соответственно, пять сейсмических горизонтов, дифференцированных по скорости сейсмических волн. Четвертая преломляющая граница (Vг=6500 м/сек) фиксирует положение кровли плотных ненарушенных коренных пород. В нижней части склона ее поверхность, в первом приближении, представляет собой плоскость с углом наклона 22-25 градусов. В средней части склона наблюдается четкая линия перегиба. Выше ее угол наклона этой поверхности увеличивается до 40 и более градусов (Рис.8,9,11). Здесь следует отметить, что способ определения углов наклона применялся автором впервые и не претендует на высокую точность. В районе визуально наблюдаемых трещин в коренном ложе отмечен уступ, где угол наклона на локальном участке увеличивается до 60 градусов. Причем положение этих трещин на плане углов наклона ограничивается изолинией 60. Там, где этот параметр меньше 60, открытых трещин нет. Т.о. Правобережный склон по своей структуре (по конфигурации кровли коренных пород) является классическим консенквентным оползнем (по классификации Ф.П.Саваренского [5], стр.260, рис.IX-11-г.), развивающимся по разрыву сплошности в ненарушенных породах. Поверхность смещения такого оползня должна совпадать с кровлей монолитных пород. Поэтому описываемая преломляющая граница фиксирует и кровлю ненарушенных пород, и поверхность смещения оползня, и поверхность коренного ложа долины. Вторая и третья преломляющая границы также соответствуют поверхностям разрыва сплошности в верхней части изучаемого разреза. Предположение о смещениии Правобережного оползня по кровле коренных пород помимо его структуры подтверждают следующие факты:
      1. Соседний оползень, Усойский, сместился по кровле монолитных пород Сарезской свиты. Причем эта поверхность по материалам сейсморазведки также фиксировалась преломляющей границей с Vг=6500 м/сек.
      2. Положение преломляющей границы и кровли монолитных пород Сарезской свиты в единственной имеющейся скважине совпадают (232 м - по сейсморазведке и 236 м - по скважине).
      3. Направление смещения, полученное по геодезическим реперам, расположенных на поверхности оползня, и направления смещения, определенные по схеме изогипс коренного ложа (четвертая преломляющая граница), совпадают.
      4. Визуально наблюдаемые на поверхности оползня трещины, которые стали сигналом опасности, расположены в породах основного массива, перекрытых четвертичными осыпями. На высоте этих трещин отложения СЗ и ЮВ блоков, выявленных В.С.Федоренко, уже окончились. И поэтому они не имеют никакого отношения к образованию трещин.
      5. Описываемые трещины совпадают с положением наклонных уступов на поверхности смещения (кровли коренных пород).
      6. Направление первой снизу трещины в первом приближении параллельно осредненным изогипсам поверхности смещения (кровли ненарушенных пород) и линии ее перегиба.
      7. Азимут падения указанной выше трещины совпадает с направлением смещения, определенного по плану изогипс ее поверхности.
      По классификации А.П.Павлова, смещающийся по описываемой поверхности [5] оползень, является детрузивным, т.е. толкающим. По его данным у детрузивных оползней движение горных пород начинается в верхней части склона, которые затем действуют на нижележащие, сдвигая (толкая) их. Рассмотренные выше трещины и являются началом такого смещения основного массива оползня, перекрытого рыхлыми отложениями. Возможно, причина их возникновения сейсмогенная. Но по местоположению - это типичные трещины бокового отпора, возникающие под действием гравитационных сил в теле оползня при его образовании. Они расчленяют основной массив на передовой и тыловые блоки.
      В северо-западном направлении мощность отложений основного массива уменьшается и граница оползня, по-видимому, совпадает с положением безымянного временного водотока. Сейсмические профили 16 и 17 не достигли юго-восточной границы оползня. Фактических данных о ее положении нет. Можно сделать два предположения. Первое - визуально наблюдаемые трещины продолжаются в том же направлении, но уже как скрытые, и достигают водотока Биромбанд. Это предположение увязывается с наличием и простиранием Правобережного разлома, выявленного с помощью магниторазведки. Но это означает, что ширина передового блока основного массива достигает 3 км. В этом случае площадь и объем Правобережного оползня существенно увеличиваются. Второе - граница оползня и блока находится между окончаниями указанных профилей и саем Биромбанд. Она должна совпадать со скрытой субширотной трещиной, по которой происходит раздел отложений оползня и коренного склона. Точно ответить на этот вопрос можно только после проведения дополнительных исследований.
      При выполнении геологической съемки (В.В.Лим, П.А.Погребной) вокруг выхода интрузии в нише оползня Мургаб выявлены радиальные трещины. На основании этого факта можно предположить, выше основной (первой снизу) трещины отложения основного массива раздроблены и тыловых блоков значительных размеров там нет.
      Ненарушенные породы в нижней и средней части склона представлены отложениями Сарезской свиты (С1-2sr). Максимальное значение граничных скоростей продольных волн в этих отложениях достигает 6500 м/с. В верхней части Правобережного склона в изучаемом горизонте отмечается резкое повышение значений граничных скоростей преломленных волн до 8000-8500
      м/ с. Причина этого повышения не установлена. По справочным данным такое повышение скоростей характерно только для ультраосновных пород. Можно предположить, что в нашем случае оно обусловлено большой крутизной и сложной формой рельефа поверхности интрузии. Эти причины вызывают эффект проницания, а не преломления упругих колебаний. Но не исключено, что мы имеем дело с каким то особым типом гранитов. Но точно ответить на этот вопрос можно только после дополнительных исследований. Трещины и предполагаемая интрузия находятся в зоне тектонического нарушения типа Усойского разрыва (Рис. 4,5), выявленного с помощью магниторазведки. При сходе оползня она будет вскрыта. Такая уже обнаженная интрузия визуально наблюдается в центральной части ниши оползня Мургаб. Они обе являются апофизами одного интрузивного массива, расположенного на большей глубине. Можно предположить, что подобная апофиза есть и в нише Усойского завала и что именно ее гидротермы выявлены магнитной съемкой. Но там она перекрыта обвально-селевыми отложениями. Апофизы более молодых палеогеновых интрузий внедрились в отложения сарезской свиты (С1-2sr), что и привело к расчленению их на крупные оползневые блоки. Описываемый четвертый горизонт (или по аналогии с Усойским завалом - основной массив) и является таким крупным блоком, заготовленным природой в палеогене. При сейсмическом воздействии на подошве этого блока и кровле коренных пород происходит выделение энергии из-за существенной разницы в значениях скоростей (V4=4000-4500 и V5=6500). Слабое многократное сейсмическое воздействие на протяжении десятков и даже сотен тысяч лет и приводит к формированию поверхности скольжения консенквентного оползня по кровле коренных пород. И чем дольше этот процесс будет происходить, тем легче можно будет сдвинуть оползень.
      По кровле ненарушенных пород развивается новый, еще не подвергавшийся смещению, оползень. Верхние слои это уже сместившиеся блоки или отложения, которые были разрушены при движении древнего грандиозного оползня Мургаб. С этих позиций их смещение менее вероятно и менее опасно.
      Возвращаясь к работе В.С.Федоренко, нужно отметить, что новые данные о строении Правобережного склона не противоречат его выводам о строении соседнего оползня Мургаб. Он считал, что контакт гранитов и неоструктур - основная причина его возникновения и формирования. Но совершенно не понятно - почему этот же принцип не был распространен на Правобережный. И здесь все внимание упорно сосредотачивалось на том, смещались перекрывающие отложения как колода карт или не смещались. Отсюда и упущения в стратегии исследований. Одной из задач, которую нужно было решить в ходе геофизических работ, картирование палеогеновых интрузий и тектонических разрывов. В техническом отношении это более простые работы по сравнению с сейсморазведкой и их можно было сделать в 1985-1986 годах. К тому же инструкции МинГео СССР предусматривали выполнение опережающих площадных геофизических работ при геологической съемке. В настоящее время по отрывочным материалам магнитной съемки Правобережный разрыв прослежен на небольшом отрезке (Рис. 4,5). Не исключено, что за пределами Правобережного оползня он резко изменяет направление своего простирания с ССЗ на субширотное, проходит через выходы интрузии в нише оползня Мургаб, а затем соединяется с Усойским разрывом. Но в любом случае разрывы контролируют положение палеогеновых интрузий, которые и являются причиной возникновения Мургабского, Правобережного и Усойского оползней. Причем если рудные геологи изучали интрузии и метаморфизм в районе Сарезского озера (Л.Н.Афиногенова), то у инженеров геологов до изучения этого вопроса руки не дошли.
      В перекрывающих основной массив разрушенных рыхлых отложениях выявлены три преломляющих границы. Первая из них связана с подошвой поверхностных осыпей или поверхностных отложений, которые настолько разрушены, что при сейсмическом воздействии могут превратиться в осыпи. Вторая и третья границы параллельны поверхности склона, и являются поверхностями скольжения слоев с различными упругими и прочностными свойствами. Так же, как и по кровле коренных пород под действием длительного сейсмического воздействия, по этим границам идет подготовка поверхностей смещения.
      Средняя вертикальная мощность чехла из разрушенных пород на Правобережном участке равна 100 м. Их общий объем, включая СЗ и ЮВ блоки равен 0.45-0.5 км3. Они составляют 35-40% объема и 25-30% веса оползня в целом. Средняя вертикальная мощность перекрытого этими отложениями основного массива оползня - 150 м. Его объем - 0.75 км3. Он составляет 60-65% по объему и 70-75% по весу от всего изучаемого оползня. Объем передового блока основного массива (от береговой линии до первой трещины) - 0.5 км3. Правобережный оползень в целом: вертикальная мощность 250 м, площадь - 5 км2, объем - 1.25 км3. И это самый оптимистический вариант, когда граница оползня не доходит до сая Биромбанд. Пессимистический - площадь 6-6.5 км2, объем - 1.5-1.6 км3. Общая вертикальная мощность оползневых отложений и. соответственно, глубина до кровли коренных пород и основной поверхности смещения в районе упоминавшихся трещин изменяется от 200 до 170 м.
      Как уже отмечалось, в 1977 году по результатам исследований 1975-1976 годов, геологи считали (П.А.Погребной), что Правобережный оползень развивается по кровле коренных пород. По результатам геофизических исследований это предположение подтвердилось, но вертикальная мощность оползневых отложений равна не 400, а 250 метров. Отсюда и уменьшение объема.
      Если судить по значениям скоростей продольных волн, прочностные свойства основного массива во много раз выше, чем у поверхностных слоев. Причем по физическим, прочностным и упругим характеристикам основные массивы Усойского завала и Правобережного оползня, по-видимому, идентичны.
      Вторая и третья преломляющие границы фиксируют положение двух поверхностей разрыва сплошности по которым возможно смещения интенсивно разрушенных поверхностных отложений изучаемого склона. Первая от поверхности граница разрыва сплошности в скважине (по материалам сейсморазведки) находится на глубине 40 м и идеально совпадает с подошвой слоя обломков и глыб, обнаруженного бурением. Глубина до второй границы в скважине равна 115-118 м. По документации скважины в этом интервале отмечено интенсивного поглощения бурового раствора и в его пределах установлен фильтр. По классификации Ф.П.Саваренского [5], оползень по любой из этих поверхностей является консенквентным и напоминает смещение делювия по коренным породам. Но в нашем случае идет смещение интенсивно разрушенных пород по более плотным и, соответственно, менее разрушенным. По классификации А.П.Павлова эти слои относятся к деляпсивным или соскальзывающим. Движение масс горных пород у оползней этого типа начинается в нижней части склона. А затем смещаются потерявшие поддерживающую их опору вышележащие отложения.
      Результаты геофизических исследований подтверждают предположение В.С.Федоренко о том, что северо-западный массив является отчлененным и смещался. Вертикальная мощность этого массива по материалам сейсморазведки равна 115-118 м. В районе скважины основной массив Правобережного оползня подрезан погребенной долиной, а затем перекрыт обвальными и аллювиальными отложениями. Автор предполагает, что отложения основного массива Правобережного оползня находятся в интервале 178-236 метров по разрезу скважины.
      Дневная поверхность по профилю, пересекающему СЗ блок по направлению снизу-вверх, имеет выпуклую форму. По предположениям В.В.Лима, СЗ блок упирается в поверхность, затопленной озером террасы реки Мургаб, которая препятствует его смещению и вызывает деформацию склона под влиянием сил гравитации. Если по какой-либо причине СЗ блок лишится этой опоры, то сразу начнется его смещение в озеро. Самая нижняя часть ЮВ блока уже сместилась и образовала подводное завальное перекрытие озера. Западное крыло ЮВ блока, по-видимому, поддерживается наклонным выступом, который четко виден в рельефе дневной и подводной поверхности.
      Само по себе смещение верхних слоев оползня по любой из двух поверхностей региональной катастрофы не вызовет. И весь вопрос в том, спровоцирует оно сейсмическое воздействие, достаточное для смещения основного массива или нет. В силу своей прочности он консолидирует все части оползня. Поэтому при смещении Правобережный оползень в целом будет двигаться, как единое тело, что и приведет к катастрофе.


      Новые идеи и гипотезы

      Первая. В сейсмологическом отношении Сарезское землетрясение 1911 года изучено очень слабо. Оно зафиксировано только сейсмографами Пулковской обсерватории под Санкт-Петербургом, расположенной на большом расстоянии от этого района. Поэтому объективно путем расчетов определить координаты его эпицентра нельзя. Долгое время шли споры о том, что является первичным. В начале предполагали, что обрушение Усойского завала вызвало землетрясение. Но затем пришли к выводу, что сейсмический толчок стал причиной схода оползня. На основании имеющихся в распоряжении автора сейсмических материалов (Рис. 1) можно предположить, что эпицентр землетрясения 1911 года был расположен на территории Афганистана. Это предположение находит подтверждение в статье первого исследователя Сарезского озера [22] Г.А.Шпилько, где он описывает последствия землетрясения 1911 года. По его сведениям в Усое и других кишлаках, расположенных в долинах рек Мургаб и Бартанг, погибло 105 человек. В то же время на территории Афганистана число погибших превышало 700 человек.
      Вторая. Во всех построениях глобальной тектоники исследуемый район представляется зоной столкновения двух крупнейших литосферных плит - Индийской и Евразиатской. а между основными плитами помещаются две меньшие буферные плиты - Персидская и Синцзянская [1, 6]. Не вдаваясь в детали глубинного строения и тектонических особенностей этого региона, следует отметить, что именно это обстоятельство обусловило высокую сейсмическую активность, которая привела к формированию большого количества грандиозных оползней. Из представленных сейсмологических данных ясно, что в западной части Сарезского озера (Рис. 1,2) пересекаются два крупных глубинных региональных тектонических нарушения или два сейсмических шва (по Г.А.Гамбурцеву [2,3]). В районе их пересечения находятся грандиозные оползни: Усойский, Мургаб, Правобережный, Ирхтский. Правобережный разрыв по отношению к этим тектоническим нарушениям является структурой 4-го или 5-го порядка.
      Как уже отмечалось выше, по этим новейшим разломам в палеогене произошло внедрение интрузий в более древние отложения сарезской свиты. Именно тогда были заложены условия для возникновения грандиозных оползней. Повышенная сейсмическая активность способствовала их формированию и смещению. При этом принципиальная схема формирования на горных склонах оползней и оползней обвалов в сейсмоактивных горноскладчатых областях, предложенная В.С.Федоренко ([20], стр 157, рис.7.3), в основном подтверждается. Но усиление этого процесса под влиянием неотектоники, молодых интрузий и участков высоких градиентов изменения сейсмических скоростей она не предусматривает.
      Имеющиеся в настоящее время сведения о грандиозных оползнях в западной части Сарезского озера говорят о том, что оба эти фактора, и особенно наличие апофиз палеогеновых интрузий являются определяющими причинами их возникновения. Можно предположить, что механизм этого влияния заключается в следующем. При глубинном сеймическом толчке упругие колебания по монолитным породам апофизы интрузии и достигают верхних частей разреза быстрей чем по вмещающим породам. На контакте гранитов и вмещающих пород выделяется энергия, которая идет на разрушение вмещающих пород в зоне контакта. После частичного их разрушения и снижения скоростей этот процесс ускоряется. Это приводит к тому, что в районе еще не вскрытой интрузии начинает формироваться грандиозный оползень. Вероятнее всего, размеры и морфология интрузии определяют параметры подготовленных ими оползней. О степени подготовки оползня к смещению можно судить по состоянию вмещающих пород в области эндо и экзо контакта интрузии. В результате длительного сейсмического воздействия быстрее будут подготовлены к смещению те участки и поверхности, где отмечается более высокий градиент скоростей упругих колебаний. Глубинные гравитационные деформации склона - трещины бокового отпора, возникающие при углублении долины реки Мургаб, так же имеют место на Правобережном участке. Но энергия сейсмических колебаний, выделяющаяся на контактах палеогеновых интрузий, монолитных и разрушенных пород во много раз ускоряет процесс развития оползня. Уже отмечалось, что основные трещины на Правобережном оползневом склоне в восточном направлении не доходят до сая Биромбанд. На основании изложенной гипотезы этот факт можно объяснить тем, что предполагаемая интрузия находится только в районе видимых трещин. Под водоразделом между саем Биромбанд и Правобережным оползнем интрузии нет. И поэтому сейсмическая переработка склона идет гораздо медленней и возникновение здесь раскрытых трещин на этом участке дело будущего.
      Из сказанного следует важный практический вывод о том, что с помощью площадных геофизических исследований района Сарезского озера можно определить положение тектонических нарушений и палеогеновых интрузий, составить обоснованную кондиционную геологическую карту, разобраться с условиями формирования древних оползней и, возможно, найти участки подготовки новых. В области эндо и экзо контакта интрузии обязательно нужно проводить режимные геофизические измерения с целью оценки подготовки и прогноза времени смещения оползня.
      Третья. В 1989 году на Правобережном оползне была начаты режимные сейсмические наблюдения за изменением состояния склона. С этой целью в 5-ти точках были выполнены круговые сейсмические зондирования (КСЗ) по методике, разработанной В.Н.Никитиным [7]. Однако последующие циклы измерений по не зависящим от автора причинам выполнить не удалось. Настоятельная необходимость в выполнении подобных режимных измерений есть и сейчас. Появились новые более совершенные методики. В 1989 году была опубликована работа "Искусственная активизация оползней" [18] о экспериментальных исследованиях на небольших по размерам "участках-моделях". В частности, было исследовано влияние на оползневой процесс подрезки склона, сейсмического воздействия, расчленения оползня на блоки и т.д. В процессе опытов была опробована новая более совершенная методика режимных сейсмических наблюдений за процессом смещения оползня. Но обе методики режимных сейсмических измерений позволяют выявить образование новых вертикальных трещин при смещении оползня и не реагируют на подготовку к смещению самой поверхности. Очень интересны результаты режимных сейсмических измерений, выполненных в северной Италии на оползне Ток в 1959 и 1960 годах за три года до широко известной аварии на водохранилище Вайонт [23]. Там во время второго цикла измерений выяснилось, что глубина до кровли плотных скальных пород, которые в первом цикле были уверенно зафиксированы интенсивной преломляющей границей, значительно увеличилась. К сожалению, в то время на этот факт никто не обратил внимания. Наличие трех поверхностей раздела сплошности и, соответственно, трех потенциальных поверхностей смещения оползня на исследуемом участке значительно усложняет поставленную задачу. Но основываясь на результатах обоих исследований можно предложить новую методику режимных наблюдений в точках, где при работах 1983-1985 годов определялись значения средних сейсмических скоростей и глубин до преломляющих границ. Повторные сейсмические наблюдения в этих точках могут дать оценку степени подготовки Правобережного оползня к обрушению по каждой из трех границ раздела сплошности.
      Четвертая. Правобережный оползень обрушится в Сарезское озеро в виде единого блока при землетрясении. Его эпицентр, вероятнее всего, будет расположен в северном Афганистане в районе населенного пункта (Рис. 1) Джунр. Бомбардировки этой местности американскими глубинными бомбами в 2001 году при нелепой случайности могли вызвать там землетрясение, сход Правобережного оползня и Сарезскую геоэкологическую катастрофу.


      Способ трансформации Правобережного оползня в крупнообломочную осыпь

       В районе Сарезского озера геологами выявлено девять ниш древних грандиозных оползней (рис.2,3). Но обнаружение ниши еще не говорит о наличии оползневых отложений и существовании завальных озер. Достоверно известно, где находятся отложения Усойского и Ирхтского оползней. Не ясно, где они у оползня Мургаб, этот вопрос до конца не изучен. О местоположении отложений оползней, расположенных в средней и верхней частях Сарезского озера практически ничего не известно. Возможно, в будущем, когда будут выполнены детальные геофизические исследования акватории и берегов в этой части озера, на этот вопрос будет дан четкий ответ. Но сейчас таких данных нет. В то же время, даже при самом детальном изучении отложения этих оползней могут быть не найдены из-за их отсутствия. Это могло произойти в случае, если по каким-то особенностям геологического строения их смещение в виде единых блоков не произошло. А в процессе длительного разрушения они трансформировались в крупнообломочные осыпи, которые затем были переработаны древними реками в аллювиальные образования. Если бы иметь конкретные данные о строении таких оползней и процессах их эволюции, изучить пути ускорения процесса их разрушения и самоликвидации, то можно было давно разработать способ безопасной ликвидации Правобережного оползня. Но эта академическая тема осталась вне поля зрения академических организаций. Новые сведения о строении Правобережного оползня позволили высказать эту идею и предложить способ его безопасной ликвидации путем трансформации в крупнообломочную осыпь [14] (Рис. 5,13).
      Высота и энергия водяного вала, возникающего при обрушении в глубокий водоем оползневого массива в виде единого блока, зависит от двух параметров: его объема и скорости смещения. При уменьшении каждого из них значительно понижается высота волн.
      Изучение ожидаемого волнового режима в Сарезском озере, возникающего в результате внезапного обрушения в озеро больших масс скального грунта с Правобережного склона, проводились в институте САНИИРИ (г. Ташкент) и в институте механики МГУ (г. Москва) [4]. Исследования проводились как на физических (гидравлических) моделях, так и на математических. Основные выводы этих исследований:
      1.При уменьшении объема оползня уменьшается высота волн и объем перелива (табл.1. Составлена Ю.М.Казаковым в 1990 г).



Объем оползня

Математическая модель

Физическая модель

Км3

Высота волн, м

Объем перелива, млн.м3

Высота волн, м

Объем перелива, млн.м3

0,35

50

---

 

---

0,45

55

16

   

0,50

   

55-60

30-50

0,60

87

47

   

0,80

       

0,90

115

107

   

1,00

   

100-150

110-200

2,00

180

225

150-175

145-170




      2.С уменьшением высоты волны уменьшается и ее энергия. Например, при уменьшении амплитуды волн со 150 до 100 и 50 м энергия уменьшается в 3 и 12 раз. Пропорционально уменьшению энергии волн, уменьшается и масштаб разрушения завальной плотины.
      3.При объеме оползня 0.35 км3 и менее, высота волны будет 50 м (превышение пониженной части завальной плотины над озером 50-55 м) и никаких серьезных последствий не будет.
      Результаты моделирования вызывают целый ряд возражений. Первое -
      в зависимости от температуры воды изменяется ее вязкость, поэтому при одних и тех же условиях высота волны и объем перелива будут различны (в 1.5 раза) в зимний и летний периоды. Второе - они не проконтролированы моделированием уже известных и хорошо изученных катастрофических смещений оползней в водоемы. По результатам такого сопоставления необходимо было вычислить погрешность определения обоих параметров получаемых при данном способе моделировании, а их величины указывать в определенных пределах. Отсутствие этих сведений порождает недоверие к результатам моделирования в целом. Например, при аварии на водохранилище Вайонт в северной Италии вода была выжата на противоположный берег на высоту 260м, высота второй волны, прошедшей через плотину была равна 100 м, а объем оползня Ток (0.24 км3) был в 5 раз меньше Правобережного (1.25 км3). По мнению автора при больших скоростях смещения оползня (20-25 м/сек.) высота волны будет не менее, чем его вертикальная мощность.
      Поэтому к предлагаемым результатам моделирования нужно относиться как относительным, а не как к абсолютным. На основании полученных при моделировании данных можно утверждать, что если в результате применения описываемого способа уменьшить объем одновременно падающих в озеро блоков до 0.100 км3 и менее, то высота волн понизиться до 12-15 метров, а их энергия уменьшиться в 10 раз (по сравнению с безопасной волной высотой 50 метров). При этом скорость смещения была принята такой же, как у Усойского оползня. Можно предположить, что многократное воздействие таких волн на завальную плотину не вызовет ее разрушение. Если при реализации предлагаемого способа основной массив оползня будет расчленен на 20 блоков, то тогда средний объем блока будет равен: 0.75 : 20 = 0.0375 км3, или грубо 0.04 км3. При этом верхние уже разрушенные слои оползня будут расчленены на еще большее количество мелких блоков. А если еще в результате применения предлагаемого способа будет понижена скорость смещения оползневых отложений, то амплитуда волн будет еще меньше. В ходе проведения дальнейших исследований нужно провести новое моделирование волнового режима и в соответствии с полученными результатами оценить максимально допустимые объемы блоков.
      Поверхность смещения Правобережного оползня является плоскостью только в первом приближении. На представленных разрезах (рис.10,11,12) нанесены ее осредненные значения. При планировании формы и размеров блоков нужно учитывать изменение векторов наклона этой поверхности для того, чтобы блоки смещались по ней в максимально разных направлениях, сталкиваясь и мешая друг другу двигаться с большой скоростью.
      Как уже отмечалось, описанные выше особенности строения Правобережного склона можно использовать для частичной или полной его ликвидации. Возможны несколько десятков вариантов реализации этой идеи. Оптимальный из них можно будет выбран после исследований подводной части склона. Рассмотрим четыре варианта.
      Первый - провести комплекс мероприятий, обеспечивающих плавное смещение (или осыпание) в озеро верхней части оползня по промежуточным поверхностям с тем, чтобы создать банкет для повышения контрфорса склона. Он должен либо полностью исключить возможность смещение основного массива оползня, либо обеспечить очень медленное его погружение в озеро.
      Второй. Одновременно с выполнением мероприятий по первому варианту сместить в озеро самую верхнюю (толкающую) часть основного массива.
      Третий вариант. Расколоть основной массив на блоки разной величины и неправильной формы с тем, чтобы при землетрясении они начали двигаться по основной поверхности смещения, по возможности, в максимально отличающихся направлениях с тем, чтобы большая часть их кинетической энергии пошла на саморазрушение и замедление процесса смещения. После такой подготовки при землетрясении оползневой склон трансформируется в крупнообломочную осыпь естественным путем.
      Четвертый вариант - разрушение основного массива на блоки, послойное смещение и искусственная трансформация Правобережного оползня в крупнообломочную осыпь. Причем весь этот процесс необходимо сделать непрерывным.
      Первый вариант максимально простой и дешевый. Четвертый в десятки раз более сложный и дорогостоящий. Его целесообразно применить в случае самых неблагоприятных результатов дополнительных исследований. Ниже будут изложены предложения по ликвидации Правобережного оползня по четвертому варианту, самому трудному и дорогостоящему (Рис. 5,13).
      Основная задача - расколоть оползень на блоки и при этом не вызвать их смещения. Это предполагается сделать с помощью относительно небольших взрывов в скважинах, расположенных по границам блоков. Разделение оползня на блоки без их первоначального смещения нужно достигнуть корректировкой расстояний между скважинами, веса заряда ВМ и положения его в каждой скважине [12]. Это возможно при небольшом расстоянии между скважинами. Каждая скважина будет тампонироваться для исключения выброса по ее стволу и достижения максимальной сейсмической эффективности взрыва. Как уже отмечалось, отложения основного массива имеют более высокие прочностные свойства по сравнению с перекрывающими их верхними слоями. Поэтому заряды в каждой скважине целесообразно размещать в пределах основного массива, т.к. большую часть их энергии нужно затратить на его расчленение. При разрыве основного массива в первом и втором поверхностных горизонтах оползня возникнут вертикальные трещины и они также будут расчленены на блоки. Одновременно в верхних горизонтах возникнут трещины и разрывы, параллельные дневной поверхности. Т.е. в результате сейсмического воздействия они будут расколоты, вернее, раздроблены, на блоки как вертикальными, так и наклонными трещинами. Взрывы во всех скважинах будут выполняться одновременно. И в это же время с помощью взрывов на выброс в скважинах, расположенных в нижней части склона, будет сделана подрезка первого горизонта оползня. Раздробленные отложения первого горизонта в результате подрезки лишатся опоры и начнут смещаться в озеро в виде осыпи. Причем их смещение начнется в нижней части склона. Перемещаясь вниз к линии подрезки, отложения первого горизонта будут ускоряться, а затем, попадая на ненарушенные отложения этого же горизонта, не затронутые взрывом на выброс ниже зоны подрезки, снижать скорость смещения. При этом они постепенно срежут остатки верхнего слоя до глубины забоя скважин, с помощью которых выполнялась подрезка, и ослабят упор второго горизонта, после чего он также начнет смещаться. Смещение отложений второго горизонта приведет к ослаблению упора основного массива, который начнет медленно сползать в озеро, выдавливая со склона отложения уже образовавшегося банкета из сместившихся верхних слоев оползня. Процесс смещения отложений основного массива должен начаться с нижних блоков. Это нужно обеспечить соответствующим расчленением на блоки его толкающей части.
      Для проходки скважин предлагается изготовить по спецзаказу малую серию разборных буровых станков. Их количество будет зависеть от того, какой из вариантов ликвидации оползня будет выбран после окончания дополнительных исследований. Разработку конструкции станка и технологии скоростного без кернового бурения целесообразно поручить одному из специализированных СКБ.
      Разработка технологии и составление проекта взрывных работ также дело специализированной организации. Наиболее простой способ - насыпать в скважину ВМ в виде водостойкого гранулита. Затем досылать боевик из тротила, а потом засыпать скважину песком для исключения выброса. Возможно и применение современных дорогостоящих высоко бризантных ВМ. В этом случае длина заряда в скважине и его вес значительно уменьшатся. Не исключено также применение принципиально новых конструкций зарядов, действующих по принципу американских глубинных бомб. Применение новых более мощных высоко бризантных ВМ или глубинных зарядов новых конструкций позволит значительно сократить количество скважин и тем самым компенсировать затраты на их приобретение. Забои взрывных скважин должны достигать границы раздела сплошности (кровли коренных пород). При применении современных ВМ большой мощности вертикальные размеры заряда значительно сократятся. В этом случае размещать его нужно на забое скважины ближе к границе раздела сплошности.
      До начала работ по ликвидации оползня должны быть закончены все виды геофизических исследований, режимные геофизические измерения, бурение параметрических скважин. По этим материалам должны быть детально изучены структура оползня, упругие и прочностные свойства оползневых отложений, получены детальные планы изогипс каждой поверхности смещения, выявлены крупные трещины, определено положение участков, испытывающих аномальное сжатие и растяжение. Затем, руководствуясь полученной информацией и планом изогипс нижней (основной) поверхности смещения, определяется оптимальное положение и конфигурация блоков и, соответственно, положение профилей взрывных скважин.
      По многолетнему опыту Памирской геологоразведочной экспедиции п.о.Таджикгеология, проводившей бурение скважин и проходку штолен на высотах до 5500 м, по намеченному профилю на склоне будет строиться тракторная тропа. По этой тропе трактор перетащит станок в намеченную для проходки скважины точку. Буровую вышку, трубы, буровой инструмент и вспомогательное оборудование в начальные точки профиля будут завозиться на тракторном прицепе, а от одной скважины к другой переноситься вручную.
      В каждой скважине будут выполняться: стандартные каротажные исследования, вертикальное сейсмическое профилирование, плотностной каротаж (или измерения со скважинным гравиметром). При необходимости между скважинами будет выполняться сейсмическое и радио-просвечивание. После окончания геофизических исследований скважины будут консервироваться. По результатам скважинных исследований будут оперативно определяться прочностные свойства изучаемых отложений и корректироваться расстояния между скважинами.
      После выполнения всего объема буровых работ и скважинных исследований будет получен банк данных о строении и свойствах всего оползневого массива, Затем необходимо выполнить математическое моделирование процесса смещения в озеро массива, разбитого групповым взрывом на блоки. При этом будут определены высота возникающих в озере волн, уточнены вес и положение зарядов в скважинах. По результатам моделирования будет установлено: достаточно или нет пробурено скважин для решения поставленной задачи - разрыва оползневого массива на блоки и его медленного послойного погружения в озеро. При необходимости по результатам моделирования будут намечены и пробурены дополнительные скважины. После проходки дополнительных скважин и геофизических исследований в них, вновь выполняется моделирование. Только после получения удовлетворительных результатов можно приступать к погружению зарядов ВМ в скважины и их тампонированию. До взрыва необходимо временно понизить уровень воды в озере на 15-20 метров с тем, чтобы после погружения оползневых отложений в озеро он восстановился на прежней отметке. Понижение можно сделать двумя способами. Первый - путем усиления фильтрации воды через завальную плотину [8,10,13,15,17]. Второй - с помощью тоннельного водосброса из озера Шадау в речку Хурмахец - левый боковой приток реки Мургаб. Групповым взрывом основной оползневой массив будет разбит на блоки, а перекрывающие его и без того рыхлые отложения будут еще более разрушены многочисленными наклонными и вертикальными трещинами. От подрезки склона взрывами на выброс они начнут сыпаться в озеро и при этом будут срезать и разрушать нижнюю часть склона, создающую упор для основного массива. Затем начнут смещаться его блоки и Правобережный оползень трансформируется в крупнообломочную осыпь. Ее площадь будет равна 15-16 км2, а средняя вертикальная мощность 100-120 метров. Оптимальное время для искусственного смещения его в озеро - конец зимы, когда отмечается самая низкая температура и самая высокая вязкость воды. После ликвидации Правобережного оползня или до нее нужно ликвидировать Левобережный оползень объемом 0.15 км3. Он был открыт еще Преображенским И.А. в 1915 году [16] и с той поры висит над озером. После ликвидации обоих оползней необходимо проверить насколько изменился расход воды, фильтрующийся через завальную плотину и в случае необходимости принять меры к усилению фильтрации.
      Выше описан самый сложный и наиболее трудоемкий вариант ликвидации Правобережного оползня. В случае более благоприятных природных условиях эта задача будет более простой. В самом оптимистическом варианте она может быть сведена к подрезке с помощью взрывов в скважинах верхних горизонтов. После подрезки они как соскальзывающие (деляпсивные) консенквентные оползни сместятся по верхним границам раздела сплошностии и создадут банкет, обеспечивающий медленное и безопасное смещение основного массива Правобережного оползня в озеро при землетрясении.

      Краткие выводы

      1. Правобережный оползень по своей структуре - классический консенквентный. Он развивается в моноклинальной структуре по разрыву сплошности, связанному с кровлей ненарушенных пород. Выявленные инженерами-геологами оползневые блоки-пластины и другие рыхлые отложения перекрывают и маскируют его основной массив. Именно эти перекрывающие отложения, а не основной массив оползня, много лет визуально и виртуально изучали инженеры - геологи различных организаций и фирм. Трещины, которые в 1967 году, явились сигналом опасности, образовались в отложениях основного массива оползня. В районе этих трещин и выше по склону он перекрыт верхнечетвертичными и современными осыпями.
      2. В генетическом отношении Правобережный склон в целом представляет очень сложное образование. В пределах его есть три поверхности разрыва сплошности. При определенных условиях каждая из них может стать поверхностью как управляемого, так не управляемого смещения. Общий объем Правобережного оползня - не менее 1.25 км3. Средняя глубина захвата склона - 250 м, а максимальная - 350 м. Основной массив составляет 60-65% по объему и 70-75% по весу от Правобережного оползня в целом. Средняя вертикальная мощность чехла из разрушенных пород в пределах исследованного участка - 100 м. Его общий объем, включая СЗ и ЮВ блоки, - 0.5 км3.
      3. Правобережный оползень сместится в виде единого блока при землетрясении. Эпицентр землетрясения, вероятнее всего, будет расположен в северном Афганистане в районе города Джунр. Бомбардировки этой местности американскими глубинными бомбами в 2001 году при нелепой случайности могли вызвать землетрясение, сход Правобережного оползня и Сарезскую геоэкологическую катастрофу (Рис.1).
      Сценарий и последствия катастрофы детально описаны [11].
      4. Возникновение целой серии грандиозных оползней в районе Сарезского озера обусловлено уникальных тектоническим строением и сейсмической активностью района (см. рис.2). Глубинные гравитационные деформации, вызванные углублением долины реки Мургаб, имеют место, но не являются определяющими в развитии оползневых процессов. Картирование тектонических нарушений, выявление молодых интрузий, сейсмологические исследования в этом районе являются первоочередной задачей инженерно-геологических изысканий.
      5. Правобережный и другие грандиозные оползни, расположенные на южном склоне хребта Музкол (рис.3), вероятнее всего, приурочены к участкам, где интрузии палеогенового возраста прорвали более древние отложения сарезской свиты. Постоянное сейсмическое воздействие способствует их развитию и подготовке к обрушению.
      6. На Правобережном оползне необходимо проводить ежегодный сейсмический мониторинг для оценки степени подготовки его поверхностей разрыва сплошности к смещению.
      7. Несмотря на многолетнюю историю исследований ключевые вопросы Сарезской проблемы полностью не решены до сих пор. К таким вопросам относятся: строение Усойского завала и Правобережного оползня, исследование фильтрации воды и процессов кольматации верхнего бьефа завальной плотины, тектоническое строение и сейсмологические условия западной части Сарезского озера, мониторинг за подготовкой поверхности смещения Правобережного оползня к обрушению и сейсмическими событиями. Состояние дел во всех этих вопросах приблизительно одинаково. Геофизические работы выполнены, но не в полном объеме, т.к. геологические организации в то время были заказчиками геофизических работ и по своему разумению определяли какие исследования выполнять, а какие нет. При написании отчетов инженеры - геологи игнорировали оперативно полученные предварительные результаты геофизических исследований, полагаясь на визуальные наблюдения и интуицию. И это в районе, где пробурена всего одна скважина. Произошло это потому, что в то время геофизические исследования только начали внедряться в практику инженерно-геологических изысканий, а инженерные геологи не имели необходимых знаний для практического использования результатов геофизических исследований. Поэтому они не требовали от своих руководителей выполнения и финансирования тематических исследований по обработке геофизических материалов и переводу их на геологический язык. Выводы по всем принципиальным вопросам Сарезской проблемы сделаны на основании гипотез и предположений, основанных на визуальных наблюдениях и умозрительных заключениях. Фактический материал только мешал полету геологических фантазий. Поэтому результаты уже выполненных геофизических исследований остались не востребованными.
       Сейчас такой же консерватизм и не восприятие новых методов исследований характерен и для геологов: Швейцарской фирмы Штукки, агентства Сарез, группы реализации проекта Сарез в МЧС РТ, проекта Сарез Федеральной геологической службы США. Т.е. тех организаций, которые с 1997 года занимаются Сарезской проблемой. Они также подвержены соблазну "в приглядку" без серьезных работ и затрат решить эту сложнейшую задачу. Здесь уместно вспомнить, что трагедия на водохранилище Вайонт в 1963 году произошла из-за не качественного проведения изысканий. И там также геологи игнорировали результаты геофизических работ [23]. И дело, видимо, не в личностях, а в психологии людей, которые будучи серьезными специалистами в одной отрасли знаний, никак не могут поверить в потенциальные возможности другой. Мне кажется, что именно этот психологический фактор на протяжении многих лет был основным тормозом в изучении района Сарезского озера.
      8. Как это ни парадоксально, но благодаря консерватизму инженеров-геологов, в настоящее время материалы геофизических исследований, выполненных в период с 1975 по 1991 годы, являются своеобразным ресурсом. И когда здравый смысл восторжествует, их дальнейшая обработка с помощью современных компьютерных технологий и обобщение может позволить быстро и без больших затрат значительно увеличить объем информации по району Сарезского озера и, главное, составить обоснованные планы и грамотные проекты дальнейших исследований, которые необходимо проводить на современном научно-техническом уровне.
      9. Возможности маршрутных, аэровизуальных, аэрокосмических инженерно-геологических исследований в этом районе практически исчерпаны. Многолетние споры о структуре и объеме Правобережного оползня - яркое доказательство сказанного. Проводить в подобных условиях большой объем горных и буровых работ очень трудно и дорого. Поэтому на следующей стадии исследований нужно серьезное внимание уделить опережающим инженерным геофизическим работам. На первом этапе нужно срочно выполнить исследования методами сейсморазведки, гравиметровой и магнитной съемки, электроразведки, разведочной сейсмологии для решения четырех первоочередных задач:
      - изучение строения и прочностных свойств Северной и Центральной ослабленных зон Усойского завала;
      - прослеживание путей фильтрации воды в плане и выявление мест втока на верхнем бьефе завальной плотины, изучение строения верхового ее откоса и режима фильтрации воды;
      - изучение строения подводной части Правобережного оползневого склона, выявление и картирование скрытых трещин и разрывов, зон сжатия и растяжения, определение прочностных и динамических свойств оползневых отложений;
      - исследование глубинного строения западной части Сарезского озера, мониторинг и прогноз сейсмической опасности при понижении уровня озера.
      На втором этапе нужно провести проверку результатов геофизических исследований бурением и геофизическими работами в скважинах. Вопрос о целесообразности и необходимости выполнения перечисленных выше исследований в период с 1977 по 1991 годы поднимался неоднократно, но до практического их выполнения дело не дошло. Создается впечатление, что сейчас инженеры-геологи, занимающиеся проблемой Сарезского озера, стараются забыть об этих первоочередных задачах.
      10. Перечисленные выше задачи являются ключевыми. Без их решения категорически невозможна разработка реально обоснованной схемы любого проекта. Без решения этих вопросов не возможно объективно оценить масштабы предполагаемой катастрофы. Без решения этих вопросов нельзя правильно организовать режимные наблюдения и надежно прогнозировать ход процесса подготовки катастрофы. И, наконец, решение этих вопросов позволит подтвердить или опровергнуть многочисленные гипотезы о строении Усойского завала и берегов озера. Приходится только сожалеть о том, что широко разрекламированный проект Мирового банка "Cнижение риска ..." не предусматривает решение или хотя бы оценку указанных ключевых вопросов. При всей гуманности и благородстве поставленных Проектом задач (попытка создания системы оповещения и оказания первой помощи населению в случае катастрофы), само его название крайне не удачно. Оно дезориентирует международное сообщество, т.к. создает видимость работы по снижению риска прорыва вод Сарезского озера.
      11. За прошедшие 18 лет (с 1985 года, когда был закончен основной объем геофизических исследований) возможности геофизических методов, особенно электроразведки и разведочной сейсмологии, сказочно выросли. Определены цели и задачи исследований. Есть бесценный опыт многолетних геофизических работ в высокогорных районах Памира. Политическая обстановка в Таджикистане стабилизировалась. Все это позволяет закончить многолетние исследования и довести их до логического завершения. Необходимо только желание и возможность финансирования работ.
       12. Есть все основания надеяться на то, что результаты обработки материалов прошлых лет и исследований, выполненных на ключевых участках, позволят разработать несколько конкурирующих схем проекта приведения Сарезского озера в безопасное состояние. В настоящее время имеется много предложений по снижению уровня Сарезского озера для приведения его в безопасное состояние. Наиболее простые и дешевые из них [8,10,13,15,17]. Они позволяют путем усиления фильтрации воды через Усойский завал понизить уровень Сарезского озера на 40-50 метров. Но значительное понижение уровня воды (более 15-20м) в озере может вызвать землетрясение, спровоцировать сход оползня и ускорить катастрофу. До настоящего времени этот вопрос детально не изучен. Если в будущем, после выполнения новых детальных исследований, эти опасения подтвердятся, то на сегодняшний день наиболее простой, надежной и единственно возможной окажется описанная выше схема, по которой Правобережный оползень будет трансформирован в крупнообломочную осыпь.

      Благодарности и пожелания


      Автор выражает признательность за прочтение рукописи, предложения и критические замечания:
      - известному специалисту в области сложных взрывных работ, занесенному в книгу рекордов Гиннесса, инженеру-полковнику, кандидату технических наук, доценту, бывшему начальнику кафедры Военно-инженерной академии имени В.В. Куйбышева - В.С.Гаваза;
      - авторитетному сейсморазведчику и сейсмологу, главному научному сотруднику института экспериментальной геофизики объединенного института Физики Земли РАН, доктору физико-математических наук, академику РАЕН - А.Г.Гамбурцеву;
      - активному исследователю Сарезского озера, бывшему геологу ЮГГЭ (проработавшему на Сарезе с 1985 по 1992 год и сейчас живущему в США) Ю.М.Казакову;
      - многоопытному специалисту по изучению оползней, автору единственной работы по их искусственной активизации, ведущему научному сотруднику лаборатории экзогенных геологических процессов института ВСЕГИНГЕО, доктору технических наук - Г.П.Постоеву;
      - главному инженеру проекта "Комплекс мероприятий по приведению Сарезского озера в безопасное состояние (Первоочередные мероприятия)" Совинтервода (Союзгипроводхоза) Д.Н.Селяметову.
      Автор горячо и сердечно благодарит бывших работников Южной геофизической экспедиции п.о.Таджикгеология Ю.И.Нуйского, В.Н.Максимова, В.М.Перекопского за то, что они подарили ему свои результаты обработки сейсмологических материалов по территории Таджикистана и Афганистана (17 разрезов и карт). Автору особенно дорог тот факт, что выполнены они в Таджикистане, в трудные и голодные послевоенные годы (1993-1995гг) на высоком профессиональном уровне и чистом энтузиазме.
      Автор шлет привет и пожелания здоровья и успехов всем бывшим работникам Памирской (Гидрогефизической, ЮГФЭ), Инженерно-геологической (ЮГГЭ) и Топо-маркшейдерской (ТГСЭ) партий п.о.Таджикгеология, в разные годы принимавшим участие в выполнении комплексных исследований в районе Сарезского озера (с 1967 по 1991 год). Автор уверен в том, что квалифицированная обработка и анализ результатов этих исследований позволят наметить пути решения Сарезской проблемы и, если Правобережный оползень "подождет", помогут привести Сарезское озеро в безопасное состояние и защитить людей, проживающих в долинах рек Бартанг, Пяндж и Аму-Дарья.

      Литература

      1. Л.П.Винник, А.А.Лукк "Латеральные неоднородности верхней мантии под ПАМИРО-ГИНДУКУШЕМ". Ж-л "Физика Земли", №1, 1974 г, стр.9-21.
      2. А.Г. Гамбурцев "Сейсмический мониторинг литосферы". Москва, издательство "Наука", 200с.
      3. Г.А.Гамбурцев "Избранные труды". Москва, издательство АН СССР, 461 с.
      4. В.В. Лим, Ю. Акдодов., С.М. Винниченко "Сарезское озеро - грозный дракон Центральной Азии". НПИЦентр, г. Душанбе, 1997г. 53с.
      5. В.Д. Ломтадзе "Инженерная геология". (Инженерная геодинамика), Изд. Недра, 1977г., 479 с.
      6. А.А.Лукк. Л.П.Винник "Тектоническая интерпретация глубинной структуры Памира". Ж-Л "Геотектоника", №5,1975 г, с 73-80.
      7. В.Н.Никитин, А.П.Резниченко. "Опыт режимных наблюдений за состоянием оползня с помощью круговых сейсмических зондирований". Ж-л "Инженерная геология", 1979 г,№2, с.97-104.
      
      8. Л.П. Папырин "Основные закономерности фильтрации воды через Усойский завал". Таджик НИИНТИ, г. Душанбе, 1990г. С. 6-11.
      9. Л.П. Папырин "Результаты геофизических исследований оползней в районе Сарезского озера".Таджик НИИНТИ, г.Душанбе,1990г. С 1-5.
      10. Л.П. Папырин "Способ понижения уровня воды в Сарезском озере". Экспресс информация Таджик НИИНТИ, г. Душанбе, 1989г. С.1-3.
      11. Л.П.Папырин. "Сарезская катастрофа: геофизический прогноз". Сборник "Геофизика XXI столетия: 2001 год", издательство "Научный мир", Москва, 2001 год, с. 183-194.
      12. Л.П.Папырин "Грозный "дракон" Центральной Азии". Ж-л "Наука в России", №1, 2002 год, с.42-52.
      13. Л.П.Папырин, А.Г.Гамбурцев. "Режим гидрологических показателей в районе Сарезского озера (Центральный Памир)", "Атлас временных вариаций природных, антропогенных и социальных процессов", издательство "Янус-К", Москва, 2002 год, с.399-408.
      14. Л.П.Папырин "Способ понижения высоты и уменьшения энергии волн в глубоком водоеме, при обрушении в него оползневого массива". ЕВРАЗИЙСКИЙ ПАТЕНТ № 002565. Выдан 27 июля 2002 года.
      15. Л.П.Папырин "Способ стабилизации и понижения уровня воды горного завального озера". ЕВРАЗИЙСКИЙ ПАТЕНТ № 003627. Выдан 28 августа 2003 г..
      16. И.А. Преображенский "Усойский завал". Материалы по общей и прикладной геологии. В14, 1920г. 21с.
      17. Г.П. Постоев, Л.П. Папырин "Способ понижения уровня воды горного завального озера". Патент СССР № 177499. Заявка № 485937 от 22 июня 1992г. Приоритет изобретения - августа 1990г.
      18. Г.П.Постоев "Искусственная активизация оползней", издательство Недра, Москва, 1989 год, 134 с.
      19. В.С.Федоренко, Ш.Ш.Деникаев, В.В.Лим "Основные инженерно-геологические аспекты проблемы Сарезского озера", ж-л "Инженерная геология", №3а, 1981 год, стр.70-80.
      20. В.С. Федоренко "Горные оползни и обвалы, их прогноз". Издательство Московского университета, 1988г. 211 с.
      21. А.И.Шеко, А.М.Лехатинов "Современное состояние Усойского завала и задачи дальнейших исследований". Материалы начно-технического совещания по вопросам методики изучения и прогноза селей, обвалов и оползней. Душанбе, 1970 год, с 219-223.
      22. Г.А. Шпилько "Землетрясение 1911 года на Памире и его последствия". Известия Туркестанского отдела Русского географического общества, г.Ташкент, 1914 г.Т 50. Вып.1-11. с.69-94.
      23. Т. Уолтхем "Катастрофы, неистовая земля". Перевод с английского. Изд. Недра, 1982г., с. 85-90.


      Список рисунков

      1. Схема расположения эпицентров землетрясений (на глубинах от 100 до 200 км) на территории Таджикистана и Афганистана 100 до 200 км. Использованы события с 1990 по 1992 год. Составили: Ю.И.Нуйсков, В.Н.Максимов, В.М.Перекопский в 1993-1995 годах.
      2. Схема развития древних оползневых завалов на Памире. (Составлена Л.П.Папыриным в 1991 году по материалам С.М. Винниченко и В.В.Лима).
      3. Схема развития крупных оползней в районе Сарезского озера. (Составлена Л.П. Папыриным в 1991 году по материалам Ю.Акдодова, В.В.Лима, Ю.М.Казакова).
      4. Схема формирования оползней в головной части Сарезского озера. В.С Федоренко, Ш.Ш.Деникаев, В.В.Лим, 1981 год.
      5. Схема расположения Правобережного участка сейсмических исследований 1983-1985 годов. Л.П.Папырин, 2003 год.
      6. Схема расположения профилей сейсморазведки 1983-1985 годов на Правобережном участке. Л.П.Папырин, 2003 год.
      7. Фотопанорама Правобережного участка с элементами инженерно-геологического дешифрирования, выполненного В.С.Федоренко, 1980 г. Фото А.Г.Прокопьева.
      8. Схема максимальных значений углов наклона кровли коренных пород и поверхности смещения Правобережного оползня. Л.П.Папырин, 2003 год.
      9. Расчетные сейсмические разрезы по линиям X-X. Участок Правобережный. Результаты повторной обработки материалов сейсморазведки, выполненной в 1983-1985 годах. Л.П.Папырин, 2003 год.
      10. Расчетные сейсмические разрезы по линиям Y-Y. Участок Правобережный. Результаты повторной обработки материалов сейсморазведки, выполненной в 1983-1985 годах. Л.П.Папырин, 2003 год.
      11. Расчетный сейсмический разрез по профилю 1000Х-1000Х. Результаты повторной обработки материалов сейсморазведки, выполненной в 1983-1985 годах. Л.П.Папырин, 2003 год.
      12. Схематические разрезы по линии I-I в западной части Сарезского озера до и после смещения Правобережного оползня. Л.П.Папырин, 2003 год.
      13. Схематические разрезы по профилю I-I при ликвидации Правобережного оползня. Послойное смещение оползня, разбитого на блоки. Л.П.Папырин, 2003 год.


      Список фотографий

1. Кон-Тики сейсморазведчиков МГУ им. М.В.Ломоносова на Сарезском озере. Бухта в устье реки Лянгар около метеостанции Ирхт. Фото Л.П.Папырина, август 1977 г.

2. Левый берег Сарезского озера (над мысом Лагерный). Геологи (справа налево) Ш.Ш.Джалилов, В.С.Федоренко, Ш.Ш.Деникаев, В.В.Лим рассматривают панораму правого берега и спорят о его строении. Фото Л.П.Папырина, сентябрь 1979 года.

3. На переднем плане водораздельная гряда Усойского завала, его основной массив и поверхность обратного смещения. Слева Сарезское озеро, справа озеро Шадау. Вдали левый борт (отложения оползня Мургаб по В.С.Федоренко). Крутая эрозионная поверхность. Гребень водораздела между Сарезским озером и троговой долиной (Плато Марджанай). Фото Л.П.Папырина, 1984 г.

4. Та же часть левого берега, но снимок сделан с правого берега Сарезского озера. За гребнем водораздела троговая долина (плато Марджанай). В левом нижнем углу мыс Лагерный. Фото Л.П.Папырина, 1984 г.

5. Троговая долина в отложениях оползня Мургаб (по В.С.Федоренко). Вид со стороны Сарезского озера. Точка съемки находится над мысом Лагерный. Фото Л.П.Папырина, 1984 г.

6. Правобережный склон. Розовое пятно в левой верхней части снимка - обнажения интрузии палеогеновых гранитов (в центре ниши оползня Мургаб по В.С.Федоренко, см.рис.4). Фото Л.П.Папырина, 1983 г.

7. Северо-западный массив (по В.С.Федоренко). Видны торцы сместившихся блоков-пластин. Розовое пятно в левом верхнем углу -обнажения интрузии палеогеновых гранитов. Фото Л.П.Папырина, 1983 год

8. Юго-восточный оползневой блок (по В.С.Федоренко). Фото Л.П.Папырина, 1983 год.

9. Трещины в верхней части Правобережного склона - основной сигнал опасности. Фото Л.П.Папырина, 1982 г.

10. Левый берег Сарезского озера, мыс Лагерный. Группа специалистов п.о.Таджикгеология, которая решала бурить или не бурить скважину на Правобережном склоне. Слева направо стоят: Ю.Н.Гонтарев, Н.Н.Рябоконев, В.А.Лим, В.В.Кубасов, В.П.Зуев, Н.С.Огнев, П.А.Погребной. Вдали заснеженный Правобережный оползень и южный склон хребта Музкол. Фото Л.П.Папырина, март 1985 года.

11. Попытка завести снегоход на льду Сарезского озера. Фото Л.П.Папырина, март 1985 года.

12. Буровой мастер В.В.Кубасов. Фото Л.П.Папырина, март 1985 г.

13. Снимок сделан с самой верхней части Правобережного оползня. на переднем плане вертолетная площадка (абсолютная отметка 4000 м), вернее, "пупок" в верхней части СЗ блока, на который может приземлиться только вертолет, пилотируемый летчиком самой высокой квалификации. Внизу Сарезское озеро. Вдали перемычка между озерами. Справа Усойский завал (его передовой вал и основной массив). Слева фрагмент эрозионной поверхности левого берега (отложения оползня Мургаб по В.С.Федоренко). Расстояние от вертолетной площадки до перемычки между озерами 5 км. Еще дальше озеро Шадау, его левый борт и левое примыкание Усойского завала. Направление снимка почти совпадает с направлением створа профиля I-I на рис.5. Фото Л.П.Папырина, 1979 год.

14. Вид с Правобережного склона с высоты 4600 м на Сарезское озеро, залив Ирхт, долину реки Лянгар, Северо-аличурский хребет. На переднем плане справа отложения Ирхтского завала - плотины последнего Прасарезского озера. За заливом столица Сареза - метеостанция Ирхт (растояние до нее от точки съемки 8 км и поэтому ее домика не видно) и место базовых лагерей всех экспедиций. Там же главный транспортный узел Сареза: самая первая и основная вертолетная площадка, пристань и начало тропы на перевал Лянгар в Северо-аличурском хребте. По этой тропе на озеро приходили первые исследователи и вьючные караваны для снабжения метеостанции. Фото Л.П.Папырина, 1976 год


© Папырин Л.П., © ИА "Фергана.Ру"
Перепечатка и использование материалов возможны только с разрешения владельцев авторских прав.

Ferghana.Ru >> Sarez