Отмеченные особенности строения оползня Шерман говорят о сложном механизме его образования. Прежде всего очевидно, что при ударе о подножие «Раздробленной вершины» оползень был подброшен вверх, поднялся над землей и устремился вперед уже в виде плотной обломочной массы. В момент «приземления» на ледник она, как это обычно бывает в таких случаях, захватила и сжала подушку воздуха и вместе с ним большой объем снега. Снежно-воздушная смесь под обломками, упавшими к тому же на гладкий лед и плотный фирн, облегчила стремительное скольжение каменной лавины и ту пока загадочную дифференциацию вещества в движущейся с огромной скоростью обломочной массе. Вода и грязь, играющие роль смазки в основании оползней в других случаях, здесь исключаются из-за низкой температуры.
Обломочная масса скользила, очевидно, в виде единого гибкого подвижного пласта, а не текла по типу вязкой жидкости. Это подтверждается тем, что рельеф ледника отражен в конфигурации поверхности застывшей каменной лавины. Она накрыла его как плащом, в складках которого и отразились неровности ледовой основы. Если бы лавина не скользила над ледником и не облекла его после исчезновения воздушной подушки, а двигалась, соприкасаясь с его поверхностью, то все неровности льда были бы срезаны и выпаханы. Кроме того, в каменном потоке, бешено несущемся по поверхности ледника, невозможно было бы сохранение мха и почвенного слоя на гранях скальных блоков. Это возможно только при плавном скольжении потока, летящего над ледником, без истирания и дробления глыб.
Продольные желоба, о которых велась речь, могли возникнуть за счет линейных прорывов снежно-воздушной смеси сквозь тело лавины, расчленивших ее на отдельные части. Можно предположить и то, что обломки аргиллитов, венчающие обычно валы, как более легкие по сравнению с массивными песчаниками и гранитогнейсовыми валунами, играли роль своеобразной «пены» в скользящем и волнующемся грунтовом потоке.
Наконец, пока необъясним механизм образования многих сотен рыхлых конусов с валунными ядрами. Возникновение их за счет возможного последующего протаивания льда, вероятно, исключается. Покрытие ледника толстым слоем обломков предохраняет его от деградации.
Оползень в каньоне Гро-Вентр
23 июня 1925 г. на юго-западе американского штата Вайоминг в долине р. Гро-Вентр, прорезающей Скалистые горы, сформировался один из крупнейших оползней Америки.
Река Гро-Вентр является важным притоком р. Снейк и впадает в нее ниже по течению в 32 км от оз. Джексон. Здесь, в 64 км от южной границы Йеллоустонского национального парка, и произошли события, о которых пойдет речь.
С южного борта каньона Гро-Вентр, со склона Овечьей горы, сорвалось 45 млн. м3 скальных пород. Отрыв произошел на высоте 2700 м над уровнем моря, в месте, расположенном на 660 м выше уреза реки. Сорвавшись с такой высоты, клиновидный блок песчаников с густым сосновым лесом на большой скорости заскользил вниз по склону. Пройдя путь в 2,5 км, оползень рухнул в долину Гро-Вентр и, перегородив ее, создал естественную плотину длиной 2,4 км, шириной по основанию до 800 м и высотой до 75 м.
Очевидцы рассказывают, что оторвавшаяся часть склона Овечьей горы смещалась целиком, не дробясь. Как единая «волна», каменный вал накатился на противоположный северный борт каньона Гро-Вентр, взметнувшись на высоту до 105 м. Ударившись о красные утесы северного берега реки, каменный вал частично отскочил назад, не изменив волнообразной формы движения. Хозяин ранчо мистер Хафф, едва не поплатившийся жизнью за свое любопытство, так рассказывал о происшедшем: «Утром я работал на своем поле в полумиле от центра оползневого района. Я обратил внимание на трещины у основания холма и несколько обвалов вдоль холма, некоторые с небольшой дом. Я заметил также просачивание воды у основания холма; осыпание и просачивание прослеживались вдоль отрезка в полмили. В 2 часа дня я наблюдал движение значительной части склона горы. В 4 часа я ехал на лошади вниз к оползню в поисках скота и, привлеченный движением холма, заинтересовался тем, что происходит. Внезапно сорвавшись, склон высотой 30–40 футов на южной стороне реки стал катиться вниз; затем с шумом сорвалась вся сторона горы, развернулась веерообразно и покатилась вниз с большой скоростью. Я развернул лошадь и помчался на полном скаку вверх по реке, меняя направление дважды, чтобы не попасть под надвигавшуюся массу из породы, деревьев и земли. И только хорошая лошадь спасла меня от смерти. Все это длилось минуты полторы». Другой свидетель, мистер Вильям Кард, считает, что движение оползня длилось 4–5 минут. Таким образом, скорость смещения оползня на разных участках его пути могла изменяться от 30 до 100 км/ч.
Геологическая и геоморфологическая ситуация в районе оползня Гро-Вентр сравнительно проста. Склон Овечьей горы сложен известняками, на которых залегают песчаники, подстилаемые пластичными глинами. Пласты перечисленных пород наклонены в сторону реки под углом 15–21°. Такой же угол наклона имеет и поверхность склона. Лишь в районе тыловой стенки отрыва оползня наклон этой поверхности увеличивается до 30–45°. Это немаловажное обстоятельство, ибо при более пологом, чем склон, залегании пластов создается возможность выдвижения и нависания отдельных блоков над склоном с их последующим обрушением.
Для формирования крупного оползня, подобного Гро-Вентр, необходимо было стечение особых обстоятельств.
По мнению Франка Б. Эмерсона, две главные причины обусловили появление этого оползня. Первая из них — землетрясение. Сейсмические толчки ощущались жителями как непосредственно перед оползнем, так и спустя два дня после него. Вторая причина — сильные снегопады и ливневые дожди, прошедшие весной и обильно пропитавшие влагой верхние почвенные горизонты. По трещинам отдельности вода конечно же проникла во всю толщу пород, слагающих склон Овечьей горы, и достигла глинистых прослоев, подстилающих и пронизывающих известняки, песчаники и сланцы.
Одного или нескольких таких глинистых водоупоров оказалось достаточно, чтобы сыграть роль пластичной смазки в подошве оползня. Землетрясение окончательно нарушило устойчивость склона, и он пришел в движение.
Оползневая плотина, перегородившая каньон Гро. Вентр, состояла из раздробленной массы упомянутых пород. Их обломки нередко достигали размеров большого дома. Течение реки было остановлено на 12 дней. Возникло подпрудное озеро длиной 6,5 км шириной около 800 м, глубиной до 60 м и площадыо 44,5 млн. м2, первоначально вместившее в себя 79 млн. м3 воды. Озеро наполнялось; появилась опасность прорыва дамбы-плотины и внезапного наводнения, которая, к сожалению, реализовалась много позже. А в то время, спустя две недели после оползня, в нижней части плотины началась утечка воды, которая затем увеличивалась, по мере того как поднимался уровень водного зеркала. 14 июля, когда этот уровень находился всего в 1,5 м от вершины насыпи и казалось, что прорыв неизбежен, через плотину стал фильтроваться нормальный сток, равный притоку в озеро.
Так продолжалось в течение двух лет, и никто уже не сомневался в прочности плотины, тем более что прогнозы некоторых инженеров на этот счет были обнадеживающими. Справедливости ради следует заметить, что еще в 1925 г. Герман Стэблер указал на то, что в период половодья впадина озера может быть заполнена до точки перелива и тогда в ней будет запружено около 200 млн. м3 воды. Образование канала прорыва в верхней части плотины глубиной всего 7,5 м привело бы к спуску по меньшей мере 58 млн. м3 воды. Тогда же было предсказано, что внезапное освобождение такого количества воды хотя и не разрушило бы плотину, но неизбежно вызвало бы спуск озера не менее чем на 15 м и разрушительное наводнение.
Зимой 1926/27 г. сильные снегопады обрушились на район Джексон-Хоул, в том числе на горы Гро-Вентр. Быстрое таяние снега и обильные дожди в мае 1927 г. вызвали резкий подъем уровня воды в подпрудном озере.