ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
  • Адміністративне право
  • Арбітражний процес
  • Архітектура
  • Астрологія
  • Астрономія
  • Банківська справа
  • Безпека життєдіяльності
  • Біографії
  • Біологія
  • Біологія і хімія
  • Ботаніка та сільське гос-во
  • Бухгалтерський облік і аудит
  • Валютні відносини
  • Ветеринарія
  • Військова кафедра
  • Географія
  • Геодезія
  • Геологія
  • Етика
  • Держава і право
  • Цивільне право і процес
  • Діловодство
  • Гроші та кредит
  • Природничі науки
  • Журналістика
  • Екологія
  • Видавнича справа та поліграфія
  • Інвестиції
  • Іноземна мова
  • Інформатика
  • Інформатика, програмування
  • Історичні особистості
  • Історія
  • Історія техніки
  • Кибернетика
  • Комунікації і зв'язок
  • Комп'ютерні науки
  • Косметологія
  • Короткий зміст творів
  • Криміналістика
  • Кримінологія
  • Криптология
  • Кулінарія
  • Культура і мистецтво
  • Культурологія
  • Російська література
  • Література і російська мова
  • Логіка
  • Логістика
  • Маркетинг
  • Математика
  • Медицина, здоров'я
  • Медичні науки
  • Міжнародне публічне право
  • Міжнародне приватне право
  • Міжнародні відносини
  • Менеджмент
  • Металургія
  • Москвоведение
  • Мовознавство
  • Музика
  • Муніципальне право
  • Податки, оподаткування
  •  
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

         
     
    Деякі особливості формування підводних каньйонів на континентальному схилі Східної Камчатки
         

     

    Географія

    Деякі особливості формування підводних каньйонів на континентальному схилі Східної Камчатки

    Ю.О. Єгоров

    Розглянуто особливості морфології дна і будови осадового розрізу на шельфі і континентальному схилі Камчатського і Авачинська заток (Східна Камчатка) в зв'язку з процесами підводного оползнеобразованія, а також в контексті їхнього можливий зв'язок з генерацією хвиль цунамі. У основу статті покладено оригінальні результати геолого-геофізичного вивчення акваторій, отримані в 38, 39 і 41 рейсах НИС "Вулканолог" (1990-1991 рр..). Основна увага приділена будові верховий каньйонів, характеру міграції осадового матеріалу на шельфі і континентальному схилі, а також вивчення ряду геологічних особливостей розрізу осадовою товщі в бортах підводних каньйонів, які, як передбачається, сприяють виникненню і протіканню зсувних процесів.

    Вступ

    Одна з найбільш характерних особливостей морфології дна на континентальному схилі і шельфі північно-західній частині Тихого океану - широкий розвиток підводних каньйонів, які є шляхами транспортування теригенно матеріалу [14,22,25 і др.]. Значна частина транзитного осадового матеріалу, щорічні обсяги винесення якого вимірюються тисячами км3 [26], накопичуючись на континентальному схилі, знаходиться в стані нестійкої динамічного рівноваги. Така ситуація в сукупності з розвитком інтенсивних ерозійних явищ і високою сейсмічністю регіону призводить до повсюдного прояву літодінаміческіх процесів, головним чином у вигляді підводного оползнеобразованія.

    Райони і методи досліджень        

                

    Рис. 1     

    В Як об'єкти дослідження сучасних обвально-зсувних процесів було обрано північно-західне відгалуження Камчатського каньйону в північній частині Камчатського затоки і його обрамлення, а також північна частина Авачинська затоки (врізка на рис.1). Вибір районів проведення досліджень визначався двома основними причинами. По-перше, незважаючи на порівняно добру вивченість акваторій Камчатського і Авачинська заток [8,10,13,22], в процесі морських геолого-геофізичних робіт з борту НІС "Вулканолог" в північно-західної частини Камчатського і в північній частині Авачинська заток вперше були виявлені ділянки морського дна, що характеризуються специфічними особливостями будови осадового чохла [17,34]. При інтерпретації отриманих даних на тут було встановлено широке розповсюдження підводних обвально-зсувних процесів. По-друге, узбережжя Камчатського і Авачинська заток і сусідніх з ними акваторій є одним з цунаміопасних районів північно-західного обрамлення Тихого океану; в історичний час цунамі відзначалися тут неодноразово [4,7,23,24]. У той же час, є всі підстави вважати, що деякі з цих подій не пов'язані з цунамігеннимі землетрусами, і можуть мати інший генерує джерело [16].

    В процесі набортних дистанційних досліджень проводилися безперервне ехолотірованіе, сейсмопрофілірованіе і гідромагнітная зйомка по ортогональної лінійної сітці з відстанню між профілями близько 1 морської милі з загущенням профілів до 0,3-0,5 милі на ділянках деталізації. Ехолотірованіе велося двома приладами: Kajodenki WD-110M з центральною частотою 12,5 кГц і JCR JVF-820C з частотами 28 і 200 кГц. При сейсмопрофілірованіі застосовувався одноканальний іскровий розрядник з періодом випромінювання від 4 до 1 с і центральної сейсмічної частотою 75 або 150 Гц. Реєстрація отриманого відбитого сигналу проводилася в аналоговій формі.

    Набортние геологічні роботи включали відбір зразків донних драгами, дночерпателямі і грунтовими трубками. У лабораторних умовах проводилися різноманітні дослідження піднятих зразків, що включали мікрофауністіческій (діатомових), мінералогічний, хімічний та ізотопний аналізи. Попередні повідомлення, включають окремі отримані результати, були опубліковані раніше [17,27,34].

    Морфологія дна північної частини Камчатського затоки.

    Північну частина Камчатського затоки (рис.1) складають порівняно мілководні континентальні мілини, звернені всередину затоки і що простежуються з плавними перегинами до глибини 420 м. У пологих прогину цього схилу розташовуються підводні каньйони, найбільшим з яких є субмеридіональна орієнтований Камчатський каньйон. Долина каньйону має кілька коленообразних вигинів, що підкреслюють його приуроченість до зони перетину розривів субширотного і субмеридіонального простягання. Дно каньйону являє собою складне поєднання ерозійних і акумулятивних форм, розділених своєрідними "вододілами". Основне русло каньйону характеризується V-подібною формою з вираженою асиметрією схилів [10,21].

    Морфологія дна в районі ділянки деталізації робіт у верхів'ях каньйону (Західної долини по [10]) істотно відрізняється від сусідніх з ним припливів і відгалужень. Якщо практично всі притоки північній частині каньйону мають V-подібну форму, а їх русло часто змінює напрямок, то вивчений ділянка являє собою витягнуту коритоподібного (U-образну) долину довжиною 15 км і шириною 2-4 км. Борта долини ОСЛ        

                

    Рис. 2     

    ожнени серіями уступів і зсувних ступенів, а висота схилів коливається від 200 до 350 м при крутості до 30њ (рис.2). Щодо плоске дно каньйону має нахил близько 3o в південно-східному напрямку, що відповідає падіння поверхонь нашарування верств осадового чохла.

    Порівняно круті схили каньйону, висока сейсмічність регіону, а також широкий розвиток геологічних процесів, що сприяють порушенню суцільності осадового розрізу, є передумовами інтенсивного оползнеобразованія. Про високу ступеня опрацювання бортів і дна вивченого ділянки каньйону зсувними процесами однозначно свідчать морфологічні ознаки. У результаті сходу численних обвалів верхів'я каньйону в плані мають округлі обриси і нагадують зсувній цирк. Зсувні тіла різного розміру простежуються на сейсмограмою як на стінках (висячі зсуви), так і на дні каньйону, перегороджуючи його (рис.2). Наявність різномасштабних зсувних тіл, перегородка дно підводних каньйонів, є характерною особливістю шельфу та континентального схилу Східної Камчатки [10,15,22]. При цьому обсяг зсувних тел може сягати кількох кубічних кілометрів і десятків кубічних кілометрів. Так, наприклад, південна частина Камчатського каньйону відокремлена від основного русла великим оползшім масивом опадів обсягом понад 5 км3, утворили своєрідну дамбу [10]. З активним характером обвально-зсувних процесів на стінках каньйону в досліджуваному районі, очевидно, пов'язаний підвищений мікросейсміческій фон на частотах 0,15 - 0,40 Гц, що фіксується наземними сейсмостанція [13-15].

    Будова і склад осадовою товщі північної частини Камчатського затоки

    Північна частину шельфу Камчатського затоки є зоною акумуляції осадового матеріалу, що виноситься р. Камчатка - найбільшою річкою півострова. Твердий сток р.Камчатка, що становить зараз близько 2,4 тис. т на рік [10], в великою мірою визначається перенесенням твердих продуктів еруптивної діяльності вулканів Ключевський групи. Крім того, річка переносить значну кількість органічного матеріалу, великомасштабне поховання якого відбувається в пухких відкладах шельфу [З].        

                

    Рис. 3     

    Видима в сейсмічної зображенні потужність осадового чохла на вивчений ділянці порівняно невелика - 100-150 м, і лише на окремих ділянках розріз читається до глибини 200-250 м. осадова товща добре стратифікована. За даними геологічного випробування та аналізу сейсмограмою розріз опадів, складають борту каньйону, представлені переслаіваніем піщаного, гравійного і мулистого матеріалу, що має різні плотностние характеристики. Характерною особливістю цього розрізу є наявність витриманих за площею Високоамплітудний відображає кордону в нижній частині розрізу (рис.2), яка, очевидно, відповідає переслаіванію ущільнених тонкослоістих опадів. Це припущення підтверджується матеріалами драгірованія і відбору проб дночерпателем. З інтервалу глибин 185-250 м, де згадана межа виходить на поверхню морського дна, були підняті темно-сірі, місцями майже чорні гумусірованние глини напівтвердий консистенції, які перешаровуються з щільними сірими глинами і суглинками з великою кількістю вкраплень органіки різної величини. Фауністичні визначення [17] дозволяють віднести ці освіти до пізнього плейстоцену-голоцені.        

                

    Рис.   4     

    На початок по розрізу вище згаданого горизонту залягає шарувата разнокомпетентная товща, представлена (за даними випробування дночерпателямі) глинистими іламі з текучої консистенцією і максимальною вологістю, перешаровуються, у свою чергу, з пачками щільніших суглинків. Опади, що обрамляють каньйон, порушені сбросообразующімі розломами і тріщинами відриву, частина з яких перекриті шаром верхнечетвертічних відкладень невеликої потужності (рис.3). До тріщин відриву приурочені газові виходи різної інтенсивності, які впевнено фіксуються на ехолотних записах (мал.4.). Відмінність в гранулометричним і матеріальному складі між окремими компонентами осадового розрізу пояснюється тим, що характер матеріалу, що виноситься р.Камчатка, значно змінювався протягом геологічного часу головним чином в залежності від кліматичних умов. У період верхнеплейстоценового похолодання в межах сучасного шельфу Камчатського затоки були сформовані торфовища різної потужності і протяжності [6], які при підвищенні рівня моря були поховані під верхнеплейстоцен-голоценових дельтовими відкладеннями р.Камчатка.

    Рельєф дна північної частини Авачинська затоки        

                

        

    В цілому шельф північній частині Авачинська затоки (мал. 5) має плоску, слабонаклонную поверхню, яку можна розділити на три інтервали. У інтервалі глибин 50-100 м ухил дна складає близько 0,3 o в південно-східному напрямку. Поверхня дна в цьому інтервалі глибин порушена в верхів'ях Авачинська каньйону (поблизу Халактирского пляжу), де вплив ерозійних процесів помітно починаючи з глибин близько 60-70 м, а також на південь від Шіпунского півострова. Тут відзначені деформації поверхні шельфу, які, ймовірно, приурочені до зон тектонічних, у тому числі і розривних порушень північно-західного і субмеридіонального простягання. В інтервалі глибин 100-150 м ухил дна зростає до (0,40-0,50), у східній частині району чітко помітні ерозійні і, можливо, тектонічні долини, трасуючі розломи північно-західного і субмеридіонального простягання. Починаючи з глибин 150-200 м (а для верховий Авачинська каньйону - з 100 м) ухил дна різко зростає до першого, іноді до декількох градусів. Цей перегин в рельєфі дна відповідає зовнішньої бровки шельфу. Для західної частини району положення зовнішньої бровки шельфу контролюється процесами підводної ерозії, вираженими розгалуженою мережею ерозійних долин у верхів'ях Авачинська каньйону. Для східних ділянок зовнішня брівка шельфу сформована процесами бічного нарощування в період низького стояння рівня океану.

    Коротка характеристика будови осадового чохла на шельфі Авачинська затоки        

                

        

    Дно північній частині Авачинська затоки складено неконсолідований відкладеннями, потужність яких на більшій частині площі не встановлена через інтенсивні ревербераційні перешкод або обмежену глибину методу.

    Структура неконсолідованих відкладень на шельфі північній частині Авачинська затоки свідчить про те, що їхнє формування було обумовлено інтенсивним зносом уламкового матеріалу з узбережжя, що обрамляє Авачинська затока, в тому числі і з Шіпунского півострова. Важливу роль у формуванні осадових комплексів Авачинська затоки грає твердий стік річок і струмків. Найбільший внесок вносить твердий стік р.Наличева і річок, що впадають в затоку в районі Халактирского пляжу. Звідси йшло нарощування дельтових відкладень у вигляді сигмовидної осадових тіл по схемою бічного нарощування.

    В структурі осадовою товщі чітко простежується зони підвищеної газонасиченості, розташовані над акустичним фундаментом (рис.6 А, Б), до яким, в свою чергу, тяжіють ділянки з нестійкими блоками опадів і молоді ерозійні врізи (рис.7 В, Г). Підвищена газонасиченості опадів встановлена за наявності на сейсмічної запису характерних аномалій, в основному амплітудних ( "яскраві плями") (див. рис.6). Зони підвищеної газонасиченості тяжіють до типових газовим пасток трьох типів: виклинювання пластів, ділянкам з антиклінальними заляганням шаруватої товщі і зон скидів або взбросов, які "запечатують" пласти-колектори.        

                

    Рис. 7     

    Як видно на рис.7 В, ерозійні форми на дні Авачинська затоки неодноразово піддавалися заповнення осадковим матеріалом, потім виникали нові ерозійні врізи. На дослідженому ділянці можна виділити три типи ерозійних форм: V-подібні, U-подібні та зони пластових оползаній. V-подібні врізи, як правило, відносяться до молодих притоках каньйону, які прорізають осадові комплекси на порівняно невелику глибину. U-подібні форми формуються в результаті зростання V-подібних ерозійних вріз до глибини залягання акустичного фундаменту, і потім розширення долини вздовж поверхні літіфіцірованних опадів або кристалічного фундаменту. Пластові оползанія розвиваються по флюідонасищенним пластів осадовою товщі в бортах каньйону.

    Дані гідромагнітной зйомки свідчать про те, що в межах ділянки досліджень спостерігається позитивна аномальна зона С-З напряму. Аномалія не контрастна і, можливо, має продовження на суші. Найбільші значення, до 2,5 МЕ, зафіксовані в місцях виходу на поверхню морського дна акустичного фундаменту поблизу мису Шіпунскій. На південь від мису значення магнітного поля плавно зменшуються і при глибинах моря 500-800 м мають значення 0,5-0,7 МЕ. У місцях, де потужність опадів збільшується, значення магнітного поля плавно зменшуються, проте залишаються позитивними. Регіональні тектонічні порушення (розломи) С-З і субширотного напрямків в магнітному полі виражені чітко, Оперяють розломи в магнітному полі практично не фіксуються.

    Фактори, що впливають на гравітаційну стійкість схилових опадів в досліджуваних районах

    В процесі проведених робіт увагу привернули ті особливості структури осадового чохла району досліджень, які можна інтерпретувати як фактори, що сприяють формуванню і переміщення підводних зсувів. Дослідження включало оцінку гравітаційної стійкості підводних схилів, засновану на даних про склад, будову та фізико-механічні властивості схилових опадів, а також аналіз геологічних явищ, які призводять до порушення суцільності осадового чохла і формуванню зсувних тел кінцевого об'єму. Особливу увагу привернули деякі геологічні чинники, що сприяють створення умов для динамічного переміщення великих об'ємів неконсолідованих опадів вздовж схилів каньйонів. У досліджуваних районах до таким специфічним факторів відносяться газонасиченості опадів і розвантаження грунтових вод на шельфі. На наш погляд, саме ці явища багато в чому визначають підвищену (порівняно з прилеглими акваторіями) інтенсив?? ость обвально-зсувних процесів в Авачинська і Камчатському затоках.

    газонасиченості опадів. Відмінною особливістю геологічної будови дна Камчатського затоки є широкий розвиток підводних газових просочування різної інтенсивності [17,34]. Найбільш поширені вони в північній частині затоки, де ділянки газонасичених опадів контурних верхів'я детально дослідженого припливу і далі тягнуться в південному напрямку (по простиранню шельфу), а також маркують згаданий вище горизонт ущільнених опадів, який був розкритий ерозією на глибині 160-180 м. Ознаки просочування у вигляді вертикальних гідроакустіескіх аномалій фіксувалися по ходу судна самописцем ехолота (див. мал.4) [17,]. На газонасиченості вміщають опадів вказує падіння швидкостей проходження сейсмічних хвиль, наявність акустично німих товщ і яскравих плям на записах одноканального сейсмічного профілювання.

    Ізотопний аналіз вуглецю та кисню карбонатних корок з фрагментів конічних будівель, до яких приурочені просочування, дав величини 13C = -24,7 ...- 62,0% o (PDB) і 18O = 33,0-34,4% o (SMOW), що, згідно з існуючими уявленнями, вказує на походження в результаті бактеріального окислювання біогенного метану [11,28]. Гази, які представлені переважно ізотопно-легким ( "біогенним") метаном, ймовірно, що надходять з верхньої частини осадового чохла [20], зобов'язані своєю появою похованої органіці. Поховане органічний матеріал генерує величезну кількість метану, який, накопичуючись між щільними глинистими шарами, став причиною підвищеної газонасиченості пластів. У той же час, слід зазначити, що в пробах вільного газу, відібраного в зоні просочування, крім "біогенного" метану ( 13C, близько 70% про PDB), відзначаються також і важкі вуглеводні (С2Н6 і вище), які, ймовірно, мають ювенільний природу, потрапляючи з великих глибин по розломів. Близький компонентний склад мають гази із свердловин, пробурених на узбережжі порівняно недалеко від району досліджень [З], що свідчить про значних масштабах генерації вуглеводнів у регіоні.

    Розвантаження грунтових вод на шельфі. Це явище (іноді його називають "джерельний підмиваючи "[33]) пов'язане з вимиванням осадового матеріалу на схилах підводних каньйонів під дією напірних грунтових вод [25,33]. Зазвичай цей процес розвивається поблизу узбережжя, в межах яких великі обсяги води фільтруються через приповерхневих шари осадового розрізу і по горизонтах, що володіє властивостями колекторів, мігрують на великі відстані. При цьому інтенсивність вимивання тонкої фракції матеріалу з шарів залежить від обсягів води, що надходить з поверхні. У досліджуваному районі дезінтеграції верств осадового розрізу під дією напірних вод пов'язана з особливостями гідрогеологічної обстановки, коли шари осадовою товщі залягають з нахилом в бік моря, а на узбережжі створюються умови для формування напірних горизонтів прісних вод. Великі вирівняні поверхні нижньої течії річки Камчатка є прекрасним басейном акумуляції метеорних вод, які фільтруються через пухкі вулканогенно-осадові товщі. Глинисті водотривкі шари, розташовані в нижній і середній частинах осадовою товщі, залягають з нахилом у бік моря. У морістой частини осадова товща розітнута ерозійними врезамі Камчатського каньйону. У тих місцях, де процеси глибинної ерозії розкрили колекторні і водотривкі горизонти, з різною інтенсивністю проявилися руйнування горизонтів осадового розрізу під впливом розвантажуються грунтових вод, в результаті чого в бортах каньйонів сформувалися численні кари і сходи (невеликі за розміром), а у верхів'ї, на дні поблизу крутих стінок, утворюються замкнуті депресії. Сукупний ефект розвантаження грунтових вод і каньонообразующіх ерозійних процесів призводить до руйнування колекторних горизонтів осадовою товщі. У Камчатському каньйоні вищезазначені особливості найбільш широко відображені в будові схилів і дна західних приток і відгалужень. У Авачинська затоці розглянуті процеси не настільки контрастні, проте, характерні аномальні зони і типове будову осадовою товщі вказують на подібність ерозійних режимів.

    Механізм зростання каньйонів і формування підводних зсувів

    Представляється очевидним, що в межах авандельти р.Камчатка на шельфі Камчатського затоки і в північній частині Авачинська затоки значні обсяги осадового матеріалу верхньої частини розрізу перебувають у стані нестійкої динамічного рівноваги, що постійно порушується в результаті регіональної сейсмічної активності та геологічних явищ, що сприяють дестабілізації осадових тел. Не зупиняючись в даній роботі на питаннях класифікації та номенклатури підводних зсувів, докладно розглянутих у ряді робіт [14,18,30], відзначимо, що в досліджуваному районі в переважній більшості випадків зустрічається оползаніе слабко-і неконсолідованих опадів з поверхнею ковзання, субпараллельной схилу (трансляційні зсуви або slump). Мабуть, можна говорити про те, що в ряді випадків розрідження і насичення флюїдами неконсолідованих сповзає опадів привели також до формування турбідітних потоків і підводних лавин.

    Геологічну ситуацію, сприятливу для розвитку зсувних явищ на схилі Камчатського каньйону можна проілюструвати на прикладі фрагментів сейсмограмою (див. рис.3). У будові схилів, що обрамляють каньйон, звертають на себе увагу дві характерні особливості. Перша - в сейсмічної зображенні впевнено читаються тектонічні порушення, які абсолютно не виражені в рельєфі морського дна. Друга - наявність декількох повстають виклінівающіхся пластів, перекриті шаром опадів змінної потужності. До ділянках виклинювання пластів і до зон тектонічних порушень приурочені ланцюжка газових просочування різної інтенсивності, які впевнено фіксуються на записах ехолота у вигляді гідроакустичних аномалій. Аналіз сейсмограмою свідчить про те, що ланцюжки газових виходів маркують зони формувань стінок відриву зсувних тел. Саме на зазначених ділянках морського дна через неконсолідовані піщано-глинисті опади проникає метан, формуючи на поверхні невеликі споруди конічної форми [34].        

                

    Рис.   8     

    кінематику процесу формування і переміщення зсувів в каньйонах Камчатського затоки моделює блок-схема на рис.8. У будові осадовою товщі досліджуваного району виразно виявлений генералізований тришаровий розріз разнокомпетентних опадів (рис.8). Верхній шар - це пачка переслаіванія неконсолідованих опадів, яка формується в режимі лавинного опадонакопичення і динамічно найменш стабільна [21]. Середній шар представлений горизонтами, складеними щільними глинами (Високоамплітудний кордон на сейсмограмою). Нижній шар складає піщано-глиниста товща з високою газонасиченості, яка на окремих ділянках на схилах каньйонів піддається впливу розвантажуються грунтових вод і, отже, схильна до руйнації.

    голоценових екзогенні процеси (у тому числі гравітаційно-зсувні) в досліджуваному районі протікають на тлі загальної деструкції осадовою товщі тектонічними процесами, що виявилися в розвитку субмеридіональна орієнтованих структур розтягування. При тектонічних зрушення в товщах неконсолідованих опадів верхнього шару утворюються тріщини відриву, за якими надалі розвиваються лістріческіе скиди (ріс.8б, 8в), що обмежують блоки осадового матеріалу різної форми і обсягу. Блоки поступово просідають і, залежно від гравітаційної стійкості схилів, можуть приходити в рух навіть при невеликому зовнішньому впливі (ріс.8г). Такими факторами зовнішнього впливу, службовцями спусковим механізмом ( "тригером") для ініціації переміщення зсувних тіл, можуть стати: землетруси і викликана ними тіксотропія, глибинна ерозія в каньйонах, перевантаження схилів при високій швидкості опадонакопичення, прогресуючий Крип і т.д. [14,18,30]. Особливо слід сказати про геологічні "тригерах", настільки яскраво виявлених у районі дослідження: переслаіваніі в розрізі компетентних і некомпетентних порід, їх нахил з падіння схилу, флюідонасищенность опадів, розвантаження грунтових вод на схилі ( "джерельний підмив ").        

                

    Рис. 9     

    Поверхностью ковзання сповзає блоків є підошва шару щільних глин, під яким залягає своєрідна "змащення" - шару зріджений газонасичених опадів. На швидкість вдольсклонового переміщення зсувних тел надаватимуть вплив різні фактори, серед яких головний - кут нахилу другу "бронюють" шару. Крім того, велику роль буде грати місце розташування сповзає мас щодо бортів і дна каньйону. Зокрема, Ломтевим [13-15] описані "висячі" зсувні блоки обсягом у десятки куб. км і протяжністю по фронту 10-20 км, поверхня ковзання яких при куті нахилу> 10o-30o виходить на схилах каньйону на висоті 100-150 м над дном. Фрагмент аналогічного зсувного тіла (правда, меншого обсягу) чітко видно на сейсмограмою, на рис.2.

    Крім того, механізм формування ерозійних вріз в зонах розвантаження грунтових вод ілюструє мал. 9.

    Дискусія

    Спеціальний інтерес представляє можливий зв'язок зсувних процесів на схилах підводних каньйонів (і, зокрема, в Камчатському затоці) з формуванням хвиль цунамі. У науковій літературі є велика кількість згадок про цунамі, що генерує джерелом яких передбачаються підводні гравітаційно-зсувні процеси (наприклад, [1,2,9,12,16,29,32 и др.]). За деякими оцінками хвилі "гравітаційного" генезису становлять до 10-15% від загальної кількості цунамі [5]. Принципова можливість виникнення цунамі внаслідок підводних зсувних процесів і викликаних ними мутьевих і турбідітних потоків розглянута на прикладі нескольіх математичних моделей [1,2,5] і показана в модельному експерименті [19,35]. У той же час, незважаючи на інтерес, що проявляється до цунамі, проблема створення хвиль "нетрадиційними" джерелами відноситься до маловивченим, і її розгляд на прикладі детально досліджених ділянок морського дна здатне внести ясність у вирішення спірних питань.

    Не зупиняючись тут на розгляді відомих моделей збудження і розповсюдження хвиль, відзначимо, що ці питання є ключовими для розділення гігантських хвиль на "віддалені або власне цунамі-хвилі ", спровоковані великими землетрусами і мають регіональне поширення, і "бухтові запліску або локальні цунамі", серед причин виникнення яких - що розглядаються в даній статті обвально-гравітаційні процеси в підводних каньйонах на малих глибинах. Незважаючи на локальний і, як правило, уточнити характер поширення хвиль другого типу, їх наслідки можуть мати катастрофічні масштаби [12,31].

    При допущення того факту, що підводні зсувні процеси є що генерує джерелом локальних хвиль цунамі, виникає ряд принципових питань, пов'язаних з характером оползанія осадового матеріалу і, в першу чергу, з швидкістю переміщення зсувних тіл на стінках і бортах підводних каньйонів і причинами, що знижують тертя в підошві зсуву. Спроба визначення граничних значень швидкості уздовж схилового переміщення зсувів фіксованого обсягу, необхідних для збудження поверхневих хвиль, є надзвичайно складною завданням з великою кількістю що беруть участь факторів. Тим не менше, спрощені розрахунки для систем з обмеженою кількістю змінних [1,2] показують принципову можливість створення цунамі при русі зсувних і обвальних мас зі швидкостями, що реалізовуватимуться в реальному середовищі. Що стосується геологічних причин, що сприяють протіканню цунамігенерірующіх літодінаміческіх процесів у досліджуваному районі, вони детально викладені вище. Підсумовуючи, можна припускати, що в осадовому чохлі Камчатського затоки головною причиною, що приводить до зниження тертя в підошві схилових зсувів, є висока газонасиченості підстилаючих опадів.

    що виникли в результаті обвалу навіть порівняно невеликі по амплітуді хвилі цунамі при русі по мілководдю шельфу можуть досягати значної висоти [32]. Крім того, не можна виключити фокусуючого ефекту для хвилі цунамі в верхів'ях каньйонів, які розташовані на мілководді в шельфовій зоні.

    Враховуючи той факт, що прилягають до вивченої частини затоки ділянки узбережжя (на яких, зокрема, розташований пос.Усть-Камчатськ) представляють собою низовина, ускладнену невеликими пагорбами, можна припускати значний запліску виникли хвиль цунамі. Можливий волногенерірующій ефект підводних сейсмооползневих процесів в Камчатському затоці і кількісні оцінки їх цунаміопасності для прибережних районів розглядаються автором у іншій роботі.

    Висновки

    1. Для північної частини Камчатського затоки характерна висока швидкість опадонакопичення і своєрідний тип опадів, які обумовлені кліматичними і вулканічними факторами і виносом матеріалу найбільшою річкою півострова Камчатка.

    2. У цьому районі широкий розвиток отримала підводний ерозія з формуванням підводних каньйонів, передумовами якої були: висока швидкість опадонакопичення, сучасні тектонічні рухи і особливості складу і будови осадовою товщі.

    3. Встановлено, що значні обсяги опадів динамічно нестійкі і можуть приходити в рух навіть при незначних сейсмічні події. Додатковими факторами, придатними для розвитку підводного оползнеобразованія в досліджуваному районі, стали висока газонасиченості опадів і розвантаження напірних грунтових вод ( "джерельний підмив ").

    4. Не можна виключити можливість того, що підводні зсуви в бортах каньйонів на малих глибинах при великому обсязі зсувних тіл і високих швидкостях їх переміщення можуть бути причиною створення локальних хвиль цунамі.

    Список літератури

    1. Гардер О.І., Долина І.С., Пеліновскій Е.Н. та ін Генерація хвиль цунамі гравітаційними літодінаміческімі процесами// Дослідження цунамі. 1993. N 5. С.50-60.

    2. Гардер О.І., Поплавський Л.Л. Чи можуть бути зсуви причиною цунамі?// Дослідження цунамі. 1993. N 5. С.38-49.

    3. Геологічна будова і перспективи нафтогазоносності Камчатки. М.: ГНТІ НГТЛ, 1961. 343 с.

    4. Го Ч.Н., Іванов В.В., Кайстренко В.М. та ін Прояви цунамі в районі Усть-Камчатський і прогноз цунаміопасності// Природні катастрофи та стихійні лиха в Далекосхідному регіоні. Т.1. Владивосток, 1990. С.142-178.

    5. Егоров Ю.А. Гідродинамічне модель генерації хвиль цунамі виверженням підводного вулкана// Природні катастрофи та стихійні лиха в Далекосхідному регіоні. Владивосток, 1990. Т.1. С.82-93.

    6. Єгорова І.А. Палеогеографія району Карагінского затоки в пізньому плейстоцені -- голоцені// Питання географії Камчатки. Петропавловськ-Камчатський, 1990. Вып.10. С.135-140.

    7. Заякін Ю.А. Виникнення і поширення цунамі в Західній частині Берінгова моря// Метеорологія та гідрологія. 1988. N 2. С.66-80.

    8. Ильин В.А. Рельєф дна Камчатського затоки// Тр. Ін-ту океанології АН СРСР. Т.50. М.: Наука, 1961. С.21-28.

    9. Колясніков Ю.А. Про природу цунамігенних землетрусів// Вулканологія і сейсмологія. 1994. N 1. С.85-87.

    10. Корнєв О.С., Сварічевская Л.В., Хачапурідзе Я.Ф. Будова Камчатського підводного каньйону і його порівняння з подібними системами інших районів// Рельєф і структура осадового чохла акваторіальной частини Далекого Сходу. Владивосток, 1981. С.53-63.

    11. Леїн А.Ю., Тальченко В.Ф., Подкровскій Б.Г. та ін Морські карбонатні конкреції як результат мікробіологічного окислення газогідротермального метану в Охотському морі// Геохі?? ия. 1989. N 10. С.1396-1406.

    12. Леонідова Н.Л. Про можливість порушення хвиль цунамі мутьевимі потоками// Хвилі цунамі. Южно-Сахалінськ: Тр. СахКНІІ АН СРСР. 1972. Вип.29. С.262-270.

    13. Скибкою В. Л. Про деякі формах рельєфу Тихоокеанської континентальної окраїни Камчатки// Рельєф і структура осадового чохла акваторіальной частини Далекого Сходу. Владивосток, 1981.С.64-69.

    14. Скибкою В.Л. Зсуви на підводних континентальних околицях в епоху Пасаденской орогеніі// Природні катастрофи та стихійні лиха в Далекосхідному регіоні. Т.2. Владивосток, 1990. С.348-363.

    15. Скибкою ВЛ., Корнєв О.С., Сварічевская Л.В. Геолого-геоморфологічна передумова зсувів у сейсмоактивних районах континентальних околиць Тихоокеанського рухомого пояса (у зв'язку з можливою небезпекою утворення хвиль цунамі)// Звіт Б 932521. М.: ВНІТЦ, 1980. 153 с.

    16. Мелекесцев І.В. Про можливу причину Озерновского цунамі 23.XI.1969 р. на Камчатці// Вулканологія і сейсмологія. 1995. N 3. С.105-108.

    17. Надійний AM., Селіверстов Н.І., Горохів П.В. та ін просочування в Камчатському затоці// Докл. РАН. 1993. Т.328. N 1. С.78-80.

    18. Зсуви. Дослідження і укріплення. М.: Світ, 1981. 368с.

    19. Поборная Л.В. Лабораторні дослідження швидкісного і плотностного суспензійного потоку// Вісник МГУ. Екологія. 1967. N 2. С.23-28.

    20. Прасолов Е.М. Ізотопна геохімія і походження газів. Л.: Недра, 1990. 282 с.

    21. Селіверстов Н.І. Сейсмоакустичних дослідження перехідних зон. М.: Наука, 1987. 112 с.

    22. Селіверстов Н.І., Надійний А.М., Бондаренко В.І. Особливості будови дна заток Східної Камчатки за результатами геофізичних досліджень// Вулканологія і сейсмологія. 1980. N 1.С.38-50.

    23. Соловйов С.Л. Основні дані про цунамі на Тихоокеанському узбережжі СРСР, 1737-1976 рр..// Вивчення цунамі у відкритому океані. М.: Наука, 1978. С.61-136.

    24. Соловйов С. Л., Го Ч.Н. Каталог цунамі на західному узбережжі Тихого океану. М.: Наука, 1974. 309с.

    25. Шепард Ф., Ділл Р. Підводні морські каньйони. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 343 с.

    26. Carlson P.R., Karl НА. Development of large submarine canyons in the Bering Sea, indicated by morphologic, seismic, and sedimentologic characteristics// Geol. Surv. Am. Bull. 1988. V.100. P.1594-1615.

    27. Egorov Yu.0., Osipenko A.B. The dynamics of the canyon-forming processes on the continental slope of the Eastern Kamchatka in connection with generation of tsunami waves// Evolution and Dynamics of the Asian Seas. Proc. 3rd Int. Conf. on Asian Marine Geology. Cheju. Korea. 1996. P.247.

    28. Hovland M., Judd A.G. Seabed pockmarks and seepages. London; Dordrecht; Boston: 1988. 293 p.

    29. Mader Ch.L. A landslide model for the 1975 Hawaii Tsunami// Sci. Tsunami Hazards. 1984. V.2. N 2. Р.71-78.

    30. Marine slides and other mass movements. N. Y.: Plenum Press, 1982. 301 p.

    31. Moore G.W., Moore J.G. Large-scale bedforms in boulder gravel produced by giant waves in Hawaii// Geol. Soc. Am. Spec. Paper. 1988. V.229. Р.101-109.

    32. Murty T.S. Submarine slide-generated water waves in Kitimat Inlet, British Columbia// J. Geophys. Res. 1979. V.84. N 12. Р.7777-7779.

    33. Paull Ch.K., Spiess F.N., Curray J.R., Twichell D.C. Origin of Florida Canyon and the role of spring sapping on the formation of submarine box canyons// Geol. Surv. Am. Bull. 1990. V.102. P.502-515.

    34. Seliverstov N.I., Torokhov P.V., Egorov Yu.0. et al.// Active seeps and carbonated from the Kamchatsky Gulf (East Kamchatka)// Bull. Geol. Soc. Denmark. 1994. V.41. P.50-54.

    35. Wigel R.L. Laboratory studies of gravity waves generated by the movement of a submarine body// EOS Trans. Am. Geophys. Union. 1955. V.36. N 5. Р.356.

         
     
         
    Реферат Банк
     
    Рефераты
     
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

     

     
     
     
      Все права защищены. Reff.net.ua - українські реферати !