Ранда горные оползни - Randa rockslides - Wikipedia
В апреле и мае 1991 г. два раза подряд оползни произошел со скалы над городом Ранда в Долина материи из Швейцария. Оползни высвободили совокупный объем примерно 30 миллионов кубических метров обломков, при этом каждая из стадий оползня длилась несколько часов. Сдвиньте обломки под землю ключевых региональных транспортных магистралей, включая автомобильную и железную дороги, ведущие к Церматт, и перекрыл реку Маттевиспа, которая в конечном итоге затопила часть города Ранда выше по течению. В результате обвала не погибло, хотя домашний скот, фермерские дома и дома отдыха были уничтожены.
Геологическая ситуация
Долина Материи в районе Ранда демонстрирует классическую морфологию ледниковая эрозия, с отвесными каменными стенами и широким Долина дно, создавая обычную П-образную форму. Скалы, прилегающие к долине, исключительно высоки, поднимаясь по вертикали примерно на 800 м, в то время как близлежащие вершины Weisshorn и Дом сидеть на высоте 3000 м над городом Ранда.
Кристаллические породы области очага оползней относятся к покрову Сивьез – Мишабель и в основном включают компетентный ортогнейс в нижней половине склона перекрыты сильно сочленёнными парагнейсы и сланцы (Willenberg et al., 2008a). Слоение полого опускается на запад / юго-запад (в склон у обрыва), пересекая долину Материи, простирающуюся с севера на юг.
Место обвалов 1991 года находится на выступе скалы на западной стене долины Материи, которая была значительно врезана к югу ледником Бис. К югу и западу от возможных обвалов образовалась более старая прогрессирующая неустойчивость склона, оставившая заметный уступ и конус обломков. Этот уступ в конечном итоге будет прорезан оползнями 1991 года.
Оползни 1991 года
Оползни 1991 года в Ранде состояли из двух отдельных обрушений 18 апреля и 9 мая, в результате которых был высвобожден общий объем примерно 30 миллионов кубических метров породы. Высота верхней части уступа составляет 2320 м (7610 футов), а высота подошвы залежи - 1320 м (4330 футов).
Ускорение появления мелких камнепады со скалы за десятилетия до оползней указали на более глубокие движения, а упавшие обломки в конечном итоге уничтожили большую часть леса под обрывом (Sartori et al., 2003). Предшествующие события, отмеченные непосредственно перед оползнем в апреле 1991 г., включали взрывные разрывы скальных плит и новые сильные выбросы воды из забоя (Schindler et al., 1993).
18 апреля 1991 г .: Этот первичный обвал произошел в течение нескольких часов, образуя большой крутой конус обломков и толстый слой пыли над долиной. Оползень состоял из прогрессирующей последовательности более мелких обрушений и обрушений блоков с участием сначала более низкого и более компетентного ортогнейса, за которым последовало регрессивное обрушение сильно сочлененных парагнейсов выше (Schindler et al., 1993). Общий объем выбросов во время фазы оползня оценивается в 22 миллиона кубических метров. Если бы этот том был выпущен мгновенно, в результате произошла бы разрушительная каменная лавина и далеко идущие отложения. Небольшая неудача последовала 22 апреля.
9 мая 1991 г .: Мониторинг деформации и микросейсмический активность привела к точному ожиданию этого последующего обвала. Оползень снова происходил постепенно в течение нескольких часов, вовлекая множество событий обрушения небольших объемов, в основном в пределах материала верхнего парагнейса (Schindler et al., 1993). Эти неудачи привели к спасаться бегством и уменьшил наклон верхней части уступа оползня. Общий объем, выпущенный на этом втором этапе, оценивается в 7 миллионов кубических метров.
Ни один триггер не может быть окончательно признан виновным в оползнях в Ранде в 1991 году. В этом районе долгая история умеренных сейсмичность, но не значительный землетрясения сразу предшествовали неудачи. Теплый период, вызвавший обильное таяние снега, произошел за несколько дней до апрельского оползня, и можно было увидеть воду, исходящую из источников на скале. Кроме того, всего за день до апрельского спада произошел период быстрого похолодания. Однако неизвестно, объединились ли эти серии событий, чтобы действовать как исключительный спусковой механизм, или они были скорее частью обычных сезонных климатических и гидравлических циклов (Sartori et al., 2003).
Ущерб и восстановление
Дорога и рельс линии через долину Материи являются важными туристическими маршрутами для посетителей Маттерхорн область, край. Обе эти транспортные пути были прерваны обвалом 18 апреля. Событие 9 мая еще больше закрепило проблему. Железнодорожная линия была заглублена на 800 м, а дорога была покрыта 200 м (Quanterra.org). С тех пор как автомобильную, так и железнодорожную ветку изменили маршрут, чтобы обогнуть месторождение каменных оползней.
Обломки оползня также перекрыли реку Маттервиспа, и эта проблема вновь усугубилась вторым событием. Работы по раскопке завала были начаты немедленно, но сильный дождь и таяние снега в конечном итоге привели к затоплению части города Ранда выше по течению. В конце концов канал был перерезан, и вода отступила. В Швейцарский армия в ожидании наводнения развернул плавучий мост, который позволил дороге вверх по течению от месторождения оставаться открытой. Объездная дорога длиной почти 4 км туннель затем был пробурен в стене под обрывом, чтобы предотвратить наводнения в будущем.
Продолжение движения
Несколько миллионов кубических метров скальной породы над и за уступом обвалов 1991 года сегодня остаются нестабильными, перемещаясь в сторону долины со скоростью до 2 см в год. На данный момент эта ситуация не считается критической, но перемещения тщательно отслеживаются и изучаются.
Мониторинг и геонауки
Оползень Ранда издавна был местом интенсивных геологических, геотехнических и геофизических исследований. После аварии в апреле 1991 г. была установлена контрольно-измерительная аппаратура, которая помогла успешно предсказать надвигающийся оползень в мае. С тех пор за сайтом следили Вале Кантональные власти.
С 2001 года исследователи из отдела наук о Земле Швейцарский федеральный технологический институт (ETH, Zurich) провели исследования причин и характера продолжающихся деформаций. Новые методы мониторинга и разведки в сочетании с традиционными геологическими исследованиями позволили получить важные сведения о процессе прогрессирующего разрушения, ведущего к текущей нестабильности (Eberhardt et al., 2004; Heincke et al., 2006; Spillmann et al., 2007a, b; Willenberg. et al., 2008a, b; Gischig et al., 2009; Moore et al., 2010; Burjanek et al., 2010; Gischig et al., 2011a, b, c; Moore et al., 2011a, b).
Смотрите также
Рекомендации
- Burjanek, J .; Stamm, G .; Погги, В .; Moore, J.R .; Фаэ, Д. (2010). «Анализ внешней вибрации неустойчивого горного склона» (PDF). Международный геофизический журнал. 180 (2): 820–828. Bibcode:2010GeoJI.180..820B. Дои:10.1111 / j.1365-246X.2009.04451.x.
- Eberhardt, E .; Stead, D .; Когган, Дж. (2004). «Численный анализ зарождения и прогрессирующего разрушения естественных откосов горных пород - оползня Ранда 1991 года». Международный журнал механики горных пород и горных наук. 41 (1): 69–87. Дои:10.1016 / S1365-1609 (03) 00076-5.
- Gischig, V .; Loew, S .; Kos, A .; Мур, Дж .; Raetzo, H .; Леми, Ф. (2009). «Идентификация самолетов с активным высвобождением с помощью наземного дифференциального InSAR на нестабильном склоне склона Ранда, Швейцария». Nat. Опасности Earth Syst. Наука. 9 (6): 2027–2038. Дои:10.5194 / nhess-9-2027-2009.
- Гишиг, В.С .; Moore, J.R .; Evans, K.F .; Amann, F .; Лёв, С. (2011). «Термомеханическое воздействие на деформацию откоса глубоких пород - Часть 1: Концептуальное исследование упрощенного откоса». Журнал геофизических исследований. 116: F04010. Bibcode:2011JGRF..116.4010G. Дои:10.1029 / 2011JF002006.
- Гишиг, В.С .; Moore, J.R .; Evans, K.F .; Amann, F .; Лёв, С. (2011). «Термомеханическое воздействие на деформацию откоса глубоких пород - Часть 2: неустойчивость откоса склона Ранда». Журнал геофизических исследований. 116: F04011. Bibcode:2011JGRF..116.4011G. Дои:10.1029 / 2011JF002007.
- Gischig, V .; Amann, F .; Moore, J.R .; Loew, S .; Eisenbeiss, H .; Стемпфхубер, В. (2011). «Кинематика композитных горных пород при текущей нестабильности Ранда, Швейцария, на основе дистанционного зондирования и численного моделирования». Инженерная геология. 118 (1–2): 37–53. Дои:10.1016 / j.enggeo.2010.11.006.
- Heincke, B .; Maurer, H .; Green, A.G .; Willenberg, H .; Spillmann, T .; Бурлини, Л. (2006). «Характеристика неустойчивого горного склона с помощью 2- и 3-мерной сейсмической томографии неглубокого заложения». Геофизика. 71 (6): B241 – B256. Bibcode:2006Geop ... 71B.241H. Дои:10.1190/1.2338823.
- Moore, J.R .; Gischig, V .; Кнопка, E .; Лёв, С. (2010). «Мониторинг деформации каменных оползней с помощью оптоволоконных датчиков деформации». Опасные природные явления и науки о Земле. 10 (2): 191–201. Дои:10.5194 / nhess-10-191-2010.
- Moore, J.R .; Gischig, V .; Burjanek, J .; Loew, S .; Фэ, Д. (2011). «Эффекты площадки на неустойчивых скальных склонах: динамическое поведение нестабильности Ранда (Швейцария)». Бюллетень сейсмологического общества Америки. 101 (6): 3110–3116. Дои:10.1785/0120110127.
- Moore, J.R .; Gischig, V .; Каттербах, М .; Лёв, С. (2011). «Циркуляция воздуха в глубоких трещинах и температурное поле склона альпийской скалы». Процессы земной поверхности и формы рельефа. 36 (15): 1985–1996. Bibcode:2011ESPL ... 36,1985 млн. Дои:10.1002 / esp.2217.
- Quanterra.org, "Ранда", http://www.quanterra.org/guide/guide1_18.htm ; Доступ 5 апреля 2009 г.
- Сартори, М .; Baillifard, F .; Jaboyedoff, M .; Руиллер, Ж.-Д. (2003). «Кинематика оползней Ранда 1991 года (Вале, Швейцария)» (PDF). Опасные природные явления и науки о Земле. 3 (5): 423–433. Дои:10.5194 / nhess-3-423-2003.
- Schindler, C .; Cuenod, Y .; Eisenlohr, T .; Джорис, К.-Л. (1993). "Die Ereignisse vom 18. Апрель и 9 мая 1991 года в Ранде (VS) - ein atypischer Bergsturz in Raten". Eclogae Geol. Helv. 86 (3): 643–665.
- Spillmann, T .; Maurer, H .; Willenberg, H .; Эванс, К. Хайнке; Грин, А.Г. (2007). «Характеристика нестабильного горного массива на основе данных каротажа и различных данных скважинного радара». Журнал прикладной геофизики. 61 (1): 16–38. Bibcode:2007JAG .... 61 ... 16S. Дои:10.1016 / j.jappgeo.2006.04.006.
- Spillmann, T .; Maurer, H.R .; Heincke, B .; Willenberg, H .; Green, A.G .; Хусен, Стефан (2007). «Микросейсмическое исследование неустойчивого горного склона в Швейцарских Альпах». Журнал геофизических исследований. 112 (B7): B07301. Bibcode:2007JGRB..112.7301S. Дои:10.1029 / 2006JB004723.
- Willenberg, H .; Loew, S .; Eberhardt, E .; Evans, K .; Spillmann, T .; Heincke, B .; Maurer, H-R .; Грин, А. (2008a). «Внутреннее строение и деформация нестабильного кристаллического массива горных пород над Рандой (Швейцария): Часть I - Внутреннее строение по результатам комплексных геологических и геофизических исследований» (PDF). Инженерная геология. 101 (1–2): 1–14. Дои:10.1016 / j.enggeo.2008.01.015. Получено 20 ноября 2010.
- Willenberg, H .; Evans, K.F .; Eberhardt, E .; Spillmann, T .; Лоу, С. (2008b). «Внутренняя структура и деформация нестабильного кристаллического массива горных пород над Рандой (Швейцария): Часть II - Трехмерные модели деформации» (PDF). Инженерная геология. 101 (1–2): 15–32. Дои:10.1016 / j.enggeo.2008.01.016. Получено 20 ноября 2010.