Катастрофічний змив як фактор розсипутворення
Однак така систематизація, на наш погляд, виглядає неповною і визначає не всі процеси розсипоутворення. Головне, що не виділяються процеси руху та масопереносу, внаслідок чого можуть невірно тлумачитися причинно-наслідкові зв'язки. До таких процесів масопереносу слід зарахувати:
- механічні - рухи у полі гравітаційних сил (лавини, зсуви) або під впливом зовнішніх сил (тектонічні зрушення, льодовики);
- гідродинамічні - в несучих середовищах (рідких, газових і навіть сипких);
- хімічні - перебіг природних розчинів та гелів;
- біологічні (і не лише бактеріальний рівень) тощо.
Головним процесом масопереносу для розсипутворення корисних копалин слід визнати гідродинамічний процес у водному середовищі.
У докембрії, в перші епохи появи золота на Землі, гідродинамічна обстановка була відносно спокійною і мала різновекторний характер. Це призводило лише до розсіювання корисних копалин. Формування континентальної рослинності та ґрунтово-дернового покриву в середньому палеозої призвело, ймовірно, до появи водотоків з постійним цілорічний стоком. Постійність ерозійної діяльності водотоків сприятливо позначалося на перенесенні та концентрації корисних копалин. Але це ще не було виглядом сучасної гідромережі.
Відома морська трансгресія протягом крейдяного періоду призвела до підвищення рівня моря у всьому світі. Внаслідок цього центральні частини деяких континентів виявилися затопленими. Наступні регресії, коли рівень моря знижувався з одночасним накладенням тектонічних збурень, могли призводити до замикання гірських систем та збереження на суші колосальної кількості води. Замикалися не лише лагуни, а й цілі внутрішніморя. Загальне чи локальне тектонічне підняття району призводило до підняття цих водних мас. Їх витікання з висоти не скрізь мало спокійний, ламінарний характер. У ряді випадків скидання піднятих мас води мало катастрофічний характер, приблизно такий самий, як ми сьогодні спостерігаємо при техногенних катастрофах на штучних водосховищах, пов'язаних із проривом дамб, або сходом селів.
Загальновизнано, що села є одним із найбільш руйнівних природних катаклізмів. Їхня руйнівна сила обумовлена не лише швидкістю потоку, яка, як вважається, перевищує 4–6 м/сек, але, головне, складом потоку. Сіль - це двофазна середовище, значною мірою (до 50-60%) насичена мінеральними частинками, камінням та уламками гірських порід, середньозважена щільність якої може перевищувати 2 т/м 3 .
Вважається, що селі є наслідком бурхливого танення снігу чи злив. Так воно і є, але не для селів регіональних масштабів, які могли покривати водяними потоками цілі провінції. Процеси танення чи дощі що неспроможні дати масштабних потоків; вони можуть бути лише «спусковим гачком» тому масиву водних мас, які з тих чи інших геологічних причин вже раніше були підняті на висоту і мали колосальну потенційну енергію.
У міру транзиту селевого потоку його швидкісні та фазові параметри змінюються. У районі вогнища це водний потік, далі потік набирає тверду фазу, збільшуючи щільнісні характеристики, і набирає максимальну швидкість в міру падіння з висоти. Коли селевий потік досягає низовини рельєфу, він набирає максимальну руйнівну і транспортну потужність. Втрата швидкості регіональних селів відбувається на значних відстанях (десятки кілометрів) від місця падіння з гірських споруд. І тількипісля цього сіли перетворюються на суспензійні та водні потоки. Сортування твердої фази крупно відбувається по горизонталі від вогнища вниз за течією. Дрібні мінеральні фракції неслися на сотні кілометрів, заповнюючи та вирівнюючи заплави водотоків, аж до приморських низовин. При подальших зниженнях базису ерозії у заплавах водних артерій утворювалися тераси, складені відсортованим піском, супіссю, глинами.
Сам сіль — це найбільше гідродинамічне явище за своїми параметрами, яке породжує катастрофічні змиви (зноси) гірських мас. Тут і обвали, зсуви, гідротранспорт як тілом селя, а й периферійними потоками, які у інших, хоча й у досить потужних, гідродинамічних режимах. Регіональні селі могли мати від одного вогнища кілька струминних тіл, що з'єднуються водним середовищем. Тіла селів були руйнівним інструментом, який привносив у потоки гірські маси, які катастрофічно змивалися. Важливо, що сіль постачав на територію не лише значну кількість гірських мас, а й виливав значну кількість води, яка затоплює суміжні території, де процеси перенесення здійснювалися в інших гідродинамічних режимах.
Розмах катастрофічних змивів у сукупності з регіональними селями — на порядки вище за будь-які форми ерозії: змивались багато мільйонів кубометрів гірських порід; поразки зазнавали як локальні райони, а й цілі провінції. Регіональне сіль не можна розуміти як синонім будь-якої форми ерозії. Це різні явища, що відрізняються за своєю фізичною сутністю, в першу чергу за миттєвістю розвитку, співвідношенням ударно-механічних впливів і руйнівною здатністю. Ці явища схожі на цунамі, вибуху. Миттєві ударні хвилі можуть досягати десятків, а то й сотень метрів. І навіть якщо понапрямку течії зустрічалися гірські ланцюги, складені міцними породами, селеві потоки прорізали у них ущелини. Але головне для розсипоутворення, що ці явища є не тільки процесами руйнування, а й процесами масопереносу гірських порід.
Важливо, що регіональні селі власними силами можуть бути рельєфоутворюючим інструментом. По дорозі вони виробляють глибокі вибоїни, котловани довжиною до сотень метрів і потужні морфологічні врізи на багато кілометрів. Такі морфологічні елементи лише згодом ставали місцем акумуляції з корисними копалинами. Важливо й те, що виконання таких елементів було різноспрямовано та залежало від конкретного розташування вогнища та висотних співвідношень на місцевості. І зовсім не обов'язково лише у напрямку до моря. Ймовірно, не однозначне твердження, що будь-яка депресія у гірській країні є результатом тектонічного обурення. Вони могли бути виконані селевими потоками у тектонічно спокійні періоди.
При сходження регіональних селів ні про який гравітаційний поділ корисних компонентів та їх акумуляції немає сенсу й говорити, як і про проектування рудних джерел на можливий розсип корисних копалин. Вони тільки знищували наявні розсипи і забирали їх на значні відстані. Саме цією обставиною і можна пояснити на практиці той факт, що розсип виявляється, а рудне джерело — ні.
Однак позитивний вплив для розсипоутворення регіональні села все ж таки надавали. По-перше, вони створювали сприятливу обстановку для подальших акумуляцій; по-друге, у міру перенесення могли об'єднувати кілька розсипів в єдину і торкатися в районі руху різних рудних джерел, що підвищувало кондиції об'єкта; по-третє, самостійно впливаючи нарозвиток і дроблення гідромережі території могли змінювати напрямок течії (особливо це стосується приток основного водотоку), що призводило до повторного перемиву відкладених гірських мас і, знову-таки, якісно змінювалися параметри розсипу.
Регіональні села та пов'язані з ними катастрофічні змиви періодично повторювалися. Можна припустити, що перші масштабні змив мали місце з низу третинного періоду (еоцен), коли зникли внутрішньоконтинентальні моря.
У плейстоцені в льодовикові періоди знову ж таки колосальна кількість води збереглася на суші у вигляді цілорічних льодовиків, а океан відступив на 120 м. Льодовики, що переміщалися, могли організовувати запружування води в гірській країні на висоті і поступове її накопичення до колосальних обсягів. Це були ті потенційні «заряди», які відтворювали катастрофічні змиви. Гідромережа тим часом багаторазово трансформується. Палеорусли водотоків зміщувалися на десятки, а то й сотні кілометрів, про що свідчить розмах високих терас. Заплави річок звужуються, річкова мережа дробиться і навіть часто змінюється вектор течії водотоків, аж до протилежного.
Власне, наявність на території гірської країни високих терас різного рівня, урізані ущелини, піщані тераси в заплавах основних водотоків — це свідки катастрофічних змивів. І якщо прийнято вважати, що високі тераси в гірській країні є результатом висхідних тектонічних рухів, то не можна виключати того, що одночасно здійснювався і підйом водних мас, що накопичують колосальну потенційну енергію, що «вистрілює» у критичний момент. Перша подія була причиною іншої події.
Селище розташовується у заплаві річки. Яна і оточений терасами 70-метрової висоти. Аеропорт селища знаходиться на вершинітераси, яка поцяткована безліччю ярів і розпадків. Дорожники, прокладаючи дорогу від аеропорту до селища, пересипали один із розпадків у вигляді дамби, але не забезпечили дренаж, що відповідає природному щорічному притоку води. За кілька десятиліть у верхній частині розпаду утворилося штучне озеро, в якому навіть завелася риба. Глибина водойми досягала 5 м, обсяг накопиченої води не перевищував 120 тис. м3.
"Спусковим гачком" процесу послужив затяжний дощ. Водойма переповнилася, і з вечора вода почала переливати через дорогу-дамбу, а вранці наступного дня сталася руйнація дороги-дамби і водоймище «звалилося» з 70-метрової висоти на селище, миттєво перетворившись на селевий потік (фото 1). Закінчення основного об'єму води сталося за дві-три години, швидкість потоку, заміряна за перерізами в розпаді, досягала 4-5 м/сек. Вийшовши з розпадку, вода розосередилася вулицями селища, але яку роботу вона зробила, стало видно в другій половині дня, коли було скинуто весь об'єм води, і потоки почали згасати.
По всьому розпаду довжиною 2,5 км було виконано вріз глибиною 0,7-1,2 м з незначними вибоїнами. Максимальна вибоїна глибиною 5 м утворилася на виході з розпадку, де потік повертав у заплаву Яни, де й було селище (фото 2). Далі, як показали сліди руйнувань, потік розділився втричі гілки, що, певне, було зумовлено наявними будовами. Максимальний вріз у вигляді канави було виконано центральною вулицею (фото 3, 4) майже на всю її довжину — 1200 м. Піщано-супесні відкладення покрили майже всю площу селища потужністю від 0,3 до 1 м (фото 5, 6) на периферії виконаних урізів. За виконаними деформаціями було підраховано обсяг перенесеної гірничої маси, що становить 58 тис. м 3 , тобто. приблизно 50% від обсягу води, що злилася. Ось такаробота була миттєво виконана невеликою водоймою.
Вразило кілька обставин. Середня глибина врізу на рівнині частини виявилася більшою, ніж у розпадці, і склала 2,5-3 м. Це можна пояснити тільки поступовим перетворенням водного потоку у верхній частині розпаду в селевий при виході з нього і набором руйнівної потужності. І чому врізна канава мала ширину не більше 6 м при ширині вулиці 20 м, хоч потоки розосереджувалися, і жодних перешкод для них не було? Здивувала і достатня прямолінійність урізаних канав. Таке можливо, якщо потік підпорядковується гідродинамічних законів струменя. Наважуємося припустити, що селевий потік ніяких конусів виносу не створює, він їх руйнує; вони утворюються за інших гідродинамічних режимах течії. Селеві дрібнофракційні наноси не створюють стійких морфоструктур і підлягають вирівнюванню навіть за звичайних атмосферних опадів. У районах Крайньої Півночі їх збереження забезпечується лише умовами вічної мерзлоти.
І ще одне спостереження. У наносах, вже при виході в річку Яна виявилося кілька загиблих тварин: ховрахи (єврашки), собачки і домашні кішки (адже не встигли навіть на паркан застрибнути!). То, можливо, миттєва загибель мамонтів також пов'язана з катастрофічним змивом? І тіла бідних тварин були перенесені бурхливими потоками в низовині або до узбережжя океану і зібрані до кладовищ на виходах основних водотоків?