Понимание оползней: новая модель для прогнозирования движения

Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Крузе и Техасского университета в Остине обнаружили, что условия, вызывающие смещение вдоль разломов глубоко под землей, также приводят к оползням на поверхности. Это открытие позволяет использовать модель, изначально разработанную для описания медленного сейсмического ползучего смещения (slow fault slip), для прогнозирования поведения оползней.

Этот прорыв особенно важен для Калифорнии, где медленно движущиеся оползни наносят ущерб в сотни миллионов долларов ежегодно. Новая модель, опубликованная в Science Advances, улучшает способность предсказывать движение грунта в ответ на изменения уровня грунтовых вод и осадков. Как отметил ведущий автор, геолог Ной Финнеган, оползни — это по сути «проблема гидрологии»: насыщение грунта дождевой водой повышает поровое давление и снижает трение, что приводит к смещению.

«На практическом уровне это исследование дает нам основу для понимания того, какого объема движения ожидать на основе изменения количества осадков, которое приводит к изменению давления воды в грунте, а затем и к движению», — сказал Финнеган. Ключевым оказалось сходство в поведении трения: измерения напряжений на двух участках оползней в Северной Калифорнии (возле Фримонта и в округе Гумбольдт) совпали с лабораторными экспериментами по трению.

Исследование также подчеркивает важность свойств материала. Например, породы, богатые глиной, склонны к медленному ползучему движению, а богатые кварцем — к внезапному катастрофическому обрушению. Кроме практической ценности, работа имеет значение для тектоники плит: изучение оползней в породах древней зоны субдукции (формация «Францисканский меланж») может пролить свет на механизмы смещения в современных зонах субдукции, где происходят разрушительные землетрясения магнитудой 9.