Оползень, который двигался в среднем со скоростью почти 70 миль в час и достиг расчетной скорости не менее 100 миль в час, оставил отложение настолько велико, что "покрыло бы Центральный парк Нью-Йорка примерно 20 метрами (66 футов) обломков", исследователи сообщают в январском исследовании журнала Геологического общества Америки GSA Today за январь 2014 г.
В то время как землетрясения регулярно вызывают оползни, гигантский оползень в ночь на 10 апреля 2013 года стал первым из известных источников землетрясений. Оползень произошел в виде двух огромных каменных лавин в 9:30.м. и 11:05 п.м.
MDT на карьере Bingham Canyon Mine компании Rio Tinto-Kennecott Utah Copper, в 32 км к юго-западу от центра города Солт-Лейк-Сити. Каждая каменная лавина длилась около 90 секунд.
Хотя оползни не были землетрясениями, по сейсмическим шкалам они имели магнитуду до 5 баллов.1 и 4.9 соответственно. Последующие реальные землетрясения были меньше.
Должностные лица Kennecott внимательно следят за перемещениями на 107-летнем руднике, на котором производится 25 процентов меди, используемой в Соединенных Штатах, и они заметили признаки растущей нестабильности за несколько месяцев до оползня, закрывая и закрывая центр для посетителей. южный край 2.Открытый карьер шириной 8 миль и глубиной 3182 фута, который, по утверждению компании, является крупнейшим в мире произведенным человеком.
По словам исследователей, оползни, в том числе на карьерах, но исключая оползни, вызванные землетрясениями, в 2004-2011 годах унесли жизни более 32000 человек.
Но никто не пострадал и не умер на горке Бингемского каньона. Оползень повредил или уничтожил 14 самосвалов и три экскаватора и закрыл главную эстакаду шахты до ноября.
«Это действительно успешная история геотехнического мониторинга», — говорит первый автор нового исследования Крис Панкоу, заместитель директора Сейсмографических станций Университета штата Юта и доцент кафедры геологии и геофизики. "Никто не погиб, но теперь у нас есть богатый набор данных, чтобы узнать больше об оползнях."
Были гораздо более крупные антропогенные оползни на других континентах и гораздо более крупные доисторические оползни в Северной Америке, в том числе один примерно в пять раз больше каньона Бингем около 8000 лет назад в устье каньона Зайон в штате Юта.
Но оползень шахты Бингем-Каньон «вероятно, является крупнейшим невулканическим оползнем в современной истории Северной Америки», — сказал соавтор исследования Джефф Мур, доцент геологии и геофизики Университета Юты.
Было множество более крупных, в основном доисторических горок — в несколько сотен раз больше. Даже оползень на горе Маунт-стрит 1980 г. Извержение Хеленса было в 57 раз больше, чем оползень Бингемского каньона.
Изначально в новостных сообщениях стоимость оползня оценивалась почти в 1 миллиард долларов, но в конечном итоге она может оказаться ниже, потому что Кеннекотт вернул рудник в эксплуатацию быстрее, чем ожидалось.
До сих пор самый дорогой U.S. Оползень был оползнем Чертополоха 1983 года в Юте, который обошелся примерно в 460-940 миллионов долларов, потому что город Чертополох был заброшен, железнодорожные пути и шоссе были перемещены, а дренажный туннель был построен.
Панков и Мур провели исследование с несколькими коллегами из университетского колледжа горного дела и наук о Земле: J. Марк Хейл, специалист по информации на сейсмографических станциях; Кейт Копер, директор сейсмографических станций; Текс Кубацки, аспирант горного дела; Кэтрин Уидден, сейсмолог-исследователь; и Майкл К. Маккартер, профессор горного дела.
Исследование финансировалось штатом Юта при поддержке сейсмографических станций Университета штата Юта и США.S. Геологическая служба.
Количество каменных оползней: до 5.1 и 4.9 по величине, но меньше по размеру
Исследователи из Университета Юты говорят, что слайд Бингем-Каньон был одним из лучших в истории, что делает его сокровищницей данных для изучения слайдов.
Kennecott оценил оползень в 165 миллионов тонн. Согласно новому исследованию, оползень образовался из горной породы объемом примерно 55 миллионов кубических метров (1.9 миллиардов кубических футов).
Скала в оползне разрушается и расширяется, поэтому, по оценке Мура, объем оползневых отложений составлял 65 миллионов кубических метров (2.3 миллиарда кубических футов).
Мур подсчитал, что Центральный парк мог бы похоронить не только на глубину 66 футов, но и эквивалентно количеству материала в 21 великой пирамиде Египта в Гизе.
Две каменные лавины оползня не были землетрясениями, но, как обрушения шахт и ядерные взрывы, они были зарегистрированы сейсмографами и имели магнитуды, рассчитанные по трем различным шкалам:
Первый слайд в 9:30 р.м. MDT измеряется 5.1 по величине поверхностной волны, 2.5 по местной величине или по шкале Рихтера и 4.2 по продолжительности или "кодовой" величине.
Второй слайд в 11:05 р.м. MDT измеряется 4.9 по магнитуде поверхностной волны, 2.4 балла по шкале Рихтера и 3 балла.5 баллов по кодовой величине.
Панков говорит, что большие магнитуды более точно отражают энергию, выделяемую каменными лавинами, но меньшие магнитуды Рихтера лучше отражают то, что люди чувствовали — или не чувствовали, поскольку сейсмографические станции не получали таких отчетов.
Это связано с тем, что большие магнитуды поверхностных волн регистрируют низкочастотную энергию, в то время как магнитуды Рихтера и кода основаны на высокочастотных сейсмических волнах, которые люди обычно ощущают во время реальных землетрясений.
Таким образом, с точки зрения движений грунта, которые люди могли бы почувствовать, каменные лавины "ощущались как 2".5, — говорит Панков. "Если бы это было обычное тектоническое землетрясение силой 5 баллов, все три шкалы магнитуды дали бы нам аналогичные ответы."
По словам Панкоу, оползни были обнаружены по всей сейсмической сети штата Юта, включая ее самую удаленную станцию примерно в 250 милях к югу от границы между штатами Юта и Аризона.
Оползень вызвал 16 толчков
За второй каменной лавиной сразу последовало настоящее землетрясение силой 2 балла.5 баллов по шкале Рихтера и 3 балла.0 баллов по шкале Кода, затем три небольших землетрясения — все менее чем в полумиле ниже дна карьера.
Исследователи из Юты ускорили записанные сейсмические данные в 30 раз, чтобы создать аудиофайл, в котором вторая часть слайда слышна как глубокое урчание, за которым следуют резкие выстрелы, похожие на выстрелы от трех последующих землетрясений.
Более поздний анализ выявил еще 12 крошечных землетрясений — от 0 до 0 баллов.5 до минус 0.8 баллов по шкале Рихтера. (Величина минус 1 дает одну десятую мощности ручной гранаты.) Шесть из этих крошечных толчков произошли между двумя частями оползня, пять произошли в течение двух дней после оползня, а один был обнаружен через 10 дней, 20 апреля. За 10 дней до двойного оползня землетрясений не было.
«Мы не знаем до сих пор ни одного случая, когда было бы доказано, что оползни вызывают землетрясения», — говорит Мур. "Часто бывает наоборот."
Длинный, быстрый спуск из-под оползня
Оползень, сверху вниз, упал на 2790 футов по вертикали, но его биение — расстояние, пройденное оползнем — составило почти 10072 фута, или чуть менее двух миль.
«Это был оползень в коренных породах, который имел характерно быстрое и долгое течение — намного дольше, чем мы могли бы увидеть для небольших камнепадов и камнепадов», — говорит Мур.
Хотя никто не присутствовал, чтобы измерить скорость, каменные лавины обычно перемещаются со скоростью от 70 миль в час до 110 миль в час, в то время как самые быстрые двигались со скоростью 220 миль в час.
Таким образом, в каньоне Бингем «мы можем с уверенностью сказать, что материал, вероятно, двигался со скоростью не менее 100 миль в час, когда он упал с самой крутой части склона», — говорит Мур.
Исследователи не знают, почему сползание произошло как две каменные лавины вместо одной, но Мур говорит: «Такой огромный объем может выйти из строя в одном эпизоде или в 10 эпизодах в течение нескольких часов."
Сейсмографические станции также записали инфразвуковые волны от оползня, которые, по словам Панкова, являются «звуковыми волнами, распространяющимися в атмосфере, которые мы не слышим», потому что их частоты очень низкие.
И сейсмические, и инфразвуковые записи выявили различия между двумя каменными лавинами оползня.
Например, первая лавина имела более сильную пиковую энергию в конце, которой не хватало на втором слайде, говорит Панков.
«Мы хотели бы иметь возможность использовать подобные данные, чтобы понять физику этих больших оползней», — говорит Мур.
Сейсмические и инфразвуковые записи предполагают, что две лавины были схожи по объему, но фотографии показывают, что первый слайд содержал больше коренных пород, а второй слайд содержал более высокую долю добытых пустой породы, хотя обе лавины были преимущественно коренными породами.