Как огромный оползень сформировал национальный парк Зайон: даты исследований датируются 4800 лет назад, создавая озеро на 700 лет

Это ключевые выводы нового исследования Университета штата Юта, в котором указана первая точная дата оползня и оценивается его размер и динамика, включая скорость, вероятно, до 180 миль в час. Исследование слайда было опубликовано сегодня и помещено на обложку июньского номера журнала Геологического общества Америки GSA Today.

«Древний Сионский оползень накроет Центральный парк Нью-Йорка с 275 футами обломков», — говорит Джефф Мур, старший автор нового исследования и доцент геологии и геофизики Университета Юты. «И вам понадобится в 90 раз больше бетона на дамбе Гувера, чтобы воссоздать обрушившийся склон горы».Каменная лавина Сентинел также «похоронит парк Свободы в Солт-Лейк-Сити на глубине 2340 футов, что составляет почти полмили», — добавляет Мур.

Огромный оползень имел объем 286 миллионов кубических метров или 10,1 миллиарда кубических футов — в 4,4 раза больше, чем оползень медного рудника Бингем-Каньон в Юте в 2013 году, один из крупнейших исторических не вулканических оползней Северной Америки, объемом 65 миллионов кубических метров или 2,3 миллиард кубических футов.«Страж», расположенный на высоте 7157 футов на западной стороне каньона Зайон, был больше перед оползнем 4800 лет назад, «но большая его часть сейчас исчезла», — говорит Мур.

Компьютерное моделирование сопоставило известные отложения оползней и показало, что огромный оползень пролетел на юго-восток через каньон Зайон примерно за 20 секунд со средней скоростью 112 миль в час и максимальной скоростью от 180 до 200 миль в час. «Когда рухнули огромная стена и вершина, он определенно двигался со скоростью более 150 миль в час», — говорит Мур. Затем еще в течение 30 секунд обломки оползня распространились вверх и вниз по каньону Зайон. «Через минуту все было сделано».

«Первоначальное месторождение было 2 мили в длину и чуть менее мили шириной», с максимальной толщиной 650 футов и средней толщиной 310 футов, — говорит он, добавляя, что нижний конец оползня находится на перекрестке дорог «прямо в устье Сиона». Каньон ".«Этот катастрофический оползень огромных размеров имел два эффекта», — говорит он. "Один из них был конструктивным — создание рая посредством катаклизма.

Более 3,6 миллиона человек в прошлом году наслаждались ровным и спокойным дном долины каньона Зайон, который своим существованием обязан этому оползню. Другой аспект — чрезвычайная опасность, которую может создать подобное событие. если бы это случилось сегодня ".Мур говорит, что «в пределах относительно небольших границ национального парка Зайон есть свидетельства наличия нескольких отложений крупных оползней, блокирующих долины», два из которых произошли за последние 5000 лет или около того: оползень Стража и еще один, примерно в одну пятую меньшего размера, в долине Хоп в северной части парка около 2600 лет назад.

Несмотря на такие серьезные, большие доисторические оползни, они случаются крайне редко, и «у нас нет доказательств того, что нечто подобное неизбежно», — говорит Мур.По словам Мура, от оползня, которому 4800 лет, до сих пор остается много меньших оползней, в том числе одна в 1995 году, которая повредила дорогу между центром для посетителей и домиком.Свидание с катастрофой

Мур определяет каменную лавину как «очень большой провал склона твердой породы — в отличие от грунта — с характерным очень быстрым, длинным и плавным движением. Из-за своего большого объема они относительно редки». Обе горки Сентинел и Бингем-Каньон были каменными лавинами.Некоторые люди изначально думали, что каньон Сион был плоским из-за ледникового мусора, как, например, долина Йосемити в Калифорнии.

Неизвестно, когда был обнаружен оползень Сентинел, но впервые он был описан в научной статье в 1945 году.«Мы впервые провели тщательный и полный анализ этого оползня», — говорит Мур.

Исследование пришло к выводу, что оползень, скорее всего, произошел 4800 лет назад как единичное событие с диапазоном неопределенности, так что он мог произойти уже 5200 лет назад или совсем недавно, 4400 лет назад.В этом методе используется тот факт, что после оползня валуны на его вершине имеют поверхность, впервые открывающуюся для неба. Частицы входящих космических лучей начинают сталкиваться с поверхностями валунов, образуя бериллий-10.

Чем дольше обнажается валун, тем больше количество бериллия-10, что позволяет ученым определить, когда оползень впервые обнажил поверхность валуна.С разрешения Службы национальных парков Мур и его коллеги взяли образцы 12 валунов с поверхности оползня, раздробили образцы горных пород размером с ноутбук и проанализировали содержание в них бериллия-10.Мур говорит, что предыдущие оценки даты оползня были основаны на косвенных методах, включая радиоуглеродное датирование озерных отложений, которое дало возраст от 3900 до 4300 лет.

Другое исследование оценило возраст горки 7900 лет.Ученые не знают, что стало причиной появления гигантской зоны суши. «Мы не нашли доказательств того, что в то время было древнее землетрясение, но нет подробных данных о палеоземлетрясениях в районе Сиона», — говорит Мур. «Скальные лавины часто возникают в результате землетрясения, но так же часто происходят без видимого триггера».

Обрушившийся пик включал песчаники из формаций навахо и кайента, а последний включает некоторые слабые глинистые слои, которые могли способствовать оползанию.Зайон Лодж когда-то находился под водой

Чтобы определить объем каменной лавины в 286 миллионов кубических метров, Мур и его коллеги использовали компьютер и «наше лучшее геологическое решение, чтобы воссоздать то, как выглядел каньон до оползня». Таким же образом они реконструировали верхнюю поверхность оползня до того, как она начала размываться.Оползень перекрыл реку Вирджин, и «около 700 лет в каньоне Сион существовало озеро», — говорит Мур.

Он подсчитал, что если бы сток реки был таким же, как сегодня, на то, чтобы озеро наполнилось, потребовалось бы от пяти до десяти лет. Длинное узкое озеро занимало 2,4 квадратных мили и простиралось от северной оконечности залежи каменной лавины, которая находится менее чем в миле к югу от современной Зайон-Лодж, к северу почти до The Narrows.

Из-за того, что первоначальная поверхность озера находилась на высоте 4658 футов над уровнем моря, место постройки находилось на глубине 380 футов.Затем озеро прорвало верхнюю часть оползневой дамбы, поверхность озера упала до 4413 футов в высоту, а площадь озера уменьшилась до 1,2 квадратных миль, больше не простираясь до Узких мест, а всего лишь 4,3 мили до храма Синавава.

Количество наносов, образующихся сегодня в соседнем разливе реки Вирджин, предполагает, что озеро заполнилось осадками за 700 лет, плюс-минус столетие. Примерно 4100 лет назад озеро полностью заполнилось отложениями, образовав плоское дно каньона Зайон.Мур подсчитал, что за последние 4800 лет река Вирджин вымыла около 45 процентов первоначальных оползневых отложений.

Таким образом, через несколько тысяч лет Сион «снова станет крутым, скалистым и узким каньоном», — говорит он.Поэтому Мур называет оползень «минутой с последствиями до 10 000 лет».Мур отмечает, что крупные оползни «создают пригодную для жизни землю на крутых ландшафтах по всему миру.

Люди используют более плоские участки за крупными оползневыми отложениями для ведения сельского хозяйства или строительства деревни», хотя иногда они подвергаются риску из-за будущих оползней.