1. Краткая геологическая характеристика ледника Колка

Главный Кавказский хребет представляет непрерывную горную цепь, простирающуюся более чем на 1100 км с северо-запада на юго-восток от Черного моря до Каспийского моря. Хребет делит Кавказ на две части: Северный Кавказ и Южный Кавказ. Горная система, в которую входит Главный Кавказский хребет, называется Большим Кавказом. Кавказский хребет занимает площадь ~ 260000 км²; из них Северный склон занимает около 145000 км², а южный – около 115000 км². К водораздельному хребту примыкает ряд высоких котловин (на западе они подходят с юга, на востоке – с севера), замкнутых с одной стороны высотами водораздела. С другой стороны – короткими хребтами возвышенностей, превосходящими главную цепь по высоте в некоторых местах.

С северной стороны водораздела преобладают поперечные котловины, на южной стороне – продольные. Многие высокие вершины лежат не на Водораздельном гребне, а на оконечностях коротких его отрогов, направляющихся на север (Эльбрус 5642 м, Дыхтау 5204 м, Коштантау 5152 м, Гюльчи-Тау 4447 м, Суган-Тау 4487 м, Адай-хох 4405 м). Северный склон Кавказского хребта, образуется множеством отрогов, примыкающих почти перпендикулярно к Главному хребту и отделенных поперечными глубокими долинами, достигает весьма значительного развития в окрестностях Эльбруса (Эльбрусский выступ). Самое значительное поднятие (Эльбрусско-Минераловодская зона разломов) направляется от этой вершины прямо на север, служит водоразделом между водами р. Кубань и р. Терек. Северный склон более развит в восточной части Кавказского хребта, где отроги, многочисленные и значительные по высоте и длине, образуют Дагестанский выступ – большой район, замкнутый высокими хребтами (Андийским, Сала-Тау и Гимринским).

Всего на Кавказе, по данным «Каталога ледников СССР» (1967—1978), 2050 ледников общей площадью 1424 км². Кавказские ледники нигде не спускаются так низко, как ледники Альп. Кавказский хребет почти не уступает ледникам Альпам по площади, числу и размерам. Большее количество значительных ледников находится в эльбрусской и терской частях хребта. В настоящее время большинство ледников Кавказского хребта находится в периоде отступления, длящемся уже несколько десятков лет [1].

В Северной Осетии (Россия) на северном склоне Казбек-Джимарайского массива ледники опускаются с гор. В центре языки трех ледников: Девдоракский, Чач, Майли. С высот 4000-4500 м спускаются висячие ледники северо-восточных склонов Джимарай-хох и участки фирновых полей. Массив гребня Джимарай-Хох, отходящий на восток и обращенный к леднику Колка, сложен в основном трещиноватыми сланцами с наклоном слоев 35-40° на северо-восток при таком же среднем уклоне самого склона. Карово-долинный ледник Колка (42°43′48″ с. ш. и 44°26′08″ в. д.), сошедший 20.09.2002 г., расположен в истоках реки Геналдон (бассейн р. Терек). В периоды между подвижками его площадь составляла 2,47 км², вместе с висячими ледниками – 3,74 км². Тыловая часть ледника располагается на высоте 3450 м, а исток начинается с высоты 3850 м под крутой горой Джимарай-Хох (4780 м) [2. С. 12]. Конец ледника опускается к высотной отметке ~ 2950 м. Ледник залегает на выровненном ложе, имеет толщину 60-100 м. Толщина ледника в тыловой части – 143 м, в средней части, на протяжении 1 км продольного профиля – более 100 м. Зона максимальных глубин вытянута вдоль ледника и смещена к левому (северному) борту. Состояние ледника зависит от баланса массы. Если баланс положительный и ледник наступает – он движется вниз по долине. Если баланс ледника отрицательный – ледник отступает. Область аккумуляции – верхняя часть ледника, где идет накопление снега. Область абляции – нижняя часть, где идет таяние снега и льда. Зону питания ледника Колка составляют фирновые поля и висячие ледники. Снежные лавины, обвалы фирна и льда происходят постоянно. Их мощность варьирует от 40 до 70 метров. Горная порода, разбиваясь на обломки, образуют поверхностный чехол, покрывающий ледник. Более двух третей пологой ледниковой поверхности покрыто породой толщиной от 10 см до 1 м, поступающей с правого борта и с крутых склонов гор Джимарай-Хох и Шау-Хох. Толщина обломочного слоя возрастает с приближением к фронтальной части языка. Увеличение массы льда и обрушений, вызывает рост давления и деформаций в узком "горлышке" массивных склонов. Массивный поток, состоящий из льда и упавших обломков скальных пород, опускаясь из широкой чаши цирка, в относительно узкий выход, создающий участок сопротивления, вынужден менять свою конфигурацию.

Истоки реки Геналдон, наиболее крупного правого притока реки Гизельдон, берут начало с ледников Колка и Майли. Это известный геотермальный район. После слияния ледниковых речек, р. Геналдон течет, преимущественно, в северном направлении. Ко дну долины реки приурочены горячие источники. Тепловой поток, измеренный в скважинах Кармадонской котловины, вдвое выше, по сравнению с предгорьями. Бассейн реки Геналдон сложен разнообразными горными породами, расположенными вкрест простирания крупных разновозрастных геологических структур. Крупный, безамплитудный Геналдонский разрыв в Джимарайском массиве определил впоследствии направление траектории «выброса» ледника Колка из цирка.

2. Характер ледовой обстановки на Кавказе до катастрофы

С 1965 по 1978 г. ученые вели подготовку к изданию «Каталога ледников Кавказа». Каталоги были составлены по топографическим картам с использованием материалов аэрофотосъемки, дополненных данными полевых обследований ледников. Развернутая характеристика тенденций, сложившейся к 1978 г. с ледниками на Кавказе, дается в работе [3]. Ниже приводим краткие выдержки из нее. Оледенение на Кавказе наблюдается только в двух его районах: на Большом Кавказе и на Закавказском нагорье. Общая его площадь 1410,58 км², число ледников 2064. На оледенение Большого Кавказа приходится 99,7% площади всего оледенения Кавказа и 98,0% общего числа ледников; на ледники Закавказского нагорья – соответственно 0,3 и 2,0%. Внутри этих районов распределение ледников неравномерно и объясняется их климатическими и орографическими особенностями. Общий объем льда в ледниках 80,863 км³, из которых 99,9% приходится на ледники Большого Кавказа и всего 0,1% – на ледники Закавказского нагорья. На Большом Кавказе основная часть льда сосредоточена в ледниках северного склона на Центральном Кавказе (55,0%). На северном склоне Большого Кавказа оледенение отмечается на участке Водораздельного хребта: от горы Фишт (2868 м над ур. м.) на западе до горы Тфан (4181 м) на востоке. На южном склоне: от горы Псеашха (3251 м) на западе до горы Таниэ (3491 м) на востоке. Общая протяженность Водораздельного хребта, несущего современное оледенение, на северном склоне около 750 км, а на южном – 400 км. На Закавказском нагорье насчитывается всего 42 ледника общей площадью 3,79 км². Все они сосредоточены на массиве горы Арагац (4095 м) и на Зангезурском хребте, отстоящих друг от друга на 215 км.

Толщина ледников изменяется в диапазоне: от 5 м до 25 м – у каровых и висячих ледников; от 100 м до 160 м – у долинных. Наибольшая толщина льда, определенная радиолокационным методом на леднике Безенги, составила 350 м. В целом для Кавказа характерны небольшие ледники площадью до 1,0 км² при дробности оледенения 0,68 км². Количество ледников с площадью более 10 км² – 14, с площадью более 20 км² – 6. Все они сосредоточены на Центральном Кавказе. Наибольший ледник Кавказа – Безенги, расположенный в центральной части северного склона Большого Кавказа. Средняя высота верхней границы ледников 4260 м, а нижней – 2740 м. В истоках р. Белой один из ледников оканчивается на высоте 1710 м. Основные типы ледников Кавказа – каровые, висячие и долинные. Каровые и висячие ледники преобладают численностью (77,6%), а по площади – долинные, на которые приходится около 48,9% площади всего оледенения. Многим ледникам Кавказа свойствен сезонный характер колебания. В период аккумуляции конец ледника продвигается на несколько метров вниз по долине или склону, а в период абляции отступает вверх. За год величина отступания обычно превышает величину наступания. У некоторых ледников этого не наблюдается, что связано с отрицательным балансом их массы. Особенности в интенсивности деградации оледенения в разных частях Кавказа ученые связывают с различиями их географических условий. Основываясь на анализе работ о изменениях климата в конце XX и первой четверти XXI в., а также сведениях о режиме ледников и их деградации за последние 60 – 90 лет, высказано предположение: оледенение Кавказа с 1980 годов и до конца XX в. уменьшится на 5–10%; в течение первой четверти XXI в. площадь ледников останется той же, что и в конце XX века [3].

На территории Республики Ceвepная Oceтия-Алания в начале 2002 r. располагалось 233 ледника о6щей площадью 139,0 км², из которых 34,6% занимали площадь < 1,0 км². На задних стенках цирков и каров располагалось 98 висячих ледников, площадью 0,02 -1,0 км² [4]. В десятилетия, предшествовавшие подвижкам 1902 и 1969 гг., масса ледника нарастала с ускорением. В период 1993–2002 гг. метеорологические условия не благоприятствовали накоплению ледником массы. В последнее перед 2002 г. десятилетие приход вещества на ледник составлял в среднем 1,39 млн. т/год. В годы экстремального таяния 1998–2000 гг. шло не накопление, а убыль вещества. В 2002 г., после разгрузки ледника Колка в 1969 г., требовался период ~ 40 лет для накопления критической величины массы [5].