Как работают зыбучие пески. Прибрежные зыбучие пески

Зыбучий песок (плывуны ) — пески, перенасыщенные воздухом (газом или горячими парами, в пустыне), влагой восходящих источников и способные вследствие этого засасывать вглубь попадающие на них предметы, животных и человека.


Зыбучий песок когда находится в состоянии покоя, то он кажется твёрдым, но он имеет свойство засасывать в себя предметы, которые по массе и плотности являются более тяжелее и плотнее. Иными словами это тоже самое, что и – болото. Единственное различие между ними, то, что болото находится в постоянной жидкой среде, а песок превращается в зыбучий с увеличением уровня подводных вод и течений.

Два вида зыбучих песков

1. Зыбучие пески с мокрой поверхностью

Мокрая поверхность зыбучих песков встречаются по берегам морей, озёр и рек (где обычно распространены восходящие источники).



Часто поверхность таких мест состоят из тонкой корочки ила. Ил, это более мелкая фракция песка «пылевидная», которая с течением времени, и трения мелких частиц песка превращаются в ил.




2. Зыбучие пески с сухой поверхностью

Сухая поверхность зыбучих песков встречается в засушливых пустынях и в тех местах, где поблизости нет воды. Их зыбучесть состоит в увеличении подводных рек и течений, до уровня поверхности песочного основания. Верхняя часть песка остается сухой и человек может легко попасть в него.



Зыбучие пески вовсе не бездонны. Обычно их глубина составляет от нескольких сантиметров до нескольких метров.



В связи с высокой плотностью зыбучего песка, человек или животное не может полностью утонуть в нём.



Зыбучий песок безопасен сам по себе, однако в связи с тем, что он существенно ограничивает возможность передвижения, человек, увязший в нём, становится уязвимым для других опасностей: прилива, солнечного облучения, обезвоживания и прочих.



При попадании в зыбучий песок, так же как и в болоте, нужно попытаться лечь на спину, широко раскинув руки. Выбираться необходимо медленно и плавно, не делая резких движений.




Тем не менее, люди гибнут в зыбучих песках.

Арнсайд (Англия) расположен неподалеку от залива Моркембе, печально знаменитого своими высокими морскими приливами и зыбучими песками, в которых только с 1990 года погибло почти 150 человек. Во время отлива вода здесь отступает далеко от береговой линии, и обнажившееся песчаное дно быстро подсыхает, создавая иллюзию отличного пляжа, который на самом деле таит смертельную опасность. Люди, проходящие по высохшей поверхности, попадают в ловушку зыбучих песков, а быстрый прилив, который поднимается на девять метров, накрывает несчастных с головой.




На Аляске есть красивый фьорд Тарнэген, который имеет длину 80 км. В 1988 году двое туристов, супруги Диксон, решили покататься вдоль берега во время отлива. В трёхстах метрах от берега их машина застряла в песке. Адеанна вышла из машины, чтобы подтолкнуть её сзади. Мягкий илистый грунт поплыл у неё под ногами, и женщина увязла в нём по колено. Зыбучие пески сдавили ей ноги, как в тисках. Джей пытался помочь жене, но за три часа ему удалось откопать только одну ногу. Когда он, наконец, догадался позвать кого-нибудь на подмогу, время было безнадёжно потеряно — уже начался прилив. Спасатели примчались очень быстро. Они ныряли в ледяную воду и до последнего момента старались высвободить ногу Адеанны, но ничего не могли сделать, и женщина утонула.




Крупные, тяжелые объекты иногда проваливаются в зыбучие пески с катастрофическими последствиями.




Обычные пески становятся зыбучими еще по одной причине: в результате землетрясения. Правда, в этих случаях их «зыбучесть» сохраняется только очень непродолжительное время. В 1692 году на Ямайке зыбучие пески поглотили целый район города Порт–Ройяла, тогда погибло свыше двух тысяч человек. Порт–Ройял был очень большим богатым портом, где находился крупнейший невольничий рынок. С 1674 года по назначению короля Англии Чарльза II мэром города стал знаменитый пират Генри Морган. Однако место для строительства города было выбрано крайне неудачно — Порт–Ройял располагался на 16–километровой песчаной косе. Ее верхний слой до сих пор пропитан водой, а ниже находится смесь гравия, песка и осколков.


В XIX веке грузовой поезд сошел с рельсов на мосту Колорадо и нырнул в «сухое» дно реки, ставшее зыбучим из-за недавнего ливня. Железнодорожные рабочие нашли большую часть состава, но паровоз весом в 181 тонну утонул бесследно.




Предупреждающий знак возле зыбучих песков

В районе зыбучих песков устанавливают предупреждающие знаки, однако это не всегда останавливает людей.

Bear Grylls Sahara Quicksand

Несомненно, зыбучие пески - одно из самых опасных мест на Земле. Обычно солнце высушивает верхний слой песка, в результате чего на нем образуется тонкая твёрдая корочка, на которой может даже успеть вырасти трава. Но иллюзия надёжности моментально испарится, стоит лишь на него ступить - почва буквально поплывет из–под ног. Бедняги, ступившие на этот песок, кажущийся твердой почвой, мгновенно засасываются. Ноги оказываются стиснутыми затвердевшей массой, и вытащить их без посторонней помощи невозможно.

Сам по себе зыбучий песок не может убить человека. Во–первых, он не сможет полностью поглотить человека, так как является неньютоновской жидкостью. Однако, если человека вовремя не спасти, то он может погибнуть от ряда других причин. Например, от обезвоживания, солнечного облучения, разной живности или же погибнуть под водой прилива.

Было предложено множество теорий о феномене зыбучих песков. Большинство из них, конечно же, оказались ошибочными. Однако, со временем ситуация стала проясняться. Выяснилось, что свойства влажного песка существенно зависят от количества содержащейся в нем воды. Увлажнённые песчинки легко слипаются, демонстрируя резкий рост сил сцепления, которые в сухом песке обусловлены лишь неровностями поверхности, и потому весьма невелики. Силы поверхностного натяжения пленок воды, окружающих каждую песчинку заставляют их слипаться между собой. Чтобы песчинки хорошо слипались, вода должна покрывать частицы и их группы тонкой пленкой, при этом большая же часть пространства между ними должна оставаться заполненной воздухом. Если количество воды в песке увеличивать, то, как только все пространство между песчинками заполнится водой, силы поверхностного натяжения пропадут и получится смесь песка и воды, обладающая совершенно другими свойствами. Таким образом, Зыбучий песок – это самый обычный песок, под толщей которого на глубине нескольких метров имеется достаточно сильный источник воды.

Почему человек проваливается в зыбучий песок? Всё дело в особой структуре расположения песчинок. Идущий снизу поток воды взбивает рыхлую подушку, из песчинок, находящуюся в относительном равновесии до некоторых пор. Вес забредшего в такое место путника, обрушивает структуру. Песчинки, перераспределяясь двигаются вместе с телом жертвы дополнительно словно засасывают беднягу в слой почвы. После этого, структура песка вокруг несчастного становится совсем другой - плотно прижатые влажные песчинки за счет силы поверхностного натяжения слоя воды образуют капкан. При попытке вытащить ногу образуется разряжение воздуха, с огромной силой тянущее ногу назад. Чтобы вытащить ногу в такой ситуации со скоростью 0,1 м/с, нужно приложить силу, равную силе поднятия легковой машины средних размеров. Так что, при попадании в зыбучий песок лучше не делать резких движений, а попытаться лечь на спину и, раскинув руки, ждать помощи.

Следует сразу сказать - широко распространенное мнение, что зыбучие пески способны затянуть человека с головой - преувеличение. Тем не менее, они действительно опасны, поскольку освободиться без посторонней помощи очень сложно. Оказавшиеся в песочном плену люди погибали от обезвоживания, солнечных ожогов, тонули во время приливов, поскольку их не успевали вовремя спасти.

Как образуются зыбучие пески

Совершенно невозможно просто так, на глаз определить, что находящееся перед вами место смертельно опасно. Солнце подсушивает верхний слой песка, иногда на нем даже появляется какая-то растительность. Создается впечатление, что это самый обычный песок. Собственно говоря, так оно и есть – обычный, только очень мелкий, похожий на пыль.

Основным же в возникновении феномена является то, что свойства сухого и сырого песка различны и сильно зависят от того, сколько воды в нем содержится. Сухой песок сыпуч, поскольку силы сцепления между отдельными песчинками обеспечиваются только неровностями их поверхностей. Если песок увлажнить, силы сцепления возрастут многократно. Вода покрывает песчинки тонкой пленкой, силы поверхностного натяжения которой и заставляют их слипаться. При этом значительная часть пространства между отдельными песчинками остается заполненной воздухом.

Если же вода заполняет пространство между песчинками полностью, силы поверхностного натяжения перестают действовать. Образуется текучая и вязкая водно-песчаная смесь. Собственно говоря, уникальные свойства зыбучего песка - способность стремительно «засасывать» свои жертвы, а затем удерживать их буквально в каменном плену - объясняются именно его высокой влажностью.

Почему зыбучий песок «затягивает»

Песок становится зыбучим, если под ним находится довольно мощный подземный источник. Двигающийся снизу вверх поток воды как бы «взбивает» находящуюся над ним песчаную поверхность. Взаимное расположение песчинок становится неустойчивым, но все-таки сохраняется. Если на такую поверхность наступит человек, вся структура обрушится под его тяжестью.

Песчинки движутся вместе с телом провалившегося человека. Структура песочной массы меняется. Теперь песчинки плотно прижаты друг к другу, и силы поверхностного натяжения водяной пленки образуют вокруг его ног прямо-таки железобетонный каркас. Поскольку воздуха между песчинками нет, при любом движении образуется разряженное пространство. Сырой песок, обладающий высокой вязкостью, не успевает заполнять образующиеся при движении полости, а сила атмосферного давления стремится возвратить сдвигающееся тело обратно. Создается впечатление, что песок затягивает.

Ученые считают, что еще одной причиной образования зыбучих песков являются статические заряды, возникающие в результате трения песчинок. Поскольку все они одноименны, сцепление между песчинками ослабляется.

Страшна Природа в гневе своем. В ее арсенале - реки кипящей лавы, гигантские волны цунами, разрушительные землетрясения, бездонные топи болот, наводнения. Есть еще одно страшное оружие. Это зыбучие пески, которые издавна называют «сухими болотами».

Легенды о зыбучих песках

Ими пугают детей и путешественников, их рассказывают старики вместо сказок на ночь. Только в отличие от выдуманных историй, зыбучие пески – это страшная реальность, с которой чаще всего сталкиваются люди, живущие на побережьях. Представьте: шторм, терпящий бедствие корабль, отчаявшиеся люди. И вдруг вдали берег – надежда на спасение. С большим трудом судно причаливает, но крики «ура» сменяются возгласами ужаса. Корабль начинает медленно погружаться в прибрежный песок. Люди пытаются спастись, но, увы, удается это немногим.

Такие случаи, хоть и были не редкими, но все же практически все подсчитаны. А вот количество исчезнувших во время прогулок людей вообще подсчету не поддается. Песок под ногами вдруг превращается в ловушку, человек впадает в панику, начинает барахтаться и тонет.

Где самые опасные места с зыбучими песками?

Англия
Это город Арнсайд, расположенный на побережье залива Моркембе. Длина полосы зыбучих песков составляет 80 (!) метров – гигантская ловушка.


Это Гудвинские мели на мысе Саут-Форленд. Второе название – «Кладбище кораблей». Выглядит устрашающе: остовы и борта, хаотично разбросанные по побережью, засыпаны песком. В иных местах можно увидеть только кончик мачты. Мрачное зрелище.


Аляска
Это фьорд Тарнэген.

Ямайка
Это место, где когда-то стоял город Порт-Ройял, исчезнувший в XVII веке. Первоначальная версия - в 1692 году произошло землетрясение. Удар стихии был мощным, приливная волна разрушила город, и море его поглотило. В 1992 году ученые сумели доказать, что город действительно утонул, но не в воде. Он еще одна жертва зыбучих песков.

Острова Карибского бассейна


Побережье Канады

В принципе зыбучие пески могут быть везде, где есть вода, песок и скалы. То есть, опасными можно считать берега озер и морей, а также больших рек. На окраинных местах пустынь тоже можно попасть в ловушку, устроенную зыбучими песками.

Как образуются зыбучие пески?

Если вспомнить школьные уроки физики, то можно легко найти разгадку образования зыбучих песков. Феномен этого явления кроется в соотношении количество песка и вода, а также их взаимодействия. Из чего состоит сухой (а значит, безопасный) песок? Из бесчисленного количества песчинок и воздуха. Что произойдет, если добавить сюда воду? Вода начнет обволакивать каждую песчинку, и вокруг нее образуется пленка. Поскольку на песчинках имеются мельчайшие частицы пыли, то начинается процесс цементирования, в котором они принимают активное участие. Вот так образуется совершенно новое вещество – тягучее и очень вязкое.

Значит, чтобы обычный песок превратился в зыбучую опасность, его нужно намочить . Ведро воды не поможет, нужен постоянный источник воды, и чем он больше, тем страшнее опасность. В прибрежных местах это приливная волна. В остальных – подземные источники. Глубина залегания источника разная. Если масса песка большая, то предполагаемая глубина может достигать сорока метров. Причем, для создания зыбучести подходят только такие источники воды, которые находятся практически в вертикальном положение или чуть-чуть наклонены. На поверхности все выглядит вполне безобидно: песочек, кое-где камешки, пара кустиков. Без специальных приборов невозможно определить, есть ли в этом месте вода, подмок ли песок, и каков размер опасности.

А вода в это время работает, постоянно подмачивая слои песка, провоцирует его осыпание. Сверху этот процесс невидим, его не могут определить даже специалисты. Но стоит попасть сюда любому тяжелому предмету, и ловушка срабатывает. Начинается процесс засасывания, затягивания вглубь.

Как проверить, есть ли в этом месте зыбучий песок?

Лучше этого не делать. Не знаете местность? Обойдите стороной приятный босым ногам песочек. Это мера желательна везде и обязательна для тех мест, где ловушка хотя бы раз срабатывала. Обычно в таких областях есть служба спасения и стоят предупреждающие знаки.

Есть шанс выбраться из зыбучих песков?

Ответ однозначен – есть. А теперь большое НО. Шанс есть только у того, кто знает, что и как нужно делать и не растеряется, то есть сумеет не поддаться панике.

Действия просты: легли на спину, постарались раскинуть руки и ноги, то есть заняли, как можно больше места. Если сжаться в комок, то вес будет давить на одно место, и тело начнет погружаться быстрее. Обычно первыми в ловушку попадают обе ноги, иногда вязнет одна – это можно посчитать настоящей удачей. Лежа на спине, раскинув руки, нужно потихоньку, без резких движений вытаскивать ноги. Процесс может растянуться на час, но проявите терпение и настойчивость - ваша жизнь того стоит. После того, как освободите ноги, нужно определить, откуда вы пришли. Там, в той стороне, безопасная твердая поверхность. Туда и гребите, причем, в прямом смысле этого слова. Плывите по песку и лучше всего на спине. Не можете? Осторожно перевернитесь на живот и, отталкиваясь руками и ногами, «плывите». И помните: любое резкое движение – и вас затянет в песок.

Зыбучие пески - уникальное явление, как, впрочем, и все остальные изобретения Природы.

Есть на планете еще множество мест, в которые лучше не попадать случайно. И специально туда попадать надо весьма осмотрительно. Хорошим примером таких мест являются зыбучие пески. О них ходит много леденящих душу историй. По некоторым легендам, есть пески, которые могут поглотить человека полностью за несколько минут (такую репутацию имеют песчаные дюны между Северным и Южным Уэльсом). Впрочем, чтобы погибнуть, одинокому путнику в пустынных местах не обязательно быть утянутым с головой. Однажды, семейная пара заехала на личном автомобиле (внедорожник, кстати говоря) на казавшуюся безопасной песчаную отмель во время прилива океана. Колеса моментально погрузились в песок. Вышедшая из машины женщина также провалилась по-колено, где ее стопы оказались словно стиснуты железной хваткой. Супруг не смог спасти свою жену - океан быстро скрыл ее с головой.

Исследователи неоднократно брались за изучение феномена зыбучих песков, и постепенно ситуация с ними стала более-менее понятной. Несомненно, свойства влажного песка существенно зависят от количества содержащейся воды в нем. Увлажненные песчинки легко слипаются, демонстрируя резкий рост сил сцепления, которые в сухом песке обусловлены лишь неровностями поверхности, и потому весьма невелики.

Силы поверхностного натяжения пленок воды, окружающих каждую песчинку заставляют их слипаться между собой. Чтобы песчинки хорошо слипались, вода должна покрывать частицы и их группы тонкой пленкой, при этом большая же часть пространства между ними должна оставаться заполненной воздухом. Если количество воды в песке увеличивать, то, как только все пространство между песчинками заполнится водой, силы поверхностного натяжения пропадут и получится смесь песка и воды, обладающая совершенно другими свойствами. Таким образом, Зыбучий песок – это самый обычный песок, под толщей которого на глубине нескольких метров имеется достаточно сильный источник воды.

Чаще всего зыбучие пески встречаются в холмистой местности или в зоне действия приливов. Двигаясь с гор, потоки воды движутся по каналам проточенным внутри доломитовых и известняковых скал. Где-то она пробивает камень и устремляется вверх мощным потоком. Если на пути встретится слой песка, то поток воды, идущий снизу, может превратить его в зыбучие пески. Солнце высушивает верхний слой песка, и на нем образуется тонкая твердая корочка, на которой может даже успеть вырасти трава. Иллюзия благополучия и спокойствия моментально испарится, стоит лишь на него ступить - почва поплывет из-под ног.

Почему человек проваливается в зыбучий песок? Дело в образовавшейся структуре расположения песчинок. Идущий снизу поток воды взбивает рыхлую подушку, из песчинок, находящуюся в относительном равновесии до некоторых пор. Вес забредшего в такое место путника, обрушивает структуру.

Песчинки, перераспределяясь двигаются вместе с телом жертвы дополнительно словно засасывают беднягу в слой почвы. После этого, структура песка вокруг несчастного становится совсем другой - плотно прижатые влажные песчинки за счет силы поверхностного натяжения слоя воды образуют капкан. При попытке вытащить ногу образуется разряжение воздуха, с огромной силой тянущее ногу назад. Усилие, необходимое для подъема ноги в такой ситуации сравнимо с весом автомобиля. Если бы песок был сухой, то при медленном движении на освобождающееся место сначала приходил бы воздух, находящийся между песчинок, а затем и сам песок, осыпаясь заполнял бы промежуток. Закопанный даже по шею в обычный песок человек вполне может выбраться из него самостоятельно (предвосхищая возражения, напомню что в Белом Солнце Пустыни герой был предварительно связан). В зыбучем песке вязкость, сравнимая с густым желе не даст этого сделать.

Плотность зыбучего песка больше плотности воды примерно в 1,6 раза, однако это не дает возможности плыть в нем. Из-за высокой влажности песок вязок, и любая попытка двигаться в нем встречает сильное противодействие. Медленно текущая песчаная масса не успевает заполнить возникающую за сдвинутым предметом полость, и в ней возникает разрежение, вакуум. Сила атмосферного давления стремится вернуть предмет на прежнее место – создается впечатление, что песок «засасывает» свою жертву. Таким образом, перемещаться в зыбучем песке возможно, но только крайне медленно и плавно, поскольку смесь воды и песка инерционна по отношению к быстрым перемещениям: в ответ на резкое движение она словно затвердевает.

Для образования зыбучего песка необходимо движение воды снизу-вверх - что обеспечивает прилив или подземный поток. В пустыне Сахара зыбучие пески образуются в зоне существования большой подземной реки, о которой люди не знали вплоть до начала эпохи зондирования структуры поверхности земли со спутника. Иногда, причиной возникновения такой зоны может быть землетрясение. Или деятельность человека. Однажды, при попытке осушить зону строительства фундамента высотного здания, огромный насос, через скважину засасывающий воду ушел под землю. С зыбучими песками нередко сталкиваются строители зданий и метрополитена в Санкт-Петербурге, где почвы перенасыщены водой. В этих местах их зовут плывунами.

Жертвами зыбучих песков становятся не только одинокие путники или животные. Еcть место, где пески поглощают корабли: мыс Саут-Форленд в Англии (Гудвинские мели) всемирно известен как «кладбище кораблей». На протяженной отмели, стоят погруженные в песок остовы кораблей. Пески цепко держат жертву, и спасти корабль, а иногда и экипаж, практически невозможно. Однажды жертвой Гудвинских песков стал пароход «Гелена Моджеска», груз которого оценивался в 3 миллиона долларов. Четыре дня восемь спасательных буксиров пытались спасти пароход, но на пятый день «Гелена Моджеска» переломилась пополам, а груз и корабль погибли в песках. А в 1954 году в этом месте зыбучие пески засосали целый маяк, предупреждавший суда об опасности. Вышка ушла в песок полностью.