A földcsuszamlás a tömegmozgások egy típusa, ahogy a sziklaomlásoktól a suvadásokon át a sekély kőfolyásokig számtalan egyéb földmozgás is. Földcsuszamlások víz alatt is előfordulhatnak. Bár a földcsuszamlás elsődleges kiváltója a gravitáció, más tényezők is befolyásolhatják az eredeti lejtő stabilitását. Jellemzően bizonyos előzetes körülmények szükségesek a különleges felszínalatti állapot létrehozásához, amik a területet/lejtőt érzékennyé teszik, miközben az adott földcsuszamlás kiváltásához gyakran szükség van egy „utolsó cseppre” is. A földcsuszamlások nem tévesztendők össze a sárfolyásokkal, ahol jelentős mennyiségű víz hatására részben vagy teljesen megfolyósodott törmeléktömeg áramlik rendkívül gyorsan.
Okok bélyegkép|A Mameyes földcsuszamlás a Puerto Rico-i Ponce város Portugués Urbano városrészének szomszédságában (Mameyes) száznál több otthont temetett el. Rendkívüli csapadékmennyiség és egyes források szerint villámlás okozta
Ha a lejtő elveszíti stabilitását, földcsuszamlás jöhet létre. Ezt számos tényező kiválthatja akár együttesen vagy egyedül is.
Természetes okok lehetnek: A talajvíznyomás (pórusvíznyomás) növekedése csökkenti a lejtő állékonyságát A függőleges növényzet, a humusz és a talajszerkezet hiánya vagy elvesztése (például egy 3-4 napos erdőtűz után) A lejtőláb folyó vagy tengerhullámzás okozta eróziója A hóolvadás, gleccserek olvadása vagy a heves esőzés előidézte telítődés gyengíti a lejtőt Földrengés általi terhelés a kis stabilitású lejtőn, vagy az általuk kiváltott talajfolyósodás Vulkánkitörés
A földcsuszamlásokat ilyen emberi tevékenységek súlyosbíthatják: Erdőirtás, földművelés és építkezés a már eredendően érzékeny lejtőn Munkagépek vagy járműforgalom által kiváltott rezgések Robbantás A lejtő alakját megváltoztató vagy a lejtőn új terheléseket létrehozó földmunka A lejtőüledéket az alapkőzethez kötő, mélyen gyökerező növényzet eltávolítása sekély talajokról Építkezés, mezőgazdasági vagy erdészeti tevékenységek (fakitermelés), amik megváltoztatják a talajba szivárgó víz mennyiségét
bélyegkép| Földcsuszamlás egy halásos áldozattal a svéd Surte-nél 1950-ben. Kiváltó oka a quick clay
Típusai
Törmelékfolyás A vízzel telítődő lejtőtörmelékből törmelékfolyás vagy sárfolyás alakulhat ki. Az így keletkező kőtörmelék és sár elegye fákat, házakat, autókat ragadhat magával, hidakat és mellékfolyókat eltorlaszolva nyomában áradást okozhat.
A törmelékfolyást gyakran összetévesztik a villámáradással, de ezek teljesen eltérő jelenségek.
A sáros-iszapos törmelékfolyások a magashegységekben komoly károkat okoznak az infrastruktúrában és gyakran emberéleteket követelnek. Lejtővel kapcsolatos tényezők indíthatják el, és a sekély földcsuszamlások folyómedrekben gátat képezve átmenetileg vagy akár tartósan is akadályozhatják a víz áramlását. Az erdélyi Gyilkos-tó is hasonlóan jött létre: a hegyről lezúduló lejtőtörmelék több patak vizét duzzasztotta fel.
Ahogy egy gátszakadásnál, itt is dominóhatás léphet fel: az áramló tömeg térfogata a patakmederből felkapott hordalékkal gyarapszik. A szilárd-folyékony zagy elérheti a 2000 kg/m³-es sűrűséget és a 14 m/s (50 km/h) sebességet. Ez általában komoly károkat okoz az úthálózatban, nem csak az útra lerakott – pár köbmétertől több száz köbméterig terjedő – hordalékmennyiséggel, de néhány esetben a vad áramlat teljesen áthelyezi az útjába kerülő hidakat, országutakat vagy vasúti síneket is. A károk általában a sáros-iszapos törmelékfolyások alulbecsléséből keletkeznek: a szurdokvölgyekben például a hidakat gyakran dönti romba az áramlás ereje, mert a pillérek közti fesztávot általában csak a vízhozamra méretezik. Egy kisebb (1,76 km²) törmelékfolyásos nyomvonalhoz az olasz Alpokban a főcsatorna középső szakaszán 750 m³/s áramlás becsülhető. Ugyanennél a keresztmetszetnél a legmagasabb várható vízhozam 19 m³/s volt, ami majd negyvenszer alacsonyabb, mint a bekövetkezett törmelékáramlásé.
Talajfolyások bélyegkép|Kőfolyás a mexikói Guerrero-ban A talajfolyások lefelé áramló, viszkózus, telített finomszemcsés anyagokból álló folyamok, melyek a lassútól a gyorsig bármilyen tempóval mozoghatnak, jellemző sebességük 0,17-20 km/h. Bár igen hasonlítanak a sárfolyásokra, azoknál jóval lassabbak és felszínükön szilárd anyagot cipelnek magukkal. A folyadékok ennél sokkal gyorsabban áramlanak. Agyag, finomhomok vagy kőzetliszt és minden finomszemcsés, vulkáni törmelékes (piroklasztikus) anyag hajlamos talajfolyásra. Az áramlási sebesség egyenesen arányos a víztartalommal.
Ezek az áramlások általában akkor indulnak, amikor a finomszemcsés tömegben a pórusnyomás kellően megnövekszik ahhoz, hogy jelentősen lecsökkentse a pórusvízzel teli anyag belső súrlódását. Ezáltal egy domború nyelv jön létre, ami lassú, gördülő mozgással halad előre. Ahogy ez a nyelv szétterül, a tömeg vízelvezetése megnövekszik és a peremek kiszáradnak, így az áramlás lelassul, majd besűrűsödik. A talajfolyások "hagymahéjas" változatai nem különösebben látványosak, de sokkal gyakoribbak gyors társaiknál. Fészkükben rogyás alakul ki, nyelvüknél aláhajlanak.
A talajmozgások többnyire erősen csapadékos időszakokban alakulnak ki a lejtős talaj vízzel telítődése miatt. Az agyagszerű anyagok mozgása során repedések keletkeznek, amik elősegítik a vízfelvételt. A bejutó víz megemeli a pórusvíznyomást és csökkenti az anyag súrlódását.
Törmelékcsuszamlás bélyegkép|Goodel Creek törmeléklavina, Washington A törmelékcsuszamlás a sziklák, talaj és lejtőtörmelék vízzel és/vagy jéggel vegyített kaotikus elegyének mozgásával jellemezhető csuszamlások egy típusa. Általában a sűrű növényzettel benőtt lejtő telítődése váltja ki, s fatörmelék, aljnövényzet és egyéb lejtőtörmelékek keverékéből áll. A törmelékcsúszásoktól a törmeléklavinák jóval nagyobb sebességüknél fogva jól elkülöníthetők. E sebesség oka a kisebb súrlódás vagy magasabb víztartalom és az általában meredekebb lejtők.
Meredek parti szirtek is kialakulhatnak katasztrofális törmeléklavina miatt. Ezek óceáni szigetvulkánok alámerülő szegélyein voltak gyakoriak, amilyenek például a Hawaii-szigetek vagy a Zöld-foki-szigetek. Egy másik ilyen típusú csuszamlás volt a Storegga földcsuszamlás.
Mozgás A törmelékcsuszamlások általában nagyobb sziklákkal indulnak a csuszamlás tetején, majd lefelé csúszva aprózódni kezdenek. Ez jóval lassabb a törmeléklavinánál, ami rendkívül gyors, és ahogy rohan a lejtőn lefelé, egész tömege cseppfolyósnak hat. Ennek a meredek lejtő és a vízzel telített kőzetanyag együttese az oka. Ahogy a törmelék a lejtőn lefelé mozog, általában patakmedrekben halad, és azok keresztmetszetét V alakúra nyírja. Ez megkülönbözteti a suvadás U alakú metszetétől.
Rendkívüli sebességüknél fogva a törmeléklavinák jócskán túlfolyhatnak a lejtőlábnál.Schuster, R.L. & Krizek, R.J. (1978). bélyegkép|A Hunza folyó torlasza
Sturzstrom A sturzstrom egy ritka, kevéssé ismert földcsuszamlástípus. Gyakran nagy kiterjedésű, szokatlanul mozgékony, hosszú pályája kis hajlásszögű, sík, vagy akár enyhén emelkedő terep is lehet.
Sekély földcsuszamlás bélyegkép|A Limone szálló a Garda-tó mellett. A devon agyagpala kőzetből álló domb egy részét menedékes lejtőt kialakítva útépítéshez elbontották. A felső tömb elvált a kőzetágytól és lecsúszott a dombról, egy rendezetlen kőkupacot formálva a csuszamlás nyelvénél. Azokat a földcsuszamlásokat, melyekben a csúszólap a talajrétegben vagy a felaprózódott alapkőzetben található (jellemzően pár deciméteres mélységtől a néhány méteresig) sekély földcsuszamlásoknak nevezzük. Ezek általában törmelékcsuszamlások, törmelékfolyások és rézsűcsúszások. A különálló nagy szikladarabok lassú lecsúszását tömbös csuszamlásnak is hívjuk.
Sekély földcsuszamlások gyakran következnek be olyan lejtőkön, ahol kis áteresztőképességű altalajokon nagy áteresztőképességű talajok találhatók. Az alacsony permeabilitású altalajok a vizet az sekélyebb, nagyobb permeabilitású talajokban tartják, így a víznyomás megnövekszik a felsőbb rétegben. Ahogy a felső talajok vízzel telítődnek és elnehezülnek, a lejtő elveszítheti állékonyságát és lecsúszhat az alacsony áteresztőképességű alsó rétegen. Például ha a lejtőn az iszapos-homokos talajréteg alatt szilárd kőzetet találunk, egy nagy felhőszakadás során az alapkőzet az esővizet csapdába ejti a fedő rétegben. Amint a fedőréteg telítődik és elnehezedik, elindulhat a lejtőn az alapkőzeten csúszva és sekély földcsuszamlássá fejlődhet. R. H. Campbell a kaliforniai Santa Cruz-szigeten készített egy tanulmányt sekély földcsuszamlásokról. Megjegyzi, hogy ha az áteresztőképesség a mélységgel csökken, a nyugalmi talajvízszint a talajokban intenzív áztató hatású lehet. Amikor a pórusvíznyomás kellően lecsökkenti a hatékony feszültséget, bekövetkezik a törés.
Mély földcsuszamlás bélyegkép|A Talas trópusi vihar heves esőzésében megindult mély földcsuszamlás egy hegyen a japán Sehara-ban (Kihō) bélyegkép|Talaj- és regolitcsúszás Pakisztánban Ezek azok a földcsuszamlások, ahol a csúszólap jóval mélyebben található a fák gyökereinek legnagyobb mélységénél (jellemzően 10 méternél is mélyebben). A mély földcsuszamlások többnyire mély málladékrétegeket, felaprózódott sziklákat és/vagy alapkőzeteket érintenek és nagy lejtőkön jelennek meg rétegcsúszás, szeletes földcsuszamlás vagy összetett mozgások formájában. A lassú földcsuszamlásoknál többnyire kiterjedtebbek és olyan tönkremeneteli felület mentén alakulnak ki mint egy törés (vető) vagy réteghatár. Mozgásuk lassú (néhány méter/év), de alkalmanként gyorsabbak is lehetnek. Tetejükön a homorú karéjú szakadékok, nyelvüknél a meredekebb területek ilyen felszínmozgásokról árulkodó formák. Az ilyen típusú csuszamlások előfordulhatnak aktív tektonikus zónákban, amilyen a Zagrosz-hegység Iránban.
Cunamik kiváltása A tenger mélyén bekövetkező vagy vízbe csapódó földcsuszamlások cunamikat indíthatnak. A nagy tömegű földcsuszamlások előidézhetnek akár több száz méter magasságú megacunamikat. Ilyen cunami keletkezett 1958-ban a Lituya-öbölben, Alaszkában.
Kapcsolódó jelenségek A hasonlóan zajló lavina a hegyoldalon gyorsan lezúdulva nagy mennyiségű jeget, havat és sziklákat mozgat meg. A vulkánkitöréskör kilövellő forró hamu, gáz és kőzettörmelék felhőjének összeroskadásakor vulkanikus törmelékár keletkezik.
Földcsuszamlás-veszélyeztetettségi térképek A földcsuszamlás kockázatelemzése és térképezése hasznos információkat nyújthat a káresemények veszteségeinek csökkentésében és segít a fenntartható földhasználat irányelveinek fejlesztésében. Az elemzés feladata a földcsuszamlásokkal kapcsolatos tényezők azonosítása, a lejtőroskadást okozó körülmények relatív hozzájárulásának becslése, kapcsolat megállapítása ezek és a földcsuszamlások között, illetve az ilyen kapcsolatokon alapulva a jövőbeli földcsuszamlás veszélyének előrejelzése. A földcsuszamlás kockázatelemzéséhez használt tényezőket általában felszínalaktani, geológiai (földtani), földhasználati, felszínborítottsági és hidrogeológiai (vízföldtani) csoportokba sorolhatjuk. Amióta a földcsuszamlás-veszélyeztetettségi térképezésnél oly sok tényezőt vesznek figyelembe, a feladat térinformatikai eszközt igényel, kihasználva annak gyűjtő, tároló, módosító, megjelenítő és elemző képességeit nagy mennyiségű, térben elhelyezett adat esetén, melyek így gyorsan és hatékonyan kezelhetők. Cardenas a földcsuszamlás-térképezésre használt bizonytalansági modellező eszközökkel összefüggésben bizonyította a térinformatika maximális kihasználtságát.