Факторы рельефообразования и районирование побережья Тугурского залива (Охотское море)

Науки о Земле

Вестник ДВО РАН. 2012. № 2

УДК 551.41(265.53) П.Ф.БРОВКО, Т.Д.ЛЕОНОВА

Факторы рельефообразования

и районирование

Тугурского залива

Выявлены особенности, оказывающие влияние на формирование рельефа берегов Тугурского залива. В зависимости от характера рельефа выделено пять береговых районов, дана их характеристика. Показана перспективность отдельных участков побережья для промышленного использования энергии приливов.

Ключевые слова: геоморфология, морские берега, абразия, энергия приливов, Тугурский залив, Охотское море.

The factors of the relief forming and zoning of the Tugur gulf coast (the Sea of Okhotsk). P.F.BROVKO (Far Eastern Federal University, Vladivostok), T.D.LEONOVA (V.I.Il'ichev Pacific Oceanological Institute, FEB RAS, Vladivostok).

The features influencing the formation of the coast relief of the Tugur gulf are revealed. Depending of the relief type five coastal areas have been defined and characterized. Perspectiveness of some coastal areas for industrial use of tidal power has been shown.

Key words: geomorphology, sea coasts, coastal erosion, tidal power, the Tugur gulf, the Sea of Okhotsk.

гическими и гидроэнергетическими ресурсами. Среди них особое место занимает энергия приливов, высота которых достигает 12,9 м в зал. Шелихова и 8,9 м в Тугурском заливе [5]. Оба района перспективны для создания приливных электростанций (ПЭС), однако при проектировании и возможном строительстве ПЭС (включая плотины, промышленные здания, линии связи и др.) необходимо учитывать последствия геоморфологических процессов, протекающих на берегах указанных акваторий.

Тугурский залив - типичный полузакрытый залив на западном побережье Охотского моря. Развитие рельефа берегов этого района имеет специфические черты, обусловленные продолжительностью ледостава (8-9 мес), который ограничивает волновое воздействие на сушу. Поэтому для проектирования ПЭС здесь приобретают большое значение неволновые факторы - геологическое строение, тектонические движения, денудация, деятельность морского льда, приливные колебания уровня моря, течения, нивационные, аллювиальные и оползневые процессы [5].

Берега залива сложены комплексом пород с различной устойчивостью к денудации, образующих отчетливо выраженные в рельефе тектонические складки, разбитые сбросами [4]. Эти морфоструктурные элементы обусловили первичные контуры береговой линии залива. Затопление морем депрессий в южной части определило направленность береговых процессов по аккумулятивному типу.

Важную роль в формировании береговой зоны играет селективная денудация. Крутое падение способствует отчленению отдельных блоков от коренных массивов и обрушению их к подножию клифов. При склоновом сносе на поверхности морского льда оказываются

* БРОВКО Петр Федорович - доктор географических наук, профессор (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток); ЛЕОНОВА Татьяна Дмитриевна - научный сотрудник (Тихоокеанский океанологический институт им. В.И.Ильичева, Владивосток). * Е-таП: brovko@meteo.dvgu.ru

Береговая зона Охотского моря обладает уникальными минеральными, биоло-

Рис. 1. Изменение профиля участка берега Тугурского залива за десятилетие (1968-1978 гг.). Горизонтальной линией показан уровень моря во время прилива

4'

глыбы размером 4-6 м. До начала стока талых вод формируются мощные конусы выноса, микрообвалы и оседания практически вдоль всего побережья.

На берегах Тугурского залива время активного действия абразии сокращено из-за короткого периода действия волн, когда море свободно от льда. Абразия клифов, сложенных скальными трещиноватыми, сильно выветренными породами, усиливается влиянием приливов. Колебания уровня моря приводят к высокому темпу морозного выветривания в зоне приливной осушки. В условиях частого перехода от положительных к отрицательным температурам воздуха возрастают скорости выветривания береговых

склонов и их денудация (рис. 1).

Важным фактором в формировании и развитии берегового рельефа здесь являются прилив-но-отливные воздействия, обусловливающие формирование эрозионных и структурно-денудационных форм на осушке и подводном склоне (желоба и каналы стока приливно-отливных вод, впадины и т. д.).

Недостаточность волновой деятельности в зимний период восполняет действие припайного льда. Он «выпахивает» поверхность пляжа и осушек, образуя борозды; перемещаясь по мелководью, работает как взрыхлитель осадков; скалывает выступающие части абразионных останцов, бенча, клифа. Отдельные глыбы, выброшенные на берег, могут быть погребены наносами, после их вытаивания на поверхности возникают инверсионные формы микрорельефа в виде воронок и западин.

Районирование побережья Тугурского залива позволило выявить особенности экзогенных геоморфологических процессов береговой зоны. В пределах залива было выделено 5 береговых районов (рис. 2).

Северо-западный Тугурский береговой район протягивается с севера на юг от мыса Большой Дуганджа до мыса Малый Лар-гангда. Эта часть береговой зоны Тугурского залива расположена по диагонали к простиранию геологических структур. Северный берег района вплоть до бухты

V V

V

10

Рис. 2. Геоморфологическое районирование и типы берегов Тугурского залива: 1 - абразионные; 2 - абразионно-денудацион-ные бухтовые; 3 - абразионно-денудационные мелкобухтовые; 4 - абразионно-денудационные выровненные; 5 - аккумулятивные с широким пляжем, осложненным баром; 6 - аккумулятивные ваттовые; 7 - границы и номера береговых районов; 8 - изобаты; 9 - осушка; 10 - вариант створа ПЭС

Мамга сложен мезозойскими сильно метаморфизированными песчаниками, алевролитами, а на южном располагаются верхне-среднепалеозойские кремнистые и кремнисто-глинистые сланцы, диабазы [4]. Здесь происходит частая смена литологически разных осадочных толщ, прорванных многочисленными интрузиями. Вкрест простирания береговой линии к заливу подходят горы высотой до 300 м над у.м., что определяет сильную из-резанность и разнообразие форм берегов.

Климатические условия в Западном Приохотье выступают как морфогенетический фактор [1]. Резкие перепады температур являются основной причиной изменения и разрушения берегового рельефа. Денудация, морозное выветривание, ниваци-онные процессы, деятельность морского льда активно проявляются в береговой зоне залива. Здесь преобладают абразионно-денудационные берега, для которых характерны осыпи и обвалы.

У входа в небольшие бухты и у мысов наблюдаются абразионные берега с узким и крутым песчано-галечным или валунным пляжем. Часть пляжа у подножия клифов загромождена огромным количеством угловатых или слабоокатанных глыб. Такие клифы подвергаются интенсивной абразии только во время сильных штормов.

Полоса илистой и песчано-илистой осушки переходит в валунно-галечный перемытый пляж на уровне постоянного отлива. Сама осушка имеет пологое, едва заметное на глаз падение в сторону моря и представляет собой абразионную террасу, постепенно переходящую в поверхность подводного берегового склона (рис. 3). Для этого района характерны вдольбереговые не очень протяженные потоки наносов.

Маймагунский береговой район на аэро- и космических снимках имеет вид полузатопленной чаши, по бортам которой протекают реки. В устьях рек Эрен, Маймагун и Малый Аймакан наблюдаются террасы (высота бровки 3-10 м) [8], в уступах которых обнажается цоколь, сложенный коренными породами (песчаниками, сланцами и др.). Ту-гурский хребет находится на значительном расстоянии от побережья, и только в районе мыса Малый Ларгангда горы подходят к самому заливу.

Здесь берега абразионно-денудационные мелкобухтовые, обрывистые, к северу скалистые с частыми осыпями. За клифами (высота 5-20 м) протягивается песчано-галечный пляж. Сплошная полоса щебнистой осушки шириной около 1 км протягивается с севера на юг.

Для района характерны вдольбереговые потоки наносов.

Южно-Тугурский береговой район включает в себя губу Асман, абрадируемый участок от мыса Лар до мыса Внутренний и берег к западу и востоку от устья р. Эльгикен.

Западный берег

\

б. Мамга осушка

б. Корель осушка

у.м.п. у.м. о.

у.м.п. | у.м. о.

б. Берсенева

Восточный берег

б. Ангандя

у.м.п. у.м.о.

у.м.п. у.м.о.

м. Носорог

у.м.п. у.м.о.

Южный берег

губа Асман осушка

1 2 3 ¿Г

4

Рис. 3. Профили участков берегов Тугурского залива. 1 - илистые отложения; 2 - песок; 3 - галька, гравий, валуны; 4 - коренные породы; у.м.п. - уровень моря во время прилива, у.м.о. - во время отлива

1 км

Между бухтами южного побережья Тугурского залива расположен гористый полуостров (высота гор до 200 м над у. м.). Берега здесь обрывистые (у мысов скалистые), широкий бенч протягивается вдоль всего абразионного побережья. Кекуры, волноприбойные ниши и небольшие гроты - следы энергичной абразионной деятельности. От мысов Внутренний и Лар берег постепенно понижается по направлению к устьям рек Эльгикен и Тугур, где становится низменным.

В вершинах бухт Тугурского залива развиты аккумулятивные ваттовые берега. Здесь пляж заканчивается береговым валом, за которым располагается низкая морская терраса (марш), периодически затопляемая морем. В основании террасы залегает толща слоистых песков и песчано-галечниковых отложений, покрытых слоем илистых песков и илов, мощность которых достигает 3-4 м [8].

Губа Асман - самая крупная бухта Тугурского залива. При отливе она полностью осы-хает, ширина осушки достигает 7 км. В губу впадает р. Тугур; во время прилива река судоходна, при отливе судно может остаться на осыхающем берегу. На аэрофотоснимках отчетливо прослеживается конус выноса р. Тугур.

Для района характерны вдольбереговые потоки наносов.

Берег Восточно-Тугурского берегового района до района перешейка Тугурского полуострова выровнен. Береговые формы рельефа здесь представлены невысоким (2-12 м) абразионно-денудационным уступом в рыхлых породах (пески, суглинки, галечники с прослоями песков и песчанистых глин) [9] с пляжем (около 2 м) и илисто-песчаной осушкой.

Особое место в этом районе занимает бухта Камбала. Ее вершина образует перешеек, связывающий северную и южную часть Тугурского полуострова. Сам перешеек - не что иное как фрагменты древней долины, сложенной галечником с мелкими валунами и песчано-глинистым наполнителем, местами вложенной в отложения биранжин-ской свиты [4]. Самая узкая часть перешейка (всего 1,5 км) представлена понижением, выполненным глиной предположительно лагунного происхождения. Невысокий уступ, протягивающийся вдоль всего побережья бухты, практически исчезает в наиболее узкой части перешейка. Эрозионные формы (желоба и каналы стока) рельефа отчетливо прослеживаются в осушке.

Перемещение наносов вдольбереговое.

Вдоль извилистого берега Северо-восточного Тугурского берегового района протягиваются горы высотой 280 м. Берега абразионно-денудационные, обрывистые в тер-ригенных (преобладают) и вулканогенно-осадочных девонских отложениях [4]. Клифы высокие, скалистые, с частыми осыпями. Низменные участки берега встречаются лишь в вершинах бухт, где поступающий обломочный материал частично аккумулируется в виде пляжей баров и береговых валов. Для бухт характерно поперечное перемещение наносов.

От входных мысов бухты Берсенева до ее вершины прослеживаются абразионные уступы чаще всего с активным клифом (до 50 м) и широким бенчем (до 70 м) у выступающих в море мысов. Осушка гравийно-галечниковая, в нижней ее части часты выходы коренных пород. При приближении к вершинной части бухты происходит увеличение примкнувшей террасы, также повышается задернованность клифа. Ширина современной террасы, сложенной галечником и крупнозернистым песком, достигает 10 м. В 10-12 м от ее основания параллельно берегу на 150 м протягивается широкий подводный вал, осушающийся в момент наибольшего отлива. В вершине бухты серии береговых валов чередуются с отчлененными ими озерами и прослеживаются на расстояние до нескольких километров от берега, образуя низкую морскую террасу (рис. 2).

В бухте Первенца также удалось установить наличие четырех реликтовых морских валов. Наиболее молодой расположен у края современной осушки, три других находятся в глубине современной долины ручья. Подобные формы рельефа наносов характерны для других бухт северо-западной части Тугурского полуострова [11].

Региональные исследования в Тугурском заливе подтвердили высказывания о том, что абразионные и аккумулятивные участки берегов образуют единые взаимодействующие системы, причем участки размыва в таких системах служат источниками поступления наносов на аккумулятивные участки [6, 13]. В Северо-западном Тугурском береговом районе унаследованное развитие первичных неровностей берега в условиях дефицита обломочного материала, связанного в первую очередь с отсутствием крупных рек (теригенного материала) и активной гидродинамической обстановкой, привело к образованию абрази-онно-бухтового побережья с практически полным отсутствием пляжей. Здесь создаются условия, при которых происходит абразионно-эрозионное срезание мысов, а в вершинах бухт (Мамга, Корель, Уйкан и др.) (рис. 2) нет условий, благоприятных для накопления. Абразия, действие припайного льда, приливно-отливные и стоковые течения, нивацион-ные процессы за короткий срок меняют облик абразионных мысов, срезая кекуры и нивелируя поверхность бенча (рис. 3).

В Южно-Тугурском береговом районе реки Тугур и Эльгикен выносят большое количество обломочного материала, это способствует формированию ваттового побережья, для которого характерны прибрежная субгоризонтальная заболоченная низменность (марш), постепенно сменяющаяся поверхностью илистой осушки (рис. 2).

Сильные приливно-отливные и стоковые течения обеспечивают быстрый перенос обломочного материала, образовавшегося в результате разрушения берегов западного берега и выноса рек южной части залива. Путь наносов проходит вдоль осевой части залива (со смещением к востоку).

Вершины бухт (Ангандя, Берсенева, Первенца и др.) Северо-восточного Тугурского берегового района являются регуляторами баланса наносов во вдольбереговом потоке. В этих бухтах происходит частичная разгрузка потока наносов и формируются береговые валы, т.е. идет наращивание берега [2, 11]. Причем можно сделать предположение о увеличении мощности потока наносов, так как подводных валов больше там, где она возрастает. Также нужно отметить, что высота береговых валов, составляющих береговую аккумулятивную террасу, на побережье Тугурского полуострова одинакова, что служит надежным морфологическим признаком тектонической стабильности при малоизменяю-щихся в среднем гидродинамических условиях [10, 12].

Направление прилива на побережье Тугурского полуострова южное и юго-западное, отлива - северное и северо-восточное (только вдоль северо-западного побережья отливное течение направлено на восток). Это можно объяснить геоморфологическими особенностями береговой зоны вышеназванного полуострова. Кроме того, потоки наносов вдоль западного берега залива имеют направление, параллельное берегу, а на восточном - поперечное. Таким образом, в бухтах Берсенева, Первенца, Ангандя происходит наращивание вершины берега за счет валов, в бухтах Корель, Мамга и Уйкан - его размыв.

Таким образом, природные условия - высота прилива 7,4 м в суженной части залива; берега, сложенные прочными кристаллическими породами; защищенность грядой Шантар-ских островов от тяжелых охотоморских льдов и волнения - позволяют рассматривать возможность расположения в Тугурском заливе (мыс Мамга-мыс Берсенева) створа ПЭС [14].

В то же время нужно учитывать, что современным абразионным берегам в целом свойственно равновесие между волновой энергией и стойкостью к ее воздействиям горных пород. Усиленное образование аккумулятивных форм в береговой зоне в основном закончилось, что обусловлено созданием их взаимосвязанных сочетаний с абразионными формами [3]. При установившемся гидродинамическом режиме на дне Тугурского залива не происходит прогрессивного накопления илистых наносов в прибрежной зоне. С постройкой плотины динамическое равновесие будет нарушено, возникнут условия, характерные для закрытых акваторий (ведь плотина может отсечь активную часть Тугурского залива). Таким образом, не исключено, что отсеченная ПЭС акватория начнет заиливаться, и произойдет расширение площадей, занятых осушкой и маршами.

Юг Дальнего Востока относят к динамически активным зонам с весьма неустойчивыми ландшафтами [7]. Технические системы (ПЭС) существенно меняют ход развития ведущих экзогенных геоморфологических процессов, осложняют экологическую обстановку, что, как правило, приводит к необратимым изменениям природной среды. Следовательно, выбор стратегии природопользования в исследуемом районе должен быть «щадящим», максимально учитывающим природные риски и определяемые ими экологические ограничения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Арчиков Е.И., Бровко П.Ф. Климатические факторы формирования рельефа береговой зоны Западного Приохотья и Северного Сахалина // Климатическая геоморфология Дальнего Востока: сб. науч. тр. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1976. С. 50-56.

2. Астахов А.С., Астахова Н.В., Чирва С.В. Основные этапы голоценовой истории Тугурского залива // Геология и геоморфология шельфа окраинных морей. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1979. С. 102-109.

3. Бровко П.Ф., Лымарев В.И. Основы береговедения: избранные лекции. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1997. 112 с.

4. Геологическая карта Дальнего Востока СССР и прилегающих акваторий. 1 : 1 500 000. Л.: ВСЕГЕИ, 1986.

5. Гидрометеорология и гидрохимия морей. Т. 9. Охотское море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия. СПб.: Гидрометеоиздат, 1998. 343 с.

6. Зенкович В.П. Основы учения о развитии морских берегов. М.: АН СССР, 1962. 711 с.

7. Короткий А.М., Коробов В.В., Скрыльник Г.П. Аномальные природные процессы и их влияние на состояние геосистем юга российского Дальнего Востока. Владивосток: Дальнаука, 2011. 265 с.

8. Красный Л.И., Ганешин Г.С. Геология, геоморфология и полезные ископаемые Тором-Тугурского района Западного Приохотья. М.: Госгеолиздат, 1951. 111 с.

9. Крейтер Д.С., Крылова В.В. Минеральный состав пляжевых отложений Тугурского залива (Охотское море) // Изв. высш. учеб. заведений. 1976. № 1. С. 79-84.

10. Кулаков А.П. Морфотектоника и палеогеография материкового побережья Охотского и Японского морей в антропогене. М.: Наука, 1980. 177 с.

11. Леонова Т.Д., Белоус О.В., Теницкий И.И. Формирование рельефа дна Тугурского залива // Тихоокеан. геология. 2010. Т. 29, № 2. С. 81-89.

12. Леонтьев О.К. Изучение древних береговых линий и морских террас // Применение геоморфологических методов в структурно-геологических исследованиях. М.: Недра, 1970. С. 148-156.

13. Леонтьев О.К. Основы геоморфологии морских берегов. М.: МГУ, 1961. 196 с.

14. Приливные электростанции / Л.Б. Бернштейн, В. А. Силаков, С. Л. Гельфер и др. М.: Энергоатомиздат, 1987. 286 с.