Ладожское озеро


Евразийские гидросферные катастрофы и оледенение Арктики

Автор: М. Гросвальд
Источник: Москва, «Научный мир» 1999. ББК 26.222.8:823; ISBN 5-89176-067-3
Полный вариант в формате DJVU (14.5Mb)

ГЛАВА 5
ТРАНСКОНТИНЕНТАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ КАТАСТРОФИЧЕСКИХ ПОТОКОВ
ОСОБЕННОСТИ ИХ ГИДРАВЛИКИ

Чем больше расход воды [в потоке], чем выше уровень, тем прямее течет вода.
Н.И.Маккавеев [1955, с. 281]

Прямолинейное движение потока неустойчиво, и он либо изгибается, либо разделяется на несколько динамических осей... При возникновении водоворотов вследствие резкого уменьшения давления наблюдается кавитация, обусловливающая высверливание глубоких эворзионных котлов.
Р.С. Чалов [1997, с.26 и 66]

Согласно главному выводу, сформулированному в предыдущей главе, все поля грядово-ложбинных форм, которые известны в Северном Прикаспии, Западной Сибири и на Туранской низменности и казались изолированными образованиями различного генезиса, на самом деле представляют собой части единой непрерывной системы, пересекающей материк. Теперь на очереди – детальный анализ географии и палеогидрологии (гидравлики) этой системы. Однако прежде чем приступить к этому анализу, следует завершить описание следов систем стока. До сих пор мы лишь смогли убедиться, что их верховья отходят от краев плейстоценовых ледниковых покровов. Но остается неясным, формировались ли они у этих краев или выходили из-под льда?

5.1. Грядово-ложбинные комплексы области покровного оледенения

Грядово-ложбинные комплексы не могли формироваться у краев ледниковых покровов. Если бы это было так, то ни колоссальные размеры потоков, пересекавших Западную Сибирь, ни их огромную водность объяснить было бы невозможно. К тому же, в геоморфологии площадей, лежащих севернее границы оледенения, обнаружены следы мощнейших потоков, которые были подледными, следовали с севера на юг и вырывались в приледниковую зону.

О наличии подледной воды и путях ее движения в Евразийской Арктике еще недавно можно было судить лишь по отрывочным данным, относящимся к Баренцеву и Карскому шельфам. В работах морских геологов (В.Н.Гатауллина, Г.Г.Матишова, Л.В.Поляка и других) упоминались ущелевидные долины, врезанные в эти шельфы. Однако по этим наблюдениям нельзя было составить связной картины подледниковой гидрографии. Теперь положение изменилось. Благодаря широкому развитию аэрокосмических методов удалось получить данные о древних подледных потоках, пока, правда, не для всей Евразийской Арктики, а для ее Европейского (включая Уральский) и Таймырско-Путоранского секторов [Гросвальд, Захаров, 1999] (рис.29a-в, 30).

Линейные эрозионные  формы, созданные в подледных условиях напорными потоками талой воды
Линейные эрозионные  формы, созданные в подледных условиях напорными потоками талой воды
Линейные эрозионные  формы, созданные в подледных условиях напорными потоками талой воды
Pиc.29а-в. Линейные эрозионные формы, созданные в подледных условиях напорными потоками талой воды
А – "гигантские ледниковые борозды" южной оконечности Новой Земли;
Б – друмлины и друмлиноиды на юго-востоке о-ва Вайгач;
В – параллельные борозды, прорезающие гребневую часть гор Пай-Хой.
Стрелки – восстановленные направления движения льда.
А и Б – аэроснимки, предоставленные НПО "Аэрогеология", В – снимок из работы П.С.Воронова [1951]
Мегафлютинг
Рис.30. Мегафлютинг на северо-восточной стороне Югорского п-ова.
Стереопара плановых аэроснимков, НПО "Аэрогеология"

Выше было показано, что коллапсы полярных ледниковых щитов, происходившие в ходе убывания оледенения, всегда сопровождались мощными извержениями подледной воды [Shoemaker, 1992а, б; Rains et al., 1993; Shaw, 1996]. Такие извержения были характерны и для заключительных этапов оледенения Евразийской Арктики [Гросвальд, Красс, 1998].

5.1.1. Европейская Арктика (включая ее Уральский сектор)
Судя по рельефу северо-восточной части Европы, из-под Евразийского ледникового покрова – его Беломорской, Кулойской, Чёшской и Печорской лопастей вырывались водные потоки, которые следовали по ложбинами Цильмы, Пезы, Пинеги и далее вдоль ледникового края на юго-запад. На относительно ранних этапах они попадали в прадолины северной Польши, на более поздних – в Балтийское ледниковое озеро, занимавшее место Финского залива и Ладожского озера.

Прослеживание этих потоков вверх по течению приводит к проливам Карские Ворота и Югорский Шар, к друмлинным полям Новой Земли, о-ва Вайгач, Югорского п-ова (см. рис. 1), а также к ложбинам, секущим водораздел гор Пай-Хой [Воронов, 1951], и далее – к крупнейшему трогу подводной окраины материка – желобу Св. Анны.

В прошлом, следуя постулатам "старой" геоморфологии, автор считал, что генезис друмлинных полей Баренцево-Карского водораздела чисто ледниково-эрозионный [Гросвальд, 1994; Grosswald, 1998]. Теперь, однако, эти представления изменились, в чем немалую роль сыграли аргументы Дж.Шоу и его соавторов [Shaw, 1983, 1994, 1996; Shaw, Kvill, 1984; Kor et al., 1991]. Сегодня мы понимаем, что основным агентом, или одним из агентов образования грядово-ложбинных комплексов Новой Земли и сопредельных районов были напорные потоки подледной воды. На это, среди прочего, указывает сходство евразийских форм с аналогичными комплексами провинций Саскачеван, Альберта и Онтарио в Канаде, которые были исследованы Шоу.

Мы находим [Гросвальд, Захаров, 1999], что гигантские борозды, друмлины и флютинг, которые пересекают Баренцево-Карский водораздел, могли быть выработаны мощными турбулентными потоками подледной воды. Эта вода "передавливалась" из зон толстого льда в зоны тонкого и, в соответствии с законами физики [Патерсон, 1984; Rothlisberger, 1972; Shreve, 1972], направлялась из-под центральных частей ледниковых щитов к периферии последних.

Продольные ложбины Уральских гор. Особый интерес представляют системы параллельных ложбин, которые вытянуты вдоль осевой линии Уральских гор. Одна из них приурочена к понижению между Полярным Уралом и грядой Чернышева, а также к северо-западному склону этой гряды. Длинная депрессия начинается здесь от Средней Кары и сквозных долин, пересекающих Пай-Хой, и от ущелий-трогов, прорывающих Уральский хребет в верховьях Усы. К ней приурочивался узкий ледниковый язык, который вторгался в долину Бол. Роговой с северо-востока, – Роговская лопасть, возникавшая при одном из сёрджей, предшествовавших стадии мархида [Гросвальд, Красс, 1998].

По нашим представлениям, параллельные ложбины Предуралья созданы водными потоками, которые вырывались из-под льда Роговской и других лопастей. При этом они могли и избороздить ложе, и уничтожить (или до неузнаваемости изменить) лежащие южнее краевые формы, которые были образованы раньше. Примеры такой переработки можно видеть на снимках верховьев Печоры. А такие хребты, как Обеиз и Зап. Саледы (отроги Приполярного Урала), оказавшись на пути этих потоков, были обработаны водой и превращены в короткие каплевидные гряды, похожие на горы-свидетели области мизульских или марсианских потопов (рис.31).

Горный рельеф, измененный подледными потоками
Рис.31. Горный рельеф, измененный подледными потоками.
Хребты Обеиз и Зап. Саледы (западные отроги Приполярного Урала) – короткие каплевидные гряды, похожие на горы-свидетели области мизульских или марсианских потопов.
Снимок со спутника серии "Космос", Госцентр "Природа".

Заметим, что по традиционной трактовке, параллельные ложбины северо-западного Предуралья – не что иное, как "экзарационные борозды, оставленные одним из довалдайских оледенений" [Astakhov et al., 1999].

Другая система продольных ложбин тянется на 400 км вдоль оси Приполярного и Северного Урала. Оба склона расчленены здесь десятком меридиональных долин, которые слегка расходятся к югу.

От основного ствола хребта ими отделены отроги, подобные возв. Высокая Парма и Ыджидпарма, а по самим долинам, производящим впечатление мисфитных, протекают продольные (относительно гор) реки – Шугор, Илыч и другие. Выходя на западную и восточную (как в районе горы Сабля) стороны Урала, они прорывают краевые гряды и дают начало огибающим долинам или древним ложбинам стока. Примечательно, что и на этом отрезке горной страны, между 62 и 64° с.ш., все вершины и отроги междолинных гряд округлены и превращены в каплевидные "осередки", похожие на хребет Обеиз и подобные ему образования.

Рассмотренные долины Урала эродированы водными потоками, которые обладали крайне высокой энергией. Эти потоки двигались с севера на юг, сначала – подо льдом, затем – по предполью, где они становились частью экстрагляциальной системы талого стока. Продольные долины реликтовые, хотя часть их вмещает современные водотоки. Об этом можно судить по их гигантским размерам, прямолинейности, наличию каплевидных гор-свидетелей. О том же говорят участки долин, где их продольные профили имеют "горбатую" форму, и долины, занятые реками, текущими в противоположных направлениях [Лаптева, 1999].

5.1.2. Север Западной Сибири, Енисейско-Таймырский район
Извержения подледной воды, связанные с коллапсами Карского ледникового щита, происходили также в Западносибирском и Таймырском секторах Северной Евразии. Судя по рельефу этих секторов, подледная вода поступала в них через депрессии Енисейского залива, Байдарацкой, Обской и Тазовской губ, через устьевые воронки Пясины и Нижней Таймыры. Проделав путь подо льдом, эта вода вырывалась на поверхность, что происходило на участках ледниковых лопастей – Салехардской, Таз-Пуровской, Енисейской, таймырских. С эрозией, производимой ее потоками, следует связывать региональный смыв поверхностных отложений Западной Сибири, где на больших площадях обнажены породы палеогена; тот же размыв мог придать остаточным пескам Ямала и Тазовского п-ова облик типичного аллювия [Mahaney, 1998].

Подледные долины Таймырского сектора. Крупнейшей магистралью движения подледной воды была долина Нижнего Енисея. В ней фокусировался сток, поступавший через широкий проход Нижней Пясины и устье самого Енисея, сюда же шла часть воды, проникавшей на юг через "бреши" в хребте Бырранга. Течение этой воды состояло в череде катастрофических прорывов, о чем говорит тот факт, что Таймырская низменность и все днище енисейской долины к северу от устья Нижней Тунгуски имеют рельеф типичного скебленда.

Еще одним каналом сброса талой воды служила Пясинская ложбина – ледниковый желоб, вытянутый от оз.Пясино на юг и лежащий в промежутке между Енисеем и плато Путорана (см. рис.3). Все его морены, кроме самых молодых, обрамляющих западные концы озер Лама, Кета и Хантайского, несут следы сильнейшего размыва, а дно также превращено в скебленд.

Особый интерес представляют следы движения подледной воды через п-ов Таймыр. Гребень главного хребта Таймыра, гор Бырранга к западу от оз.Таймыр поднимается до 450 м над ур. моря, но и через него прорывались потоки, двигавшиеся на юг со стороны Карского моря. Следы этих прорывов ясно видны на космоснимках Таймыра (рис.33), они представлены глубокими пропилами-брешами, в местах которых гребень Бырранга снижается до 200-250 м, а также десятками менее глубоких "зарубок", эродированных потоками на Бырранга и более северных грядах.

Прорывы напорных потоков
Рис.33. Слезы прорывов напорных потоков, двигавшихся через горы Бырранга со стороны Карского моря (в подледных условиях).
Внизу – озеро Таймыр. Заметьте: глубокие пропилы-бреши, частично занятые озерами, и десятки менее глубоких "зарубок".
Снимок, сделанный со спутника серии "Космос"

По этим врезам и зарубкам здесь может быть восстановлена целая эрозионная сеть, которая создана подледными потоками, следовавшими с севера на юг, вверх по склону хребта Бырранга. Естественно, что обратные уклоны здесь могла преодолеть лишь вода, которая выдавливалась из области толстого льда в область тонкого.

В данном контексте получает объяснение и запутанный вопрос о происхождении пропилов-брешей хребта Бырранга, к которым, как известно, приурочены еще и проблематичные озера (Левинсона-Лессинга и другие). Старая гипотеза А.И. Толмачева, В.А.Обручева и Н.Н.Урванцева, по которой эти формы – суть короткие сквозные троги, созданные льдом, переваливавшим через Бырранга с севера, остается в силе. К этому объяснению (кстати, поддержанному и автором [Гросвальд, 1983]) следует лишь добавить, что на позднеледниковых этапах эти троги были переработаны напорными потоками подледной воды.

Основная масса воды, переваливавшей через горы Бырранга, шла не в Енисей и не в Пясин-ский желоб, а сбрасывалась через Средне-Сибирское плоскогорье на юго-восток. На космоснимке (рис.34) видно, что самый высокий участок плоскогорья, плато Путорана и Яктали, пересечен системой глубоких долин юго-восточного простирания, которые вмещают озера Аян, Бель-дунчан, Анама, Виви и другие.

Система глубоких долин юго-восточного простирания
Рис.34. Система глубоких долин юго-восточного простирания, секущая плато Путорана и Яктали (Средне-Сибирское плоскогорье). Долины вмещают озера Аян, Бельдунчан, Анама, Виви и другие.
Фрагмент космокарты The Continent Series - by WorldSat

Геоморфология этих долин и данные по переносу их аллювия подтверждают, что вода в них текла на юго-восток, причем даже там, где ее современное течение направлено на северо-запад [Пармузин, 1981]. К тому же для рек, текущих поперек плато Путорана, характерны крайне малые уклоны продольных профилей, так что все они (как, впрочем, и другие крупные реки Средне-Сибирского плоскогорья) принадлежат к типу равнинных [Чалов, 1997]. Все это прямо указывает, что они выработаны потоками воды, которые имели огромные расходы.

Содержание