Речной лед, как геоморфологический фактор, принимающий активное участие в формировании микрорельефе берегов рек, давно привлекал внимание многих исследователей. Им занимались И.А. Лопатин [1871; 1897], Л. Владимиров [1904], Л.Ячевский [1904], С.Г. Боч [1948], А.Н. Малолетко [1953], В.П. Лебедев [1936], С.С. Коржуев и Д.А. Тимофеев [1936] и И.Г. Пидопличко [1956]. Все они дали описание многочисленных форм микрорельефа пляжа, связанных с деятельностью речного льда. В некоторых случаях в работах встречаются объяснения процессов образования некоторых форм.

Мы имели возможность наблюдать в 1956 г. в низовьях р. Оби многочисленные следы деятельности речного льда, причем среди них были замечены формы рельефа, не встречавшиеся в литературе. В этой статье описываются формы ледового воздействия на берега нижней Оби и делается попытка объяснения условий их образования.

Прежде всего возникает вопрос о самой возможности переноса речным льдом валунного и галечникового материала, о котором писали почти все упомянутые авторы. Так И.А. Лопатин наблюдал валуны размером в 0,36 куб.сажени, переносимые льдом на р. Енисее [Лопатин, 1871, стр.297], Г.П. Алферьев и П.Н. Чирвинский [1950] указывают на находку глыбы кварцита с размерами в 2 м длины, 1,5 м ширины и 0,75 высоты, отшлифованной льдом на р. Мокрая Волноваха (приток р. Кальмиус). Эта глыба явно не местного происхождения. Авторы предполагают, что принес ее сюда речной лед. С.С. Коржуев и Д.А. Тимофеев [1936] упоминают о найденной ими на одном из островов в среднем течении р. Олекмы огромной глыбы гранита, размером около 10 м³, также принесенной льдом.

Некоторые авторы [Альберг, 1939; Владимиров, 1904] пишут о внутриводном и донном льде, поднимающем со дна реки песок, гальку и мелкие валуны. Однако все указания на это явление относятся к рекам горного типа с быстрым течением, в то время как р. Обь, как известно, характеризуется очень медленным течением.

Сам по себе факт переноса больших валунов речным льдом казался сомнительным. Поэтому нами были произведены некоторые расчеты, заставившие изменить мнение относительно роли речного льда. В качестве исходных данных мы взяли льдину средней площади (для этого района), т.е. S = 30 м², при толщине ее h = 100 см, что также является средней многолетней для низовьев р. Оби. Подъемная сила такой льдины при удельном весе воды равной 1 и удельном весе льда - 0,917 равна 2490 кг. Подобная льдина может поднять шарообразный валун гранита диаметром 1,22 м (удельный вес гранита 2,6).

Льдина площадью 50 м² при толщине 143 см (максимальной за последние 20 лет - по данным Гидрометеорологической станции г. Салехарда), может поднять валун диаметром 1,63 м.

В наших маршрутах по берегам нижней Оби насчитываюсь много валунов кристаллических пород, лежащих на пляже, в то время как в отложениях, слагающих берега нижней Оби (по крайней мере, ниже мыса Ангальского у г. Салехарда), они встречаются эпизодически. Наблюдавшиеся нами валуны обычно хорошо окатаны, иногда отшлифованы льдом. Один из наибольших, среди виденных нами валунов, находится в районе с. Горный Казым и имеет в диаметре около 1,5 м и высоту 1 м.

Весенний ледоход на р. Оби проходит по высокой воде. По данным ГМС г. Салехарда последний день ледохода совпадает с самым высоким уровнем паводка. Около г. Салехарда разница между меженным и паводковым уровнем равняется в среднем 4,5-5 м. Значит, если валун скатится с обрыва коренного берега в реку и вмерзнет в лед (что, по-видимому, весьма вероятно), то весной вода вместе с льдиной, в которую он вмерз, поднимет его и перенесет на какое-то расстояние вниз по течению. Конечно, во время ледохода может случиться, что льдина расколется и валун упадет не дно. Но какое-то количество льдин перенесет вмерзшие в них валуны и, попав на пляж, отложит их здесь. По описанию многих авторов и по рассказам местных жителей известно, что после ледохода большое количество льдин остается и тает на пляже.

Большинство валунов, наблюдаемое на пляже в нижнем течении р. Оби, имело диаметр около 40 см. Расчетом было определено, что такой валун может перенести кусок льда объемом в 1 м³.

Ледоход на реках Сибири, текущих в основном с юга на север, проходит очень бурно и представляет собой грандиозное зрелище. Ледоход начинается на юге, т.е. в верховьях рек, в то время как севернее реки еще скованы льдом. Ледоходу на севере предшествует поднятие уровня воды, которое также начинается на юге. Поэтому лед двигается небольшими подвижками, задерживаясь на заторах. Когда прорывается затор, то льдины с большой скоростью движутся вниз по реке. Те из них, которые находятся близко к берегу, под напором других льдин с громадной силой выбрасываются на него и не могут не производить значительной работы на пляже и на склонах берега.

Обычно исследователи обращали внимание прежде всего на эрозионную деятельность речного льда. И.А. Лопатин [1871; 1897], Л. Ячевский [1904], Л. Владимиров [1904] и др. описывают скалы, отшлифованные или изборожденные речным льдом с вмерзшими в него валунами и галькой. Подробно останавливаются на этом вопросе С.С. Коржуев и Д.А. Тимофеев [1936]. Обычно утесы отшлифованы или покрыты сетью борозд различной глубины и длины. У подножий таких утесов, на пляже можно найти валуны также отшлифованные или изборожденные ледовой штриховкой. Этим и ограничивается описание эрозионной деятельности речного льда. Такие наблюдения велись обычно на реках горного типа.

В низовьях р. Оби, где берега, хотя и крутые, но сложены рыхлыми четвертичными отложениями, таких утесов нет. Тем не менее, мы наблюдали здесь многочисленные следы эрозионной деятельности речного льда. В первую очередь к ним нужно отнести штрихованные и шлифованные валуны. Мы находили валуны, одна из сторон которых была совершенно сглажена и представляла собой ровную плоскую поверхность. Можно предположить, что такой валун либо был вморожен в льдину и выступающая его часть была стерта в результате трения о другие валуны, либо, что более вероятно, находился в каком-либо твердом субстрате на берегу и был отшлифован проходившим около него льдинами с впаянными в лед мелкими валунами и галькой.

Мы наблюдали также валуны с хорошо выраженной штриховкой, представляющей собой целый ряд параллельных (или почти параллельных) борозд и царапин на одной из сторон валуна.

Как уже говорилось, ледоход в низовьях р. Оби идет по высокой воде. Иногда вода достигает склонов коренного берега, покрытых кустарниковой и древесной растительностью. В таких местах можно видеть поломанные или исцарапанные льдом стволы деревьев и очень много сломанных кустарников. Стволы деревьев часто повалены в сторону реки и образуют над пляжем нечто подобное навесу. Можно заметить следы деятельности речного льда и на пляже, который в этих местах обычно сложен галькой и валунами небольшой величины.

Мы имели возможность наблюдать пляж, изборожденный рытвинами глубиной до 30 см, шириной до 1 м и длиной до 5 м. Обычно они располагаются параллельно друг другу и направлены, в основном, под углом к линии берега. Наблюдения проводились на нижней Оби в августе-сентябре, т.е. в то время, когда здесь происходит медленный спад воды.

Такие следы деятельности речного льда обычно наблюдаются на пологих, широких местах пляжа, только что вышедших из-под воды. Здесь борозды хорошо заметны еще и потому, что они обычно заполнены водой или используются ручейками для спуска небольших озер и луж, которые остаются на пляже после его осушения. На более крутых участках пляжа, где спад воды происходит медленно, эти следы успевают разрушиться действием речных волн или перекрыться конусами выноса многочисленных ручейков, сбегающих с крутого коренного берега.

На некоторых участках пляжа мы наблюдали и еще более ясно выраженные следы эрозии речного льда. Это следы движения валунов по пляжу, которые представляют собой большие и глубокие борозды с валиками гальки по краям и с валунами в конце, выполненные мелкоземистым материалом. Глубина их обычно около 50 см, ширина до 70 см, длина достигает 10 м. Валуны в конце такой борозды имеют диаметр около 50-70 см. Высота валиков из гальки по краям ее до 30 см, а ширина до 50 см.

Такой изборожденный бороздами пляж является обычным для правого берега р.Оби в ее низовьях.

На пойме р. Оби мы наблюдали формы, подобные описанным. Здесь они хорошо заметны, потому что на низкой пойме, густо заросшей травянистой растительностью, единственными местами, лишенными растительности, являются такие борозды, Они неглубоки (до 20 см), но шире, чем на правом берегу, - до 1,2 м и гораздо длиннее - до 15 м. Валунов здесь совершенно нет. Следовательно, эти борозды являются следами движения льдин, по всей вероятности, поставленных на ребро.

Очевидно, все описанные формы недолговечны и возобновляются новым ледоходом каждый год.

В низовьях р. Оби еще более многочисленными и разнообразными, нежели эрозионные, являются аккумулятивные формы, созданные речным льдом. Описание ряда таких форм на реках Сибири можно найти в работах Л. Ячевского [1904], И.А. Лопатина [1871], С.Г. Боча [1948], С.С. Коржуева и Д.А. Тимофеева [1936] и И.Г. Пидопличко [1956]. Однако, некоторые формы микрорельефа пляжа, замеченные нами, не рассмотрены в работах перечисленных авторов.

Эрозионная и аккумулятивная деятельность речного льда на некоторых участках берега в низовьях р. Оби настолько связана друг с другом, что порой трудно причислить какую-либо форму специфически ледового происхождения к одному из этих процессов.

Существует целый ряд форм микрорельефа, в образовании которых одинаково важную роль играла и эрозионная и аккумулятивная деятельность речного льда. К таким формам нужно отнести в первую очередь серповидные валики напора. Эти формы неоднократно наблюдались на реках Сибири и описаны С.С. Коржуевым и А.Д. Тимофеевым [1936]. Они обычно располагаются в высокой части пляжа и представляют собой валик из гальки и мелких валунчиков, в плане имеющих форму серпа или полумесяца. Высота валика достигает 0,5 м, ширина - до 1 м и длина - до 10 м. Выпуклый склон валика обычно пологий, а вогнутый - крутой. Наибольшей высоты валик достигает в середине; к краям высота его понижается, сходя на нет у самого конца. Внутри такого «серпа» располагается небольшое углубление, выполненное мелкоземистым материалом. Обычно такой «серп» или «полумесяц» открыт в сторону реки, а иногда располагается под углом к ней. Часто несколько таких форм размещены рядом, иногда соседние валики сливаются друг с другом. В таком случае на пляже возникает своеобразный рисунок поверхности. Такие формы, по нашему мнению, не оставляют сомнений относительно их происхождения. Это следы движения льдин по пляжу. Движение происходит под напором, и льдины при движении образуют впереди себя валики. По всей вероятности, эти льдины и остаются здесь, т.к. мелкозем, который наблюдался внутри этих форм, очевидно раньше находился на льдине (или внутри ее), и, после того как она растаяла, остался на ее месте.

Мы наблюдали также (обычно в нижней части пляжа) формы, похожие на только что описанные, но в противоположность им полностью замкнутые. Они напоминают неглубокую «ванну». Это, по-видимому, те же серповидные валики напора, но находящиеся недалеко от воды и перегороженные в открытой части волновыми валиками, сложенными песком. Внутри такие «ванны» обычно заполнены водой. Ширина их около 2 м, длина до 10 м. Высота валиков, образующих такую форму, достигает 0,5 м.

В образовании вышеописанных форм микрорельефа принимали участие как эрозия, так и аккумуляция движущегося речного льда. Далее мы рассмотрим формы, созданные только под влиянием аккумуляции. К ним относятся формы, напоминающие собой «блюдца» или «мелкие тарелки». Это обычно округлые, неглубокие впадины, окруженные невысоким барьером из мелких валунов и гальки. Располагаются они в верхней части пляжа. Особенно хорошо выделяются «блюдца» на пляже, сложенном галечником и мелким валунником, т.к. само углубление таких плоских впадин выполнено мелкоземистым материалом - обычно мелким песком. Диаметр «блюдец» достигает 5, а иногда 7-8 м. Глубина их до 0,3 м, а высота валика (или барьера) вокруг них - до 0,5 м от самой низкой точки «блюдца». Аналогичные формы описаны в статье С.С. Коржуева и Д.А. Тимофеева [1936] на примере рек южной Якутии.

Их образование представляется нам следующим образом. Большая тяжелая льдина была выдвинута на пляж. При своем движении она раздвинула гальку, собрав ее вокруг себя в небольшой валик. Льдина оставалась на пляже до тех пор, пока полностью не растаяла, и заключенный в ней песок и гравий не был переотложен, причем, часть гальки и валунов соскальзывают и отлагаются вокруг, увеличивая этим валик, уже созданный движением льдины. Многочисленные струйки воды, образовавшиеся в результате таяния льдины, стекают под нее, неся с собой и отлагая там наиболее мелкий материал. Вода, по всей вероятности, просачивается сквозь валик, следуя уклону пляжа, круглые очертания этих блюдцеподобных форм, пожалуй, можно объяснить тем, что льдины, сталкиваясь друг с другом во время ледохода, принимают более или менее округлые формы, и, тем, что льдины, выброшенные на пляже, тают наиболее интенсивно на острых углах и, следовательно, принимают еще более округлые очертания. Эта очертания сохраняют образуемые ими формы. Кроме того, возможно, здесь имеет место поворот льдины под напором соседних льдин.

В нижнем течении р. Оби на мысах, в самых верхних частях пляжа нам удалось наблюдать формы, подобные описанным, хотя внешне они довольно сильно отличаются от них. Это такие же углубления в поверхности пляжа, но окруженные не валиками из песка и гальки, а довольно крупными валунами, расположенными в виде так называемого «валунного кольца». Валуны (диаметром иногда до 1 м) располагаются вокруг понижения иногда в один ряд, а иногда образуют несколько концентрических окружностей, причем, бывают случаи, когда валуны соприкасаются друг с другом. В плане такая форма представляет собой действительно правильное кольцо. Иногда оно не замкнуто - открытой стороной является сторона, обращенная к реке. Углубление внутри такого «валунного кольца» выполнено мелким песком, мощностью до 15-20 см. Ниже располагается песчано-галечный грунт. Песок здесь, по всей вероятности, является образованием более поздним, чем само «валунное кольцо».

Происхождение таких форм представляется нам очень сходным с происхождением только что описанных образований. Они, как уже говорилось, располагаются на мысах, т.е. в тех местах, где происходят ледяные заторы во время ледохода и где громадные нагромождения льдин образуются на пляже, покрытом валунами. Большая льдина, движущаяся под напором других льдин по такому пляжу, способна сдвинуть с места несколько крупных валунов. Во время своего движения она раздвигает валуны, которые располагаются по сторонам от нее. Как уже говорилось, льдина почти всегда имеет округлые очертания, что хорошо объясняет круглую форму «валунного кольца». В дальнейшем процесс идет примерно так же, как при образовании «блюдцеподобных» форм, т.е. льдина тает на месте, оставляя после себя «валунное кольцо», а внутри его мелкий песок. Возможно, что такого вида кольца возникают под влиянием мерзлотных факторов, которые проявляются в трещинообразовании и в процессах дифференциации материала, связанных с сезонным промерзанием и оттаиванием.

До сих пор мы описывали формы рельефа, которые можно назвать однолетними, т.е. такими, которые образуются, по всей вероятности, в один сезон (вернее, в течение одного ледохода). Это положение в большей степени относится к формам микрорельефа, таким как следы движения валунов, серповидным валикам напора и др. Совершенно очевидно, что они образуются в течение одного ледохода, а летом частично или полностью размываются потоками воды во время дождей и заносятся отложениями небольших ручейков, сбегающих с коренного берега. Формы, располагающиеся в нижней части пляжа, подвергаются разрушающему воздействию речных волн. Во время следующего ледохода эти формы могут уничтожиться полностью, а на их месте образуются новые, подобные прошлогодним. Такие формы, как «валунные кольца», по нашему мнению, также нужно считать однолетними образованиями. Они образуются в течение одного мощного ледохода, но могут просуществовать почти без изменений несколько лет. Затем, во время другого мощного ледохода, они в корне перестраиваются.

Формы микрорельефа пляжа, к рассмотрению которых мы сейчас переходим, нужно считать многолетними образованиями, т.к. они развиваются в течение ряда лет, постепенно увеличиваясь в размерах и изменяя свое строение. Поэтому среди этих форм можно выделить формы разного возраста. Подобный ряд можно хорошо проследить на примере «валунных» или «каменных мостовых», как называют их некоторые авторы [Коржуев и Тимофеев, 1936; Ячевский. 1904]. Л. Ячевский [1904] на основании своих наблюдений на р. Подкаменной Тунгуске пришел к заключению, что «естественные каменные мостовые образуются у подножий утесов или несколько ниже их». Относительно их характерного расположения он, по нашему мнению, отчасти ошибается. Во время работ в низовьях р. Оби мы наблюдали неоднократно и в большом количестве аналогичные или подобные им валунные образования на пляже р. Оби, хотя утесы, сложенные коренными отложениями, в этих местах отсутствуют.

В низовьях р. Оби мы наблюдали довольно многочисленные образования такого типа. Любое из них можно назвать «валунной мостовой», но друг от друга они отличаются довольно значительно, как по внешнему виду, так и по строению.

Первый тип «валунных мостовых», которые мы назвали «молодые мостовые», представляет собой довольно плоскую поверхность обычно площадью до 200 кв.м в низкой части пляжа. Такие площадки обычно возвышаются над уровнем реки в конце августа и в начале сентября на 30-50 см. Эта площадь покрыта валунами различных размеров от 30 см до 70 см в поперечнике, лежащими на небольшом (5-10 см) расстоянии друг от друга. Валуны заключены в мелком песке и иле, насыщенном водой. Человек, идущий по такой поверхности, проваливается на 10-15 см, ступая между валунами. Впрочем, сами валуны также оседают под тяжестью человека на 3-4 см. Такие площадки совершенно не задернованы. Мы наблюдали эти образования во время интенсивного спада воды, когда они только что вышли из-под уреза реки. Это обстоятельство вполне объясняет сильную насыщенность влагой субстрата, на котором лежат валуны. Позднее, когда уровень воды в реке опускается ниже, влажность грунта уменьшается, и, по всей вероятности, довольно значительно. Поэтому влажность грунта для таких участков не является определяющим фактором, но все-таки имеет значение во время их образования, т.е. в период ледохода.

Второй тип «валунных мостовых», которые можно назвать «валунными мостовыми среднего возраста», обычно располагается на более высоких частях пляжа, с высотой до 1 м от уровня воды в реке в августе-сентябре месяце.

Это плоские, иногда слабо наклоненные в сторону реки площадки, вытянутые вдоль реки. Площадь их достигает 100 кв.м. Сложены они валунами диаметром от 30 см до 1 м. Валуны довольно плотно «уложены» друг к другу; между ними крупнозернистый песок с галькой и щебенкой. Поверхность валунов на такой площадке сглажена, а иногда даже отшлифована льдом. Часто на поверхности валунов замечаются борозды. Но тем не менее, одни валуны значительно возвышаются над другими и между ними имеются провалы, не заполненные галечниково-щебнистым материалом.

«Валунные мостовые» бывают покрыты редкой травянистой растительностью. Влажность грунта в таком месте значительно меньше, и валуны выдерживают тяжесть человека, не проваливаясь.

Третий тип «валунных мостовых», которые можно назвать «старыми валунными мостовыми», располагаются всегда в верхней части пляжа. Обычно они занимают совершенно ровные горизонтальные площадки, лишь изредка наблюдаются на очень слабо наклоненных в сторону реки поверхностях. Как нам кажется, именно этот тип «валунных или каменных мостовых» получил у исследователей такое название, т.к. такие участки пляжа очень напоминают булыжную мостовую, сильно заросшую травой. Видны только верхушки валунов, расположенные на одной поверхности, сильно сглаженные, исцарапанные льдинами. Валуны очень плотно пригнаны друг к другу, между ними уплотненная супесь, или песок с мелкой галькой. Поверхность «валунной мостовой» местами задернована. Площадь таких участков обычно небольшая, около 50 кв.м.

Строение одного из таких участков пляжа с характерной «старой валунной мостовой» было изучено посредством шурфа, пройденного на пляже правого берега р. Оби в 600 м ниже по течению от с. Горный Казым. Устье шурфа, глубиной 1,3 м, находилось на высоте около 1,5 м над уровнем воды в реке (в конце августа 1956 г.) и было удалено от уреза воды на расстояние 10 м.

Ширина участка около «каменной мостовой» 5 м, длина около 10-15 м. Описание шурфа дается сверху вниз (рис. 1):

0-10 см - дернина, заполняющая пространство между валунами, диаметром 15-30 см.

10-30 см - гумусированная серо-бурая супесь с мелкой галькой, также заполняющая пространство между валунами, пронизанная корнями растений. Валуны размером до 20 см.

30-60 см - песок грубый, серо-бурый и супесь с галькой и валунами: совершенно не сортированный и не слоистый материал. Встречаются редкие валуны.

60-75 см - песок более мелкий, серый, с мелкой галькой, пронизанный корнями растений.

75-130 см - песок еще более мелкий, без гальки, серого цвета, неслоистый, без растительных остатков.

Исходя из описаний разреза, можно наметить основные этапы развития данного участка пляжа. По всей вероятности, песком нижнего горизонта был сложен древний пляж, покрытый в прошлом травянистой растительностью. Затем льдины принесли сюда валуны и отлагали их продолжительное время в течение многих весенних ледоходов. Горизонты в пределах 30-60 см и 10-30 см представляют собой «молодую» и «среднего возраста» «валунные мостовые» и, наконец, горизонт в пределах 0-10 см - представляет собой уже типичную «старую валунную мостовую».

Каким же образом создается «молодая валунная мостовая» из принесенных и беспорядочно разбросанных льдинами валунов?

По нашему мнению, места образования «мостовых» - наиболее удобны для выбрасывания льдин на пляж. Различными авторами на северных реках отмечалась следующая закономерность: небольшие косы или «корги», как их называет И.А. Лопатин [1871], располагаются через равные расстояния друг от друга. Сразу за косами, ниже по течению, ледовое воздействие на пляж невозможно, т.к. поток, несущий лед, проходит вдали от берега.

Несколько ниже по течению этот поток вновь подходит к берегу. Здесь ежегодно почти на одно и то же место выбрасываются на берег льдины и откладывается небольшое количество валунного материала. Своим весом льдины, лежащие на пляже, нивелируют поверхность валунных россыпей, вдавливая валуны в грунт и превращая эту поверхность в «валунную мостовую». Еще ниже по течению, где поток еще больше прижимается к берегу, еще большее количество льдин выбрасывается на пляж и еще большее количество валунного материала отлагается на берегах. Здесь процесс утрамбовки валунного материала и образования «валунной мостовой» лежащими и движущимися льдинами идет еще быстрее. По всей вероятности, «корги» движутся и, следовательно, условия образования «валунных мостовых» меняются. В некоторых случаях они засыпаются более мелким материалом и превращаются в ископаемые «валунные мостовые». Строение такой «мостовой» нам удалось наблюдать в шурфе на невысокой террасе в районе с. Горный Казым. В других случаях воздействие льда на данный участок усиливается, и тогда валуны утрамбовываются еще сильнее и лучше нивелируется их поверхность.

К многочисленным формам, образованным движущимся речным льдом, нужно отнести и валы напора льдин, сложенные валунами и крупной галькой. Такие образования описаны многими авторами, занимающимися изучением деятельности речного льда. Подобные формы микрорельефа пляжа наблюдаются также на берегах нижней Оби.

Валы напора льдин размещаются обычно в самой верхней части пляжа. Иногда они прислонены к русловым валам, которые протягиваются почти по всему правому берегу р.Оби в нижнем ее течении и имеют высоту до 4-5 м. Такие образования, протяженностью до 100, высотой до 2 и шириной около 3-4 м, располагаются обычно на мысах, т.е. там, где происходят заторы и где напор льдов особенно велик.

Образуются они, по всей вероятности, во время наиболее мощных ледоходов, когда большое количество речного льда движется вдоль берегов р.Оби. При крупных заторах, льдины с громадной силой нагромождаются на пляж, двигаясь по нему, они собирают впереди себя валы из валунов и гальки. Такое явление повторяется из года в год, увеличивая валы напора, как в высоту, так и по протяженности. Когда береговой вал проходит близко к урезу воды, льдины вползают на склон прируслового вала на высоту до 3-4 м и образуют на нем вторичные валы напора из валунов и гальки.

Такой случай мы имели возможность наблюдать на правом берегу р.Оби в 10 км вверх по течению от с. Аксарка, в устье безымянной реки. Прирусловой вал высотой около 5 м и шириной до 7-8 м имеет довольно крутые склоны (около 45°), почти лишенные растительности. На его склоне располагаются два вала напора. Нижний из них находится на высоте 2 м и имеет размер по вертикали около 1 м. Другой вал напора таких же размеров располагается на высоте 3 м. Длина валов напора примерно 4-5 м (рис. 2). Сложены они галькой и валунами до 20 см в поперечнике.

Основываясь на подобных наблюдениях можно сказать, что валы напора на р.Оби представляют собой разновидность прирусловых валов. И.А. Лопатин [1871] назвал валы напора, наблюдаемые им на берегах р. Енисея, «кекурами». Он также отмечает, что речной лед участвует в образовании прирусловых валов.

Валы напора имеют отношение и к другим интересным формам микрорельефа долины р. Оби в нижнем ее течении. На пляже правого берега р. Оби мы довольно часто наблюдали своеобразные небольшие террасы, возвышающиеся над пляжем на 1,5-2 м и около 3-5 м - над урезом воды в реке в августе-сентябре. Обычно такие террасы далеко выдаются в сторону реки.

Они представляют собой, обычно, ровную, почти всегда треугольную (в плане) площадку, размеры которой колеблются от 100 до 700 м в длину и от 50 до 200 м - в ширину. На поверхности террасы всегда можно встретить довольно густую растительность, как травянистую, так и кустарниковую. Такая терраска прислонена к крутому коренному берегу, а от пляжа отгорожена валом напора, сложенным валунами размером до 0,5-1 м. Вал протягивается вдоль края террасы, обращенного к реке на всем ее протяжении. Он имеет высоту около 3,5 м над уровнем воды в реке в августе-сентябре и возвышается над песчаным пляжем на высоту до 2 м. Превышение валов над поверхностью таких террас обычно достигает 0,5 м, но иногда валы совершенно не выступают над уровнем последних.

Исследуя при помощи шурфов строение описываемых террас, мы выяснили, что по строению их можно разделить на два типа. Приводим здесь разрез террасы первого типа (рис. 2). Шурф сделан в середине террасы, расположенной в 2,5 км ниже по течению от с. Горный Казым. Глубина шурфа 1,2 м, описание его дается сверху вниз.

15-65 см - переслаивание песка, тонкозернистого, светло-коричневого, неясно-слоистого с суглинком того же цвета с включением иногда мелкой гальки. Толщина слоев до 5 см.

65-120 см - переслаивание глины, суглинка и песка. Глина светло-серого цвета (слегка голубоватая).

В шурфе встречаются три гумусированных слоя, мощностью до 3 см, располагающихся между слоями других пород и хорошо прослеживающихся поперек всего шурфа.

Небольшая прикопка, сделанная рядом с террасой на коренном берегу, показала, что коренной берег здесь сложен светло-серыми глинами.

Исследуя этот и подобные ему разрезы, мы пришли к выводу, что образование террас данного типа можно представить следующим образом (рис. 3).

Вначале на выдающихся в реку мысах находился обыкновенный широкий пляж. Затем в результате одного или нескольких крупных заторов на реке во время ледохода, льдинами на мысу был образован большой вал напора, состоящий из больших валунов и гальки. Вероятно, это было сравнительно давно, т.к. большинство подобных валов напора, отгораживающих террасу, успело зарасти травой, а в некоторых местах даже кустарником. Затем, в результате размыва дождями и весенними ручейками коренного берега, пространство между коренным берегом и валом стало постепенно заноситься осадками, которые и отложились в виде переслаивания песка с глинами и суглинками. Коренной берег сложен здесь голубоватыми глинами, значит глина и суглинок сносились с коренного берега и откладывались здесь, а песок, вероятно, заносился сюда во время больших половодий. Иногда, как видно из разреза, на этом месте появлялась растительность, которая затем покрывалась новыми осадками. Так постепенно образовалась эта терраса. В верхних слоях разреза обнаружена мелкая галька. Это говорит о том, что, вероятно, бывали очень высокие половодья, забрасывавшие сюда льдины с галькой и валунами, которые также изредка встречаются в подобных разрезах.

Сейчас такие террасы покрыты густой травянистой, а иногда и кустарниковой растительностью, но процесс их образования не прекратился и сейчас. Это видно из того, что на некоторых из них можно наблюдать небольшие песчано-глинистые конусы выноса маленьких ручейков, во множестве сбегающих со склонов коренного берега. Некоторые из них уже заросли свежей травой, а некоторые лежат поверх травы и отложились, по всей вероятности, совсем недавно. Но так как материал со стороны коренного берега будет продолжать поступать, терраса должна изменить свою форму, например, должен увеличиться наклон террасы в сторону реки.

Террасы второго типа имеют несколько отличное строение. Здесь мы приводим разрез шурфа, сделанного нами в центре небольшой (180 м длины и 50 м ширины) террасы, расположенной на мысу, в 1 км выше по течению от с. Горный Казым, на правом берегу р. Оби. Высота террасы около 2 м над уровнем воды в сентябре.

Глубина шурфа 2,35 и. Описание его дается сверху вниз.

0-20 см - гумусированный горизонт.

20-210 см - переслаивание крупнозернистого песка бурого цвета с включением мелкой гальки и слоев гальки. Мощность слоев песка - 15-20 см, а мощность слоев гальки 5-18 см.

210-235 см - серый песок с довольно крупной галькой (диаметр ее до 10 см).

Все слои слегка наклонены в сторону реки.

Посредством небольшой прикопки на коренном берегу в этом месте, несколько выше террасы, обнаружено, что коренной берег реки сложен здесь светло-серой глиной, по-видимому, без валунов и гальки.

В районе с. Горный Казым был выяснен разрез пляжа посредством шурфа, глубина которого 1,5 м. Описание его дается сверху вниз.

0-20 см - дернина и гумусированный горизонт.

20-145 см - переслаивание крупнозернистого песка светлых тонов с мелкой хорошо окатанной галькой. Мощность слоев песка до 20 см, прослои гальки до 10-15 см мощности. Слои слабо наклонены в сторону реки примерно параллельно наклону поверхности пляжа.

145-150 см - более светлый песок с галькой, песок светло-бурого цвета.

Если сравнить вышеописанный разрез последней террасы и разрез пляжа, то становится ясно, что строение их совершенно аналогично. Отсюда можно сделать вывод, что данная терраса когда-то представляла собой пляж. Но эта терраса поднята над современным пляжем примерно на 1,5 м. Напрашивается вывод, что раньше уровень реки Оби был выше на 1,5-2 м. Если это так, то происхождение террас такого типа становится ясным. Существовал пляж, такой же, как по всей протяженности берега, сложенный обычным для пляжа р. Оби переслаиванием горизонтов из крупнозернистого песка с мелкой галькой и горизонтов галечниковых. При опускании уровня р. Оби (если такое происходило) пляж вдоль всего берега стал размываться ручьями, сбегающими с коренного берега. Но в этот момент, скорее всего на каком-то мысу, произошел ледяной затор при ледоходе и образовал вал напора из валунов. Этот вал предохранил от размыва данный участок пляжа, в то время как остальной пляж вдоль берегов был размыт. Сейчас мы имеем возможность наблюдать сильно заросший и несколько видоизмененный с поверхности участок старого пляжа (рис. 4).

Во время своих работ в низовьях р. Оби мы имели возможность наблюдать еще одно интересное образование, связанное с деятельностью речного льда. Это довольно большие косы, сложенные крупным валунным материалом и расположенные в характерной последовательности.

Подобные образования были описаны в ряде работ. Так, например, о них пишет И.А. Лопатин [1871], называя такие косы «коргами». Останавливают свое внимание на «валунных косах» С.С. Коржуев и Д.А. Тимофеев [1936], рассматривая данные формы микрорельефа на примере рек южной Якутии. Они называют их «дамбами». Сравнивая описанные ими формы с формами, которые мы наблюдали в низовьях р. Оби, мы пришли к выводу, что и те и другие формы микрорельефа имеют сходное происхождение.

В районе нижней Оби валунные косы встречаются довольно часто. Строение их подобно строению «дамб» на реках Якутии, хотя размеры их несколько отличаются от размеров «дамб», описанных С.С. Коржуевым и Д.А. Тимофеевым. На нижней Оби такие косы обычно бывают до 40 м в длину от основания косы до головной ее части. Ширина кос у основания до 20 м, а ширина головной части косы около 2-3 м. Одна сторона косы, обращенная к верховьям реки, очень пологая, а другая, обращенная к низовьям - крутая. Высота таких кос достигает 1 м.

Валунные косы располагаются на прямых участках реки одна за другой, на расстоянии около 150 м. Причем, очень характерной является смена материала, слагающего в этом месте пляж и косы. Сразу за косой, ниже по течению, пляж сложен мелким песком, еще ниже, примерно в 50 м от косы, на пляже появляются сначала мелкая галька, а потом и крупная галька. На расстоянии около 100 м от основания косы появляются мелкие валуны; здесь же начинается следующая коса. Валуны все укрупняются и сама новая коса сложена валунами диаметром уже до 0,5 м, которые лежат очень плотно друг к другу, сильно сглажены, иногда даже отшлифованы. Довольно часто на этих валунах встречаются следы штриховки. Со стороны, обращенной к низовьям реки, наблюдается свал валунного материала - этот склон косы очень крутой и короткий. Линия свала валунника расположена обычно под углом к руслу реки. Здесь же наблюдается резкая смена материалов на пляже от крупного валунника, которым сложена коса, до мелкозернистого песка, которым сложен пляж сразу за косой. Такая картина повторяется несколько раз вдоль берега реки.

Схематический рисунок, приведенный в работе С.С. Коржуева и Д.А. Тимофеева [1936] (фиг. 5, стр. 87), довольно хорошо иллюстрирует строение подобных кос, но на нижней Оби косы имеют несколько иную форму. Здесь головная часть косы несколько повернута в сторону, противоположную течению и, кроме того, размеры кос на нижней Оби и на реках южной Якутии несколько различны. Поэтому мы приводим здесь наш рисунок (рис. 5).

Наблюдая за изменением глубины реки вдоль подобного пляжа, можно также установить некоторые закономерности. Сразу за косой, ниже по течению, глубина реки у берега довольно велика, до 1,5 м, постепенно она уменьшается, а за следующей косой снова резко увеличивается. Относительно образования «валунных кос» или «дамб» мы вполне согласны с С.С. Коржуевым и Д.А. Тимофеевым, которые считают, что косы образуются в местах крупных заторов льда во время ледохода, где аккумулируется основная масса материала, несомого льдинами. Но на вопрос о расположении кос в такой правильной последовательности эти авторы не отвечают. Мы попытаемся объяснить это.

Допустим, что на одном из участков реки возникло какое-либо препятствие для ледохода. Таким препятствием может служить намытая за лето песчаная коса, особенно в устье какой-нибудь речки, впадающей в р. Обь. Благодаря ей в данном месте при ледоходе образуется затор. На такой косе отложилась часть валунного материала, принесенного льдинами. После прорыва затора, вода, а вместе с ней и льдины с большой скоростью поплывут вниз по реке. При этом они никак не могут попасть на берег сразу за косой, так как коса образует за собой, ниже по течение нечто подобное «мертвому пространству». Зато большее количество льдин попадает на берег и откладывает там валунный материал несколько ниже «мертвого пространства». На следующий год около той же косы, вновь образуется затор и вновь откладывается некоторое количество материала. Коса постепенно увеличивается. При этом ниже косы постоянно сохраняются условия «мертвого пространства», и валунный материал сюда не попадает (зато здесь все лето откладывается мелкозернистый песок, так как скорость течения реки за косой резко падает). Ниже «мертвого пространства» продолжается аккумуляция валунного материала, приносимого льдинами. При многократном повторении такого процесса в том месте должна образоваться новая коса, которая сама становится препятствием для ледохода, образует новое «мертвое пространство» и, значит, сама способствует образованию новой косы, располагающейся ниже ее.

Так, по нашему мнению, образуется закономерно чередующийся ряд кос, о котором мы говорили выше. Но почему же косы располагаются на равных расстояниях друг от друга? Ведь размеры кос различны и значит они должны иметь неодинаковую длину «мертвого пространства» и располагаться на разных расстояниях друг от друга.

Дело, по-видимому, в том, что косы могут расти до некоторой предельной величины, а при дальнейшем росте начинают срезаться льдинами. Для р. Оби такая предельная величина определяется в 40-50 м, для р. Енисея (по данным. С.С. Коржуева и Д.А. Тимофеева) до 100-150 м. Вероятно, сначала первая коса достигает своей наибольшей величины и прекращает свой рост, затем - следующая и т.д.

За косами одинаковой величины должно образовываться одинаковой длины «мертвое пространство». Этим, по-видимому, объясняется расположение кос на одинаковом расстоянии друг от друга. Соотношение длины косы и расстояния между косами выражается отношением 1:3. Это соотношение подтверждается как нашими наблюдениями на нижней Оби (длина кос 40-50 м, расстояние между ними 130-150 м), так и наблюдениями С.С. Коржуева и Д.А. Тимофеева на р. Енисее (длина кос 100-150 м, расстояние между ними около 500 м).

Асимметричное строение «валунных кос» и, особенно, наличие линии свала валунного материала, говорит, по нашему мнению о том, что косы передвигаются под напором льдин во время заторов вниз по течению реки. При этом передвижение одной косы вызывает передвижение другой, следующей за ней косы, и таким образом, постепенно смещается вниз по реке вся система кос.

Может быть, этим можно объяснить то, что «головная часть» косы несколько повернута в сторону, противоположную течению. Это происходит потому, что «мертвое пространство» от предыдущей косы кончается у основания последующей, значит и основной напор льдин приходится на основание и на середину косы. Это, по-видимому, и заставляет середину косы смещаться несколько быстрее, чем «головную» часть. В таком случае это отставание и объясняет поворот «головной» части в сторону, противоположную течению.

В тех местах, где вдоль берега наблюдается описанная система «валунных кос» или «дамб», ледовое воздействие на микрорельеф пляжа в значительной степени определяется ею. Это позволяет систематизировать расположение различных групп форм микрорельефа пляжа.

Так, обычно, сразу за косой, ниже по течению, т.е. в «мертвом пространстве» этой косы совершенно не наблюдается никаких форм ледового воздействия на пляже. Немного ниже по течению появляются небольшие однолетние формы: следы движения валунов, небольшие валики напора, расположенные в виде «серпов», «ледовые» блюдца и т.д. Еще дальше, т.е. ниже по течению, у основания следующей косы, можно наблюдать большие валы напора, валунные кольца, участки «валунной мостовой». При этом, «молодую валунную мостовую» обычно можно наблюдать выше, чем «старую».

В основании косы, или несколько выше ее, обычно располагается большой вал напора и за ним терраса, одна из описанных выше.

Поверхность валунной косы очень напоминает настоящую валунную «мостовую». Таким образом, в основании такой валунной косы обычно располагаются относительно крупные формы микрорельефа пляжа, созданные речным льдом.

Некоторые из описанных в данной статье форм микрорельефа пляжа, созданных речным льдом, по-видимому, встречаются на всех реках, замерзающих в холодный период года, но такое мощное развитие и такое разнообразие их, которое мы наблюдали на берегах нижней Оби, является необходимой принадлежностью рек, протекающих только в полярных и приполярных районах.

Литература

1. Алферьев Г.П., Чирвинский П.Н. О находке глыбы кварца, полированной речным льдом. Землеведение, т.3(43), М., 1950.

2. Альберг В.Я. Подводный лед. М.-Л., 1939.

3. Антонов Н.Д. Гидрологическая характеристика низовья реки Оби. Труды АНИИ, т.128, вып.4, Л., 1939.

4. Боч С.Г. О геоморфологической работе речного льда. Природа. № 5, 1948.

5. Быдин Ф.И. Зимний режим рек и методы его изучения. Иссл. рек СССР, вып.5, Л., 1933.

6. Быдин Ф.И. Ледоход и вызванные им осложнения. Природа, № 2, 1949.

7. Владимиров Л. Образование льда на дне рек и процесс замерзания вод стоячих и текучих. СПб. 1904.

8. Коржуев С.С., Тимофеев Д.А. Речные бечевники и роль речного льда в формировании их микрорельефа (на примере рек Южной Якутии), АН СССР, Тр. НИИГ XVIII. Материалы по геоморфологии и палеогеографии СССР, вып. 15, 1936.

9. Лебедев В.П. Речной лед как рельефообразующий фактор. Изв. Всесоюзн. Геогр. об-ва, т. 88, вып. 1, 1936.

10. Лопатин И.А. Об изборожденных и шлифованных льдом валунах и утесах по берегам Енисея к северу от 60° с.ш. Зап. Русск. Геогр. об-ва по общей географ., т.4, СПБ, 1871. С. 293-328.

11. Лопатин И.А. Дневник Туруханской экспедиции 1866 г. Зап. Русск. Геогр. об-ва по общей географ., т. 28, № 2. СПБ, 1897.

12. Малолетко A.M. О геоморфологической деятельности поверхностного речного льда. Вопросы Географии Сибири, вып. 3, Томск, 1953.

13. Пидопличко И.Г. О ледниковом периоде, вып.4, 1956.

14. Ячевский Л. К вопросу об образовании речного льда и о его влиянии на скульптуру берегов рек. Геол. исследов. в золотоносных обл. Сибири. Ленский район, СПБ, вып. 5, 1904.

Ссылка на статью:

Федоров В.П. К вопросу о геоморфологической деятельности речного льда // Вопросы физической географии полярных стран, Выпуск 1. 1958. С. 56-79.