П.А. Каплин

ПРОБЛЕМА ПРОИСХОЖДЕНИЯ ФИОРДОВ И ФИОРДОВЫЕ ПОБЕРЕЖЬЯ СССР

Доложено на заседании Геоморфологической комиссии Московского филиала Географического общества СССР 15 октября 1956 г .

Скачать *pdf

 

   

Проблема происхождения фиордов еще в конце прошлого века вызвала оживленную дискуссию среди географов и геологов. Различные исследователи, начиная с Д. Дана [Dana, 1849], пытались дать исчерпывающее генетическое определение фиорда. В обсуждении проблемы приняли участие О. Пешель [Peschel, 1870], А. Пенк [Penk, 1894], Ф. Рихтгофен [Richthofen, 1886], Ф. Нансен [Nansen, 1904] и др.

Большая группа участников дискуссии [Ramsay, 1862; Geikie, 1894 и др.] главным фактором образования фиордов считала деятельность ледников. Другая часть авторов, к которым примыкали Ф. Рихтгофен, А. Пенк и Ф. Нансен, высказывала мнение, что решающую роль в формировании фиордов сыграли текучие воды.

Наконец, взглядам сторонников эрозионных теорий происхождения фиордов противостояла точка зрения исследователей, которые придерживались мнения, что фиорды являются долинными формами тектонического происхождения.

Ярким выразителем последнего взгляда явился Д. Грегори [Gregory, 1913]. В своей известной монографии «Природа и происхождение фиордов» он последовательно проводит мысль о тектоническом происхождении всех фиордовых систем мира.

Образование фиордов Д. Грегори связывает с сетью трещин-разрывов, которые возникают при поднятии горных стран, сложенных прочными кристаллическими породами. Земная кора во всех фиордовых областях мира подверглась поднятию и растяжению в период опускания океанического дна в северной Атлантике и Антарктике во время альпийского орогенеза. Альпийские складчатые движения земной коры были наиболее интенсивными в приэкваториальной полосе и умеренных широтах, в приполярных районах они отразились, как пишет Д. Грегори, лишь в виде сводовых поднятий и сопутствующих им дизъюнктивных дислокаций, развившихся затем в фиорды.

В подтверждение тектонической теории происхождения фиордов Д. Грегори приводит целый ряд доказательств соответствия отдельных фиордовых заливов и проливов линиям разрывных нарушений.

Работа Д. Грегори явилась наиболее крупным обобщением по фиордам, хотя она и не внесла окончательной ясности в проблему их происхождения.

До настоящего времени в различных статьях, справочниках и учебниках встречаются разные решения вопроса о происхождении фиордов. Так, В. Торнбари - автор новейшего американского руководства по геоморфологии [Thornbury, 1954] - определяет фиорды как ледниковые троги, эродированные льдом ниже морского уровня, и пишет далее, что «идея о тектоническом происхождении фиордов в настоящее время отвергнута».

С эрозионной деятельностью ледников связывают образование фиордов и авторы других отечественных и иностранных учебников по геоморфологии [Эдельштейн, 1947; Бондарчук, 1949; Engeln, 1942; Cotton, 1952 и др.]. С другой стороны, значительное число исследователей поддерживает тектоническую теорию происхождения фиордов [Зенкович, 1951; Леонтьев, 1955; Holtedahl, 1940 и др.].

Одностороннее освещение этой проблемы в современных руководствах и учебниках по геоморфологии является следствием разноречивых взглядов на происхождение фиордов у авторов, занимающихся их непосредственным изучением.

Рассматривая конкретный географический и геологический материал по фиордовым областям Норвегии, Шотландии, Британской Колумбии, большинство исследователей этих районов и в настоящее время подчеркивает прежде всего связь фиордов с дизъюнктивными нарушениями.

Норвежские геологи [Stormer, 1935; Dons, 1952 и др.] убедительно доказали совпадение одного из крупнейших фиордов Норвегии - Осло-фиорда с грандиозным грабеном. С дизъюнктивными дислокациями связано образование известных норвежских фиордов Хардангер, Тронхейм, Берген, Тана, Парсангер и др. Такая связь установлена непосредственно при полевых геологических исследованиях Г. Альманом [Ahlmann, 1919], Н. Кольдерупом [Kolderup, 1931] и др.

Система разрывов, к которым приурочены фиорды Норвегии, рисуется Д. Седерхольмом [Sederholm, 1913] как сеть радиальных тектонических нарушений, осложнивших купольное поднятие Фенноскандии в доледниковое время. Разрывы, связанные с фиордами, Хольтедаль [Holtedahl, 1940] ставит в зависимость от грандиозных дислокаций на границе между поднимающимся континентом и шельфом.

Сброс или система сбросов проходят параллельно береговой линии Норвегии, совпадая с хорошо выраженной в подводном рельефе ложбиной. Одновременно с параллельным берегу сбросом произошло раскалывание этой части Скандинавии радиальными и концентрическими дизъюнктивными дислокациями.

Недавно эта система разрывов была описана Г.Д. Рихтером [1955], который вслед за Д. Седерхольмом и В.В. Белоусовым [1952] относит Фенноскандию к типу так называемых черепаховых структур. Концентрические разрывы Г.Д. Рихтер прослеживает вдоль проливов, отделяющих от побережья полуострова и острова, и по берегам некоторых фиордов (например, Тронхейм-фиорд, Хардангер-фиорд). С разрывами радиального направления совпадают перпендикулярные к линии берега фиорды северо-западного побережья Скандинавии.

Как предполагают Д. Грегори и Г. Клоос [Cloos, 1939], фиорды Шотландии также возникли в связи со сводовым поднятием островов Великобритании в третичное время. Однако в целом сеть разрывов, пересекающая Британские острова, по представлениям Д. Аудена [Auden, 1954], является более сложной, чем система радиальных и концентрических нарушений.

Названный автор рисует сложную систему разрывов, хорошо выраженную в топографии Шотландии и прежде всего в очертаниях и направлении фиордов, озер и долин. Он полагает, что некоторые из фиордовых озер, например Грейт-Глен, связаны с девонскими, другие - с молодыми (не старше эоцена) разрывами. Молодые разрывы очень четко датируются по третичным лавам, которые они пересекают.

Наложение молодых дислокаций на более древние, наличие своей системы разрывных нарушений радиального направления у каждого плутонического центра в районах распространения третичных лав заставляют Д. Аудена вносить коррективы в схему общей сети радиальных и концентрических дислокаций Шотландии.

Тектоническое происхождение имеют и фиорды Британской Колумбии. М. Пикок [Peacock, 1935], изучивший геологию этой фиордовой области, считает, что большинство фиордов следует контактам геологических, формаций, совпадает с разрывами и зонами дробления. Во многих случаях М. Пикок устанавливает, что берега фиордов имеют сбросовое происхождение.

Таким образом, фиорды Норвегии, Шотландии и Британской Колумбии являются по существу типичными доледниковыми тектоническими долинами, лишь несколько преображенными в ледниковое и послеледниковое время различными рельефообразующими процессами.

В то же время, кроме тектонических, существуют фиорды эрозионного происхождения. Многие авторы, работавшие на фиордовых побережьях Гренландии, Исландии, Шпицбергена, приходят к заключению, что большинство фиордов этих областей совершенно не связано с разрывными нарушениями и структурными линиями. К подобному выводу пришли Д. Уорди [Wordie, 1927] и Дж. Бретц [Bretz, 1935], исследовавшие район фиорда Франца-Иосифа в Гренландии. Они подробно изучали геологию побережья и не обнаружили совпадения фиорда Франца-Иосифа и других близлежащих фиордов с тектоническими линиями.

Г. Альман [1941] показал, что очертания фиордовых систем Гренландии позволяют считать их расчленившей побережье дренажной сетью. Развитию глубоких речных долин на побережье Гренландии способствовал влажный климат третичного времени и особенности геологического строения территории. В породах, подобных гренландским (глинистые сланцы, песчаники, конгломераты), водная эрозия, по свидетельству Г. Альмана, достигает огромного эффекта и способна формировать, крутостенные долины, превращающиеся затем при затоплении морем в фиорды.

Наконец, последние работы американских и английских геологов, производивших геологическую съемку Гренландии, окончательно убеждают нас в том, что на берегах Гренландии можно встретить немало фиордов, совершенно не зависящих от дизъюнктивных нарушений. По данным: С. Эга [Eha, 1953], с тектоническими структурами и нарушениями не совпадают крупнейшие фиорды восточной Гренландии - Короля Оскара, Антарктический, Кемпес и др.

П. Адамс и Д. Коуи [Adams & Cowie, 1953] отмечают подобные фиорды (фиордовое озеро Клубе) в районе Земли Пири, а Г. Древер и П. Вилли [Drever & Wyllie, 1951] - на западе Гренландии. Последние не обнаружили признаков тектонического происхождения таких крупных фиордов, как Карратс, Лаксе и др.

П. Адамс и Д. Коуи указывают на значительное доледниковое расчленение побережья и в то же время отводят большое место в формировании фиордов долинным ледникам.

Имеются указания на эрозионное происхождение фиордов Исландии [Hjulström, 1954].

На территории СССР встречаются фиорды разных типов. Они располагаются в пределах побережий Чукотского полуострова, Корякского нагорья, восточной Камчатки, Кольского полуострова, Новой Земли, Земли Франца-Иосифа и Северной Земли.

К сожалению, до сих пор морфология фиордовых побережий СССР, типы фиордов и вопросы, связанные с их генезисом, не получили сколько-нибудь полного освещения в отечественной литературе. Лишь немногие из фиордов побережий Советского Союза упоминаются в отдельных региональных геологических работах. Настоящая статья является первой попыткой обобщить литературный и картографический материал и данные личных полевых наблюдений автора по фиордам, расположенным на территории СССР. В составе экспедиций Института океанологии АН СССР автор принимал участие в геоморфологических исследованиях на фиордовых побережьях Чукотского полуострова, Корякского нагорья, восточной Камчатки, Новой Земли и Кольского полуострова.

Из фиордов, встречающихся на побережьях СССР, наиболее крупные - пролив Маточкин Шар и Кольский залив. Они имеют протяженность соответственно 125 км и 70 км . Максимальные глубины в обоих этих фиордах не превышают 350 м .

Меньше по своим размерам фиорды тихоокеанского побережья СССР. Самый крупный из них - залив Лаврентия на Чукотском полуострове - врезан в побережье на 52 км . Большинство других фиордов вытянуты на 15- 30 км . Глубины в фиордах северо-востока не превышают 100- 120 м , и только в бухте Провидения центральная глубоководная впадина имеет глубину, равную 156 м .

Многие из фиордов Кольского полуострова и все камчатские фиорды не превышают 15 км .

Наиболее сложно разветвленная сеть фиордов располагается на юго-востоке Чукотского полуострова и включает три фиордовых залива и три пролива (район пролива Сенявина), которые в нескольких пунктах пересекаются между собой.

Большинство фиордов заложено по узким и коротким долинам. Горные вершины с отметками до 700- 1000 м своими крутыми склонами с трех сторон окружают их акватории. Часто с отвесных, почти нерасчлененных берегов низвергаются водопады, а в верхних частях склонов располагаются кары, служащие вместилищами временных снежников. Благодаря малой расчлененности высоких берегов и исключительной узости многие фиорды (особенно в пределах Корякского нагорья и восточной Камчатки) кажутся щелями, рассекающими сушу (рис. 1, 2).

Рисунок 1     Рисунок 2

Фиорды описываемых побережий имеют прямолинейные очертания в плане и плоское дно, что в сочетании с крутыми берегами и подводными склонами придает им корытообразную в поперечном сечении форму (рис. 3). В то же время промеры вдоль акваторий фиордов позволяют обнаружить значительно большую глубину во внутренних частях заливов, нежели у входа (рис. 4). Нередко относительное превышение подводного устьевого порога по сравнению с внутренней глубоководной впадиной у фиордов СССР достигает 100 м и более.

Рисунок 3     Рисунок 4

Кроме подводных порогов и трогового поперечного профиля, в фиордах можно встретить и многие другие морфологические признаки воздействия ледников.

Среди фиордов СССР отчетливо выделяются тектонический и эрозионный типы.

Тектонические по происхождению фиорды наиболее ярко представлены на Кольском полуострове, Корякском нагорье и восточной Камчатке.

Фиорды Кольского полуострова связаны с системой разрывов, пересекающих Фенноскандию, которая в третичное время испытала поднятие куполовидной формы. Разрывные нарушения Кольского полуострова входят в общую систему радиальных разрывов Балтийского щита и продолжают разломы Норвегии и Швеции. Они значительно меньше по размерам, чем разрывы норвежского побережья. Соответственно фиорды Мурмана оказываются меньше норвежских фиордов.

Совпадение фиордов Мурманского побережья с дизъюнктивными дислокациями неоднократно подчеркивалось исследователями Кольского полуострова [Полканов, 1936; Рихтер, 1936, 1946; Зенкович, 1938 а и др.].

Например, как указывает В.П. Зенкович, тектонические нарушения северо-восточного и северо-западного простирания отчетливо фиксируются в очертаниях берегов фиорда Большая Западная Лица в формах крутых обрывов и уступов. Восточный берег другого кольского фиорда - губы Титовки - почти совпадает с плоскостью сброса, по которому произошло опускание дна.

Разрывные нарушения определяют также морфологию самого большого из фиордов Мурмана - Кольского залива, который благодаря работам А.А. Полканова изучен очень хорошо.

С мощными разломами совпадают губы Сайда, Оленья, Пала и др. По многим из этих дислокаций и разрывов произошли опускания по одному берегу или же опускания типа грабенов, ограниченные двусторонними горстами.

Приуроченность разрывов к побережью Кольского полуострова не является случайностью. А.А. Полканов по этому поводу пишет: «В распределении трещинных дислокаций обращают на себя внимание две подмеченные особенности: во-первых, приуроченность огромной частоты дислокаций разрыва к береговой полосе... во-вторых, подобные дислокации разрывай связанная с ними мелкая пересеченность рельефа распределяются, по-видимому, неравномерно и сосредоточиваются поясами, приуроченными к современным фиордам и впадающим в них рекам, уходя по ним вглубь материка» [Полканов, 1936, стр. 123].

Основные радиальные разрывы, которые совпадают с крупнейшими фиордами и долинами, сопровождают грандиозный мурманский сброс (сброс Карпинского), по которому был опущен прилегающий участок дна Баренцева моря и который отделяет кристаллическую глыбу Кольского полуострова от пояса складкообразования осадочных пород на полуострове Рыбачьем и острове Кильдин. Таким образом, мурманские фиорды, так же как и фиорды Норвегии, совпадают с разрывами, примыкающими к сбросу вдоль побережья.

Видимо, сочетание сбросов, ограничивающих побережье со стороны моря, с тектоническими фиордами - закономерное явление для фиордовых областей. С подобным сбросом связаны не только фиорды Норвегии и Кольского полуострова, но и фиорды Корякского нагорья, Камчатского и Чукотского полуостровов.

Сбросы большой протяженности и амплитуды указывают на общую тектоническую подвижность суши рассматриваемых районов. На побережьях Норвегии, Кольского полуострова и Корякского нагорья сбросы вдоль линии берега отделяют сушу, испытавшую в третичное и раннечетвертичное время поднятие, от опущенных участков морского дна.

Общее сводовое поднятие Корякского антиклинория датируется позднетретичным и четвертичным временем [Обручев, 1939]. Вся эта область консолидировалась в жесткий массив только в третичном периоде, и вообще воздымание территории происходило уже после завершения складчатости во время четвертичных эруптивных циклов. К этому же периоду относятся дизъюнктивные дислокации Корякского нагорья, с которыми совпадают фиорды на побережье.

В пользу широкого развития позднетретичных и четвертичных дислокаций говорит то, что во многих местах разрывы и сбросы нарушили третичные осадочные и даже четвертичные эффузивные толщи.

Интересно отметить, что более всего подвержены разрывным нарушениям породы так называемой ватынской свиты - яшмы и яшмо-кварциты [Николаев, 1945]. Структуры, сложенные этой свитой, испытали многократные тектонические движения. В связи с монолитностью и большой прочностью малопластичных яшм и яшмо-кварцитов, слагающих ядра структур, область распространения пород ватынской свиты превращена в своего рода жесткую плиту, отвечающую на тектонические движения разрывными нарушениями.

Наиболее характерные из фиордов Корякского нагорья приурочены к зоне развития яшм и яшмо-кварцитов ватынской свиты. Между тем в соседних районах, где развиты туфогенные толщи, типичных фиордов нет.

Влияние разрывных нарушений на формирование корякских фиордов проявляется в целом ряде геологических и геоморфологических признаков.

Особенно показателен в этом отношении узкий и глубокий фиорд - бухта Северная Глубокая.

Он расположен на стыке двух орографических систем различного направления. С одной стороны, хребты Ватына, Снеговой и др., находящиеся непосредственно к северо-востоку от бухты, имеют юго-восточное простирание и располагаются по нормали к берегу, в то же время с юга сюда подходят отроги Олюторских гор, простирающихся вдоль береговой линии. Несомненно, что граница горных систем разного направления совпадает с крупным тектоническим нарушением.

Сам фиорд имеет прямоугольные очертания и вытянут в одну линию с долиной р. Аниваям. Эта долина, совершенно прямая и узкая, как щель, продолжается вглубь суши на многие десятки километров, не меняя своего направления. К геоморфологическим признакам разлома нужно отнести особый характер берегов бухты Северной Глубокой. Они отличаются прежде всего исключительной прямолинейностью, если, конечно, не принимать во внимание вторичное расчленение берега, обусловленное избирательной денудацией и абразией.

В береговых уступах фиорда обнаруживаются многочисленные следы мелких нарушений, которые, по всей видимости, сопровождают разлом по бухте Северной Глубокой. Основной разлом, с которым совпадает фиорд, трудно обнаружить из-за однообразия в геологическом строении берегов этой бухты (Северной Глубокой) и из-за многочисленных следов работы других рельефообразующих агентов, затушевавших проявления тектоники.

Отчетливо выделяется разлом, совпадающий с фиордовой бухтой Анастасии, по которой проходит граница между породами двух разновозрастных свит. И.Г. Николаев и Д.М. Колосов [1945] связывают эту границу с тектоническим контактом. Оба исследователя непосредственно в поле обнаружили многочисленные зеркала скольжения в так называемых ильпийских глинистых сланцах, на границе с ватынскими яшмо-кварцитами.

Интересный тип тектонических фиордов распространен в пределах северо-восточной части Корякского нагорья. Фиордовые долины этой части нагорья - Аринай, Орианда, Амаам (на гидрографических картах названные фиорды носят наименование лагун, однако генетически и морфологически они являются типичными фиордами, акватории которых в недавнее геологическое время отчленились от моря пересыпями) совпадают с синклинальными или скорее брахисинклинальными депрессиями, разделяющими отдельные хребты гор Уквушвуйнен, подходящие по нормали к береговой линии. Депрессии осложнены на крыльях сбросами. Последние образовались вследствие сильного растяжения на крыльях антиклинальных складок при поднятии их в позднетретичное время. Синклинальные понижения поэтому приобретают здесь черты грабенов, по которым опустились блоки суши и заложились долины и бухты.

Фиорды восточной Камчатки - бухты Ахомтен, Вилючинская и др., по данным геологической съемки, также являются типичными грабенами. Бросается в глаза исключительная прямолинейность и прямоугольность в очертаниях фиордов, совпадающих с грабенами. Бухта Ахомтен, например, имеет форму почти правильного прямоугольника.

Приведенные примеры показывают, что тектонические фиорды СССР, как правило, совпадают или с грабенами, или с системами разрывов, осложняющих поднимающиеся структуры типа сводов и куполов и примыкающих к грандиозным сбросам вдоль побережий. Некоторые из фиордов заложились на крыльях крупных антиклинальных структур вдоль разрывов, пересекающих складки вкрест простирания. К подобному типу фиордов, видимо, относятся фиорды Олюторского залива побережья Берингова моря - бухты Лаврова и Южная Глубокая.

Понятно, что определение «тектонические» по отношению к названной группе фиордов нельзя понимать буквально. Даже типичные тектонические долины и фиорды, полностью совпадающие с грабенами или зияющими разрывными нарушениями, в процессе развития подвергаются более или менее значительной переработке экзогенными процессами, среди которых основную роль играют текучие воды и ледники.

Реки не только перерабатывают тектонические депрессии, но и самостоятельно создают крупные долинные формы, в том числе и фиорды. Формирование реками таких специфических форм рельефа, как фиорды, с их отвесными бортами, узкой глубокой долиной и значительным переуглублением возможно при определенном сочетании геологических условий. Такие условия сложились, например, на побережье северного острова Новой Земли. По данным геологической съемки, в настоящее время установлено, что подавляющее большинство фиордов Новой Земли, в том числе такие крупные, как пролив Маточкин Шар, губа Крестовая, губа Митюшиха, залив Медвежий и др., не совпадают с тектоническими нарушениями. Разрывы архипелага по большей части ориентированы вдоль оси островов, т.е. параллельно основным тектоническим линиям и перпендикулярно к направлению фиордов. Есть все основания полагать, что наибольшее значение для формирования фиордов Новой Земли имела деятельность текучих вод.

Заложение фиордов на островах произошло в третичное время, и к моменту оледенения здесь уже существовала, как указывает Ф. Нансен [1922], развитая сеть эрозионных долин. Современные эрозионные долины Новой Земли, как правило, имеют очень глубокий врез и отличаются каньонообразным или скорее ящикообразным поперечным профилем. Доледниковые долины, видимо, имели еще больший врез, но также обладали крутыми берегами и плоским дном.

Формированию на Новой Земле глубоких и относительно узких речных долин в третичное время способствовало быстрое поднятие архипелага, примерно на 200- 250 м , и обильное его увлажнение [Панов, 1937]. Быстрое поднятие страны, как известно, всегда приводит к интенсивному врезанию узких долин, так как в этом случае процессы боковой эрозии и сглаживание склонов долин, в меньшей степени зависящие от изменений в уклонах, отстают от углубления дна.

Сохранение крутых склонов эрозионных долин, так же как повсеместная устойчивость древних абразионных обрывов, на Новой Земле обеспечивается литологическими особенностями пород, слагающих побережье. Здесь распространены преимущественно осадочные и метаморфические породы; глинистые сланцы, известняки, песчаники, плотные кварциты. Вся толща осадочных отложений представляет собой весьма частое переслаивание слоев, пластов и пачек пород. Видимо, вследствие интенсивной складчатости в сланцах, песчаниках, известняках и других породах наблюдается частая мелкая трещиноватость и сланцеватость, в результате чего даже в коренном залегании породы разделены на отдельные плитки и куски. Эти свойства горных пород Новой Земли способствуют их высокой водопроницаемости. Быстрое просачивание вод в районах распространения проницаемых пород влечет за собой ограничение поверхностного смыва, оползней и даже поверхностного выветривания. В результате обвалов и бокового подмыва склоны отступают, не уменьшая своей крутизны. Идущее параллельно с глубинным врезанием отступание склонов ведет к образованию долин с характерным ящикообразным поперечным профилем.

Система таких глубоких ящикообразных долин, пересекавшая новоземельские горы от центрального водораздела до края приподнятого над уровнем моря шельфа, была в ледниковое и послеледниковое время преобразована в систему фиордов и фиардов.

Большую работу по моделированию эрозионных долин произвели четвертичные ледники. Ледниковая экзарация на Новой Земле, так же как и в других горных областях, по всей видимости, в силу различных причин проявляется дифференциально. На отдельных участках долин ледники в сильной степени преобразили первоначальный эрозионный рельеф. Это в первую очередь, относится к формированию низких сквозных перевалов (благодаря чему смог возникнуть такой замечательный фиорд, как пролив Маточкин Шар) и к созданию замкнутых впадин во внутренних частях заливов.

С другой стороны, в некоторых фиордовых долинах ледники даже не сгладили уступы межледниковых террас, на которых обнаружена фауна межледниковья, и не преобразовали поверхности прибрежной равнины (стрендфлета), которая не только окаймляет побережье Новой Земли, но и развита по берегам многих фиордов, на что обратил внимание О. Хольтедаль [1935]. Несмотря на то, что прибрежная равнина возникла в период первого оледенения и межледниковья [Панов, 1937; Grönlie, 1924], ее рельеф хорошо сохранился.

Ледниками почти не переработан рельеф боковых склонов долин, и долины во многих случаях не изменили форму своего поперечного профиля. Изучение долин и фиордов, занятых языками ледников, в северо-западной части Новой Земли убедило автора в том, что эти долины имеют скорее ящикообразный, чем троговый профиль. Все ледниковые долины в районе гавани Мака и залива Иностранцева выглядят как довольно узкие проходы, с плоским дном и крутыми бортами, без характерных для трогов сглаженных перегибов в верхних и нижних частях склонов.

На восточном побережье участки долин, недавно освободившиеся от ледников, также имеют ящикообразный, т.е. такой же, как и у водноэрозионных долин, профиль. К таким долинам относятся вершина фиорда Седова, долина Пинегина и др. Между тем ледниковые долины, освободившиеся ото льда раньше, имеют черты трогов. Таким образом, трогообразный поперечный профиль долины приобретают не вследствие ледниковой моделировки, а в результате денудации склонов после ухода ледников.

Наконец, об умеренной эрозионной деятельности ледников Новой Земли свидетельствует сравнительно малое количество моренного материала, выносимого ледниками. Моренные образования встречаются лишь у краев ледниковых языков.

Морена почти не сгружается ледниками в море. Непосредственно у края спускающихся в фиорды ледниковых языков наблюдаются обычно наибольшие глубины. Акватории заливов бывают занесены обломочным материалом лишь там, где в их вершины впадают реки, но не ледники. Таким образом, придавать ледникам решающее значение в формировании фиордов Новой Земли, так же как и других фиордовых областей, было бы неверно. Это заключение исходит не только из наших данных по фиордам Новой Земли, но основано и на установившихся в современной геоморфологии и гляциологии взглядах на морфологическую деятельность материковых льдов [Марков, 1941; Шумский, 1955; Авсюк, 1948; Ahlman, 1941 и др.].

Фиорды как формы рельефа долинного типа и на Новой Земле и в пределах других фиордовых побережий не могли быть созданы ледниками, хотя в каждом из них ледники оставили заметные следы своего пребывания. Ледниковые формы в фиордах (бараньи лбы, кары и т.п.), иногда очень яркие, выступают в морфологии фиордов на первый план только благодаря тому, что ледники явились последним крупным рельефообразующим агентом, принявшим участие в формировании рельефа фиордов.

Огромное значение для образования фиордов различных типов имеет вещественный состав пород, слагающих фиордовые побережья.

Эрозионные фиорды, как было сказано выше, формируются в периоды быстрых поднятий областей распространения трещиноватых, переслаивающихся водопроницаемых песчаников, известняков и глинистых сланцев, способных долгое время «поддерживать» склоны крутыми.

В массивных твердых кристаллических породах, напротив, развиваются тектонические фиордовые долины (Норвегия, Мурманское побережье, Корякское нагорье). Последнее обстоятельство объясняется тем, что в массивно-кристаллических породах, как указывает В.В. Белоусов [1952], наиболее часто возникают зияющие разрывы и крупные грабены, с которыми совпадают тектонические долины. Эти разрывы возникают в кристаллических породах с пониженной пластичностью при сильных динамических напряжениях, которыми обычно сопровождается общее поднятие фиордовой области.

Следовательно, возникновение и тектонических и эрозионных фиордов нужно связывать с общим быстрым поднятием гористых побережий, сложенных определенными комплексами горных пород. Наиболее интенсивные поднятия происходили в фиордовых областях в третичное время [Nansen, 1922; Архангельский, 1941], и к этому периоду, видимо, следует относить заложение большинства фиордов.

Несмотря на многие черты внешнего сходства, между эрозионными и тектоническими фиордами имеются и существенные морфологические различия. Берега эрозионных фиордов обычно сильно расчленены, неровны, изобилуют вторичными бухточками. Напротив, в берега тектонических фиордов боковые эрозионные долины врезаются редко, а береговая линия почти всегда прямолинейна и однородна. В плане тектонические фиорды имеют очертания почти правильных геометрических фигур с прямолинейными бортами.

Эрозионные фиорды часто довольно извилисты, меняют свое направление, их берега сближаются к вершине, к морю же они обычно широко открыты. Новоземельские фиорды, например, как заметил О. Хольтедаль, весьма напоминают по конфигурации эстуарии. Ложа фиордов эрозионного и тектонического происхождения, несомненно, были выработаны при более низком уровне океана. Свой современный облик фиорды приобрели после трансгрессии моря в устья эрозионных и тектонических долин.

Послеледниковое, продолжающееся и в современную эпоху эвстатическое поднятие уровня океана в результате работ последних десятилетий может считаться доказанным [Зенкович, 1946; Daly, 1934; Valentin, 1952 и др.].

Следовательно, фиорды нужно рассматривать как затопленные морем тектонические и эрозионные долины, а их возраст датировать послеледниковой трансгрессией моря.

Фиордовые берега в целом - это берега погружения. Даже если побережье, расчлененное фиордами, в настоящее время испытывает относительное поднятие (Норвегия, Новая Земля, Мурманское побережье), то и в этом случае оно является ингрессионным, так как современное поднятие еще далеко не компенсировало послеледниковую трансгрессию моря.

В свете изложенного остаются неясными причины образования фиордов с большими глубинами, а особенно фиордов, у которых дно внутренней части переуглублено по отношению к входу. В самом деле, в общей проблеме происхождения фиордов вопрос о генезисе переуглубленных впадин и ригелей является одним из самых трудных. Предложено немало гипотез, объясняющих эту интересную особенность фиордов. Большинство исследователей исходит из признания большой экзарационной силы ледников, способных «выпахивать» глубокие котловины в коренном ложе фиордовых долин [Ramsay, 1862; Bretz, 1935; Cotton, 1952]. Однако все предложенные теории неудовлетворительны и не объясняют значительного переуглубления большинства фиордов. Трудно предположить, что на Чукотском полуострове, например, ледники, которые, видимо, имели мощность не более чем 200 м , могли переуглубить центральную часть фиордов - бухта Провидения и бухта Ткачен - на 100 м . Образование впадины во многих фиордах не могло быть вызвано временным усилием ледниковой эрозии на определенных участках долины, так как взаимное расположение впадины и ригеля часто нельзя связать ни с изменением уклона в долине, ни с впадением крупных притоков, ни с изменением в геологическом строении, ни со значительным расширением бухт у входа (бухта Провидения, бухта Ткачен, бухта Северная Глубокая, бухта Южная Глубокая и др.). Кроме того, названные фиорды переуглублены не только по отношению к своему входу, но и по сравнению с дном Анадырского залива и прилегающей частью Берингова моря.

С другой стороны, отвергать возможность ледникового переуглубления в отдельных неглубоких фиордах нельзя. Усиление ледниковой эрозии на отдельных ограниченных участках фиордовых долин может произойти вследствие резкого увеличения давления на ложе при слиянии ледниковых языков, в случае если выход из фиорда затруднен (фиорд бухта Лаврова на побережье Олюторского залива). Избирательная ледниковая эрозия может быть обусловлена также выходами мягких пород на дне фиордов (некоторые фиорды Новой Земли).

Причиной переуглубления внутренних частей фиордов по отношению к их входу может быть, кроме того, и аккумуляция морены у входа. Моренные пороги были обнаружены во время наших работ в некоторых фиордах Камчатского полуострова (бухта Вилючинская) и на Мурманском побережье В.П. Зенковичем [1938 б].

Наконец, огромное переуглубление норвежских фиордов, фиордов Чукотки, Корякского нагорья и др., по всей видимости, нужно связывать с тектоническими причинами. Переуглубление фиордов, видимо, может возникнуть при опускании полосы фиордового побережья - в то время, когда прилегающая часть шельфа остается стабильной, а центральные части страны поднимаются (Чукотка). Для многих фиордов Новой Земли при сравнительном анализе геологического и геоморфологического материала обнаруживается совпадение переуглубленных котловин с синклинальными депрессиями, которые фиордовые долины пересекают вкрест простирания, или с участками дна, опущенными по сбросам, секущим долины также поперек (губа Машигина, Крестовая).

Таким образом, переуглубления различных фиордов имеют разное происхождение, и, видимо, универсальной теории образования замкнутых котловин в фиордовых долинах не может быть.

Изложенное позволяет прийти к следующим выводам:

1. Фиорды формируются в результате последовательного воздействия в разное время тектонических движений, водной и ледниковой эрозии, а также в результате послеледниковой трансгрессии моря.

2. Большую группу среди фиордов составляют тектонические фиорды, которые совпадают прежде всего с грабенами и системами концентрических и радиальных разрывов, возникающих при поднятии куполообразных и антиклинальных структур.

3. В благоприятных геологических условиях (поднятие побережья, определенное литологическое строение) водные потоки вырабатывают долины, по своим морфологическим чертам почти полностью отвечающие представлениям о фиордах. Такие эрозионные долины при затоплении их устьевых частей морем становятся типичными фиордами, которые можно назвать эрозионными фиордами.

4. Фиорды обоих типов - тектонические и эрозионные - несут на своих бортах и днище следы ледниковой обработки. Ледники не обладают способностью самостоятельно «выпахивать» такие крупные долинные формы рельефа, как фиорды, хотя они в значительной степени моделировали первичные тектонические и эрозионные долины, прежде чем те стали фиордами.

5. Важнейшим фактором при формировании фиордов являются свойства горных пород, слагающих фиордовые области. Тектонические фиорды, как правило, приурочены к районам распространения массивно-кристаллических пород, а эрозионные фиорды возникают преимущественно в водопроницаемых сланцево-песчаниковых породах, способных удерживать крутые склоны.

6. Окончательное оформление в фиорды тектонических и эрозионных долин, моделированных ледниками, происходит в ходе трансгрессии моря.

7. Таким образом, фиорды образуются на гористых берегах, испытавших в третичное и четвертичное время резкие относительные вертикальные движения противоположных знаков и подвергавшихся в четвертичный период горно-долинному оледенению.

8. В СССР благоприятные условия для возникновения фиордов сложились на гористых побережьях Кольского полуострова, Новой Земли, Земли Франца-Иосифа, Северной Земли, Чукотского и Камчатского полуостровов и Корякского нагорья.

Доледниковое быстрое поднятие этих побережий способствовало заложению сравнительно коротких, узких и глубоких тектонических и эрозионных долин. Ледники четвертичного времени моделировали эти долины. Эвстатическое поднятие уровня моря, связанное с таянием ледников, привело к затоплению устьевых частей долин и окончательному оформлению фиордов названных областей.

 

ЛИТЕРАТУРА

Авсюк Г.А. О некоторых вопросах гляциологии, «Проблемы физической географии», т. XIII, 1948.

Архангельский А.Д. Геологическое строение и геологическая история СССР, т. 1, 1941.

Белоусов В.В. Тектонические разрывы, их типы и механизм образования, Тр. Геофизич. ин-та АН СССР, № 17 (144), 1952.

Бондарчук В.Г. Основы геоморфологии, 1949.

Зенкович В.П. Террасы Западной Лицы, «Ученые записки МГУ», вып. 19, 1938 а.

Зенкович В.П. Промысловые карты грунтов губ Княжой, Вороньей, Белой, Тр. ВНИРО, т. V, 1938 б.

Зенкович В.П. Влияние эвстатических колебаний уровня океана на рельеф дна и побережий, Тр. Ин-та географии АН СССР, вып. 37, 1946.

Зенкович В.П. Предисловие к книге Ф. Шипарда «Геология моря», 1951.

Колосов Д.М. Геоморфологический очерк центральной части Корякского хребта, Тр. Горно-геол. упр., ГУСМП, вып. 19, 1945.

Леонтьев О.К. Геоморфология морских берегов и дна, 1955.

Марков К.К. Эрозия ледников и рельеф гор, «Проблемы физической географии», т. 10, 1941.

Николаев И.Г. Геологическое строение центральной части Корякского хребта, Тр. Горно-геол. упр., ГУСМП, вып. 19, 1945.

Обручев С.В. Древнее оледенение и четвертичная история Чукотского округа, «Изв. АН СССР», серия географич. и геофизич., № 2, 1939.

Панов Д.Г. Геоморфологический очерк полярных Уралид и западной части полярного шельфа, Тр. Ин-та географии АН СССР, вып. 26, 1937.

Полканов А.А. Геологический очерк Кольского полуострова, Тр. Арктич. ин-та, т. 53, 1936.

Рихтер Г.Д. Орографические районы Кольского полуострова, Тр. Ин-та физич. географии, вып. 19, 1936.

Рихтер Г.Д. Основные черты орографии северных полярных областей, «Изв. АН СССР», серия географич., № 4, 1955.

Шумский П.А. Основы структурного ледоведения, 1955.

Эдельштейн Я.С. Основы геоморфологии, 1947.

Adams P.J., Cowie J.W. A geological reconnaissance of the region around the inner part of Danmarks fiord Northeast Greenland, «Meddelelser om Grønland», Bd. III, № 7, 1953.

Ah1mann H.W. Geomorphological studies in Norway , «Geografiska Annaler». Stockholm , Bd. I, 1919.

Ah1mann H.W. Studies in North-East Greenland 1939-1940, «Geografiska Annaler». Stockholm , Bd. 23, H. 3, 4. 1941.

Auden J.B. Drainage and fracture patterns in North-West Scotland . «Geol. Magazin», № 5, 1954.

Bretz J.H. Physiography of the Fiord region of East Greenland . In: Boyd The Fiord Region of East Greenland . «Am. Geogr. Soc.», Spec. Public 18, 1935.

С1oos H. Hebung-Spaltung-Vulkanismus, «Geologische Rundsckau». Zwischenheft 4A, № 30, 1939.

Cotton C.A. Geomorphology. New York , 1952.

Daly R.A. The changing world of the Ice Age. New Haven , 1934.

Dana J.D. Observations on some points in the physical geography of Oregon and Upper California . «Amer. Journ. Sci.», ser. 2, vol. VII, 1849.

Dons J.A. Compound volcanic neck, igneous dykes and fault zone in the Ubberm-husebyasen area, Oslo , «Skrifter utgitt av det Norske videnskaps-akademi i Oslo », № 2, 1952.

Draver H.J., Wyllie P.J. A Scottish expedition to the Rink glacier, West Greenland . «The Scottish Geographical magazin» v. 67, № 1, 1951.

Eha S. The pre-Devonian sediments on Imersø, suess land and Ella ø (East Greenland) and their tectonics, «Meddelelser om grønland», Bd. Ill , № 2, 1953.

von Enge1n O.D. Geomorphology. New York , 1942.

Geikie J. «The Great Ice-age its Relation to the Antiquite of Man». 1894.

Gregory J.W. The nature and origin of fiords, London , 1913.

Grönlie O. Contributions to the quaternary geology of Novaya Zemlya . Report of the Scientific results of the Norwegian Expedition to Novaya Zemlya 1921, No 21, Kristiania, 1924.

Hjulström F. Geomorphology of the area Surraunding the Hoffels Sandur an outline, «Geografiska annaler», Bd. 36, № 1-2, 1954.

Holtedahl O. On the geology and physiography of some Antarctic and Sub Antarctic Islands with notes on the character and origin of fjords and strandflats of some Northern Land . Scientific Results of the Norwegian Antarctic Exp. instituted and financed by Consul Lars. Christensen, vol. 1, № 3, Oslo , 1935.

Holtedahl O. The submarine relief of the Norwegian Coast . Det Norske Vidensk - Akad, Oslo , 1940.

Kolderup N.H. Vestnorske fjorders avhengighet av Koledonisk tektonikk, «Norsk geologisk tidsskrift», Bd. 12, Oslo , 1931.

Nansen F. The bathymetrical features of the North Polar seas with a discussion of the continental shelves and previous oscillations of the shore line. The Norwegian North Polar Expedition 1893-1896. IV, 1904.

Nansen F. The strandflat and isostasy. Skr. videnskapsselsk i Kristiania Math-natwkl 2B, 1922.

Peacock M.A. Fjord-Land of British Columbia . «Geol. Soc. Amer. Bull.» 46, 1935.

Penk A. Morphologie der Erdoberfläche. Bd. 2, Berlin , 1894.

Peschel O. Neue Probleme der vergleichenden Erdkunde als Versuch einer Morphologie der Erdoberfläche, 1870.

Ramsay A.C. On the glacial Origin of Certain Lakes in Switzerland , Greet Britain , Sweden and elsewhere Quart. Journ. Geol. soc., vol. XVIII, 1862.

Richthofen F.F. Führer für Forschungsreisende, 1886.

Sederholm J.J. Weitere Mitteilungen über Bruchspalten mit besonderer Beziehung zur Geomorphologie von Fennoskandia. Bull. Com. Geol. Finlande. № 37, 1913.

Størmer. Contribution to the Geology of the southern part of the Oslo-fiord. Norsk Geol. tidsskrift. B. 15, Oslo , 1935.

Thornbary W.O. Principles of geomorphology. New York , 1954.

Valentin H. Die Küsten der Erde. Ergänzungsheft zu Petermanns geogr. Mitt., № 246. 1952.

Wordie J.M. The Cambridge expedition to East Greenland in 1926. «The geographical journal», v. 70, №. 3, 1927.

 

 



 

Ссылка на статью: 

 

Каплин П.А. Проблема происхождения фиордов и фиордовые побережья СССР // Вопросы географии. 1959. Выпуск 46. С. 204-220.




eXTReMe Tracker


Flag Counter

Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz