Установлен речной и ледниковый генезис подводных долин северного шельфа Евразии по следующим признакам: а) особенности их морфологии в плане, поперечном и продольном профилях, б) латеральное распределение форм и положение их по вертикали, в) соотношение с формами установленного происхождения на суше, шельфе и континентальном склоне, г) соотношение с формами погребенного дочетвертичного рельефа, структурой и вещественным составом верхнекайнозойских отложений.

Прямые и косвенные признаки, по которым формы рельефа субаэрального происхождения на шельфе можно отнести сейчас к той или иной генетической категории, включают в себя: а) особенности морфологии в плане, на поперечном и продольном профилях; б) распределение форм по литорали и вертикали; в) соотношение с формами соответствующего происхождения на суше, в погребенном рельефе, а также со структурой и вещественным составом плиоцен-четвертичных отложений.

На северном шельфе Евразии прежде всего обращает на себя внимание широкое развитие сильно вытянутых (линейных) и часто контрастно выраженных незамкнутых отрицательных форм, которые являются транзитными по отношению к значительно более изометричным положительным формам и пересекают весь шельф от береговой линии до его бровки. Подводные долины отражены на подробных батиметрических картах или в виде четко выраженных заливов изобат, или в виде цепочек замкнутых и полузамкнутых контуров. В последних случаях отмечается четкая коррелируемость этих форм в плане, т.е. возможность уверенного и однозначного проведения их осевых и соединяющих линий - тальвегов подводных долин. Совокупность последних чаще всего имеет древовидный рисунок в плане, ничем не отличающийся от рисунка современной речной сети на равнинах. Для них также характерны присущие равнинам контуры водосборных бассейнов и специфические рисунки речной сети, объясняемые на суше ее реакцией на неотектонические дифференцированные движения. Примеры радиального расположения подводных долин - распределение эрозионных врезов на возвышенностях Свердрупа и Колгуевской, а центростремительного расположения - в Северо-Ямальской впадине, огибающие и секущие (антецедентные) положительные морфоструктуры долины развиты в районе о-ва Кирова.

Взаимное положение тальвегов характеризуется теми же углами сочленения и поворотов, которые установлены между элементами речной сети на равнинах суши [Ласточкин, 1972]. Наиболее острые углы сочленения отмечаются на моноклиналях, склонах и крыльях новейших структур, примерами чего может служить сеть подводных долин на склонах возвышенностей и бортах низменностей в Печорском и Карском морях. Углы сочленения имеют большие значения на центроклиналях и еще большие - в прогибах, по оси которых протекали крупные реки, принимавшие притоки чаще всего под прямым углом. Последнее имеет место особенно часто в желобах и низменностях Баренцева моря [Ласточкин, 1977а]. "Выше по течению" антецедентных участков (новейших поднятий) углы сочленения имеют иногда величины больше 90°. Примером новейшего поднятия, определившего указанную особенность в плановой конфигурации расположенных "выше по течению" подводных долин, является возвышенность островов Каменных и Расторгуева в Карском море.

Несмотря на многообразие новейших дислокаций пликативного характера, взаимная ориентировка гидрографических элементов на современной суше характеризуется общими закономерностями в распределении углов сочленения и изгибов, что связывается нами с явлением планетарной трещиноватости [Ласточкин, 1972]. Эти же закономерности отмечаются на Баренцевом и Карском морях (рис. 1, А, Б). Отличия гистограмм по этим регионам от гистограмм по равнинам суши [Ласточкин, 1972] заключаются лишь в малом количестве тупых углов изгибов долин. Последние на шельфе выделяются труднее, так как даже резкие повороты здесь приобретают плавные очертания вследствие сильно возрастающей в трансгрессии боковой эрозии и аккумулятивно-абразионной переработки долин в субаквальных условиях.

Значительная часть долин на шельфе имеет древний возраст, сопоставимый со временем формирования ныне погребенного дочетвертичного рельефа. Сеть подводных долин разных временных генераций (образованных в различные регрессивные этапы) испытала в ряде районов существенные перестройки [Ласточкин, 1979]. В результате их образовались гидрографические узлы, механизм формирования которых представляется следующим образом. Самый низкий "по течению" участок основной долины, секущий положительную морфоструктуру в эпоху максимальной регрессии, частично или полностью уничтожался последующими аккумулятивно-абразионными процессами. В более молодую регрессию (или регрессии) этот участок осваивался долиной реки низкого порядка с противоположным направлением стока. Такие гидрографические узлы зафиксированы на Баренцевом и Карском морях (см. рис. 1, В, Г).

Другим морфологическим признаком эрозионного происхождения подводных долин является их постепенное расширение от верховьев к низовьям, на фоне которого могут быть частные изменения поперечного профиля, связанные с гидрологическими (увеличение водности реки в месте впадения притока) и тектоническими причинами. В целом же на многих эхограммах по Баренцеву и Карскому морям четко выделяются эрозионно-аккумулятивные деструктивные формы с осложняющими их террасами (см. рис. 1, Д, Е).

Прямой признак эрозионного происхождения подводных долин - их плановая сопряженность с речными долинами современной суши. Это обстоятельство давно используется при их наименовании - подводные продолжения Печоры, Оби, Енисея, Хатанги и др. Наряду с этим между надводной и подводной частями долин обычно существует перерыв, приуроченный к современной прибрежной зоне, что связано с довольно длительным (5-7 тыс. лет) стоянием уровня океана после его резкого подъема в послеледниковую трансгрессию (на 100 м за 10-15 тыс. лет). При активном волновом воздействии аккумулятивно-абразионные процессы уничтожили расположенные в современной прибрежной зоне отрезки многих ныне подводных долин. Кроме этого, имеют место факты несоответствия водности (вернее, отражающей ее ширины долины) современной и продолжающей ее под уровень моря древней реки, что объясняется перестройками речной сети [Ласточкин, 1979]. Примером такой перестройки является поведение древней Оби, которая в максимальную регрессию проходила через современную Байдарацкую губу и лишь в гримальдийскую регрессию заняла современное положение. Поздне-плиоценовый рельеф Карского моря и севера Западной Сибири представлен на рис. 2.

Контрастность проявления подводных долин в рельефе шельфа в целом увеличивается с глубиной, отражающей интенсивность новейших погружений. Чем больше амплитуда погружений, тем менее длительное время пребывает осложненная этими долинами затапливаемая в трансгрессии полигенетическая поверхность расчленения в подымающейся вслед за уровнем моря зоне волнового воздействия и тем соответственно меньше суммарный рельефообразующий эффект ее аккумулятивно-абразионного выравнивания. На фоне общего увеличения врезов подводных долин с глубиной контрастность их проявления меняется в зависимости от эвстатического фактора при переходе от одного батиметрического уровня к другому. Выделяются диапазоны глубин, в пределах которых эрозионные врезы повсеместно уменьшаются или увеличиваются. Это объясняется осцилляционным характером трансгрессии (в том числе поздне- послеледниковой). На современных глубинах, к которым был приурочен уровень моря в эпохи относительной стабилизации, долины претерпели существенную аккумулятивно-абразионную переработку и в значительной мере сглажены. В пределах диапазонов современных глубин уровень моря проходил с наибольшей скоростью, и долины выражены в подводном рельефе более контрастно. Контрастность проявления долин в желобах определяется интенсивностью процессов неволновой аккумуляции, приводящих к полному (в желобах святой Анны и Воронина) или частичному (в Медвежинском и Новоземельском желобах) их погребению. Обнаружение разветвленной системы подводных долин на Чукотском краевом плато [Геология СССР, 1970] свидетельствует о менее благоприятных условиях для неволновой аккумуляции в его пределах.

Важным аргументом в пользу эрозионного происхождения большей части подводных долин на северном шельфе Евразии в целом и на Баренцево-Карском шельфе в частности является их закономерное плановое соотношение с формами рельефа на континентальном склоне: подводными каньонами и конусами выноса. В данном регионе установлены конусы выноса, которые по своим размерам не уступают крупнейшим конусам выноса в Мировом океане - Бенгальскому Конго, Астории, Амазонки и др. Происхождение их однозначно связывается с аккумуляцией терригенного материала, поступавшего и поступающего по главным речным артериям континентов и далее - в виде мутьевых потоков по подводным каньонам. Этот вывод вытекает не только из плановых соотношений рек и конусов, но и из результатов натурных наблюдений, а также из установленной связи между интенсивностью мутьевых потоков и твердым стоком питающих их рек [Шепард, Дилл, 1972; Леонтьев, Сафьянов, 1973]. Возраст конусов выноса оценивается миллионами и первыми десятками миллионов лет [Лисицын, 1974]. Вся совокупность данных свидетельствует о парагенетическом единстве современных речных долин, погребенных и подводных долин, каньонов и конусов выноса на континентальных окраинах атлантического типа.

Узкая локализация в аккумуляции терригенного материала, фиксируемая верховьями каньонов устьевого питания и вершинами конусов выноса, никак не может быть объяснена ледовым разносом моренного материала. Как показывают исследования осадкообразования в океанах [Лисицын, 1974], ледниковые покровы не продуцируют морены на ледяных берегах. Доставляемый к берегу моренный материал вместе со льдами выносится в океан и откладывается в основном в его пелагической части. И неслучайно поэтому в тех районах континентальных окраин, которые подвергались покровному оледенению, конусы выноса не обнаружены. Исключение составляет район банок Ньюфаундлендской и Джорджес, где (хотя грубообломочный материал и распространен на шельфе) конечно-моренные комплексы подходят к бровке шельфа только около о-ва Новая Шотландия. Таким образом, моренный материал и здесь не участвует в создании конусов выноса.

Все это имеет прямое отношение к конусу выноса «Персей», расположенному на континентальном склоне в Атлантическом океане. Он сформировался в результате постановки материала со всей северной части Русской равнины реками, совокупность которых составляла обширный бассейн с низовьями в современном Медвежинском желобе [Ласточкин, 1977а, 1979]. Судя по возрасту входящих в этот бассейн отдельных ныне погребенных долин [Асеев, 1978], батиметрическому положению бровки шельфа и глубине эрозионных врезов, данная речная система получила свое полное развитие в предакчагыльскую регрессию. Конус выноса «Персей» отличается от многих других конусов своей удаленностью от современной береговой линии и приуроченностью питавшей его речной системы к самому широкому шельфу в мире. Более узкий шельф Карского моря и хорошо изученная сеть подводных долин [Куликов, Мартынов, 1961; Ласточкин, 1977б], включающая обширную дельту древних рек Оби и Енисея [Gohnson, Milligan, 1967], упрощают установление пространственных связей между Западно-Сибирским конусом выноса и современными долинами одноименной равнины.

Ледниковый рельеф на арктическом шельфе Евразии представлен трогами, а также конечными и стадиальными моренами и моренными комплексами. Формы ледниковой денудации и аккумуляции спорадически встречаются только в западном секторе шельфа (включая в него и восточные подводные склоны архипелага Северная Земля), в основном в районах, примыкающих к центрам современного оледенения. Вместе с тем явно ледниковое происхождение имеют долины, расположенные также в пределах центров древнего оледенения на ныне подводных крупных возвышенностях: Медвежинско-Надеждинской, Копытова, Нордкинской, Западно-Новоземельской (на плато Северо-Канинском, Гусином, Моллера). В целом ледниковые долины характеризуются большей глубиной врезов и четко выраженными бортами. Их контрастное проявление объясняется расположением в областях, сложенных сверху изверженными и метаморфическими породами, с повышенной устойчивостью к абразионному воздействию, а также значительными глубинами врезов, определивших ингрессионный характер наступления моря на сушу в ходе позднеледниковой и, вероятно, других трансгрессий. Для них также характерна раздробленность волнового поля и соответственно низкая интенсивность аккумулятивно-абразионных процессов в зоне волнового воздействия. Ледниковые долины отличаются от речных постоянной или слабо меняющейся шириной, относительной прямолинейностью и трогообразным поперечным профилем. Многие из них являются подводными продолжениями трогов суши, в том числе занятых долинными ледниками и (или) выраженных в береговой линии в виде далеко вдающихся в сушу глубоководных фиордов. Их продольные профили осложняются крутостенными порогами (ригелями) и стадиальными моренами. Троговые долины замыкаются снизу на разных глубинах конечными моренами [Ласточкин, 1977б]. Выделены две возрастные генерации ледниковых долин [Ласточкин, Федоров, 1978].

Конечные и стадиальные морены за пределами долин отличаются от других, расположенных в основном поперек склонов, форм субаэрального происхождения тем, что они чаще всего ориентированы параллельно основному направлению изобат. Но точно также располагаются куэстовые гряды на абразионном подводном склоне (грядовый бенч) или формы прибрежной морфоскульптуры (бары и косы), которым при отсутствии материалов непрерывного сейсмопрофилирования, звуковой геолокации и опробования донных осадков может быть приписано ледниковое происхождение. О ледниковом происхождении подобных образований можно говорить только в случаях их определенных плановых соотношений с деструктивными формами, экзарационный генезис которых установлен с высокой степенью вероятности, и зная общие закономерности в расположении трогов, ригелей, стадиальных, конечных и боковых морен и моренных комплексов, ванн выпахивания, озерных котловин, озов и камов на арктических островах с современными долинными и покровными ледниками. Распространение субаэральных форм, ледниковое происхождение которых определено довольно однозначно, явно противоречит представлениям о развитии мощных ледниковых покровов, перекрывавших в самом недавнем прошлом территории Баренцева и Карского морей. Исходя из них, следует ожидать, так же как на антарктическом шельфе [Живаго, 1978], в центральных областях этих морей наиболее высокоамплитудные гляциоизостатические поднятия, в то время как именно этот сектор северного шельфа Евразии характеризуется всеми признаками наибольших неотектонических и в том числе позднеплейстоценово-голоценовых погружений [Ласточкин, Федоров, 1978]. При этом во многих случаях максимальные глубины и другие признаки погружений приурочены к гипотетическим ледоразделам [Волков и др., 1978], а современная подводная орография никак не соответствует той, которая должна была бы сформироваться в ходе дегляциации - разрушения «Баренцева» и «Карского» ледниковых куполов. С позиций гипотезы шельфового оледенения здесь следует ожидать значительные мощности ледово-морских и ледниковых отложений, под которыми была бы полностью погребена поверхность коренных пород и сеть подводных долин. Эти признаки имеют место на антарктическом шельфе, где мощности таких осадков составляют 200-380 м [Живаго, 1978], и не обнаруживаются на Баренцевом и Карском морях [Ласточкин, Федоров, 1978; Ласточкин, 1977а, 1979].

Таким образом, гипотеза шельфового оледенения не учитывает данных о рельефообразующих отложениях и морфологии подводного рельефа шельфа. Рельеф шельфов, испытавших покровное оледенение, а затем сразу же оказавшихся под уровнем моря, существенно отличается от аккумулятивно-эрозионных поверхностей слабо вытянутыми (в направлении предполагаемого перемещения льда) или изометричными, в основном замкнутыми отрицательными и такими же по удлиненности положительными формами, практически некоррелируемыми в плане. Примером такого шельфа является Центральная Балтика.

ЛИТЕРАТУРА

Асеев А.А. Общие особенности строения речных долин СССР как показатель ритма колебательных движений земной коры. - Геоморфология, 1978, № 2, с. 3-17.

Волков И.А., Гросвальд М.Г., Троицкий Л.С. О стоке приледниковых вод во время последнего оледенения Западной Сибири. - Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1978, № 4 с. 25-35.

Геология СССР. Т. XXVI. Острова Советской Арктики. М.: Недра, 1970. 547 с.

Живаго А.В. Морфоструктура антарктического шельфа. - В кн.: Геоморфология и палеогеография шельфа. М.: Наука, 1978, с. 75-97.

Куликов Н.Н., Мартынов В.Г. О древних береговых линиях на дне Карского моря. - В кн.: Морские берега. Таллинн: Изд-во АН ЭССР, 1961, с. 132-138.

Ласточкин А.Н. Соотношение гидрографической сети Западной Сибири с разломами фундамента и структурами осадочного чехла. - Геоморфология, 1972, № 1 с. 28-37.

Ласточкин А.Н. Подводные долины северных морей СССР. - Изв. Всесоюз. геогр. о-ва, 1977а, № 5, с. 412-417.

Ласточкин А.Н. Рельеф дна Карского моря. - Геоморфология, 1977б, № 2, с. 84-90.

Ласточкин А.Н. Морфология и история развития подводных долин эрозионного происхождения на северном шельфе Евразии. - В кн.: История развития речных долин и проблема мелиорации земель. Новосибирск: Наука, 1979, с. 30-34.

Ласточкин А.Н., Федоров Б.Г. Рельеф и новейшая история развития северного шельфа Евразии. - Геоморфология, 1978, № 3, с. 19-27.

Леонтьев O.K., Сафьянов Г.А. Каньоны под морем. М.: Мысль, 1973. 271 с.

Лисицын А.Л. Осадкообразование в океанах. М.: Наука, 1974. 438 с.

Шепард Ф., Дилл Р. Подводные морские каньоны. Л.: Гидрометеоиздат, 1972, 344с.

Gohnson G.L., Milligan D.В. Some geomorphological observations in the Kara Sea - Deep-Sea Res.. 1967. 1. vol. 14.

Ссылка на статью: 

Ласточкин А.Н. Морфология и генезис подводных долин северного шельфа Евразии. В кн.: Возраст и генезис переуглублений на шельфах и история речных долин. М.: Наука, 1984, с. 22-28.