Настоящая статья является результатом геоморфологических исследований, проведенных автором летом 1956 г. на о. Столбовом в составе экспедиции Арктического института.

Остров Столбовой является крайним западным среди Новосибирских островов. Он расположен в море Лаптевых, примерно в 250 км к северу от материка на долготе устья р. Яны. Остров вытянут с юго-востока (мыс Поворотный) на северо-запад (мыс Скалистый) и имеет протяженность около 50 км при ширине до 10 км. Общая площадь превышает 300 км².

Прежде чем приступить к характеристике геоморфологических особенностей острова, следует кратко остановиться на его геологическом строении (рис. 1), в значительной степени определяющем основные черты устройства поверхности. Наиболее древними породами, слагающими остров, являются нижнемеловые морские осадки, представленные главным образом песчаниками и аргиллитами, обнажения которых встречаются на многих участках берега, где образуют высокие скалистые обрывы [Воронков, 1958]. Во внутренних частях острова породы мелового возраста в коренном залегании обнажаются только в бортах долины речки Столбовой. В южной части острова в трех пунктах найдены небольшие выходы рыхлых континентальных отложений (мощностью до 3 м) желтых песков и серых, с голубоватым оттенком непластичных глин. На восточном побережье, примерно в 4 км южнее устья речки Столбовой, в основании такого обнажения залегает слой лигнитизированной древесины. Спорово-пыльцевым анализом, произведенным А.С. Вакуленко, установлено присутствие в этих отложениях пыльцы и спор хвойных (Pinaceae, Cupressaceae), покрытосемянных (Alnus, Веtula, Carya), папоротников (Polypodiaceae, Osmunda) и некоторых других растений. Обнаруженные споры и пыльца позволяют считать данные отложения третичными.

Широко распространены на острове четвертичные образования верхнего и современного отделов. Отложения верхнего отдела, представленные озерно-аллювиальными осадками (серые суглинки различных оттенков), относятся к каргинским [Воронков, 1958]. Среди этих пород часто встречаются включения торфяников и повторно-жильных льдов. В береговых обрывах, несмотря на то, что лед с поверхности сильно загрязнен мелкоземистыми примесями, хорошо заметна мелкая, близкая к вертикальной слоистость. Ширина прослоек грунта в среднем составляет около 1 мм, в то время как мощность ледяных прослоек достигает 5 мм. Там, где лед обнажается в верхней части берегового обрыва на протяжении нескольких сотен метров, он чистый, прозрачный, с пузырьками воздуха. Эти льды расположены на глубине 45-80 см, и их видимая мощность колеблется от 0,5 до 1,5 м. Указанные различия в строении повторно-жильных льдов свидетельствуют о неоднородности условий их образования.

Современный отдел представлен аллювиальными, прибрежно-морскими, торфяно-болотными и элювиально-делювиальными отложениями.

Аллювиальные осадки развиты по долинам речек и слагают их поймы и русла. Они состоят либо из перемытых озерно-аллювиальных отложений, либо из обломков песчаников и аргиллитов. Торфяно-болотные отложения занимают значительные площади в пониженных частях острова. Обычно они состоят из слабо разложившихся мхов. Мощность их невелика: от нескольких сантиметров до 1,5-2 м. Элювиально-делювиальные образования встречаются на склонах и вершинах возвышенностей. Они представлены мелкоземом и несортированным каменным материалом. Вдоль берегов развиты морские осадки (главным образом галечники), слагающие террасы, косы и пляжи, на которых часто можно видеть остатки современной фауны беспозвоночных. Вдоль пониженных участков побережья встречаются значительные скопления плавника. Четвертичные отложения содержат многочисленные и разнообразные остатки ископаемой флоры и фауны.

На о. Столбовом известны нижнемеловые, третичные, верхнечетвертичные и современные отложения, поэтому история развития его рельефа может быть прослежена с мелового периода. В нижнемеловую эпоху в районе острова существовал мелководный морской бассейн, где отлагались рыхлые песчанистые и глинистые осадки, преобразованные затем в песчаники и аргиллиты. С верхнемелового отдела «а рассматриваемой территории установился континентальный режим. Складчатая структура острова была сформирована, альпийским циклом орогенической деятельности.

В неогене о. Столбовой вступил в платформенную фазу развития, составив часть равнины, располагавшейся в области современного шельфа морей Лаптевых и Восточно-Сибирского. До верхнечетвертичной эпохи, очевидно, происходило интенсивное разрушение поверхности этой равнины, на что указывает образование слоя коры выветривания, залегающего на породах мелового возраста. В верхнечетвертичную эпоху накопилась мощная толща озерно-аллювиальных отложений. Район о. Столбового представлял в то время заболоченную равнину с относительно хорошо развитой гидрографической сетью. Над общей низкой поверхностью поднимались сложенные дочетвертичными породами возвышенности. О связи острова с материком свидетельствуют многочисленные ископаемые остатки таких крупных млекопитающих, как мамонт (Elephas primigenius), первобытный зубр (Bison priscus), лошадь (Equus caballus) - определения Н.К. Верещагина. Кроме того, Г.Л. Рутилевским найден рог овцебыка (Ovibos moschatus).

Расчленение древней равнины, а также отделение от нее Новосибирских островов, в том числе и о. Столбового, началось не ранее конца каргинского века или начала современного и связано как с колебательными движениями, так и с денудационными процессами, зависящими от изменений климатических условий. Остатки крупных кустарников (около 5 см в диаметре близ основания) и развитие довольно мощных торфяников свидетельствуют о более благоприятной обстановке во время климатического оптимума. Под воздействием относительно высоких температур интенсивно протекали термокарстовые и термоэрозионные процессы, игравшие первостепенную роль в рельефообразовании. Врезание речных долин и образование надпойменной и пойменной террас, очевидно, связаны с поднятиями острова, которые следует отнести к современному отделу.

О продолжающемся поднятии острова свидетельствует наличие плавника и хорошо окатанной гальки на удаленных от моря участках. С этим же, по-видимому, связано образование озера Мелкого на месте бывшей лагуны [Сиско, 1958]. Кроме того, признаком поднятия служит увеличение высоты береговых валов по направлению от моря. Усилившаяся в связи с общим поднятием острова эрозионная деятельность сыграла значительную роль в расчленении поверхности.

В орографическом отношении о. Столбовой представляет полого-увалистую равнину с отчетливо выделяющимися двумя грядами: южной и северной. Первая тянется вдоль западного берега и в центре через небольшую седловину соединяется со второй, которая находится во внутренней части острова. Лишь на севере вторая гряда приближается к восточному берегу. Хотя здесь и наблюдается некоторое уменьшение высот, но вблизи северо-западной оконечности острова вторая гряда вновь повышается, образуя скалистый выступ (мыс Скалистый), который заканчивается утесом, отделенным широким и глубоким ущельем (рис. 2). В пределах южной гряды также есть понижение, отделяющее возвышенность в районе мыса Поворотного. Хотя эта возвышенность и выше, чем возвышенность в районе мыса Скалистого, но ее вершина несколько удалена от мыса Поворотного и высота береговых обрывов здесь значительно меньше, чем на севере. Обе гряды характеризуются плоской ровной поверхностью, над которой возвышаются отдельные останцы.

Гипсометрически на острове хорошо выражены три уровня: низменные равнины, плоские гряды, или плато, и останцовые возвышенности. Низменные равнины относятся к аккумулятивному типу рельефа, развитому на озерно-аллювиальных отложениях значительной мощности. Плоские водораздельные гряды с останцовыми возвышенностями представляют выровненное плато, сложенное нижнемеловыми скальными породами, перекрытыми тонким чехлом из рыхлых и обломочных отложений, и принадлежат к денудационному типу рельефа. В целом сформировавшийся на месте третичного пенеплена рельеф острова следует рассматривать как аккумулятивно-денудационную равнину, на которой в настоящее время широкое развитие получили такие экзогенные факторы, как эрозия, морозное выветривание, а также процессы, связанные с вечной мерзлотой. Характеристика рельефа приводится отдельно для низменностей и плато, так как они отличаются друг от друга по генетическим и морфологическим признакам.

НИЗМЕННОСТИ

Низменности занимают почти половину площади острова и располагаются преимущественно по его окраинам. К морю они, как правило, обрываются довольно крутыми уступами. Поверхность низменностей расчленена густой, древовидно разветвленной сетью речек и ручьев, долины которых широкие, с пологими склонами.

Долины имеют U-образную форму и весьма незначительные уклоны. Пойменные террасы обычно хорошо выражены; на отдельных участках встречаются и надпойменные. Русла речек характеризуются корытообразной формой и сильной извилистостью. Вследствие интенсивного расчленения речными долинами рельеф низменности приобрел увалистый характер.

Разнообразие мерзлотных форм мезо- и микрорельефа зависит от мощности толщи мерзлых суглинков, их льдистости, а также от особенностей повторно-жильных льдов. Наиболее широко распространены полигональные и термокарстовые формы рельефа. Возникновение полигональных систем связано с морозной трещиноватостью и с растрескиванием грунтов при усыхании.

На участках, лишенных растительного покрова, по краям обрывов (борт оврага, склон байджараха) происходит глубокое растрескивание однородной толщи озерно-аллювиальных суглинков. При этом возникают столбчатые отдельности высотой около 1 м, которые, обваливаясь, приводят к интенсивному разрушению поверхности.

Полигональные формы рельефа, связанные с растрескиванием рыхлых мерзлых пород, не только многообразны, но и повсеместно распространены, поэтому полигональность составляет одну из самых характерных особенностей микрорельефа низменности. Широкое развитие полигональных структур обусловлено тем, что достаточно увлажненные и слабо защищенные растительностью и снегом верхние слои мелкоземистых однородных грунтов из года в год испытывают деформации при сильном охлаждении зимой и усыхании летом. Растрескиванию их способствуют также изменение объема массы сезонномерзлого грунта за счет кристаллизации и градиента влажности, вследствие чего возникают растягивающие напряжения. Возникающие таким путем трещины, в отличие от собственно морозобойных, образующихся при температурном градиенте, рассекают только сезонноталый слой, не проникая в мерзлоту.

Полигональные формы микрорельефа отличаются как по генезису, так и по морфологическим признакам. Встречаются крупнополигональные (преимущественно четырехугольные) и мелкополигональные (менее правильной формы) системы, выраженные с различной степенью четкости.

Сеть трещин, разбивающая поверхность на многоугольники, особенно отчетливо прослеживается на илистых осушках и речных поймах. На илистом дне озер, лагун и речных русел, как только исчезает вода, появляются трещины. Почти правильная прямолинейная система трещин выступает в заболоченных понижениях, разбивая их на плоские полигоны с приподнятыми краями. Такой полигонально-валиковый мезорельеф развит в долинах наиболее значительных речек и их притоков, на надпойменных террасах, а также на дне алы и в периферийных частях котловины озера Мелкого. Иногда тетрагоны занимают ложа долин малых речек. В этих случаях они располагаются ступенями, повышающимися к верховьям. В центральных частях этих тетрагонов обычно располагаются мелкие озерки с травянистым дном. Размеры полигонов на острове достигают 15 х 20 м. Пониженные центральные части у них заболочены или залиты водой. Еще больше заболочены ложбинки между полигонами, где скапливаются застойные воды. Как правило, более сухие валики обычно приподняты над дном полигона на несколько десятков сантиметров. В условиях лучшего дренажа, например вдоль высоких берегов рек, полигонально-валиковый микрорельеф несколько видоизменяется, так как межполигональные понижения выражены более резко, и, следовательно, полигоны приобретают вид обособленных бугров. Поверхность их становится плоской, поскольку валики разрушены.

В долине р. Столбовой и в некоторых других местах, где вдоль трещин усиленно развиваются термокарстовые и термоэрозионные процессы, ложбинки между полигонами расширены и углублены настолько, что образуется довольно своеобразная замкнутая водная система, в которой полигоны выглядят островками с ровной поверхностью. На дне и в бортах ложбинок нередко обнажаются повторно-жильные льды.

На междуречьях широко распространены бугристо-западные (тетрагонально-бугристые) формы рельефа, представляющие собой остатки древних полигональных систем (рис. 3). Среди них различаются плоскобугристые и выпуклобугристые образования, сформировавшиеся на мелкоземистых грунтах при незначительных уклонах поверхности, где в настоящее время нет условий для вытаивания ледяных жил. Тем не менее участие термокарста в этом преобразовании несомненно. Плоские невысокие слабозадерненные бугры, разделенные широкими понижениями, занимают поверхности водоразделов. Местами, где грунт оседает более глубоко, эти понижения периодически заполняются водой. Выпуклые формы бугров более характерны для пологих склонов, где интенсивнее протекает денудация. На склонах с несколько большими уклонами бугристые образования исчезают, но полигональность долгое время сохраняется. В одних случаях прослеживается сеть из очень узких неглубоких ложбинок, в других она выражена вогнутостью профиля на месте каждого бывшего бугра и межбугрового понижения. В дальнейшем выровненная поверхность склона расчленяется сетью мелких трещин, по которым она размывается. В результате образуется кочковатый микрорельеф. Кочки подобным образом возникают и на других участках, но это не единственный путь их развития.

Менее распространены на острове торфяные бугры, которые приурочены к древним торфянистым массивам. Первопричину их формирования следует связывать с морозобойными трещинами, на что указывает правильность плана расположения бугров - в шахматном порядке. Там, где торфянистые отложения сильно минерализованы, возникают бугристо-западинные формы рельефа, аналогичные развитым на рыхлых породах и отличающиеся от них только вогнутым профилем поверхности бугров.

С течением времени по сети трещин образуются ледяные клинья (полигонально-валиковые формы). В определенных условиях: в результате термокарста, поверхностного смыва, эрозии, оплывания и некоторых других процессов - сеть трещин сильно нарушается (тетрагонально-бугристый рельеф).

В следующую группу трещиноватых образований включаются такие мелкополигональные формы рельефа, как пятнисто-полигональные, трещиновато-полигональные, кочковато-полигональные и мелкотрещиноватые.

Пятнистые полигоны, составляющие одну из наиболее широко распространенных микроформ, развиты на очень пологих склонах и горизонтальных поверхностях водоразделов. Морфологически они представляют пятна голого грунта овальной или округлой формы до 100 см в поперечнике. Пятна разграничены трещинами, по которым разрастается мохово-травянистый покров с примесью кустарничков, образующий бордюры шириной до 20-25 см. Пятна голого грунта занимают около 60% площади. Генезис этих образований до сих пор окончательно не выяснен. То, что он связан главным образом с морозобойными трещинами, не вызывает сомнений, иначе нельзя объяснить правильность расположения пятен. В условиях развития этих форм на о. Столбовом в деятельном слое плывунный горизонт не образуется, следовательно, здесь не может быть применена экспульсивная теория В.Н. Сукачева [1911]. Их возникновение нельзя также объяснить выпучиванием грунта местными скоплениями льда или текучестью мокрой мелкоземистой породы.

Формирование пятнистых полигонов в условиях Новосибирских островов нам представляется в следующем виде. После того как задерненные водоразделы и пологие склоны оказываются разбитыми системой трещин, растительная дернина внутри полигона постепенно исчезает. Однако трудно согласиться с Б.Н. Городковым [1956], что сплошной покров растительности, столь хорошо приспособившейся к суровым климатическим условиям, разрушается коррозией при зимних ветрах. Это тем труднее себе представить, что многие участки, где развит пятнисто-полигональный микрорельеф, зимой находятся под защитой снежного покрова, хотя и маломощного.

Главными агентами разрушения растительного покрова следует считать физические явления и процессы, возникающие в маломощном деятельном слое при замерзании и оттаивании. В замерзшем грунте при образовании трещин определенно нарушаются и почвенные горизонты, что неблагоприятно сказывается на растительной дернине. Ее разрушению при осеннем промерзании почвы частично способствуют и так называемые ледяные стебельки. Определенную роль играет также набухание грунта во время весеннего протаивания.

Существенное значение в образовании пятнистых полигонов имеет сравнительно раннее освобождение таких участков от снежного покрова в период, когда еще попеременно то оттаивает, то замерзает влага в поверхностном сильно переувлажненном слое грунта. В дальнейшем верхний горизонт почвы быстро обсыхает, что приводит также к изменению объема грунта в каждом полигоне, ограниченном с боков трещинами, а снизу мерзлотой. Протаивание вглубь в этот момент задерживается, так как значительная часть тепла тратится на испарение. Естественно, что при попеременных изменениях объема грунта от расширения и сжатия слабая дернина (с большим участием мхов) отслаивается. Такую высохшую, потемневшую и уже оторвавшуюся от минерального субстрата дернину на участках будущих пятен нам приходилось наблюдать неоднократно. Весной (в период таяния снега) и летом (во время дождей) вследствие сильного увлажнения грунт настолько набухает, что пятна расползаются. По нашим наблюдениям, на о. Новая Сибирь 2 июня 1960 г. влажность верхнего пятисантиметрового слоя почвы достигала 35% от веса сухого грунта, но уже через несколько дней снизилась до 13%. Пятнистые полигоны на значительном протяжении образуют непрерывную сеть, но среди кочковатых и других форм микрорельефа они иногда встречаются единицами или небольшими группами. По-видимому, на таких участках они представляют остаточные элементы разрушенной более обширной мелкополигональной системы.

Когда образование трещин предшествует появлению растительного покрова, развивается трещиновато-полигональный микрорельеф. Он отличается от пятнисто-полигонального большей отчетливостью выражения сети трещин, образующих систему правильных многоугольников с растительностью между ними, в первом же случае трещины на поверхности малозаметны: округлые пятна голого грунта окаймлены широкими полосами дернины, чем затушевываются угловатые контуры полигонов. Трещиновато-полигональные формы встречаются как на междуречьях, так и на склонах долин, оврагов. Они всегда сопровождают бугристо-западинные образования, располагаясь и по буграм и в понижениях между ними. Таким образом, крупнополигональный рельеф осложняется системой более мелких трещин. На сравнительно крутых склонах оврагов, долин и на морском берегу (где накапливается много снега, а сходит он позднее, чем на слабонаклоненных участках) трещины являются местами размыва и оплывания грунтов. Здесь возникает кочковато-полигональный микрорельеф. Его морфологические характеристики не приводятся, так как не отличаются от описания Б.Н. Городкова [1956].

Мелкотрещиноватый микрорельеф образуется в результате разрушения тетрагонально-бугристого, на сухих алы. При формировании мелкополигональной сети отмечается растрескивание грунтов как от мороза, так и от усыхания.

К собственно термокарстовым формам рельефа относятся многочисленные небольшие просадочные образования, развитые на горизонтальных и слабонаклоненных участках. Обычно они заполнены водой и образуют термокарстовые озерки-челбаки (рис. 4). Эти озерки, часть которых летом пересыхает, обычно имеют округлую форму и пологие склоны. На днё таких челбаков сохраняется растительная дернина, кое-где она остается только у берегов, а в центральных частях обнажается илистый грунт. По мере развития размеры и глубины озерков увеличиваются; их берега, имеющие высоту 0,5-1,5 м, становятся крутыми. Очертания таких озерков часто характеризуются неправильной формой. Вдоль берегов образуются трещины, по которым происходят обвалы сравнительно крупных глыб. Когда в обрывистых берегах озерка обнажается лед (видимая мощность 0,5-0,8 м), при его интенсивном таянии верхняя кровля нависает в виде козырька, который со временем обваливается (рис. 5, а). Там, где ледяной обрыв подмывается водой, за счет термического воздействия последней образуется ниша (рис. 5, 6).

Наблюдения, проведенные на одном из термокарстовых озерков в окрестностях озера Мелкого, дали некоторое представление о скорости разрушения его берегов. При посещении озерка 25 августа на участке, где подземный лед обнажается выше уреза воды, были зафиксированы изменения, происшедшие в очертаниях береговой линии с 15 июля. За это время берег отступил на 0,5-0,6 м. Другие результаты получены при наблюдениях за разрушением термокарстом склонов небольшого оврага. Здесь у основания ледяного обрыва высотой немного более метра за счет скопления рыхлого материала, поступающего со склонов, возникло подпрудное озерко (см. рис. 5, б). С 15 июля по 25 августа задняя стенка этого оврага отступила на 1,5 м, а его ширина увеличилась в среднем на 1 м. В конце августа - начале сентября процессы термокарста на острове практически прекращаются; в это время наблюдается промерзание верхнего слоя грунта, не защищенного растительным покровом.

Другой широко распространенной термокарстовой формой рельефа на низменностях о. Столбового являются байджарахи, образование которых связано с разрушением крупнополигональных систем. Байджарахи имеют различные размеры и форму: на склонах речных долин и оврагов, а также на морском берегу у них конусообразный вид, иногда с усеченной вершиной, представляющей остаток поверхности прежнего полигона. Плосковершинные байджарахи особенно характерны для участков, сложенных торфянистыми отложениями.

В местах широкого развития повторно-жильных льдов термокарстовые процессы привели к возникновению байджараховых цирков и алы. При развитии цирка вначале появляется небольшая впадина, которая постепенно расширяется и углубляется, а на ее склонах образуется несколько ярусов байджарахов. Байджарахи нижнего яруса (самые старые) крупнее расположенных выше по склону и отличаются конусообразной формой. По склонам цирка сползают грязевые потоки, образующие на дне наплыв вязкого грунта. Талые воды стекают небольшими ручейками с хорошо выработанными руслами. В дальнейшем облик цирка меняется: склоны становятся более пологими, котловина значительно расширяется, а дно выравнивается. Между сильно разрушенными байджарахами часто находятся небольшие озерки. Чем старше становится цирк, тем сильнее задернованность его дна и склонов. Байджараховые цирки могут быть преобразованы в алы; обычно же алы развиваются из термокарстового понижения, минуя стадию байджарахового цирка.

На о. Столбовом алы, как правило, имеют ограниченные размеры. К северу от озера Мелкого располагается довольно обширная, почти замкнутая котловина - самый крупный алы на острове. Котловина имеет овальную форму, пологие склоны увенчаны байджарахами. Дно почти плоское, с небольшим наклоном к западу и югу и представляет собой полигонально-валиковое болото. Степень заболоченности не везде одинакова. Наряду с преобладанием сильно увлажненных участков, на которых большое развитие получили озерки, встречаются и хорошо дренированные.

Там, где четвертичные отложения достигают значительной мощности и термоэрозионные процессы приобретают первостепенное значение, возникает характерный овражно-эрозионный рельеф. В таких местах плоская поверхность низменности расчленена густой сетью речек, часто имеющих вид коротких, глубоко врезанных оврагов, с крутыми бортами. Склоны оврагов изобилуют байджарахами и торфяными буграми, на дне обычно прослеживается ручеек с довольно врезанным руслом. На острове участки с эрозионно-овражным рельефом встречаются довольно часто, но занимают ограниченные площади.

Следует отметить, что процессы эрозии и термической денудации, формирующие современный облик низменности, протекают параллельно и обусловливают многообразие рельефа. Из гравитационных форм рельефа на низменности широко развиты обвальные, оползневые и солифлюкционные.

ПЛАТО

Плато занимают главные водораздельные возвышенности острова, сложенные песчаниками и аргиллитами, и характеризуются плоской или слабоволнистой поверхностью. Склоны плато пологие, переход к низменности выражен нерезко. На участках, где плато подходит непосредственно к морю, склоны заканчиваются отвесной стеной, образуя скалистые береговые обрывы. К этим обрывам плато обычно спускается рядом пологих ступеней.

Еще более отчетливы террасы на склонах останцовых возвышенностей, которые наиболее типичны для южной половины острова. Здесь останцы хорошо выражены и представляют плоские столовые возвышенности, равнинность поверхности которых нарушается лишь отдельными глыбами камней.

На плато преобладающей формой микрорельефа являются мелкие полигоны (рис. 6). Размеры их обычно не превышают 1 м в диаметре. Голые пятна занимают до 70% площади, остальные 30% покрыты растительностью. Бордюры, окаймляющие полигоны, имеют ширину от 5-10 до 25-30 см, высота их в среднем составляет 8-10 см. На относительно крутых склонах смещение площадок полигонов приводит к возникновению характерного ступенчатого микрорельефа. Растительные бордюры, препятствующие дальнейшему оплыванию грунта, являются своеобразными ограничителями, обусловливающими эту ступенчатость.

В верхних частях склонов и на поверхности плато на полигонах часто наблюдаются высыпки каменного материала, возникающие при передвижении его из нижележащих слоев к поверхности. По юго-западному склону возвышенности мыса Скалистого, а также в некоторых других местах такие каменистые полигоны вытянуты в виде полос, формирование которых происходит под влиянием солифлюкции.

В верхних частях склонов плато встречаются беспорядочные нагромождения каменного материала. Особенно широко развиты они по склонам останцовых возвышенностей. Так, каменными россыпями покрыт западный склон самой высокой возвышенности острова, начиная с высоты примерно 100 м над уровнем моря. Эти каменные россыпи возникают в результате интенсивного морозного выветривания песчаников и аргиллитов.

Под воздействием силы тяжести, солифлюкции и процессов переменного замерзания и оттаивания происходит перемещение каменного материала и образование таких форм рельефа, как каменные полосы, валы, небольшие террасы и другие. Изредка на плато в местах, где плащ четвертичных рыхлых отложений достигает наибольшего развития, встречаются невысокие бугры, мелкие озерки и лужи.

Склоны плато характеризуются довольно интенсивным эрозионным расчленением. Здесь берут начало все основные речки острова. Их долины обычно имеют U-образный профиль и отличаются прямолинейностью. Русла речек каменисты, по бортам долин иногда встречаются нагромождения обломков дочетвертичных пород.

В местах, где проходят линии тектонических контактов, долины имеют вид глубоких каньонов. Некоторые из этих долин висячие. Склоны плато изрезаны многочисленными короткими речками, долины которых в верховьях почти не выражены. В среднем течении высота бортов едва достигает 2-3 м, а в нижнем - там, где речка прорезает береговой обрыв - 10-12 м. Для низовьев этих речек характерны асимметричные долины (левый склон обычно крутой, а правый - более пологий).

Так как рассматриваемая территория является островом, особое внимание уделяется характеристике геоморфологических особенностей морских берегов.

Береговая линия острова отличается ровными очертаниями. Она изгибается довольно плавно, образуя ряд незначительно выступающих в море скалистых мысов, которые ограничивают широкие, неглубоко вдающиеся в берег бухты. Бухты расположены в местах развития рыхлых четвертичных отложений. Таким образом, крупная расчлененность береговой линии является следствием абразии неоднородных пород. Форма берегов также определяется литологическим составом слагающих пород, так как прочие компоненты, принимающие участие в их формировании, довольно однородны по всему побережью острова. Исходя из этого, берега о. Столбового делятся на три группы:

1) сложенные скальными породами;

2) сложенные мерзлыми рыхлыми отложениями;

3) в строении которых участвуют подземные льды.

К первой группе относится более половины всей береговой линии острова. Особенно характерны берега этой группы для юго-западного побережья. На северо-восточном побережье участки, сложенные скальными породами, встречаются значительно реже. Хотя здесь и чередуются берега всех трех групп, скальные сосредоточены более компактно, чем на юго-западном побережье, и расположены в основном на севере и юге острова.

В строении берегов первой группы принимают участие литологически сходные толщи песчаников и аргиллитов. Эти берега довольно однообразны по конфигурации, но отличаются по высотам, отчего делятся на низкие и высокие. Наиболее распространены на острове низкие обрывистые берега. Скалистые береговые обрывы довольно интенсивно расчленены и не представляют ровной вертикальной стены (рис. 7). Далеко выступающие в сторону моря скалы чередуются с расселинами, которые иногда глубоко (до 40-50 м) вдаются в берег и принимают вид ущелий. У входа ширина расселин составляет 25-30 м, а вглубь они суживаются, постепенно выклиниваясь. Дно их имеет значительные уклоны и загромождено камнями. Обломочный материал в большом количестве накапливается также у подножия и в верхней части береговых обрывов.

В основании обрывистых берегов под воздействием абразии почти повсюду выработались небольшие волноприбойные ниши. Кое-где встречаются пещеры, в образовании которых, помимо абразии, большое участие принимают факторы, действующие на суше. В качестве примера приведем описание одной из наиболее значительных пещер, которая расположена на северо-западном побережье острова. Высота ее у входа составляет около 8 м, а в глубине снижается до 1 м. Общая длина достигает 20 м при ширине от 2 до 6 м.

Неровности, возникающие непосредственно на крутых берегах, представлены трещинами и небольшими карнизами (рис. 8), которые используются птицами, гнездящимися на скалах (кайры, чистики, чайки и другие). Там, где на карнизах образуется незначительный слой рыхлых отложений, отдельными куртинками встречается травянистая растительность. Широкое развитие на скалах получают накипные лишайники, которые придают им своеобразную окраску. Так, в местах большого распространения Ochrolechia frigida береговые обрывы окрашены в оранжевый цвет. На некоторых участках в южной части острова поверхность береговых обрывов представлена скульптурными формами, имеющими вид сглаженных глыб.

За зиму у подошвы береговых обрывов накапливаются большие (высотой до 10-15 м) снежные сугробы, разрушение которых обычно связано со взломом припая. Следовательно, нивальные процессы здесь проявляются почти все лето.

На участках, где развит пляж, сугробы сохраняются до поздней осени и размываются только во время сильных штормов. В летний период под воздействием положительных температур снег уплотняется и оседает, отчего в местах соприкосновения со стенкой обрыва образуется свободное пространство в виде неширокой трещины, которая потом увеличивается. Накопление снега в основании береговых обрывов происходит главным образом за счет надува и от обвалов с бровки берега снежных карнизов, формирование которых начинается сразу же после первых обильных снегопадов. Обвалы сопровождаются падением обломочного материала как с бровки берега, так и с его склонов.

В связи с тем, что для рассматриваемой группы берегов образование пляжей мало характерно, большая часть продуктов разрушения попадает непосредственно в море. Все обрывистые скалистые берега острова в целом по генетическому признаку относятся к абразионным.

Берега второй группы, сложенные мерзлыми рыхлыми отложениями, генетически относятся главным образом к абразионно-аккумулятивным. Основной их особенностью является повсеместное развитие полосы галечного пляжа.

Наиболее значительные речки за короткое весеннее половодье вырабатывают на пляже довольно глубокие русла, по которым затем струятся маленькие ручейки. У большинства речек русло на пляже под воздействием прибоя и штормов забрасывается галькой. Во время прилива эти речки подпруживаются, а в отлив вода свободно просачивается через гальку и их уровень в приустьевой части понижается на 10-15 см.

Поверхность галечного пляжа неровная, слегка волнистая, иногда на ней образуются береговые валы. Местами насчитывается до трех таких валов с отметками, достигающими 3-4,5 м. На пляжах отмечается отчетливая сортировка галечника по размерам. В верхней части прибойной зоны, т.е. близ коренного берега, повсюду заметна концентрация крупных частиц, имеющих размеры 10 х 15 см. Как правило, на пляжах преобладает галька средних размеров (5 х 8 см). Рыхлый материал, поступающий с береговых склонов к их основанию, уносится с пляжа морем, и во многих местах это происходит только во время сильных штормов.

В эту же группу входят берега аккумулятивного типа, для которых характерен террасированный поперечный профиль. К основанию пляжа обычно обрывается уступ неширокой (5-8 м) террасы, за которой располагается отмерший клиф. Такое строение побережья свидетельствует об отрицательном перемещении береговой линии.

Берега третьей группы, в которых обнажаются повторно-жильные льды, развиты только на северо-востоке острова. По генезису их следует отнести к термоденудационным и термоабразионным, причем первые занимают основную часть этого побережья, а вторые встречаются в нескольких местах,

Для термоденудационных берегов характерен галечниковый пляж, который в большей части прикрыт натеками вязкого грунта, сползающего со склонов. Часто грунт ввиду сильного увлажнения вязкий. Эти отложения образуют ровную, слегка наклоненную к морю площадку шириной в несколько десятков метров. Мощность натечного слоя уменьшается по направлению от берегового склона к морю, однако из-за неровной поверхности пляжа наблюдается нарушение этой закономерности. В одних случаях эта площадка доходит до уреза воды, тогда как в других заканчивается небольшим (до 55 см) уступом, оставляя свободной неширокую полосу галечного пляжа. Вдоль побережья вода на протяжении примерно 50 м от берега мутная, с буроватым оттенком, так как здесь с берега в море выносится большое количество рыхлого материала. Некоторая часть продуктов разрушения береговых обрывов накапливается у их основания, иногда даже в виде глыб. Среди грунта здесь часто встречаются кости ископаемых животных и остатки древесной растительности.

Там, где пляж отсутствует, располагаются участки термоабразионных берегов. Здесь абразия, в том числе и термическая, вырабатывает в основании берегового обрыва ниши, развитие которых в конечном итоге приводит к обвалам берега.

Среди берегов, в строении которых участвуют повторно-жильные льды, различаются обрывистые, ступенчатые, байджараховые и карнизные. Такое морфологическое разнообразие береговых форм на сравнительно ограниченном участке побережья обусловлено структурой полигональной решетки, морфологией ледяных жил и характером самого среза. Если береговой срез проходит так, что не пересекает включений грунта, и если ледяные жилы имеют форму правильных ледяных клиньев, то формируются обрывистые берега, сложенные льдом. Там, где вскрыты многоярусные ледяные жилы, по всему обрыву из льда прослеживаются в виде «окон» земляные включения. Последние имеют треугольную форму и ярусное расположение, лед вокруг них сильно подтаял. В дальнейшем глыбы земляных включений, предохраняя лед от таяния, оказываются на ледяном пьедестале.

На одном из участков берега наблюдалось редкое морфологическое образование в виде двух амфитеатров, боковые стенки которых представлены тремя выступами. Последние сложены таким же льдом, как и обрыв, и выдаются на 8-10 м в сторону моря. С поверхности эти выступы покрыты ненарушенным задернованным слоем грунта мощностью несколько более 0,5 м. Это свидетельствует о том, что они являются останцами ледяных клиньев, которые могли сохраниться только при определенном срезе полигональной решетки и особых теплофизических свойствах грунтовых включений. Сам факт существования таких форм берегового рельефа указывает на то, что в отдельных случаях грунтовые жилы могут быть денудированы ранее, чем ледяные клинья. Таким образом, выступы из подземного льда по генезису сходны с байджарахами, но различаются составом слагающих пород и морфологическим строением.

Формирование берега со ступенчатым профилем ранее обычно связывали с выходами пластовых льдов. Сейчас можно считать доказанным, что такой профиль берега возникает при разрушении полигональной решетки. Термотеррасы образуются вследствие более интенсивной денудации верхней части береговых обрывов, в значительной степени сложенных повторно-жильным льдом. Термотеррасы характеризуются пологой неровной поверхностью, на которой нередко встречаются узкие колодцы, промытые на глубину до 1,5 м. Иногда они сверху закрыты грунтом и об их существовании можно судить только по шуму воды. Максимальная ширина термотеррас на о. Столбовом достигает 30 м.

При последовательном разрушении нескольких рядов полигональной решетки, когда малольдистые земляные жилы имеют правильную форму столба, несколько расширяющегося к основанию, образуется байджараховый берег. Он возникает обычно там, где на береговых склонах не сказывается воздействие моря. На берегах о. Столбового можно наблюдать все стадии развития байджарахов. Байджараховые берега могут быть с обнажениями повторно-жильного льда и без его выходов. Высота береговых склонов, где обнажаются такие льды, достигает 20-25 м, а байджарахи на них располагаются в несколько рядов, причем более высокие размещаются в нижнем ярусе. На таких берегах особенно наглядно прослеживается разрушение полигональной решетки. Берега, в которых нет обнажений льда, как правило, значительно ниже.

На тех участках, где поверхностный горизонт представлен торфяником, развиты карнизные берега. Торфяные карнизы образуются в верхней части береговых обрывов, так как торф значительно слабее поддается термической денудации, чем нижележащий мерзлый грунт или подземный лед (рис. 9).

Разрушение на участках карнизного берега часто сопровождается отделением от обрыва крупных глыб (рис. 10). Процесс разрушения начинается с возникновения вблизи береговой бровки трещин, проходящих по ледяным клиньям.

Особенно хорошо последовательность процессов разрушения карнизного берега по трещинам прослежена на двух участках. В этих местах наблюдается общая просадка поверхности, прилегающей к бровке берега. Образовавшиеся трещины в некоторых случаях остаются скрытыми под слоем торфяника (мощность от 0,5 м и более), который иногда нависает над ними в виде карнизов. Открытые трещины у поверхности обычно имеют ширину около 1 м, а в некоторых местах расширяются до 2-3 м. Глубина замеренных трещин колебалась в пределах от 5 до 15 м, а протяженность достигала 10-12 м.

Со стороны моря эти трещины имеют вид пещер. Ширина их у входа составляет около 1,5 м. Дно таких пещер в большинстве случаев ледяное, неровное, часто со значительными уступами (высотой 0,5-1,5 м), а иногда засыпано грунтом или залито водой. В период таяния снега в трещины стекает много воды, углубляющей и расширяющей их. Трещины идут как параллельно, так и перпендикулярно берегу и, пересекаясь друг с другом, разделяют береговые обрывы на отдельные крупные блоки. Разрушение берегов блоками таким путем может происходить только там, где в основании берегового обрыва отсутствует волноприбойная ниша.

В связи с тем, что берега с выходами повторно-жильных льдов подвержены быстрому разрушению, из года в год происходят изменения их профиля. Все описанные береговые формы представляют лишь отдельные стадии развития термоденудационных и термоабразионных берегов и, разумеется, не исчерпывают всего их многообразия.

ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ

Неоднородность поверхности острова, связанная с геологическими, орографическими, гипсометрическими и некоторыми другими различиями, позволяет произвести геоморфологическое районирование этой территории,

В пределах низменной равнины основными категориями рельефа являются овражно-аласная и полого-увалистая низменности. Поскольку эти низменности имеют некоторые специфические особенности и территориально разобщены, их следует разделить на четыре геоморфологических района: Западная аласно-овражная низменность, Восточная аласно-овражная низменность, Восточная полого-увалистая низменность, Западная полого-увалистая низменность.

Кроме того, отдельно рассматривается резко отличная по геоморфологическим признакам Прибрежная низменность.

Западная аласно-овражная низменность располагается в северо-западной части острова, в бассейнах речек, впадающих в озеро Мелкое, и речки Седова. Почти вся южная часть этого района занята котловиной озера Мелкого, открытой в сторону моря, от которого она отделена галечниковой косой и узким полуостровом [Городков, 1956].

Одной из основных отличительных особенностей этой низменности является развитие овражно-эрозионных форм рельефа, байджараховых цирков и значительных по площади алы. Вследствие относительно широкого распространения торфяников байджарахи здесь довольно часто имеют плоские вершины. Обнажения повторно-жильных льдов приурочены к склонам речных долин, оврагов и берегам термокарстовых озерков. Кроме того, выходы льда отмечаются по трещинам крупных полигонов. Морские берега, как правило, низкие, пологие и сложены рыхлыми отложениями.

Восточная аласно-овражная низменность расположена в бассейне нижнего течения речки Столбовой; по общему облику рельефа она сходна с Западной аласно-овражной низменностью. Здесь развиты те же формы мезорельефа, только с некоторыми отличительными особенностями. В частности, овраги и байджараховые цирки вследствие более сильного вреза выражены отчетливее, а преобладающей формой байджарахов является остроконечная. Для этого района алы довольно обычны, но занимают, как правило, сравнительно ограниченные участки. Полигонально-валиковые болота приурочены к речным долинам и особенно характерны для надпойменной террасы речки Столбовой, где занимают большие площади. Ширина долины в нижнем течении этой речки составляет 200-300, местами до 500 м, а в приустьевой части - 700-800 м. От моря речка отделена галечниковым пляжем с валом высотой около 1,5 м.

В отличие от других районов в Восточной аласно-овражной низменности особенно широкое развитие имеют повторно-жильные льды, обнажения которых прослеживаются на всем протяжении морского побережья.

Восточная полого-увалистая низменность, вытянутая вдоль побережья, является самым большим по площади геоморфологическим районом. Эта низменность начинается почти у южной оконечности острова и заканчивается на севере, там, где плато подходит к берегу моря. Только в центральной части она отодвинута от берега, где огибает прибрежный район Восточной аласно-овражной низменности. Поверхность рассматриваемого района представляет полого-увалистую равнину с широко развитыми термокарстовыми и эрозионными формами мезорельефа. Речные долины обычно хорошо выработаны, и многие из них характеризуются значительной заболоченностью ложа. В прибрежной части района встречаются короткие, сравнительно неглубокие овраги, склоны которых подвержены разрушению по столбчатым отдельностям. Из термокарстовых форм рельефа широко распространены озерки и плоские бугры.

Морские берега, сложенные рыхлыми отложениями, на севере крутые и высокие. На всем протяжении они окаймлены полосой галечникового пляжа, на котором обычно наблюдается несколько рядов береговых валов. Кроме того, большие скопления галечника встречаются в устьевых участках рек, в результате чего иногда русла оказываются полностью перегороженными. В южной части района преобладают байджараховые берега.

Западная полого-увалистая низменность занимает небольшую площадь и протягивается неширокой полосой вдоль побережья острова, южнее озера Мелкого, от которого отделена обрывающимся к морю отрогом плато.

Здесь развиты почти те же формы рельефа, как и в Восточной полого-увалистой низменности, но речные долины имеют совсем иной облик: склоны долин круче, ложа характеризуются более значительными уклонами. Русла рек каменистые и извилистые. Морской берег представлен крутыми береговыми обрывами, которые на всем протяжении сложены рыхлыми отложениями.

Прибрежная низменность примыкает к высокому крутому склону плато и располагется в северо-западной части острова, в 1 км к югу от его северной оконечности. Протяженность этой низменности несколько превышает 1,5 км при ширине до 400 м. Находящиеся на поверхности обломки песчаников несут следы обработки морем и свидетельствуют о том, что генетически Прибрежная низменность представляет собой молодую морскую террасу, приподнятую более чем на 5-6 м над уровнем моря, от которого она отделена неширокой полосой галечникового пляжа с валом высотой до 3 м. От галечникового вала вглубь низменности отходит ветвь, фиксирующая прежнее положение берега. Ныне она разделяет прибрежную низменность на две части: южную и северную.

Южная часть низменности вышла из-под уровня моря несколько раньше северной. Она сложена рыхлыми отложениями и характеризуется ровной задернованной поверхностью, которая имеет хорошо выраженный наклон к морю. Выходы каменистого материала приурочены к основанию галечного вала. Северная половина низменности сложена галечником и обломочным каменным материалом. Расположенная здесь котловина частично занята озером.

Плато в отличие от низменностей, которые располагаются по периферии острова, занимает его осевую часть. Рельеф плато довольно однообразен, тем не менее ряд особенностей, прежде всего гипсометрических, позволяет выделить два самостоятельных района: Северную плосковершинную гряду и Южную гряду с останцовыми возвышенностями.

Северная плосковершинная гряда в северной части сдвинута от центральной оси острова к восточному побережью. Хотя она и лишена останцовых возвышенностей, но некоторые ее вершины вследствие крутых скалистых или террасированных склонов, покрытых каменистыми россыпями, довольно хорошо выражены в рельефе. В целом Северная гряда характеризуется пологими склонами и почти на всем протяжении граничит с низменностями. Только на севере, вдоль восточного и западного побережья острова, плато обрывается непосредственно к морю. Высокие скалистые обрывы находятся также на западном побережье, к югу от озера Мелкого.

Южная гряда тяготеет к западному побережью, где на значительном протяжении непосредственно обрывается к морю. Только там, где плато не достигает побережья, встречаются низкие участки с полого-увалистым рельефом. Для данного района характерно чередование высоких скалистых морских берегов с низкими, сложенными рыхлыми четвертичными отложениями. Восточные склоны плато пологи и постепенно переходят в низменность. По высоте Южная гряда превосходит Северную, и наличие останцовых возвышенностей является главной отличительной особенностью этого геоморфологического района.

Заканчивая порайонную характеристику рельефа, необходимо указать, что, кроме упомянутых районов, на острове среди низменностей кое-где вдоль побережья встречаются отдельные небольшие возвышенности. В свою очередь и плато в некоторых местах также прерывается понижениями.

В заключение следует отметить, что геоморфологические исследования при изучении природных особенностей Новосибирских островов имеют первостепенное значение, поскольку прочие ландшафтообразующие факторы сравнительно однородны, особенно климат. На примере острова Столбового наглядно выступает зависимость характера гидрографической сети, распространения повторно-жильных льдов, мощности деятельного слоя, формирования почвенно-растительного покрова, размещения животных и т.д. от его орографических особенностей. Небольшая территория этого острова позволяет отчетливо проследить влияние рельефа на общий ход развития других компонентов ландшафта.

ЛИТЕРАТУРА

1. Воронков А.В. Геологическое строение острова Столбового архипелага Новосибирские острова. Тр. Науч.-исслед. ин-та геологии Арктики, т. 85, вып. 9. 1968.

2. Городков Б.Н. Растительность и почвы о. Котельного (Новосибирский архипелаг). В кн.: «Растительность Крайнего Севера СССР и ее освоение», вып. 2. М.-Л., Изд-во АН СССР, 1956.

3. Сиско Р.К. Периодически исчезающее озеро. В сб.: «Проблемы Арктики», вып. 3. Л., «Морской транспорт», 1958.

4. Сукачев В.Н. К вопросу о влиянии мерзлоты на почву. Изв. АН СССР, сер. VI, №1. Спб., 1911.