Голубое ожерелье Кавказа Автор Ю. В. Ефремов Л, Гидрометеоиздат, 1988, 160 стр Содержание Предисловие Введение
 Скачать 1.04 Mb.
|
|
2. Как образовались озера Отыщи всему начало, И ты многое поймешь. К. Прутков Любуясь красотой горных озер, покоряющей голубизной их вод, невольно задаешь себе вопрос, как возникли эти лазурные водоемы, что определяет их образование и сколько лет они уже существуют История озер Кавказа сложна и многообразна, и еще многое здесь не исследовано. Возникновению озер способствуют различные природные факторы, которые объединяются нами в три основные группы климатические, геологические и геоморфологические. Озера и климат Существует мнение, что ведущими причинами динамики озерных бассейнов являются колебания климата. Великий русский климатолог АИ. Воейков писал Реки — продукт климата, а озера — зеркала изменений климата. Взаимосвязью уровней озерных водоемов с изменениями климата особенно плодотворно занимался советский ученый А. В. Шнитников. По его мнению, озера являются чуткими индикаторами изменения температуры воздуха, количества осадков истока. А поскольку в течение четвертичного периода неоднократно менялся климат и как следствие этого наступали и отступали ледники, сокращался и увеличивался речной сток, тов соответствии с этими изменениями возникали и исчезали озера, а также менялся их гидрологический режим. Как показали исследования ленинградского лимнолога Д. В. Севастьянова, образование озер в горно-ледниковых местностях происходит циклично, что обусловлено динамикой распада оледенения и колебаниями речного стока. В течение последних 10—12 тыс. лет на фоне общей деградации оледенения в определенные эпохи происходили наступания и отступания горных ледников. Входе распада последнего горного оледенения в промежутках между отдельными стадиями наступаннй ледников, то есть в межстадиальные эпохи (эпохи потепления, в горах возникали условия, благоприятные для образования озер. Согласно последним данным, полученным московским палеогсографом Л. Р. Серебрянным, на Большом Кавказе наиболее значительные подвижки ледников, связанные с общепланетарным похолоданием и увеличением снежности Кавказа, происходили в раннем голоцене (8—6,5 тыс. лет назад, среднем голоцене (6,5—4,2 тыс. лет назад, позднем голоцене (3,5-1,4 тыс. лет назад — историческая стадия) я в XV—XVIII вв. нашего тысячелетия (малый ледниковый период. В промежутке между указанными подвижками ледников климат был теплее, количество осадков меньше, ледники отступали, а следовательно, на их месте возникали приледниковые озера. Существенное изменение климата началось в XIX в, то есть после окончания так называемого малого ледникового периода. Оно характеризовалось постепенным повышением температуры воздуха на всех широтах северного полушария вовсе сезоны года. Потепление достигло максимума в е годы XX в, когда средняя годовая температура воздуха повысилась приблизительно на 0,8 С. После этого происходило похолодание, входе которого средняя годовая температура воздуха снизилась на 0,4 СВ середине х годов похолодание сменилось новым потеплением, хотя ряд ученых считает, что такого потепления не наступало. В среднем за последние 100 лет температура воздуха на Земле повысилась на 0,5 С. Таким образом, гляциальные озера на Большом Кавказе возникали в межстадиальные эпохи, причем количество их, как и число ледников, увеличивалось по мере деградации оледенения. Сосредоточение озер в высокогорной зоне Большого Кавказа объясняется наличием там благоприятных климатических условий и многочисленных отрицательных форм рельефа, которые служат озерными котловинами. Особенно чутко горные озера реагируют на изменения количества осадков. Сравнивая осадки на Западном, Центральном и Восточном Кавказе, мы можем заметить, что наибольшее их количество выпадает на Западном Кавказе. Именно поэтому здесь наиболее благоприятные условия для существования водоемов на Западном Кавказе сосредоточено 1070 горных озер. Далее на юго-восток количество осадков уменьшается я вместе сними сокращается число горных озера некоторые из существующих периодически пересыхают из-за недостатка влаги. Озера игорные породы Происхождение озерных котловин, их распространение и сохранность при воздействии современных геоморфологических процессов находятся в прямой зависимости от состава и прочности горных пород, то есть от устойчивости их к процессам размыва (эрозии) и разрушения (морозного выветривания. Вода, воздух, мороз и солнечные лучи разрушают даже самые прочные кристаллические породы. Степень разрушения их зависит как от интенсивности воздействия природных агентов, таки от структуры самих горных пород, от их строения, трещиноватости, физических свойств, химического состава и т. п. На Большом Кавказе встречается огромное количество разновидностей горных пород, которые различаются по эрозионной прочности. Среди них можно встретить такие легко поддающиеся размыву и разрушению породы, как мергели, гипсы, угольные сланцы, а также такие стойкие породы, как граниты, базальты, габбро. В пределах Большого Кавказа по характеру геологического строения, а также по особенностям рельефа выделяется ряд характерных продольных участков, которые хорошо прослеживаются на северном склоне. Среди них наиболее отчетливо выделяются следующие зоны Главного и Бокового хребтов (осевая зона, горных котловин северного склона, куэст этого же склона, а также передовых хребтов, предгорий и подножий южного склона. Выделенные участки определяют зональное распространение озер на Большом Кавказе, как на северном, таки на южном его склоне. Наибольшее количество озер расположено в пределах западной и центральной части Главного и Бокового хребтов. Это обусловлено обильным увлажнением и повсеместным распространением твердых водонепроницаемых кристаллических пород на Западном и Центральном Кавказе. Эти высокогорные озера в большинстве случаев каровые, их котловины выработаны в гранитах, гнейсах, кварцитах. Что же является определяющим в образовании озерных котловин Состав ли горных пород, их трещиноватость и раздробленность или особые свойства льда при движении его по поверхности подстилающих пород Среди ученых пока нет единого мнения по этим вопросам. И все же роль геологического фактора нельзя недооценивать. Это следует из последних наблюдений, проведенных на многих озерах Кавказа. Как правило, на месте озерной котловины отмечается полоса разрушенные горных порода ригели (поперечные уступы) каров приурочены к участкам твердых коренных пород слабой трещиноватости. Довольно часто котловины расположены вместе выхода пластов легкоразмываемых горных пород. Так, например, чаши Ацетукских озер (бассейн Мзымты) выработаны в полосе порфиритов, между которыми залегают легкоразмываемые глинистые сланцы. На Северо- Западном и Восточном Кавказе озер сравнительно мало, поскольку на Северо-Западном Кавказе повсеместно развиты легкоразрушающиеся водопроницаемые флишевые породы переслаивание песчаников, глинистых сланцев и мергелей), а на Восточном — преимущественно распространены глинистые сланцы, которые также легко разрушаются и размываются. Велика роль в образовании озер и рыхлообломочных отложений, находящихся на днищах трогов — корытообразных ледниковых долин ив пределах каров и цирков. Эти отложения способствуют образованию запрудных озер. Но число таких озер значительно меньше, чем каровых, расположенных в пределах кристаллических пород. Это нетрудно объяснить рыхлые отложения легко поддаются размыву речными водами. По этой же причине быстро исчезли обширные озерные водоемы, образовавшиеся при отступании ледников несколько тысяч лет назад. О них напоминают обширные ровные, покрытые луговой растительностью расширения в пределах днищ троговых долин, которые на Кавказе называют полянами. В некоторых горных долинах сохранились лишь остатки некогда крупных озер — Туманлыкель, Каракель, Геналыкель и другие озера, которые обязаны своим существованием факторам, противодействующим их исчезновению, например эродирующей деятельности снежных лавин. В межгорных котловинах на северном склоне Большого Кавказа озера встречаются исключительно редко, поскольку здесь преобладают нижнеюрские и нижнемеловые глинистые сланцы и песчаники, которые также легко размываются. Наиболее крупное из расположенных здесь озер — Хумара лежит в 10 км севернее города Карачаевска на высоте 1190 мВ пределах Скалистого и Пастбищного хребтов, где преимущественно распространены относительно легко размываемые известняки, встречаются карстовые озера. Образование их вызвано так называемыми карстовыми процессами, которые связаны с растворением природными водами некоторых горных пород, таких, как известняки, доломиты, гипсы, соли. Под воздействием текучих вод первоначально на поверхности этих пород возникают небольшие углубления, а затем при наиболее благоприятных условиях (наличие углекислоты вводе и трещин в горных породах) образуются впадины. Они очень разнообразны. Чаще всего это воронки, котловины, полья и т. д. В них-то при определенных условиях и возникают озерные водоемы. Среди наиболее крупных карстовых озер Кавказа можно назвать Самурское, Черное, Круглое, Эрцо. В пределах Лесистого хребта распространены известковистые песчаники, раковистые известняки и конгломераты. Известковистые песчаники обладают своеобразными свойствами. Под воздействием агрессивных вод (содержащих углекислоту) в них происходит так называемый карстово-суффозионный процесс — растворение известковистого цемента и механический вынос отдельных песчинок. В итоге на поверхности возникают воронки, провалы, сухие долины в виде ложбин с цепочками поноров (отверстий на дне этих небольших впадин. Число озер на Лесистом хребте значительно меньше, чем в районах Скалистого и Пастбищного хребтов, поскольку здесь реже возникают благоприятные условия для образования озерных водоемов. Озера в горных ландшафтах Поднимаясь вверх по любой из долин Большого Кавказа, нельзя не заметить закономерной смены горных ландшафтов. С изменением высоты местности над уровнем моря меняется рельеф, климат, почвенно-растительный покров, изменяются также многие природные процессы, в том числе и геоморфологические. Так, например, в низовьях долины Теберды вместе впадения ее в Кубань (у города Карачаевска) горы низкие, хребты имеют уплощенные водоразделы и прорезаны узкими глубокими ущельями, на склонах которых растет тенистый лиственный лес. В средней части долины раскинулись стройные пихтовые рощи. Выше расстилаются альпийские луга, которые взбегают вверх до суровых каменных россыпей. А в самых верховьях этой реки повсюду высятся отвесные скалистые вершины со сверкающими на солнце ледниками и вечными снегами. Итак, здесь хорошо видна закономерная смена природных условий. В горах Большого Кавказа, как ив других горных системах, проявляется общая закономерность гор — ярусность, или высотная поясность, ландшафтов. Верхняя часть Большого Кавказа относится к так называемому снежно-ледниковому, или гляциально-нивальному, поясу гор. Он почти сплошной полосой вытянут на десятки и сотни километров от г. Фишт на западе дог. Казбек на востоке. Ширина его 10—30 км. Абсолютные высоты нижней границы этого высокогорного пояса заметно повышаются с запада на восток, так как на западе осадков выпадает больше, чем на востоке. Для снежно- ледникового пояса гор характерно значительное современное оледенение и повсеместное распространение вечных снегов. Здесь широко развиты разнообразные процессы, способствующие образованию озерных котловин ледниковая эрозия (экзарация), снежная эрозия (нивация), морозное выветривание, подпруживание текучих вод льдом или скоплением моренного материала, просадки при вытаивании мертвого, погребенного в моренном материале или в осыпях, льда. Во многих случаях озерная котловина есть результат взаимодействия нескольких перечисленных факторов. Яркий пример тому — образование каров и каровых чаш. Дивная красота высокогорных цирков, правильность их чашевидных форм, многоярусное и смежное расположение рядов каров, целые каровые лестницы — все это закономерный результат деятельности ледников и интенсивных склоновых процессов. Любой ледник, залегающий в выемке на склоне горы, неумолимо стремится превратить ее в кар. Ледник воздействует на дно котловины, эродирует (выпахивает) и шлифует его (рис. 2). У основания каровых стенок, как правило, лежат шлейфы снежников, которые перекрывают поверхность ледника. Эти снежники, благодаря холодному климату, сохраняются круглый год, несколько стаивая летом и нарастая зимой. Температура воздуха в летнее время часто резко меняется и переходит через 0 "С. При этом вода, образовавшаяся при таянии снежников, проникает по трещинам в скальные породы и там замерзает, а затем оттаивает. Итак может повторяться неоднократно даже в течение суток. В итоге скалы трескаются и рассыпаются, подобно тому, как на морозе лопается бутылка с водой. В этом суть процесса морозного выветривания. В щелях между ледником или снежником и стенками кара выветривание особенно интенсивно разъедает склоны, как бы подтачивая их. Ослабленные участки скал рушатся, из их обломков образуются морены, асам склон становится с каждым обвалом все круче, пока не превращается в отвесный. В дальнейшем задние и боковые стены, окружающие ледник, как бы отодвигаются, но остаются отвесными, а кар становится шире. Таков упрощенный механизм образования каров и каровых котловин. В снежно-ледниковом поясе широко распространены озера, подпруженные льдом и моренным материалом. Эти озера очень разнообразны, как по происхождению, таки по форме. Чаще всего здесь встречаются так называемые приледниковые озера. По размерам они невелики — площадь их редко превышает 1 га, а глубина колеблется от 0,5 дом. Число таких озер не поддается учету, и они не отмечены на крупномасштабных картах. Количество приледниковых озер и их площадь меняются от года к году (рис. 3). Большинство из них являются недолговечными образованиями. Они формируются при таянии ледников и снежников талые воды подпруживаются или самим ледником, или скоплением рыхлого материала. Таковы озера северного склона Большого Кавказа Восточно-Клухорские в районе одноименного ледника в бассейне Теберды, Аманаузские в бассейне Большого Зеленчука, Джаловчатские в бассейне Малого Зеленчука, скопление озер на склонах Эльбруса и Казбека. Рис. 2. Профиль кара и парового ледника. Стрелками показано движение льда Значительное место среди гляциальных озер занимают так называемые эфемерные недолговечные) озера, которые существуют только летом, в период активного таяния ледников и исчезают сразу же после наступления холодов. Они, как правило, бывают небольшими по площади (менее 500 ми объему воды и часто являются предшественниками вновь образующихся озер. Особенно много таких озер было в жарки и сухие летние периоды 1962 и 1982 гг. Подобные озера чаето называют наледниковыми, поскольку распространены они на наиболее крупных долинных и карово-долинных ледниках, например Джаловчатском, Муруджинском, Главном Хасаутском на ледниковых склонах Эльбруса. Наряду с приледниковыми и наледниковыми озерными водоемами, нередко группы озер расположены в моренах и под. пружены льдом. Они формируются среди конечноморенных образований, представляющих собой нагромождения грубообломочной породы, песка и ледниковой глины, часто прослоенных блоками и линзами льда, отчленившимися от тела основного ледника или сохранившими с ним связь. Моренныа рельеф осложнен многочисленными грядами, холмами, ложбинами, воронками и блюдцеобразными понижениями. В снежно-ледниковом поясе Большого Кавказа такие внутриморенные озера многочисленны. Они незначительны по размерам (не болеем) и по глубине (0,5—5 м. Наиболее характерными районами их распространения являются бассейны рек Теберды верховья рек Горалыкель, Хутый), Учкулан (верховья рек Махар, Индрюкой), Баксан, Малка и др. Часто такие озер располагаются группами вблизи друг друга. Форму они обычно имеют овальную, наибольшая глубина достигается в середине бассейна. Возраст этих озер, как правило, колеблется в пределах нескольких десятков лет. По мере сокращения современния ледников внутриморенные озера образуются довольно часто Нередко происходит их внезапное опорожнение по различным причинам. Такие катастрофические изменения приводят к началу гляциальных паводков и селевых потоков. Так, например при прорыве озера вблизи ледника Герхожансу в бассейн реки Баксан в 1977 г. возник катастрофический сель, который принес значительный ущерб городу Тырныауз Кабардино-Балкарской АССР. Вблизи современных ледников в горах можно видеть совсем свежие ледниковые формы рельефа, которые образовались при отступании ледников 100—150 лет назад, — это крутосклонные гребни, отвесные стенки каров, незадернованные морены. Ниже в этом же ярусе гор, подальше от современных ледников, рельеф становится более зрелым. Здесь ледники исчезли много раньше, поэтому чаши цирков и каров уже изъедены рытвинами, несут следы водной эрозии. У подножия обрывов скопились мощные осыпи. В целом ледниковые формы рельефа и связанные сними озера располагаются в интервале абсолютных высот от покрытых снегами и льдами пиков дом над уровнем моря. Что наиболее характерно для рельефа рассматриваемого пояса Здесь повсеместно распространены широкие троговые долины гряды конечных морен и ригели перегораживают эти долины. Сильное впечатление производят крутые склоны трогов с Рис. 3. Изменение размеров озера в результате колебания границы Восточно-Клухорского ледника. 1 — ледник, 2 — озеро, 3 — положение ледника в момент измерения, 4 — граница Растаявшего ледника многочисленными осыпями, желобами лавинных и селевых потоков. Хорошо видны плечи трогов и системы многоярусных каров и цирков, свободных ото льда, как в боковых и висячих долинах, таки в верховьях основных долин. Многочисленные озеровидные расширения, разделенные между собой уступами ригелей, мощными толщами морен и лавинно-селевых конусов выноса, которые пропилены узкими руслами рек, — характернейшая черта многих долин Большого Кавказа. Особенно яркий древнеледниковый ландшафт наблюдается на Западном Кавказе, где верховья многих трогов в настоящее время свободны от ледников. Как же сформировался рельеф этого пояса Своеобразный морфологический облик его определяется прежде всего воздействием древних ледников и активным проявлением таких природных факторов, как морозное выветривание, обвальные процессы, снежная эрозия, водно- эрозионные и аккумулятивные процессы. Когда климат Большого Кавказа стал теплее, ледники начали отступать выше в горы, оставляя после себя следы — озера. По мере таяния льда, талые воды заполняли впадины, образовавшиеся в результате эродирующей деятельности ледников. Другие озера возникали в результате подпруживания речных вод конечными моренами, конусами выноса при сходе снежных лавин и селевых потоков. Каровые озера формировались в основном в пределах котловин, днища которых лежат на высотах от 2400 дом над уровнем моря (рис. 4). Механизм образования этих озер был рассмотрен выше. Подпрудные озера формировались на дне троговых долин в том случае, когда долинный ледник при отступании откладывал конечную морену. Она преграждала путь талым водами вызывала образование обширного озерного водоема, иногда длиной в несколько километров и глубиной в десятки метров. К настоящему времени таких водоемов почти не сохранилось, за исключением небольших озер, расположенных, как правило, у борта троговой долины. Это такие остаточные реликтовые озера, как Туманлыкель, Геналыкель, Каракель Марухский, Ачипста. Они обязаны своим существованием активной лавинной деятельности, которая при определенных условиях препятствует их деградации. Исследователей интересует вопрос о времени возникновения ледниковых озерных водоемов. Известно, что расположение озер одного итого же генезиса на различном удалении от современного ледника само по себе указывает на возрастные различия этих озер. Озеро, расположенное в непосредственной близости от ледника, обычно моложе озера, лежащего на большом удалении от него и на меньшей абсолютной высоте. Рис. 4. Каровые озера в верховьях реки Имеретинка бассейн Малой Лабы). 1 — озера, 2 — ледники, 3 — морены, 4 — кары, 5 — уступы в скалистых породах, 6 — номера ярусов каров (цифры — высоты озер над уровнем моря, 7 — хребты Так, например, озеро вблизи Восточно-Клухорского ледника (бассейн реки Теберда) возникло 40—50 лет назад, а озеро Каракель вблизи города Теберда — около 10 тыс. лет назад. Анализ литературных источников, топографических карт 1895—1910 гг. и дешифрирование аэрофотоснимков показали, что на месте многих каровых озер в конце прошлого столетия существовали ледники. По расположению морен, морфологии озерных котловин и их горного обрамления можно полагать, что многие высокогорные озерные водоемы возникли в результате отступания ледников последней стадии оледенения, которую принято называть малым ледниковым периодом, то есть 150—2 00 лет назад (рис. 5). Значительная часть озер возникла еще раньше, в период отступания ледников так называемой исторической эпохи оледенения, то есть 1500— 1800 лет назад. Озер более ранних эпох оледенения в пределах Кавказа сохранилось очень мало. К ним предположительно можно отнести Хорлакель верховья реки Худее) под горой Эльбрус, Каракель (река Теберда) вблизи города Теберда, Мертвое озеро река Большой Зеленчук) в Архызе. Последнее практически полностью заросло. Ориентировочный возраст этих озер 10—12 тыс. лет. Образование озер происходит ив наше время по мере продолжающегося отступания ледников. С каждым годом их становится все больше. При ежегодном вертолетном обследовании высокогорной территории Большого Кавказа мы каждый раз обнаруживаем зарождение новых ледниковых озер. Особенно это было заметно в 1980 г, когда зима была исключительно малоснежной, а лето сухими жарким. Озера, подверженные действию лавин Значительную роль в образовании высокогорных озер играют снежно-эрозионные и обвальные (нивально-гравитационные) процессы. В последнее время установлено, что отмирание ледников сопровождается усилением гравитационных процессов, в частности развитием обвально-осыпных перемещений обломочного материала. В высокогорной области Большого Кавказа существуют благоприятные условия для широкого развития снежных лавин и селевых потоков, которые являются важнейшим фактором рельефообразования. В результате активно протекающих снежно-эрозионных и нивально- |