Рельеф Байкала. Впадина

Более века назад первой гидрографической экспедицией Ф. К. Дриженко было установлено, что в морфологическом отношении впадина оз. Байкал представляет собой 3 котловины – Южную, Среднюю и Северную. Морфометрические характеристики впадин приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1 Максимальные глубины, объемы, площади поверхности и средние глубины оз. Байкал и его котловин по данным различных авторов (Батиметрическая …, 2006)                         

Примечание. 1 – А new bathymetriс map…, 2009; 2 – Колокольцева, 1968; 3 – Бухаров, Фиалков, 2001.

Распределение глубин по площадям приведено на батиметрической кривой (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Батиметрическая кривая оз. Байкал

Как показали исследования подводной части котловины озера¹, асимметрия впадины, четко выраженная в крутизне надводных склонов, присутствует и в их подводной части. Наиболее ярко это явление проявляется в пределах Южной и Средней котловин озера, где западные склоны значительно круче восточных. Высокая крутизна склонов наиболее четко просматривается от Култука и практически до северной оконечности о. Ольхон. На этом участке уклоны могут достигать 60º, тогда как у противоположного берега – около 10–12º. В Северной котловине асимметрия прослеживается наименее ярко, и котловина представляет собой практически правильную корытообразную форму (рис. 2.10).

Рис. 2.10. Поперечные профили оз. Байкал²

Асимметрия подводных склонов определяет несколько особенностей. Во-первых, у западных берегов наблюдается резкое нарастание глубин по мере удаления от берега и слабое развитие зоны шельфа (на Байкале – это абразионная или аккумулятивная мелководная платформа, сформированная в зоне наибольшей активности гидродинамических процессов до глубин 20–25 м). Ширина ее может составлять первые десятки метров, в отдельных случаях до 1,0–1,5 км, тогда как у восточного берега – до 7–10 км. Во-вторых, у западных берегов наблюдается резкий перелом подводного склона к поверхности днища впадины (до 45–50°). Более того, проведенное электронное картографирование озера показало наличие у подножия наиболее крутых склонов узкого отчетливо выраженного углубления². Подобные «подводные флексурообразные рвы»³ были отмечены и при наблюдении с подводных аппаратов «Пайсис».

Специфической чертой морфологии подводной части впадины является слабый наклон поверхности дна озера к западному берегу, у которого и отмечены наибольшие глубины, как в Южной, так и в Средней котловине. В Северной котловине это свойство, в общем-то, не выражено.

Абиссальные равнины. Наибольшие площади в пределах днища впадины занимают подводные аккумулятивные абиссальные равнины. Хотя для этих частей котловины характерен тектонический режим общего погружения и, как следствие, накопление мощных толщ рыхлых отложений, обширные выровненные участки дна здесь не формируются. Поверхность имеет холмистый характер, что в значительной мере объясняется развитием уступов молодых разломов и проявлениями грязевого вулканизма, установленного в последнее время.

Подводные склоны. Значительно большей сложностью форм рельефа отличаются подводные склоны озера. Как для западных, так и для восточных подводных склонов отмечены многочисленные ступени, имеющие различные размеры и расположенные на разных глубинах. Скорее всего, они представляют собой краевые и промежуточные ступени, аналогичные по своему образованию надводным формам. Примерами таких структур могут быть названы: Муринская банка, возвышающаяся над сопредельными участками склона на 400–500 м; система Танхойских ступеней берегового склона с площадками на глубинах 50–200 и 525–630 м; краевая ступень в районе мысов Солонцового и Заворотного; подводные уступы на продолжении юго-западной оконечности Святоносского блока и т. д.⁴.

В свою очередь, все указанные подводные тектонические структуры и склоны усложнены более мелкими формами рельефа. Для приразломных, крутых склонов зоны Обручевского сброса характерно наличие отвесных и нависающих уступов, зияющих трещин отрыва и продольных склоновых рвов, зеркал скольжения, зон неотектонической трещиноватости, т. е. выявляются явные признаки интенсивной эрозионно-тектонической деструкции подводных склонов. Можно уверенно отметить, что процессы, свойственные для надводных, западных склонов котловины продолжаются и в их подводной части, с некоторой спецификой протекания эрозионных процессов в водной среде.

Для большей части подводных склонов восточного борта озерной котловины столь яркие формы не характерны. В условиях значительно меньших уклонов и большей ширины склона формируется слабоконтрастный рельеф, перекрытый мощной толщей рыхлых осадков. Тем не менее, и здесь отмечаются, например, многочисленные оползневые образования. Следует также помнить, что активные приразломные зоны существуют и у восточного берега, что должно определять формирование дифференцированных форм рельефа³.

Еще одним важным элементом строения и динамики подводных склонов озера являются каньоны – подводные долины, рассекающие склоны вкрест их простирания. Во многих случаях они являются продолжением надводных долин рек и временных водотоков. Однако существуют каньоны, не имеющие продолжения на суше и располагающиеся своими вершинами напротив мысов и заливов. Возможно, это указывает на приуроченность этих каньонов к зонам высокой скорости седиментации. Кроме того, образование каньонов связывают также с поперечными разломами, рассекающими борта впадины.

Как показали батиметрические исследования и наблюдения с погружаемых аппаратов, каньоны Байкала имеют ряд особенностей своего строения⁵. Они рассекают весь подводный склон озера, начинаясь с глубин 3–5 м в береговой зоне, вплоть до его подножия. Глубина вреза достигает десятков метров. При этом борта и днища отличаются значительным расчленением и ступенчатостью.

Каньоны формируются как в толщах рыхлых отложений (например, каньоны Тельнинской и Тыйской систем), так и в кристаллических породах (например, каньоны юго-западной оконечности озера). Днища их покрыты толщей донных осадков, при этом здесь представлены не только тонкодисперсные илы, но и значительно более грубый материал – пески, дресва, гравий. Это указывает на существование тесной литодинамической связи с береговой зоной, из которой в каньоны поступает крупнообломочный материал, транспортируемый на большие глубины. При этом существуют каньоны, которые утратили такую связь, где транспортируются только илистые частицы и продукты разрушения бортов.

Интенсивное смещение материала в каньонах фиксируется по трещинам отрыва, слоям неокисленных осадков, перевернутым валунам и т. д. Как показали подводные наблюдения, в смещении и разрыхлении материала определенную роль играют и биологические объекты. Голомянки, бычки и их молодь в процессе кормления зачастую целиком погружаются в верхний слой осадков, создавая биотурбации в виде отверстий, желобков, холмиков и ямок, при этом смещая материал вниз по склону.

На всем протяжении каньонов в результате переноса обломочного материала развиты процессы эрозии их бортов и днища.

Основная часть каньонов приурочена к восточному борту котловины, но они широко развиты и вдоль западного склона Северной котловины Байкала.

Межвпадинная перемычка включает в себя надводный Ольхонский (описание дано ранее) и подводный Ушканий горсты, а также горст подводного Академического хребта. Все указанные структуры сформировались в зоне Ольхонского разлома и представляют собой асимметричные наклонные блоки. Высота тектонического уступа составляет от 1000 до 2000 м. Именно у основания северной части Ольхонского горста располагается наиболее глубоководная часть Байкала с максимальной отметкой в 1637 м. Южный склон горста широкий и пологий, осложнен малоамплитудными сбросами и постепенно сливается со структурами абиссальной равнины Северного Байкала. В целом, межвпадинная перемычка по своему строению и развитию сходна с поднятием Приморского хребта.

Источник: Байкаловедение : учеб. пособие / Н. С. Беркин, А. А. Макаров, О. Т. Русинек. – Иркутск : Изд-во Ирк. гос. ун-та, 2009. С. 47-53.

Примечания

1. Лут Б. Ф. Геоморфология дна Байкала и его берегов / Б. Ф. Лут. – М. : Наука, 1964. – С. 5–123.
2. Батиметрическая электронная карта озера Байкал / П. П. Шерстянкин [и др.] // Докл. Академии наук. – 2006. – Т. 408, № 1. – С. 102–107.
3. Бухаров А. А. Геологическое строение дна Байкала. Взгляд из «Пайсиса» / А. А. Бухаров, В. А. Фиалков. – Новосибирск : Наука, 1996. – 117 с.
4. Мац В. Д. Кайнозой Байкальской рифтовой впадины. Строение и геологическая история / В. Д. Мац, Г. Ф. Уфимцев, М. М. Мандельбаум. – Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2001. – 249 с.
5. Карабанов Е. Б. Подводные каньоны Байкала / Е. Б. Карабанов, В. А. Фиалков. – Новосибирск : Наука, 1987. – 103 с.