CC BY
13УДК 551.465
ОСОБЕННОСТИ ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ФОРОССКОГО ВЫСТУПА КОНТИНЕНТАЛЬНОГО СКЛОНА ЧЕРНОГО МОРЯ
Пасынков А.А.
Рассмотрена геоморфология Форосского выступа континентального склона Черного моря. Охарактеризованы особенности его геоморфологического строения. Установлено, что подножье склона осложнено системой протяженных валов и рвов, являющихся геоморфологическим отражением зоны сочленения Черноморской впадины с орогеном Горного Крыма. Выявленная система связывается в единое целое со структурным швом у подножья Ломоносовского подводного массива. Ключевые слова: континентальный склон, сейсмогенный ров, газовый факел, формы рельефа.
В геоморфологическом отношении район континентального склона Форосского выступа входит в состав «Геоморфологической области южного продолжения орогенных структур Горного Крыма» [4] и охватывает относительно крутосклонную поверхность склона, выдвинутую на 25 км от юго-западного побережья Крыма в сторону глубоководного ложа (рис. Г). Площадь района ограничивается следующими условно принятыми координатами: 44" 23' сш, 33" 10' вд; 44" 23' сш, 34° 10 вд: 43° 58 сш,_33° 10 вд; 43° 58' сш, 34° 10 вд.
В региональном плане очертания выступа повторяет изгибы береговой линии Юго-Западного Крыма, что свидетельствует о связи тектонического строения и истории геологического развития этих районов. Унаследованные тектонические движения и активные экзогеодинамические процессы оказали существенное влияние на процессы рельефообразования и моделирования морфоскульптур этого района.
Общие уклоны поверхности шельфа незначительны и составляют 0-0,5"; но в области склона они резко увеличиваются и варьируют в довольно широких пределах. Региональный перегиб верхней бровки шельфа приурочен к глубинам 180 - 200 м, границы подножия склона расположены на глубинах 1500 - 1700 м, а плавный переход от подножья склона к глубоководному ложу заканчивается на глубинах от 1800 до 2000 м.
В отличие от области шельфа, поверхность континентального склона Форосского выступа расчленена системой каньонов, что отражено в их морфометрических характеристиках: в области шельфа густота горизонтального расчленения составляет 3-6 км/км2, а на континентальном склоне она возрастает до 15 и 24 км/км". Ширина склона варьирует в пределах от 7 км на западе до 12 км на востоке. Наиболее крутые участки его приурочены к западной части; восточное продолжение склона выполаживается и увеличивается по простиранию за счет развития протяженных слившихся конусов выноса турбидитов - фенов. Турбидитовые отложения перекрывают фактическую границу континентального склона и ложа глубоководной впадины.
Рис. 1 Блок-диаграмма рельефа Украинского сектора континентального склона с элементами геоморфологического районирования [4]
Геоморфологические районы: 1.1. Район эрозионно-акку мулятив ных иОлогонаклонных поверхностей цалеодолин Дунай-Днестровского междуречья. 1.2. Район аккумулятивно-эрозионного поверхностей каньона реки Палеокаланчак. II. 1. Район бронированных крутонаклонных поверхностей Ломоносовского подводного массива 11.2. Район гравитационных крутонаклонных поверхностей Фороского выстлана. П.З. Район структурно-ден>дационных и эрозионно-аккумулятнвных крутонаклонных поверхностей Южнобережного сектора. II 4. Район эрозионных и аккумулятивных подогонаклонных поверхностей Феодосийского сектора. Ш Керченско-'Гаманский район погребенных ралеодельт.
Неотектоничёские процессы, действующие с начала плиоцена, обусловили характер, интенсивность и активность экзогеодинамических процессов. Для Прикрымского сектора Черного моря характерно общее погружение, начавшееся в неогене. Наибольшие градиенты погружений испытывает область, примыкающая к альпийским структурам Горного Крыма. Здесь тектонические движения отличаются контрастностью, дробностью дифференциации, большими градиентами скоростей опускания. В районе побережья Горного Крыма эти значения составляют 0.7-1.4 мм/год, но с учетом того, что его орогенный пояс испытывает воздымание от +2 до +4 мм/год |5], суммарная амплитуда неотектонических движений оказывает существенное влияние на развитие рельефа. Наибольшее влияние этого фактора ощущается в районе Форосского высту па континентального склона, где он имеет крутое падение {18-20°).
Переинтепретация ранее полученных материалов и материалов 27 рейса НИС «Владимир Паршин» позволили составить геоморфологическую карту Форосского высту па континентального склона Черного моря. (Рис. 2).
44,;ИПИ>"
44° 20'00"
ЗЗ^О'ОП"
ЗЛО'ОО"
Рис. 2. Геоморфологическая гарта Форосского выступа континентального склона Черного моря Масштаб 1:200 000 Условные обозначения к-Геоморфологической карте Форосского выступа континентального склона Черного мор» Геоморфологические области Черного моря: А - шельф; Б - континентальный склон; В - глубоководное ложе, Б-1. Геоморфологическая подобласть южного продолжения орогенных структур Г орного Кръма. Б-1.1. Геоморфологический район Форосского выступа
Морфогенетические типы рельефа Пологонаклонная эршионно-аккумулятивная поверхность шельфа
Субгоризонтальная слабохолмистая гипабиссальная аккумулятивная поверхность глубоководного ложа
Наклонные аккумулятивно - эрозионные поверхности континентального склона (КС)
Крутоиак. юнныв стру кту р но- гравитационно- денудацио нн ые поверхности КС
Наклонные эрозионно-аккумулятивные поверхности КС
По логонак лонные гравитационно-аккумулятивные поверхности подножья КС
Крутонаклонные эрозионно-денудационные поверхности склонов каньонов КС
Эрозионно-денудационные валообразные поверхности подножья КС: борта и днище структурно-денудационной депрессии глубоководного желоба подножья
Аккумулятивные поверхности конусов выноса КС Границы типов рельефа
Формы рельефа
Кровля КС
Оси подводных хребтов Уступы Валы
Изолированные останцовые возвышенное та Сопки газовых факелов
Изобаты
Основными морфогенетическнмн типами рельефа континентального склона Форосского высту па являются:
* наклонные аккумулятивно - эрозионные поверхности;
* крутонаклонные етруктурно-гравитациоино-денудаиионные поверхности;
* наклонные эрозиошто-аккумулятивные поверхности;
* пологонаклоиные гравитационно-аккумулятивные поверхности подножья;
* крутонаклонные эрозионно-дену дационные поверхности склонов каньонов;
* эрозионно-денудационные валообразные поверхности подножья;
* аккумулятивные поверхности конусов выноса, фенов,
• субгоризонтальная слабохолмистая гипабиссальная аккумулятивная поверхность г.ту бо ков одного ложа.
Наклонные аккумулятивно - эрозионные поверхности. Аккумулятивно-эрозионные поверхности занимают верхнюю прибровочную часть склона от изобаты 200- 600, в восточной части до 800 м. и имеют общие уклоны от 3.6 до 5,5' (на отдельных участках 5.6-7,5 и даже 7,6-9,5°). Эту часть склона составляют слабохолмистые, с сохранением первичных неровностей, преимущественно аккумулятивно-эрозионные поверхности, покрытые морскими ила ми алеврито-песчанистыми с прослоями битой ракушн, илами алеврито-пелитовыми карбонатными, илами алевритовыми. Ширима зоны варьирует от 2 до 6 км и соответствует зоне гравитационного сноса алеврито-пелитовых осадков. На некоторых участках бровка шельфа осложнена крутыми {до 50-60) субширотными гравигенными сбросами, рвами отседания и оползания прибровочных отложений. Обрывы сменяются крутонаклонными до 25 - 40и ступенями рельефа.
Крутонаштные спгруктурно-грститащюнно-денудсщионные поверхности. Структурно-гравитационно-дену дационньгё поверхности развиты в хладной части района где они занимают нижнюю часть склона, :заключенную между изобатами 600 (800) - 3500 (1600) м. Средние значения углов наклона поверхностей (в среднем) достигают значений от 7,6 - 9,5°. до 11,6 - 13,5" (до 21"). Активизация фрагментов субширотных разрывных структур проявляется в рельефе склона в виде отдельных денудационных уступов - обнаженных плоскостей сбросовых сместителей (Рис. 3).
Рис.3. Характерный профиль рельефа в районе Форосского выступа
По профилю наблюдаются структурно-денудационные уступы и карнизы континентального склона. Подножье склона осложнено валом, северный борт которого достигает высоты до 200 м. а южный - 500 м
Морфоску.тьитурный облик района связан здесь с выходами коренных осадочных и вулканогенно осадочных пород мезокайнозоя, перекрытых на отдельных участках площади чехлом более молодых осадков, при этом к востоку мощность и площадное распространение последних увеличивается.
Драгирование и эхолотирование склона показало, что уступы, трассируемые на значительном расстоянии, также связаны и со скальными выступами осадочно-туфогенных и туфогениых образований Уступы разделяют склон на ступени с различными углами наклона его поверхности (Рис. 4). Наибольшее число уступов зафиксировано в западной части склона, где очертания Форосского выступа совпадают с резким изгибом береговой линии Крымского полуострова. Для этой зоны характерны проявления блоково-оползневых и обвальных процессов в связи с высокими градиентами углов наклона поверхности склона. Пологие уступы и поверхности, развитые на коренных отложениях, в большей части перекрываются современными и четвертичными осадками: морскими илами с включением гравия и песчанистого материала, илами пелитовьши с ракушен. а на крутосклонных участках обнажены осадочно-туфогенные отложения.
(Тола
Рис. 4 Эхограмма рельефа Форосского выступа континента ль йот склона по профилю 44"04.9б? / ЗЗ 'ЗУ.506 - 44°05)662 /33°38.878.
Профиль характеризует рельеф средней части склона - переход от пологонаклонных гравитационно-аккумулятивных поверхностей подножья к крутонаклонны м стру ктурно-грав итацио нно-дену д ационным локальным возвышенностям, разделенным узкими и гдубоковрезанными каньонами.
Наклонные эрозионно-аккумуяятивные поверхности Эти поверхности развиты в основном на западном н восточном флангах района. На крайнем западном фланге они приурочены к средней части склона {изобаты 500-1000 м); а восточнее занимают значительные площади склона на глубинах от 500 до 1700 м. Общие уклоны поверхностей составляют 5.5" - 7,5". Генетически поверхности связаны с обширными латеральными накоплениями четвертичных и современных осадков, перекрывающих коренные породы. Фактически обнажения их на континентальном склоне в восточном направлении уже не фиксируются. Рельеф поверхностей представлен протяженных-и и обширными «водораздельными» эрозионно-аккумулятивными пространствами, сложенными разнообразными илами алеврито-песчанистыми с прослоями битой ракуши, алеврито-пелитовыми карбонатными, илами алевритовыми.
Пологонаклонные гравитационно-акщтулятивные поверхности подножья континентального склона. Аккумулятивные поверхности подножья континентального склона слагают переходную полосу к глубоководному ложу Черноморской впадины. Всхолмленные поверхности аккумулятивных накоплений слабо наклонены, углы подножья склона здесь составляют 1,6 - 3.5". Подводные осадки подножья склона, представлены турбидитами, илами алеврито-пелитовыми, пелитовыми и делювиальными обломками коренных пород, вовлеченных в медленные криповые перемещения от верхних участков склона к его подножью. Зона перехода склона к его подножию осложнена системой небольших крутых обрывов, валообразными уступами и рвами, отнесенными к отдельному морфогенетическому типу.
Крутонаклонные эрозионно-денудационные поверхности склонов каньонов. Континентальный склон района интенсивно расчленен долинообразными понижениями и каньонами, основная масса которых приурочена к интервалу глубин от 600 до 1000 - 1600 м. Средняя глубина каньонов 10 - 15 м. Уклоны тальвегов каньонов различны, максимальные наклоны достигают 12, 14 и 15", но в среднем колеблются в пределах от 5,5" до 7" и 10". Максимальная ширина каньонов достигает 1-2 км. Борта долин обладают различной крутизной, достигающих значений 60", а корытообразный или V - образный профиль днищ осложнен поперечными уступами высотой от 0,5 до 10 м и более.
В крайней западной части района выделяется крупная каньонная система, состоящая из трех основных притоков, внешне напоминающих троговые долины или грабены и сливающиеся в единую трог-долину с обрывистыми бортами. Общее простирание системы - субширотное, но с тенденцией разворота трога на юго-запад. Крупные подводные хребты и каньоны, расположенные восточнее, приобретает северо-восточный, а еще восточнее - субмеридиональный характер простирания. Каньоны этой части склона относительно короткие, но также глубоковрезанные. Склон разделен тремя структурно-денудационными уступами.
Эрозионно-денудационные вилообразные поверхности подножья континентального склона. Подножье осложнено валообразным выступом, опоясывающим континентальный склон на всем протяжении района Форосского выступа и фрагментарно окаймленным с севера рвообразным понижением. На отдельных участках вал разорван и представлен отдельными горными возвышенностями высотой до 200 м. Наиболее показательным является описание рельефа склона по маршруту, выполненному НИС «Владимир Паршин» [3]. По ходу судна с глубины 1100 м происходит постепенное наращивание глубины до отметки 1729 м, на которой расположен карниз, увенчанный 60-метровой горной вершиной. Далее происходит резкое погружение склона до глубины 2016 м, фиксирующей тальвег протяженного рва (желоба), опоясывающего континентальный склон. Депрессия рва сменяется на крутой вал, пик которого достигает отметки 1852, а его подножье со стороны абиссали опускается на глубину 2038-2078 м (Рис. 5)
Рис.5. Эхограмма рельефа морского дна
В области границы подножья и глубоководного ложа наблюдается система валов и желобов, а также изолированных останцовых возвышенностей.
Западнее Форосского выступа, в пределах Ломоносовского подводног о массива (ЛГТМ), подножье континентального склона осложнено вдольсклоповым желобом, который также сопряжен с валообразиым выступом рельефа морского дна. Необходимо отметить, что в пределах этой структуры также были выявлены два проявления активного газовыделения. Эта обособленная морфоструктура выделялась разными авторами в качестве: «структурного шва» [2¡. «сейсмогенной зоны» [6]. По результатам исследований НПО «Ихтиандр» эта депрессия рельефа морского дна сопоставлялась с «речной долиной» [7] протяженностью свыше 113 км. На всем протяжении (44°50,00/ - 43"57.00/ с.ш. и 32°08,75/ - 3345,00/ в.д.) долина имеет четко выраженные параметры: русло - бровка - терраса. Она достигала в ширину- 3 км и, по данным драгирования, была выполнена аллювиальными отложениями (пески, алевриты, пелиты), местами слоистыми, с пресноводной фауной моллюсков посткарангатсткого возраста. Верховья долины приурочены к каньонеюбразноШ понижению на континентальном склоне. Морфологические параметры морфоструктуры детально исследовались с помощью подводных аппаратов [7j. Это резко асимметричная (южный борт обрывистый, а северный-пологий) протяженная линейная дислокация, ширина которой изменяется от 0,3 до 3 км. На долготе 33°30' долинное понижение переходит в замкнутую депрессию (эстуарий), расположенную на глубинах от 1750 — (850 м. Ранее считалось, что эстуарий является восточной границей дислокации, но подученные нами данные позволяют считать, что выявленная система рвов и желобов, ограничивающая подножье склона Форосского выступа, является восточным продолжением этой структуры. Существование «долины» у подножья континентального склона предполагалось еще в работах Архипова И.В. и др. [1]. Важно отметить, что и в пределах ЛПМ и в районе Форосского выступа с этой структурой связаны проявления аномального газовыделения (Рис.7). На всех публикуемых геолого-геофизических разрезах зона сочленения Черноморской впадины с орогекбм Горного Крыма фиксируется выступом пород Таврической серии. Таким образом, выявленная цепь валов и сопряженных с ними рвообразных
понижений, в мо рфо генетическом отношении являются единым геоморфологическим элементом - проявлением в рельефе морского дна единой региональной тектонической структуры, ограничивающей северо-западную часть континентального склона Черного моря.
Рис. 6. Сейсмограмма НСП (но материалам Б. М Симагина -111) но профилю шельф - континентальный склон - глубоководное ложе Черного моря.
Вдолъсклоновый желоб, расположенный у подножья континентального склона в районе Ломоносовского подводного массива.
Газовые факелы у подножья Форосского выступа континентального склона ^ккумулятивн ые поверхности конусов выноса. Активная эрозионио-денудационная деятельность каньонов обусловила развитие подводно-эрозионных амфитеатров па бровке шельфа. Масса эродированного материала, перемещающаяся к подножью уступа склона по долинам каньонов накапливается в виде турбидитовых конусов выноса, слагающих переходную зону от континентального склона к ложу впадины. Иногда конуса выносов сливаются и образуют обширные фены.
Субгоризонтальная слабохолмистая гипабиссалъная аккумулятивная поверхность глубоководного ложа. Глубоководное ложе Черного моря в районе Форосского выступа расположено на глубинах 1800 - 2100 м. Дно котловины - плоская аккумулятивная равнина на разнородных и разновозрастных в геологическом отношении структурах. Рельеф ее представлен полого-волнистой слабо прогнутой поверхностью, характерной для предельной равнины неволновой аккумуляции. На отдельных участках морского дна при эхолотном профилировании выявлялись подводные горы, валообразные поднятия, локальные понижения, уступы и рвы глубиною до 30 м, простирающиеся иногда на значительные расстояния.
Интересной особенностью рельефа этой зоны является развитие подводных конусообразных гор диаметром около 200 м, возвышающихся над поверхностью субабиссали на высоту до 170 - 200 м. На отдельных участках промерными работами здесь были выявлены также практически отвесные скальные уступы высотой до 90 м, сложенные меловыми мергелистыми породами и глинами.
Список литературы
1. Архипов И.В., Гайнанов А.Г., Гончаров В.П., Муратов М.В., Непрочное Ю.П., Непрочное А.Ф., Успенская Е.А.. Глубинос строение Черноморской впадины к югу от берегов Крыма по данням геологических и геофизических исследований//БМОИП, новая серия. T.XLV, вып. 2. Изд-во Московского ун-та. 1970 - С.81-103.
2. Геология шельфа УССР. Тектоника. - Киев: Наук, думка, 1987. С. 88
3. Геология континентальной окраины Черного моря,- Киев, 2007. - 82 с.
4. Пасынкова JI.A. Принципы морфоструктурного районирования континентального склона Украинского сектора Черного моря и основные таксоны районирования / Геология и полезные ископаемые Черного моря. Киев. Изд-во «Карбон - ЛТД». 1999,- С. 262-268.
5. Современные геологические процессы на побережье Черного моря. Под ред А.И. Шеко. М.:Наука. 1984,- 176 с.
6. Шнюкова Е.Е., Щербаков И.Б. Петрография пирокластических и вулканогенно-осадочных пород Форосского выступа континентального склона. Геология и полезные ископаемые Мирового океана. №1/2005.-С.87-102.
7. Шнюков Е.Ф. Геологические итоги рейса НИС «Ихтиандр» в Черное море // Геол. журн. - 1993.-№ 6. - С. 136-138.
Пасынков А.А. Особливосп геоморфолопчно!' будови Фороського виступу континентального схилу Чорного моря.
Розглянуто геоморфолопю Фороського виступу континентального схилу Чорного моря. Охарактеризовано особливосн його геоморфолопчно!' будови. Установлено, що шдшжжя схилу ускладнено системою протяжних вал1в i poBÎB, що е геоморфолопчним вщбиттям зони зчленування Чорноморсько!' западини з орогеном Прського Криму. Виявлена система зв'язуеться в едине цше 3i структурним ШВОМ у ШДШЖЖЯ JIoMOHOCÎBCbKOrO шдводного масиву.
Ключов1 слова: континентальний схил, сейсмогенный pie, газовий факел, форми рел'ефу.
Pasynkov I I. Features of geomorphological structure of continental slope's prominence to the Black sea in Foros. The geomorphology of Foros ledge continental slopes on the Black sea is considered. The features of his géomorphologie structure are described. It is set that the foot of slope is complicated the system of extensive billows and ditches, being the géomorphologie reflection of area of joining of the Black sea cavity with orogen of Mountain Crimea. The exposed system associates in single whole with a structural stitch at the foot of the Lomonosovsky submarine massive. Keywords: continental slope, gas torch, forms of a relief.
Статья поступила в редакцию 25.07.2008 г
