CC BY
43
УДК 551.4 (435. 126) В.Н. Коротаев1
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОЗДНЕГОЛОЦЕНОВЫХ И СОВРЕМЕННЫХ РЕЧНЫХ ДЕЛЬТ СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ2
На основании анализа геолого-геоморфологических данных, топографических карт и космических снимков определена площадь позднеголоценовых и современных речных дельт. Сделана оценка интенсивности процессов дельтообразования и дан прогноз развития устьевых систем. Ключевые слова: речная дельта, дельтовая равнина, дельтообразование, прогноз развития.
Введение. Мировой опыт освоения устьевых геосистем показывает, что это наиболее изменчивые и экологически уязвимые природные объекты в береговой зоне моря. Естественная и антропогенная изменчивость речного стока и неустойчивость уровенного режима приемного водоема проявляются прежде всего именно здесь. Рациональное использование богатых водных, земельных и биологических ресурсов в устьях рек и регулирование устьевых геосистем сдерживается недостаточной изученностью интенсивности и направленности современных гидрологических и геоморфологических процессов, формирующих речные дельты, и неразработанностью прогнозных оценок развития устьевых геосистем при различных сценариях изменчивости речного стока и колебаний уровня океана.
Постановка проблемы, задачи и методы исследования. В отечественных и зарубежных сводных работах об устьях рек публикуются весьма разноречивые сведения о гидрологических показателях (сток воды и наносов) и количественных оценках размеров речных дельт [7, 10, 12, 18, 19, 21, 22]. В последнем случае, по мнению автора, это происходит в результате неоднозначности понятия «речная дельта», ведет к объединению под этим термином разновозрастных участков аллювиально-дельтовой равнины и включение территорий, не связанных с процессами дельтообразова-ния.
Под речной дельтой (или геоморфологической и осадочной устьевой системой) понимается комплекс субаэральных и субаквальных аллювиально-дельтовых и прибрежно-морских аккумулятивных и эрозионных форм рельефа и слагающих их отложений, сформированных рекой и морем в пределах устьевого конуса выноса реки за определенный исторический интервал времени (плейстоцен, голоцен) [11].
Под динамикой речных дельт подразумевается их эволюционное циклическое развитие, связанное с пространственным перемещением зон активного дельтоо-бразования на фоне трансгрессивно-регрессивных эпох Мирового океана (или внутриконтинентальных водое-
мов). Дельтообразовательный процесс включает вертикальное и горизонтальное наращивание дельт, обусловленное разнонаправленными русловыми деформациями, устьевым удлинением и барообразо-ванием.
На побережье Мирового океана в устьях крупных рек в период постгляциальной трансгрессии 5—7 тыс. л.н. появились огромные скопления терригенного материала — голоценовые дельты [10]. В работе при оценке изменения площадей дельт не делалось разделения на активное и пассивное приращение морского края дельт, так как формирование большинства речных дельт на побережье Мирового океана началось при подъеме уровня до современного положения и при дальнейшей его относительной стабилизации с двумя кратковременными пиками 3 и 1,5 тыс. л.н. на 1—3 м выше современного [9]. Условия для пассивного наращивания речных дельт возникают лишь при условии длительного понижения уровня приемного водоема и наличии широкого и очень от-мелого (уклон <0,002) устьевого взморья, как это произошло в устье р. Волга во время снижения уровня Каспийского моря от —25 до —30 м абс. в последние 200—300 лет.
Речные дельты внутриконтинентальных водоемов (Каспийское и Аральское моря, озера Байкал, Балхаш, Иссык-Куль) формировались под воздействием местных особенностей колебаний уровня водоемов, их плейстоценовые и голоценовые палеоана-логи находятся в интервале отметок от +100 до —100 м от современного уровня [15]. При определении границ аллювиально-дельтовых равнин, образованных в устьях крупных рек на побережьях океанов и окраинных морей, предлагается верхним пределам их распространения считать вершину позднеголоценового ин-грессионного залива (лимана) или устьевой лагуны. За нижнюю границу речной дельты принимается подводное окончание устьевого конуса выноса (аван-дельты), обычно совпадающее с морским склоном внешнего устьевого бара или зоной морского баро-образования. Например, вершина современной дельты
1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, географический факультет, лаборатория эрозии почв и русловых процессов им. Н.И. Маккавеева, вед. науч. с., докт. геогр. н., e-mail: [email protected]
2 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 10-00-00193).
Северной Двины, по [12], — узел разветвления основных дельтовых рукавов в районе г. Архангельск, а по нашим критериям — г/п Усть-Пинега, что соответствует в данном случае вершине устьевой области. За вершину современной дельты Оби в устьевой гидрологии принимается траверз мыса Салемал, тогда как вершина позднеголоценового залива находится выше по течению в районе г. Салехард. В некоторых случаях положение вершины современной дельты совпадает с верхней границей распространения постледниковой трансгрессии в устья рек (Лена, Яна).
Основная задача работы — на основе палеогео-морфологического анализа низовий рек, аналитической обработки топографических карт и космических снимков попытаться определить площадь аллюви-ально-дельтовых равнин (речных дельт), сформированных за последние 5—7 тыс. л.н. в устьях крупных рек; определить соотношение размеров позднеголо-ценовых и современных дельт и оценить скорость современных дельтообразующих процессов.
Позднеголоценовая эволюция дельт. На ранней стадии развития речных дельт практически весь сток наносов, кроме его наиболее тонкодисперсной части, отлагался непосредственно перед подтопленными устьями рек. За последние 4,5—1,5 тыс. лет наиболее крупные реки заполнили свои долинные заливы (эстуарии и лиманы) и устьевые лагуны, заложив гидрографическую основу речных дельт и сформировав аллювиально-дельтовые равнины. Некоторые реки получили возможность формировать устьевые бары и субдельты на открытом взморье (Дунай, Кубань, Яна, Индигирка, Колыма и др.).
В устьях рек Арктического побережья России, впадающих в ингрессионные заливы типа губ (Печорская, Обская, Тазовская, Енисейская, Хатангская и Анабарская), где сток наносов в вершинах дельт3 колебался от 0,5 до 15 млн т при водном стоке от 30 до 600 км3, заполнение заливов шло неравномерно и поэтапно. Например, в устье Енисея за последние 7—5 тыс. лет сформировалась многорукавная дельта выполнения залива общей площадью около 7 тыс. км2. В Обской губе примерно за последние 4—5 тыс. лет образовалась дельта площадью 6,8 тыс. км2, а в Хатанг-ском и Анабарском заливах, где сток наносов колеблется от 0,49 до 1,75 млн т, площадь дельтовых накоплений в настоящее время не превышает 0,3—1,2 тыс. км2. Исключение из этого ряда — р. Колыма, имеющая значительную мутность воды (около 100 г/м3), которая к настоящему времени заполнила наносами свой долинный залив (площадь дельты около 7 тыс. км2) и формирует устьевой бар на открытом взморье (таблица).
В лагунно-дельтовых системах (Яна, Индигирка, Кубань) выполнение лагун речными отложениями, смыкание наземных дельт с морской барьерной террасой и выход устьевых баров на открытое взморье завершились 1,5 тыс. л.н. Скорость заполнения зави-
села от величины стока наносов, который колебался от 4 до 12 млн т, и от размеров отчлененной лагуны. Площадь дельтовых накоплений в устьях Яны и Индигирки составляет от 2,0 до 4,7 тыс. км2, в устье Кубани — около 2 тыс. км2 (без приморских лиманов).
Размер дельтовых геоморфологических и осадочных систем (Нева, Оленёк, Лена, Селенга, Волга, Терек), развивавшихся под сильным влиянием морских (или озерных) факторов с момента появления суб-аэральных аллювиально-дельтовых образований, в значительной степени зависел от величины речного стока наносов и морфологии устьевого взморья. На отме-лом устьевом взморье (уклон подводного склона 0,007—0,002) при стоке наносов от 13 до 21 млн т сформировались дельты общей площадью от 12 до 25 тыс. км2 (Волга, Лена). На приглубых берегах (уклоны подводного склона >0,01), где развиты вдольбере-говые потоки наносов большой емкости, площади дельтовых накоплений не превышают 0,8 тыс. км2 (Селенга, Оленёк). Минимальные накопления речных отложений зафиксированы в устье Невы, где площадь дельты составляет около 0,3 км2. Это результат уникальной голоценовой истории формирования невской речной долины на месте пролива, соединявшего 4 тыс. л.н. Ладожское озеро и древнее Балтийское море.
Как видно из этого краткого обзора, скорость образования дельтовых равнин в масштабе геологического времени весьма различна. Крупные изменения происходили, как правило, за промежутки времени, измеряемые тысячами лет. Различна и мощность дельтовых накоплений: например, в дельте Волги для новокаспийских отложений она составляет от 5 до 20 м; в дельте Кубани мощность аллювиальных и озерно-лиманных осадков не превышает 6 м [4]; в Бенгальской дельте в позднеплейстоценовых врезах за последние 10 тыс. лет накопилась 70-метровая толща аллювиально-дельтовых отложений; в дельте Янцзы мощность постгляциальных отложений составляет 50— 60 м, причем мощность трансгрессивной серии (собственно дельтовых отложений) не превышает 20 м [19].
Современная динамика дельт. Несмотря на геологическую молодость речных дельт, с гидролого-морфологической и русловой позиций они представляют собой сложившиеся, динамически равновесные природные устьевые геосистемы, в которых интенсивность процессов первичного дельтообразования (барообра-зования) менее заметна и ограничена приморской зоной дельт и акваторией устьевого взморья. В современную стадию развития речных дельт (менее 600 лет) транзитная часть речных наносов выносится за пределы устьевой области и распределяется волнами и вдольбереговыми течениями на шельфе или накапливается у подножия материкового склона в виде глубоководных конусов выноса. Основные изменения в дельтах рек, например, на Арктическом побережье России, за исключением процессов устьевого удлине-
3 В статье приведены не абсолютные значения стока воды и наносов для конкретных рек, а приблизительные, опубликованные в [3, 4, 12, 18], за естественный период, когда практически сформировались голоценовые речные дельты.
Площадь голоценовых и современных дельт и их составных частей
Река Аллювиально-дельтовая равнина
Голоценовая, км2 Современная, км2
Водосборный бассейн Балтийского моря (уровень моря 0 м БС)
Нева 290, вершина дельты — траверз пос. Рыб ацкое — Новоса-ратовка Авандельта 590 (в том числе устьевые бары 20 и о. Котлин), русловые формы — 7
Водосборный бассейн Белого моря (уровень моря 0 м БС)
Онега нет Русловые формы 5, авандельта 100 (в том числе устьевой бар 65)
Северная Двина 2290, в том числе останцы морской барьерной террасы и береговые бары, 1094, аллювиально-дельтовая равнина, вершина дельты — г/п Усть-Пинега Русловые формы 90, авандельта 445 (в том числе устьевые бары 190)
Мезень Кулой 70, Мезень 40, Кулой Русловые формы 15 (Кулой), 44 (Мезень), авандельта 1582 (в том числе устьевой бар 1370)
Водосборный бассейн Баренцева моря
Печора 4900, вершина дельты — пос. Ермица Русловые формы 226, авандельта 4520 (в том числе устьевые бары 480)
Водосборный бассейн Карского моря (уровень моря 0 м БС)
Обь 6830, вершина дельты — траверз Лабытнанги — м. Кар-чаги Русловые формы 686, авандельта 3175 (в том числе Надымский устьевой бар)
Надым 1980, вершина дельты — пристань Надым в п. Ст. Надым Русловые формы 81, авандельта 500
Мессо-Яха 1790, вершина дельты — исток пр. Щучья Субдельты: Мессо-Яха 4, Средняя Мессо 15, Щучья 29
Таз Пур 1440, Таз; 1310, Пур, вершина дельты Таза — о. Нямгнго, вершина дельты Пура — о. Пядомаяханго Русловые формы — авандельта 400 (в том числе устьевые бары)
Енисей 7040, вершина дельты — траверз м. Крестовский — пос. М. Хетта Русловые формы 412, авандельта 4300 (в том числе устьевые бары 2590)
Пясина 2440, вершина дельты — о. Шайтан Русловые формы 45, авандельта 1650 (в том числе устьевой бар 840)
Нижняя Таймыра 320, вершина дельты — устье р. Чукча Русловые формы 20, авандельта 280 (в том числе внешний устьевой бар 110)
Водосборный бассейн моря Лаптевых
Хатанга 1280, вершина дельты — п-ов Литовье Русловые формы 123, устьевой бар 1100
Анабар 230, вершина дельты — 1 км ниже о. Кюлюс-Арыта Русловые формы 15, устьевой бар 350
Оленёк 840, в том числе останец едомы, вершина дельты — траверз г. Богатырь-Агата Русловые формы 110, авандельта 593 (в том числе устьевой бар 225)
Лена 34 060, в том числе коренные останцы, едома и морская терраса, вершина дельты — о. Тас-Ары 25 250, аллювиально-дельтовая равнина Русловые формы 2487, устьевые бары 176 (Быковская), 180 (Оленёкская)
Яна 5070, в том числе морская голоценовая барьерная терраса и сартанский аллювиальный конус выноса, вершина — г/п Казачье 2090, аллювиально-дельтовая равнина Русловые формы 130, авандельта 995 (в том числе устьевые бары 90 (Илин-Шар — Правая), 60 (Главное Русло)
Омолой 510, вершина дельты — устье пр. Кумах-Аян Русловые формы 15, устьевой бар 20
Продолжение таблицы
Река Аллювиально-дельтовая равнина
Голоценовая, км2 Современная, км2
Водосборный бассейн Восточно-Сибирского моря (уровень моря 0 м БС)
Индигирка 9640, в том числе современные субдельты и морская барьерная терраса, вершина дельты — пос. Чокурдах 4710, аллювиально-дельтовая равнина Русловые формы 150, авандельта 1734 (в том числе устьевые бары 110 (Средняя), 70 (Русско-Устьинская), субдельты 310 (Русско-Устьинская), 170 (Средняя — Уларовская)
Колыма 7090, вершина дельты — п. Колымское (зимовье Мыс — заимка Караукова) Русловые формы 390, устьевые бары 410
Водосборный бассейн Берингова моря (уровень моря 0 м БС)
Анадырь 1400, вершина дельты — г. Утес Авандельта 1450 (в том числе оз. Красное, долина прорыва — «труба», острова и устьевой бар в заливе Онемен и Анадырском лимане)
Водосборный бассейн Охотского моря (уровень моря 0 м БС)
Пенжина 40, вершина дельты — траверс г. Горелая Русловые формы 7, авандельта 24
Гижига 40, вершина дельты — г/п Липино Русловые формы 3, авандельта 70
Охота 230, вершина дельты — п. Елизово Русловые формы 30, авндельта 40
Амур 1940, вершина дельты — п. Новомихайловское Русловые формы 250, авандельта 1420 (в том числе устьевой бар в Амурском лимане 1240)
Водосборный бассейн Тихого океана (уровень моря 0 м БС)
Камчатка 500, в том числе морская коса 0,13, вершина дельты — пос. Хваленка Русловые формы 2, авандельта 165, устьевой бар 2
Авача 230, вершина дельты — пос. Елизово Прирост по всей длине мкд 30, авандельта 35
Водосборный бассейн Черного моря (уровень моря —0,4 м БС)
Дунай 5640, в том числе современные субдельты и участки морской барьерной террасы — гринду, вершина дельты — г. Исакча Русловые формы 133, субдельты: 350 (Килийская), 6 (Сулинская), 21 (Георгиевская), 315 (Дранов-Ду-навац)
Днестр 580, вершина дельты — по линии пос. Кицканы — Кара-гаш, в том числе современная дельта 0, 23 с вершиной по линии Тудорово — Яськи Субдельта 40 (вершина — исток пр. Глубокий Ту-рунчук), авандельта 115
Днепр 800, вершина дельты — плотина Каховского водохранилища Субдельта 170 (вершина — слияние Днепра и проток Ст. Днепр и Кошевая), авандельта 570
Южный Буг 120, вершина дельты — траверс сел Прибужаны — Родники Русловые формы 50
Водосборный бассейн Азовского моря (уровень моря —0,4 м БС)
Дон 1590, вершина дельты по линии г. Первомайский — ст. Кривянская — ст. Бессергеневская Субдельта 410 (вершина — г. Азов), авандельта 1039 (морской край авандельты в районе Греческой банки)
Кубань 4300, в том числе прибрежно-морская терраса — плавни и останцы холмисто-грядового рельефа с грязевым вулканизмом (вершина дельты — от истока пр. Ангелинской по линии ст. Марьяновская — пос. Львовский — пос. Ябло-новский — пос. Энем — пос. Афипский) Субдельты 10 (Протока), 40 (Кубань)
Водосборный бассейн Каспийского моря (уровень моря —27 м БС)
Волга 11 960, в том числе, бэровские бугры, новокаспийская дельта и острова 1300, дельта уллучайской стадии новокаспия, вершина дельты — пос. Волжский, —20 м абс. Современная дельта 6400 (в том числе русловые формы), острова 200, авандельта 37 600
Окончание таблицы
Река Аллювиально-дельтовая равнина
Голоценовая, км2 Современная, км2
Терек Сулак 10 260, в том числе верхнехвалынская и новокаспийская терско-сулакская аллювиально-дельтовая равнина с участками наложенной современной дельты — плавнями и субдельтами на открытом взморье (без Аграханской косы), вершина дельты — ст. Каргалинская, 0 м абс. Современная дельта 1890 (в том числе русловые формы и внутренние водоемы), субдельты 10 (Терек), 50 (Сулак)
Урал 3500, в том числе новокаспийская и современные дельты, вершина дельты — пос. Яманхалинка, —20 м абс. Субдельта 500 (вершина дельты — г. Гурьев, —25 м абс.)
Кура 9000, в том числе верхнехвалынская, новокаспийская и современная кура-араксинская аллювиально-дельтовая равнина, морские косы и коренные останцы, вершина верхнехвалынской дельты — пос. Мамедли (0 м абс.), вершина новокспийской дельты — г. Али-Байрам (—20 м абс.), верхняя граница современной дельты — по линии пос. Новоголовка — Холл Карабуджак (—25 м абс.) Русловые формы 1112, субдельта 184, о. Куринская коса 50
Водосборный бассейн оз. Байкал (уровень озера 456,5 м абс.)
Селенга 830, в том числе современные окаймляющие береговые бары и акватория соров, вершина дельты — п. Жилино Русловые формы 12, субдельты: 20 (Шумиха), 14 (Шаманиха), 30 (Селенега), 6 (Галутай), 6 (Лобановская)
Примечание. Под голоценовой дельтой подразумевается часть аллювиально-дельтовой равнины, сформированной в позднего-лоценовое время (от 7—5 до 1 тыс. л.н.) после относительной стабилизации постгляциальной трансгрессии Мирового океана. Современная дельта — часть дельтовой равнины, образованная за последние 1000—600 лет на фоне начавшегося глобального потепления и поднятия уровня Мирового океана.
Принятые термины: дельта — субаэральная (наземная) часть дельтового конуса выноса реки. Верхняя граница голоценовых дельт совпадает с вершиной ингрессионных заливов, образованных в устьях рек во время послеледниковой трансгрессии Мирового океана; авандельта — современная субаквальная (подводная) часть дельтового конуса выноса с устьевыми и береговыми барами; русловые формы — современная аккумуляция в дельтовых рукавах (осередки, косы, побочни); субдельта — современная региональная дельта выдвижения; устьевой бар — современный аккумулятивный подводный конус выноса в устье дельтового рукава.
Для бассейна Каспийского моря границы дельт установлены по изогипсе 0 м (верхнечетвертичная), —20 м (новокаспийская) и —25 м (современная).
Абсолютные отметки уровня морей и урезов речных русел взяты из топографических карт масштаба 1 : 100 000 и 1 : 200 000, изданных в 1991—1992 гг. (состояние местности на 1985—1988 гг.).
ния и барообразования, определяются вторичными русловыми переформированиями. Речные дельты по характеру ведущих рельефообразующих факторов в пределах дельтовой равнины условно разделяются на две группы.
1. Область первичнодельтового рельефа — приморская зона дельты, где развиты современные дельтовые разветвления, имеющие возраст островов не более 600—1000 лет, и прибрежная часть устьевого взморья с устьевыми и береговыми барами, приливо-отливными грядами и русловыми бороздинами. В этой части преобладают так называемые устьевые процессы, которые складываются из сложного взаимодействия речного стока, приливных и сгонно-нагонных явлений, вдольбереговых течений и ветрового волнения. Протяженность этой области обычно составляет не более 20—50 км.
2. Область вторичнодельтового рельефа, возникшая в результате переработки массивов консолидированной дельтовой поймы, возраст которой составляет 1,5—4,5 тыс. лет. Процессы формирования русел дельтовых водотоков определяются в основном изменчивостью речного стока и ландшафтно-климатическими
особенностями региона. Как правило, эта область занимает большую часть дельты.
В открытых устьевых системах с дельтами выдвижения (реки Лена, Оленёк) и в закрытых типа устьевой лагуны (реки Яна, Индигирка), приуроченных к стабильным или слабо опускающимся участкам морского побережья, проявления русловых процессов носят зональный характер и в значительной мере определяются соотношением морских и речных факторов. Дельты выдвижения обычно представлены многорукавным конусом выноса с округлым или лопастным морским краем, окаймленным береговыми барами вне действия магистральных дельтовых рукавов, с правильным или асимметричным веером извилистых рукавов, расходящихся от общей узловой точки — вершины дельты. В дельтах заполнения устьевых лагун большая часть их территории сложена консолидированной старой дельтовой поймой, в которую врезаны современные пояса меандрирования нескольких (2—3) дельтовых рукавов, формирующих устьевые бары и новые дельтовые разветвления на открытом взморье.
Современная динамика российских дельт наиболее хорошо изучена для рек бассейнов Каспийского и Азовского морей. Так, формирование дельты Волги за последние 200 лет шло на фоне понижающегося уровня моря (3,5 м за 1807—1977 гг.), что привело к увеличению площади современной дельтовой равнины (с морскими осушными островами) на 2,5 тыс. км2 (общая площадь дельты составила более 8 тыс. км2). Выдвижение дельты шло неравномерно в отдельных ее частях, средний прирост составил около 40 км2/год. Недавний подъем уровня Каспийского моря привел к существенной перестройке прибрежных островов и отмелей в култучной зоне и отступанию морского края дельты в ее западной части на 0,5—1 км [1, 15]. Дельта Урала за период 1772—2000 гг. из однорукав-ного устья превратилась в дельту выдвижения общей площадью до 500 км2 [13].
Современная динамика дельты Терека вследствие огромного стока взвешенных наносов (около 15 млн т/год) связана со скачкообразными процессами перестройки русловой сети и формированием серии наложенных (на поверхность хвалынской и новокаспийской дельт) и причлененных частных дельт в Аграханском заливе и на открытом взморье. После 1973 г., когда произошел прорыв терских вод через прорезь в Агра-ханской косе, и окончательно после 1978 г. начала формироваться так называемая новая дельта выдвижения. К 1997 г. она выдвинулась в открытое море на 2,2 км, и ее площадь составила около 7,5 км2.
Дельта Сулака после заполнения Аграханского залива впервые выдвинулась на открытое взморье в 1862 г. и к настоящему времени образовала клювовидную дельту выдвижения общей площадью около 50 км2 [5]. Начало образования современной дельты Куры относится к концу XVIII в., когда река прорвалась к морю через реликтовый береговой бар в районе Сальян и сформировала три частные дельты, получившие название Сальянских. В настоящее время после многократных деформаций морского края, связанных с колебаниями уровня Каспия, площадь клювовидной дельты Куры составляет 136 км2 (2001 г.) [13].
Динамика современных кубанских дельт выдвижения детально рассмотрена в работах [2, 4]. Магистральные дельтовые рукава Кубани (Кубань, Анге-линский Ерик, Протока) первоначально впадали в лиманы (Кизилташский, Ахтанизовский и Ахтарский) и формировали небольшие дельты выполнения, а вершина дельты находилась на 23 км выше современного разветвления в ур. Раздеры. По мере заполнения лиманов речными наносами, перестройки гидрографической сети и морского края дельты главные рукава получили выход непосредственно в Азовское море (Кубань через рукав Петрушин — в начале XX в.; Протока — X—XV вв.) и начали формировать дельты выдвижения. В настоящее время площадь дельты рукава Петрушин у с. Вербино составляет около 40 км2, Ачуевский выступ в устье Протоки имеет площадь около 10 км2. Скорость выдвижения дельт составляет
9 (рукав Средний за период 1974—1988 гг.) и 2,7 (Ачуе-во за период 1974—2000 гг.) м/год соответственно [4].
История развития устья Селенги связана с формированием дельты выдвижения на общем фоне вековых циклических колебаний уровня оз. Байкал. К концу естественного периода развития (до 1958 г.) дельта Селенги представляла собой аллювиальный конус выноса, окаймленный по внешнему контуру цепью полунадводных береговых баров от Посольского Сора до м. Облом. Анализ картографических источников за 1701—2000 гг. позволил установить крайне неравномерный и реверсивный прирост дельты на отдельных участках озерного края дельты. Наибольший прирост дельты отмечен в ее северо-восточной части благодаря стоку наносов наиболее многоводной протоки Лоба-новской (66 м/год). По сравнению с 1975 г. озерный край дельты продвинулся здесь на расстояние от нескольких сотен метров до 2,5 км. С меньшей скоростью выдвигался в озеро западный участок озерного края дельты в районе устья протоки Галутай: за 25 лет прирост площади в среднем составил 2,5 км2/год (на фоне смены циклов водности с пониженного на повышенный). Северный участок озерного края дельты (от устья протоки Среднеустье до протоки Саперная) находится в динамическом равновесии, что объясняется недостаточным поступлением сюда речного аллювия [8]. В 1862 г. во время катастрофического 10-балльного землетрясения произошло опускание блока площадью около 260 км2 и образование зал. Провал на месте авандельты и части наземной дельты Селенги. В настоящее время залив отделен от Байкала цепью полунадводных береговых баров и постепенно заполняется речными наносами [18].
Современная динамика речных дельт Арктического побережья России изучена в работах [10, 16—18]. В эстуарно-дельтовых системах рек Мезень—Кулой, Хатанга, Анабар и Пясина современные дельтовые накопления очень незначительны — 59, 123, 15 и 45 км2 соответственно, однако в авандельтовых зонах этих рек (заливы Мезенский, Хатангский, Анабарский) формируются устьевые бары площадью от 350 (Анабар) до 1340 км2 (Мезень—Кулой) (таблица). В лиманно-дельтовых системах рек Печора, Обь, Енисей, Таз и Пур наращивание морского края дельт происходит крайне медленно. Нижние (приморские) участки дельт выполнения заливов, где формируются современные дельтовые разветвления и происходят собственно процессы дельтообразования, отличаются сравнительной прямолинейностью русел и очень незначительными изменениями структуры гидрографической сети. Здесь наблюдаются активный размыв оголовков дельтовых островов (по 2—3 м/год), удлинение ухвостьев островов, объединение небольших осередков в массивные мели и выдвижение устьевых баров на устьевое взморье (по 10—25 м/год).
Так, в устье Енисея прирост морского края дельты составляет не более 0,02 км2/год, а скорость устьевого удлинения не превышает 10—30 м/год. В устьях
Оби и Енисея основные области аккумуляции речных наносов приурочены к акваториям остаточных заливов (Надымская Обь и Каменный Енисей), где формируются полунадводные отмели. В устьях Пура и Таза за последние 150 лет не образовались современные дельтовые островова и разветвления. Наиболее динамичные участки в этих дельтах — устьевые бары, площадь которых колеблется от 1,5 тыс. км2 в устье Енисея до 2—3 км2 в устьях Таза и Пура (таблица).
В лагунно-дельтовых системах Яны и Индигирки, полностью заполнивших свои приустьевые лагуны, формирование современных региональных субдельт наблюдается только в устье Индигирки (их общая площадь составляет 480 км2). В устье Яны за пределы морской окаймляющей террасы выдвинуты только устьевые бары на расстояние до 10 км и общей площадью 150 км2. В дельтовых системах Лены и Оленёка наращивание морского края дельт происходит активнее, здесь формируются современные дельтовые разветвления и устьевые бары на продолжении магистральных рукавов, их площадь варьирует от 180 (Лена) до 225 км2 (Оленёк), наблюдается интенсивное формирование молодой поймы (до 2500 км2) в дельте Лены (таблица).
У азиатских дельт современный тренд к выдвижению в море составляет в среднем от 10 до 100 м/год, а в наиболее активных рукавах, например в субдельте р. Хуанхэ, — до 1000 м/год. Средняя скорость прироста некоторых дельт может достигать 50 км2 ежегодно. За период 1884—1984 гг. средняя скорость прироста дельты р. Хуанхэ составляла 20 км2. Дельтовые равнины Янцзы и Сицзян (Жемчужная) сохраняют неизменные размеры в течение нескольких десятилетий [19].
Соотношение площадей голоценовых и современных дельт. В большинстве случаев площади субаэральных (наземных) голоценовых дельт, сформированных в интервале от 7—5 до 1,5—1,0 тыс. л.н., намного превосходят размеры современных дельтовых накоплений (таблица). Правда, в некоторых случаях, например для дельт выполнения долинных заливов (Енисей, Пяси-на, Хатанга, Анадырь, Амур, Дон, Днепр), суммарные площади современных субдельт и авандельт (субак-вальные дельты, в том числе устьевые бары) соизмеримы с таковыми для голоценовых субаэральных аллювиально-дельтовых равнин. Редкое исключение — дельта Волги, где площадь дельтовых накоплений за последние 200—300 лет в позднейшую стадию новокаспийской трансгрессии при уровне Каспия —25 м абс. (6400 км2) намного превосходит площадь уллу-чайской дельты выдвижения, сформированной в привершинной части дельты Волги около 3 тыс. л.н. при уровне моря —23 ■ —24 м абс. (1300 км2), а площадь современной авандельты Волги составляет 37 500 км2, что на порядок превышает площади аван-дельт таких мощных рек, как Енисей (4300 км2) и Амур (1420 км2).
Несложные расчеты с использованием таблицы и опубликованных значений абсолютных датировок
дельтовых отложений [10, 16—18] показали, что средняя скорость прироста позднеголоценовых дельт крупных рек с большим водным стоком (от 100 до 600 км3) и относительно небольшим стоком взвешенных наносов (от 3 до 12 млн т) на побережьях окраинных морей России (Обь, Енисей, Печора, Колыма, Амур) не превышала 0,9—1,0 км2/год, за исключением дельты Лены, где ежегодный прирост составлял около 5 км2, что позволило ей сформировать самую большую дельту на территории России (около 25 тыс. км2). В устьях с ярко выраженным эстуарным режимом уровней и реверсивными течениями (Мезень, Хатанга, Анабар) формирование субаэральных дельт происходило крайне медленно, не более 0,01—0,25 км2/год.
Выдвижение современных субдельт на побережьях окраинных и внутренних морей в условиях современного подъема уровня Мирового океана происходит медленно, о чем свидетельствуют отсутствие (Яна, Колыма) или относительно небольшие размеры субдельт — от 10—40 (Кубань, Днестр) до 170—410 км2 (Индигирка, Днепр, Дунай, Дон). Средняя скорость выдвижения морского края речных дельт России не превышает 10—30 м/год.
Заключение. При выделении границ и площадей речных дельт использован исторический принцип — определенный интервал геологического времени формирования речной дельты от позднего голоцена до современности, который и определил ее геоморфологические и стратиграфические границы, размеры аллювиально-дельтовых равнин и объем накопления отложений.
За последние 5—7 тыс. лет речные дельты прошли стадийное эволюционное развитие, что отразилось в закономерном усложнении геоморфологического облика дельт от простого аллювиального выступа до полигенетической аллювиально-дельтовой равнины, расчлененной многочисленными рукавами. В большинстве случаев произошло постепенное преобразование дельт выполнения в одну из модификаций дельт выдвижения на открытом взморье, с формированием субдельт и устьевых баров.
На современном этапе формирования речных дельт регулирование речного стока водохранилищами или переброска части стока в другие бассейны приводит к изменению процессов дельтообразования. Так, создание крупных водохранилищ в верхней части бассейна р. Енисей уменьшило величину годового стока наносов реки с 14,0 до 4,1 млн т (г/п Игарка), что при значительном водном стоке (около 600 км3 в вершине дельты) увеличило транспортирующую способность некоторых дельтовых водотоков и замедлило процессы накопления речных наносов в пределах наземной дельты. Значительная часть взвешенных наносов Енисея проходит транзитом через дельту и аккумулируется на акватории внешнего устьевого бара в 200 км от морского края наземной дельты (м. Сопочная Корга).
В устьевой области р. Волга после сооружения каскада волжско-камских водохранилищ сток взве-
шенных наносов сократился с 13,6 (1950—1955) до 4,5 млн т (1971—1977). Создавшийся дефицит наносов на фоне длительного периода снижения уровня Каспийского моря и интенсивное дноуглубление магистральных дельтовых рукавов привели к развитию процессов размыва русла и преобладанию транзитной составляющей в перемещении терригенного материала в дельте Волги. Со временем сток наносов в нижних бьефах водохранилищ частично восстанавливается, что приводит к активизации процессов современного дельтообразования.
В настоящее время повышенное внимание начали уделять гидрологическим последствиям глобального потепления климата [6]. В течение ХХ в. уровень Мирового океана повышался со средней интенсивностью 1,5 мм/год; уровень Средиземного, Черного и Азовского морей поднимался со средней скоростью 1,2, 2,5 и 1,5 мм/год соответственно. Повышение уровня морей в районах дельт (как абсолютное, так и относительное с учетом просадки грунта) способствовало усилению разрушающего воздействия волнения на морской край дельт. Вместе с антропогенным сокращением стока наносов рек это привело к тому, что в середине ХХ в. многие дельты изменили тенденцию развития, т.е. выдвижение дельт в море сменилось их размывом, отступанием и деградацией [14].
Отмеченные изменения дельт могут продолжиться и даже усилиться в ХХ1 в. Особую тревогу вызывает возможное ускорение повышения уровня Мирового океана. Согласно прогнозам [6], его уровень может повыситься приблизительно на 50 см (средний сценарий) и 88 см (максимальный сценарий). Речные дельты могут стать самыми уязвимыми географическими объектами в условиях глобальных изменений природных условий. Относительный подъем уровня моря в крупных дельтах приведет к серии проблем, связанных с окружающей средой, таких как проникновение соленых вод, наводнения, трудности с осушением дельтовых равнин, засоление сельскохозяйственных земель, затруднения со сбросом сточных вод в море, уменьшение эффективности действия за-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алексеевский Н.И., Коротаев В.Н., Михайлов В.Н. Динамика морского края дельты Волги и русловой режим ее дельтовых водотоков при колебаниях уровня Каспия // Эрозия почв и русловые процессы. Вып. 11. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998.
2. Богучарсков В.Т., Иванов А.А. Дельта Кубани. Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 1979. 108 с.
3. Геоэкологическое состояние арктического побережья России и безопасность природопользования / Под ред. Н.И. Алексеевского. М.: ГЕОС, 2007. 585 с.
4. Гидрология дельты и устьевого взморья Кубани / Под ред. В.Н. Михайлова, Д.В. Магрицкого, А.А. Иванова. М.: ГЕОС, 2010. 728 с.
5. Гидрология устьев рек Терека и Сулака. М.: Наука, 1993. 160 с.
щитных береговых сооружений, заиление главных портовых сооружений и увеличение нагонных наводнений. Наибольшая дальность проникновения осолоненных вод колеблется для устьев рек с приливами менее 1 м от 5—7 (Печора) до 40—45 км (Сев. Двина, Яна) и для устьев рек с приливами более 2 м на океанических побережьях от 40 (Меконг) до 240—300 км (Сенегал, Миссисипи) [12].
Продолжающееся глобальное потепление климата и медленный подъем уровня Мирового океана приведут к дальнейшему замедлению процессов современного дельтообразования, к увеличению дальности проникновения морских вод в устья рек, подтоплению приморской зоны на расстояние 15—30 км, активизации процессов абразии и разрушению дельтовых берегов. Учитывая ландшафтно-климатические и геокриологические особенности побережий российской Арктики, можно ожидать, что протаивание и деградация многолетнемерзлых пород и жильных льдов на дне устьевого взморья и в приморской зоне аллюви-ально-дельтовых равнин будут стимулировать разрушение дельтовых берегов. Устьевые системы на побережьях внутриконтинентальных водоемов, подверженных резким колебаниям уровня (Каспийское море), весьма уязвимы при трансгрессивном режиме, когда происходит подтопление и засоление территории дельт. Во время длительных периодов снижения уровня более значителен эффект от процесса перераспределения стока между дельтовыми рукавами, приводящий к отмиранию одних и активизации других водотоков.
В этих условиях важнейшей задачей становится оценка реальной уязвимости береговой зоны речных дельт от действия естественных климатических и антропогенных факторов. Освоение прибрежных территорий связано с определенным риском, который может быть сведен к минимальному ущербу за счет научно обоснованной системы защитных сооружений и рациональной социально-экономической политики прибрежных государств, которую в последние годы наглядно демонстрируют азиатские страны, в том числе Китай.
6. Глобальные изменения природной среды (климат и водный режим). М.: Научный мир, 2000.
7. Дельты — модели для изучения / Под ред. М.А. Брус-сар. М.: Недра, 1979. 323 с.
8. Иванов В.В., Коротаев В.Н., Лабутина И.А. Морфология и динамика дельты р. Селенга // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2007. № 4. С. 48—54.
9. Каплин П.А., Селиванов А.О. Изменения уровня морей России и развитие берегов: прошлое, настоящее и будущее. М.: ГЕОС, 1999. 299 с.
10. Коротаев В.Н. Геоморфология речных дельт. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1991. 224 с.
11. Коротаев В.Н. Эстуарно-дельтовые системы // Геоморфология. 2008. № 3. С. 55—65.
12. Михайлов В.Н. Устья рек России и сопредельных стран: прошлое, настоящее и будущее. М.: ГЕОС, 1997. 413 с.
13. Михайлов В.Н., Кравцова В.И., Магрицкий Д.В. и др. Дельты каспийских рек и их реакция на изменения уровня моря // Вестник Каспия. 2004. № 6 (50). С. 60—104.
14. Михайлов В.Н., Михайлова М.В. Дельты как индикаторы естественных и антропогенных изменений режима рек и морей // Водные ресурсы. 2003. Т. 30, № 6. С. 655—666.
15. Нижняя Волга: геоморфология, палеогеография и русловая морфодинамика / Отв. редакторы Г.И. Рычагов, В.Н. Коротаев. М.: ГЕОС, 2002. 242 с.
16. Нижняя Индигирка: устьевые и русловые процессы. М.: ГЕОС, 2001. 202 с.
17. Нижняя Яна: устьевые и русловые процессы. М.: ГЕОС, 1998. 212 с.
18. Эстуарно-дельтовые системы России и Китая: гидролого-морфологические процессы, геоморфология и прогноз. М.: ГЕОС, 2007. 445 с.
19. Li Congxian. Deltaic sedimentation: Modern sedimentation in coastal and nearshore zone of China. China Ocean Press Beijing, 1986. P. 230—376.
20. Liu Sh., Ding J., Yua D. et al. Regional variation of sediment load of Asian river flowing into the ocean // Science in China. Ser. B. 2001. Vol. 44. P. 23—32.
21. Milliman J.D., Meade R.H. World-wide delivery of river sediment to the oceans // J. Geology. 1983. Vol. 91, N 1 P. 1—21.
22. Walker H.J. Arctic Deltas // J. Coastal Research. 1998. Vol. 14, N 3. P. 718—738.
Поступила в редакцию 30.05.2011
V.N. Korotayev
COMPARATIVE ANALYSIS OF THE LATE HOLOCENE AND PRESENT-DAY RIVER DELTAS OF
NORTHERN EURASIA
The areas of the Late Holocene and present-day river deltas were determined using the geological and geomorphologic data, topographic maps and space imagery. An attempt to evaluate the intensity of delta formation was made and the prognosis of the evolution of river mouth systems is suggested. Key words: river delta, deltaic plain, delta formation, prognosis of evolution.
