История формирования и динамика Мягкой Карги

Мягкая Карга образовалась в результате выполнения осадками Бартузинско-Чивыркуйского пролива в течение 2-10 тыс. лет [Дмитриев, 1968]. Современный рельеф перешейка сформирован несколькими сериями береговых валов разного возраста. Валы выполнены из материала вдольбереговых потоков наносов, параметры которых обусловливались характером проявления активных факторов динамики береговой зоны [Зенкевич, 1962; Морская геоморфология, 1980], которые варьировали только в начальный период, во время образования первых валов, изменивших очертания береговой линии, а следовательно, и направление вдольбереговых потоков в проливе. В дальнейшем ветроволновой режим в этом районе, как и по всему Байкалу, оставался стабильным, так как он определяется орографическими особенностями котловины, а они не могли измениться за 10 тыс. лет.

Из анализа вертикального профиля через Мягкую Каргу (рис. 13, а, б), аэро- и космических снимков следует, что серии валов, слагающих перешеек, формировались при разных уровнях и с обеих сторон Баргузино-Чивыркуйского пролива и в основном из материала твердого стока рек Баргузин и Мал. Чивыркуй. Энергетическая напряженность волнового потока, перемещающего наносы, обусловленная ветровым режимом в Баргузинском заливе, значительно больше, чем в Чивыркуйском [Атлас..., 1962, 1977], и поэтому самые высокие серии валов сначала образуются в Баргузинско-Чивыркуйском проливе. Они простираются прямолинейно от устья р. Баргузин вдоль южных отрогов Баргузинского хребта. Эти древние доголоценовые валы дешифрируются только в южной части Мягкой Карги и представлены двумя сериями. В настоящее время они имеют нечеткие очертания, высота их в отдельных местах более 3 м. Они покрыты древесной растительностью, к северу исчезают среди болота и опознаются по залесенным островкам - их остаткам. Ближе к берегу при самом низком уровне формируется другая серия валов, дистальные концы которых обрываются по линии берега оз. Арангатуй. Очертания валов размыты и прерываются полосой округлых озер термокарстового происхождения. Г. А. Дмитриев [1968] назвал эту серию валов зоной К, предполагая, что она обязана своим происхождением криогенным процессам конца ледникового периода, что вполне вероятно. Низкий уровень озера, отличающийся от современного всего на 0,5 м, наличие термокарствых озер [Рогозин, Сизиков, 1988], участков многолетней мерзлоты [Агафонов, 1970],-все это доказывает, что зона К сформировалась в условиях, близких к ледниковым.

В это же время формируются серии валов со стороны Чивыркуйского залива, их остатки четко дешифрируются на п-ове Копешка и менее четко на перешейке, разделяющем оз. Арангатуй и Чивыркуйский залив, а также по косвенным признакам, например по характерным резким изгибам русла р. Мал. Чивыркуй, образовавшимся тогда, когда река "прорезала" валы и на отдельных участках текла по межваловым понижениям аналогично рч. Буртуй, впадающей в Баргузинский залив. По нашему мнению, и Исток - проток, соединяющий оз. Малый Сор с Чивыркуйским заливом, - это тоже бывшее межваловое понижение. У юго-восточного склона п-ова Святой Нос, т. е. в юго-западном углу Чивыркуйского залива, западнее протока Исток следы береговых валов не обнаружены. Перехват, образование перешейка произошли, по-видимому, где-то в районе оз. Арангатуй, когда здесь было мелководье, позднее ставшее перешейком. Возможно, в прошлом здесь и существовал естественный барьер раздела блоков, снивелированный к настоящему времени осадками [Агафонов, 1970], который изменил волновую экспозицию берега, отклоняя поток наносов, что приводило к падению его емкости, а следовательно, и к аккумуляции наносов.

На следующем этапе истории развития Мягкой Карги с небольшим промежутком формируются еще две серии валов со стороны Баргузинского залива. Их высота 1-1,5 м, они примыкают непосредственно к современному береговому валу под острым углом. Валы покрыты кустарниковой растительностью с сухостойными деревьями.

Особо отметим, что последние серии валов, а вероятно, и другие более древние, оканчиваются свободно (без заворота дистальных концов), т. е. они формировались в открытой акватории.

Все валы расходятся веерообразно, более молодые заворачивают в сторону залива, т. е. в направлении нарастания аккумулятивной формы. Ширина межваловых понижений увеличивается, изменяется экспозиция береговой линии относительно равнодействующей волнового режима, в результате чего падает емкость вдольберегового потока, наносов, параметры валов уменьшаются и в дальнейшем они выклиниваются.

По отношению к современному, развивающемуся валу более старые валы на приустьевом участке примыкают под углом. Несовпадение простирания разновозрастных серий валов свидетельствует о временном прекращении аккумулятивного процесса и об активизации абразионного по линии несовпадения простирания

валов. Это могло произойти из-за резкого изменения уровня при увлажнении климата в период климатического оптимума и последующих ритмических потеплении, когда в результате обильного твердого стока реки в приустьевой части формировался конyc выноса, впоследствии размытый.

Положение уровня могло измениться и в результате опускания суши, ранее бывшей продолжением Мягкой Карги, занимавшей всю поверхность подводного берегового склона Баргузинского залива. В Чивыркуйском заливе обнаружена подводная коса, которая более чем за 20 лет не изменила своих очертаний, характерных для аккумулятивной формы, образовавшейся на суше. Это свидетельствует о том, что при тектоническом опускании коса оказалась подводной, вне волновых воздействий. Иначе она не могла бы сохранить свои очертания. При медленном эвстатическом или многовековом колебании уровня они были бы размыты [Рогозин, 1977; Долотов, 1989], что наблюдается в Малом Море, где на подводном береговом склоне зафиксированы следы затопленных аккумулятивных форм [Пинегин, 1975].

По-видимому, в Баргузинском заливе в свое время произошло быстрое опускание суши, аналогичное описанному выше. Это подтверждается наличием подводных каньонообразных продолжении долин Баргузина и Максимихи, ранее впадавшей в р. Баргузин. В процессе формирования древней затопленной Мягкой Карги река была вынуждена "прорезать" свое русло в береговых валах, одновременно отступая в направлении перемещения наносов. Ранее русло Баргузина было значительно ближе к восточному берегу палео-Байкала, который выше по долине Баргузина совпадал с разломом. О перемещении русла свидетельствуют "обрезанные" валы на приустьевом участке реки. Береговые валы не могут начать свое формирование из устьев реки. Несомненно, что это произошло значительно южнее, на участке резкого изгиба береговой линии, из материалов транзитного потока наносов. Севернее устья поток получил дополнительное питание за счет твердого стока реки, и в настоящее время современный береговой вал (серия валов) существует за счет как транзитных наносов, так и твердого стока реки. В настоящее время эта высокая серия валов наложена на древние более низкие валы и представляет собой аккумулятивную (эолово-прибойную) форму берегового рельефа, аналогичную Острову Ярки, что на севере Байкала, также значительно подверженную эоловым процессам. В дальнейшем, при неизменном характере проявления активных факторов динамики береговой зоны механизм геоморфологической интеграции [Флоренсов, 1978] будет продолжать свое действие, количество валов, а следовательно, и площадь Мягкой Карги увеличатся в результате последовательного "наступления" береговой линии на Баргузинский залив (по А. Г. Дмитриеву [1968]), но это будет уже вторичный процесс.

В отношении образования береговых валов и превращения их в аккумулятивную равнину оригинальные выводы делает А. В. Поздняков [1988]. Его модель хорошо работает при стабильном уровне, установившемся после трансгрессии моря. На необходимость неизменного положения уровня для выработки профиля равновесия указывают Н. В. Есин с соавторами [1980].

В условиях Байкала и Хубсугула уровень колебаний, кроме циклических на фоне общего подъема, подвержен влиянию порога стока. На Байкале это обусловлено режимом работы Иркутской ГЭС, а на Хубсугуле - циклическими проявлениями селевых потоков в русле р. Улген-Сайра, способных практически прекращать сток из озера.

Изменение расстояний между валами в зависимости от времени их формирования в заливах [Поздняков, 1988], на Байкале и Хубсугуле не подтверждается. По-видимому, это присуще только рифтовым водоемам байкальского типа [Флоренсов, 1968]. Расстояние между валами или их сериями так же, как и их высота, на Мягкой Карге обусловлены как длительностью влажных и сухих многовековых климатических ритмов, которая на Байкале и в других регионах разная [Хотинский, 1977, 1989], так и продолжительностью более коротких циклов изменчивости уровня [Афанасьев, 1975б].

Но, по нашему мнению, математический аппарат расчета условий, близких для формирования профиля равновесия, полезен в тех случаях, когда необходимо рассчитать (прогнозировать) положение береговой линии на отрезке времени между циклами (ритмами) колебаний уровня, где его сезонными изменениями можно пренебречь. Это очень важно в оперативном отношении, когда проектируются рекреационные сооружения. Такое положение вполне уместно и рентабельно. Капитальные сооружения необходимо располагать за береговой зоной, во-первых, для того, чтобы не искажать ландшафтные прелести берегов Байкала, как это уже случилось в бух. Песчаной, во-вторых, чтобы избежать целого комплекса берегозащитных мероприятий, как это было в Пицунде в 1969 г.*

(* "Правда".-1982.- № 272, 12 сент.).

Аналогичные явления происходили и на Байкале в 60-х гг., когда размыву подвергалась дорога в районе пос. Лиственничного и возникла неотложная необходимость срочных дорожно-восстановительных работ.

Ко вторичному периоду мы относим и процесс усложнения рельефа Мягкой Карги за счет образования озер в зоне К и районе оз. Арангатуй. Во время опускания части перешейка на оставшейся над водой его части появляются термальные источники. Это и последующее повышение уровня приводят к подтаиванию, подтапливанию мерзлоты в зоне К и образованию термокарстовых озер. Наиболее крупные из них-Арангатуй и Бормашевое. Последнее на момент образования было округлым, но позже, при формировании последующей серии валов при более высоком уровне, ближний к озеру вал перемещался в его сторону в результате перехлестывания гребня штормовыми волнами со стороны Баргузинского залива. (Аналогичное явление отмечено по всему Байкалу во время стояния высоких уровней.)

О термокарстовом происхождении оз. Арангатуй свидетельствуют "обрезанные" концы береговых валов на п-ове Копешка, на южном и юго-западном берегах озера, хорошо дешифрируемые на аэро- и космических снимках. Аналогичную картину мы наблюдаем в зал. Провал (см. рис. 13, г, д). Одновременно с образованием оз. Арангатуй опустились и прилегающие к нему участки суши, что хорошо опознается на космических снимках по контуру затапливаемой суши во время подъема уровня.

Если нам в какой-то мере удалось уточнить и дополнить историю развития Мягкой Карги с помощью аэро- и космических СНИМКОВ, то вопрос о длительности (возрасте) процесса ее формирования остается открытым. По А. Г. Дмитриеву [1968], срок выполнения осадками Баргузино-Чивыркуйского пролива (возраст перешейка) с учетом затопленной в настоящее время части исчисляется более чем в 30 тыс. лет. Возраст дельт рек Селенги и Верх. Ангары составляет -500 тыс. лет каждой [Зорин, 1956; Гурулев, 1959]. Площадь аккумулятивного тела Мягкой Карги приблизительно в 2 раза меньше площадей дельты Селенги и Верх. Ангары. Но мощности слоя осадков и среднего годового стока наносов этих рек [Власова, 1970] различаются значительно более чем на порядок. Все это усложняет какие-либо сопоставления в отношении скорости развития, а следовательно, и возраста как Мягкой Карги, так и других крупных аккумулятивных образований. Ниже мы попытаемся это сделать с помощью морфологического анализа вертикальных профилей через Мягкую Каргу, используя высоты или их серии как индикаторы колебаний уровня, обусловленных ритмическими изменениями увлажнения климата. Высоты валов зависят от уровня, при котором они формируются, и отражают его изменчивость в течение времени образования всей аккумулятивной формы. Используя результаты исследований в отношении длительности климатических ритмов [Шнитников, 1957; Максимов, 1972; и др.], зафиксированных на профилях в высотах серий валов и расстояниях между ними, по нашему мнению, можно составить представление о возрасте Мягкой Карги.

Поле валов Мягкой Карги формировалось с обеих сторон Баргузино-Чивыркуйского пролива. В настоящее время проходит вторичный цикл развития Мягкой Карги. Современный береговой вал, образовавшийся по линии опускания суши в этом районе, представляет собой начальную стадию этого цикла. Этот вал (серия валов) периода малого климатического оптимума и самые древние (доголоценовые) являются самыми высокими (см. рис. 13, а, в). Высота современного вала на приустьевом фланге залива установилась при перехлестывании волн во время стояния высоких уровней в 1962-1973 гг. В средней части, покрытой растительностью, высота валов нарастала в результате эоловой аккумуляций. Последнее касается и других серий самых высоких валов.

Озера Арангатуй, Бормашевое и другие - провального (термокарстового) генезиса, обусловленного оттаиванием мерзлоты вследствие подтопления и возникновения выходов термальных вод. Мягкая Карга-это самое широкое поле береговых валов на Байкале, которое формировалось начиная с доголоценовой эпохи. Это наиболее репрезентативная аккумулятивная форма в отношении изучения истории развития береговой зоны на Байкале в условиях колебаний уровня, вызванных ритмическими изменениями общей увлажненности разных порядков.

Увлажнения климата в Прибайкалье и Северной Монголии происходили в периоды потеплений [Гравис, Лисун, 1974; Базаров, 1986]. Но есть материалы, которые не согласуются с этим положением. По утверждению Е. В. Девяткина [1989, с. 180], "...вне зависимости от принятой рабочей климатостратиграфической схемы палинологический метод "не срабатывал" как самостоятельный и независимый способ ее проверки в южных районах Прибайкалья и Забайкалья..." Это подтверждается несколькими обоснованными, с точки зрения этого исследователя, причинами. Е. В. Девяткин [1989, с. 195] утверждает, что "...стандартная схема "ледниковой" климатостратиграфии, уже давно и довольно прочно... вошедшая в литературу по Байкальскому региону, исключает возможность реконструкций по принципу "флористических стандартов". Данные И. В. Антощенко-Оленева [1982] и Н. А. Хотинского [1989] свидетельствуют о том, что в упомянутых регионах фазы увлажнения климата приходятся на периоды похолодании.

Мы опираемся на положение о том, что "голоценовая эпоха с резко выраженным климатическим оптимумом и сильнейшими фазами увлажнения являются феноменальным явлением на фоне "извечной" аридности Забайкалья" [Базаров, 1986, с. 129], что автор распространяет и на Прибайкалье. Основное внимание обращено на периоды увлажнения, а следовательно, и повышения уровня Байкала и Хубсугула, независимо от того, к холодным или теплым климатическим периодам голоцена это относилось. Береговая зона с ее аккумулятивными образованиями развивалась в зависимости от колебаний уровня, обусловленного периодами общего увлажнения климата. Обильные эпизодические осадки с частой повторяемостью в замкнутых или полузамкнутых бассейнах аридных зон, вызывающие большие подъемы уровня озер, что создавало картину усиления увлажненности [Базаров, 1986], не могли способствовать созданию серий разновысотных береговых валов, где каждая серия формировалась на протяжении определенного периода, измеряемого десятками лет стояния высоких или низких уровней. Последние сейчас дешифрируются как межваловые понижения, заболоченные (затопленные), по нашему мнению, в результате голоценовой трангрессии.

Если по данным большинства исследователей в период климатического оптимума голоцена было тепло и влажно, а следовательно, стояли высокие уровни, которые в виде пиков зафиксированы на профиле через Мягкую Каргу, то, по-видимому, и другие пики этого и других профилей соответствуют высоким уровням, формировавшимся в аналогичных климатических условиях, которые в голоцене ритмично чередовались с похолоданиями. Последнее показано на схеме климатостратиграфического подразделения Сибири, составленной Е. В. Максимовым [1972]. Эти данные можно сопоставить с натурным профилем (см. рис. 13, а) через поле валов Мягкой Карги, сформировавшихся в голоцене,

Из таблицы, приведенной в работе Е. В. Максимова [1972, с. 175] и составленной с учетом местных условий, следует, что стадии оледенении наступали через каждые 1800-2200 лет, т. е. этот период близок к ритму А. В. Шнитникова[1957]. Сопоставляя таблицу Е. В. Максимова с профилем через Мягкую Каргу (см. рис. 13, а), можно сказать, что стадии похолодания наступали примерно через каждые 1500-2200 лет (в среднем через 1850 лет), т. е. и этот период тоже близок к ритму А.,В. Шнитникова.

Профиль, представленный на рис. 13, а, состоит из двух профилей: I-I и II-II, дополняющих друг друга. Совмещение профилей произведено по высокой серии валов, хорошо опознаваемой на аэроснимках на всем протяжении между ними. Затопленная (опустившаяся) часть валов профиля I-1 дополнена частью профиля II-II по схеме, изображенной на рис. 13, б. Необходимость совмещения профилей вызвана тем, что на профиле II-II нет древних валов, они попали в зону термокарстового опускания около провального оз. Арангатуй, так же как и дистальные концы серий валов профиля I-I. На профиле I-I нет начальных валов. Они размыты или опустились. Только оба профиля вместе составляют полный профиль через Мягкую Каргу - первую голоценовую террасу Байкала. Часть профиля (см. рис. 13, в} через серии доголоценовых валов составлена при помощи крупномасштабной топографической карты. Аналогичные построения сделаны и на части профиля, представленной на рис. 13, а. При сопоставлении натурного и картографического профилей установлено их полное соответствие в пределах точности карты.

Заметим, что при совмещении профилей не учтена разновозрастность, т. е. время, необходимое для формирования (приращения) валов (серий валов) по их длине. Приустьевые части валов моложе дистальных на отрезок времени, близкий к продолжительности многовекового ритма А. В. Шнитникова [1957], т. е. ~2 тыс. лет. По-видимому, в периоды увлажнении климата и повышения уровня процесс удлинения валов происходил быстрее, чем в сухое время при низких уровнях. Ритмический характер колебаний уровня уверенно опознается на профилях по всему полю валов Мягкой Карги.

Мы не ставили перед собой задачу геоморфологическим методом заменить радиоуглеродный или другие более точные методы определения абсолютного возраста. Речь идет только об установлении относительного возраста разных генераций береговых валов с использованием ритмического характера уровненного режима и других морфологических характеристик, определяющих высоты и положение серий валов. Представляется, что таким образом можно определить относительный возраст разных генераций валов с точностью не ниже чем до одного многовекового (1850-летнего) ритма увлажнения климата, а следовательно, и колебаний уровня.

Анализируя профиль, изображенный на рис. 13, а, можно отметить следующее. Климатический оптимум, включающий в себя IV стадию, "окаймленную" двумя интерстадиалами, достаточно уверенно можно выделить на профиле. Плановые очертания, а значит, и количество серий береговых валов сопоставимы с временными отрезками между стадиями. VI-IV. Между этими стадиями закономерность нарушается, что естественно, ибо продолжительность и амплитуда холодных и теплых периодов (ритмов) была различной [Хотинский, 1977, 1989]. В нашем случае это, по-видимому, объясняется тем, что на отрезке времени 1-12 тыс. лет назад в Прибайкалье наблюдались высокие паводки и резкое увеличение стока [Сизиков, 1987]. На увеличение осадков и резких подъемов уровней и разливов рек в Западном Забайкалье 2,7-3,3 тыс. лет назад указывают Д.-Д. Б. Базаров [1986] и И. В. Антощенко-Оленев [1982]. Вследствие этого самые молодые серии береговых валов и современный пляж, по данным А. М. Сизикова [1987], надвинуты на среднеголоценовые осадки (в нашем случае - береговые валы) первой байкальской террасы, что свидетельствует о поднятии уровня в историческое время, зафиксированное берегоформирующими процессами. Последнее достаточно убедительно отражено на натурном профиле на рис. 13, a.

Таким образом, последние 1-3 тыс. лет были богаты событиями как неотектонического, так и климатического характера, что в достаточной мере отражено на рис. 13, а. Трехкратный подъем уровня на Байкале в голоцене и близкая к 1800-летней ритмичность периодов увлажнении, а следовательно, и высоких уровней с меньшей амплитудой, зафиксированные на профиле, согласуются с данными Л. Н. Савиной [1982], полученными в результате палеогеографических исследований для склонов Хамар-Дабана.

Максимумы уровней на профиле периода климатического оптимума ниже, чем во время малого климатического оптимума (МКО), несмотря на то, что в этот период потепление было слабым по сравнению с периодом КО [Ясаманов, 1985, 1989] .Это явление мы объясняем термической инерцией лимноклимата Байкала. Огромная масса вод озера, отличающаяся постоянством низких температур [Ладейщиков, 1971], способствовала замедлению процесса потепления .и увлажнения.

Используя собственные данные по натурному профилю и материалы других исследователей, можно попытаться определить возраст Мягкой Карги. Она сложена либо 250-270, либо более чем 100 береговыми валами, по Г. А. Дмитриеву [1968] и Г. И. Галазию [1967] соответственно. Валы .или их серии формировались при разных уровнях, что хорошо видно на профиле через Мягкую Каргу (см. рис. 13, а), на котором можно достоверно выделить шесть 1500-1800-летних ритмов повышений уровня вследствие повышенной увлажненности климата. Каждый ритм состоит в среднем из шести многовековых наиболее высоких (260-300-летних, по Г. И. Галазию [1967]) циклов. Исходя из этого возраст Мягкой Карги определится в 9-11 тыс. лет, что удовлетворительно согласуется с расчетами Г. И. Галазия [1967] и Г. А. Дмитриева [1968].

По данным определения абсолютного возраста отложений торфяников на участке, непосредственно примыкающем к Мягкой Карге в глубине Чивыркуйского залива, по 14C установлен интервал времени их формирования от 12750±140(ЛГ-135) до 4560 ± 50 (СО АН-1432) лет назад [Мац, 1989]. Первая дата соответствует доголоценовому периоду, в это время уже существовали Чивыркуйский и Баргузинский заливы. Формировались две серии древних валов, соответствующих двум периодам каргинского межледниковья.

Вновь обращаясь к натурному профилю (см. рис. 13, а), можно отметить, что формирование поля валов происходило при общем подъеме уровня в голоцене со скоростью -4 см в 100 лет, на фоне этого подъема были периоды его повышений и понижений, обусловивших развитие серий валов разной высоты. Это следствие ритмических колебаний общей увлажненности [Шнитников, 1957]. Возраст береговой зоны (первой террасы) по 14C [Мац, 1989] и по палеогеографическим данным [Савина, 1982] не превышает 7890 ± 175 (СО АН-581) и 7940 ± 420 лет соответственно. Сюда вписываются данные В. А. Беловой [1985] по торфяникам в дельте р. Безымянной близ пос. Боярского - 2135 ± 75 (КРИЛ-175) и погребенным почвам в песках Курминской бухты Северного Байкала-5900 ± 130 (ИМ-600) и данные, представленные А. С. Ендрихинским (устное сообщение) о возрасте первой террасы в дельте р. Выдриной в 3960 лет. К верхнему голоцену относятся пляжи Байкала и маломощные торфяники, которые датируются в интервале 2700-1800 лет [Мац, Покатилов, 1976; Мац, 1989].

Как видим, даты, полученные на основе анализа по 14С, согласуются с датами, определенными по профилю и представленными на рис. 13*.

(* Когда работа находилась в стадии редактирования, был получен радиоуглеродный возраст валов на одном из участков Мягкой Карги, составляющий 2120 ± 90 лет (ЛУ-2562). На профиле I-I (см. рис. 13, а, б) формирование этих валов происходило 2600 лет назад.).

Аналогичные представления о формировании профиля поля береговых валов в условиях колебаний уровня на фоне его общего подъема можно получить по рис. 14. В этом случае литогидродинамические усл9вия иные, но закономерная ритмичность, аналогичная описанной выше, наблюдается и здесь.

Профиль по длительности формирования является частью представленного на рис. 13, а. На нем нет серии валов, соответствующей времени климатического оптимума, ибо форма начала образовываться после разлома, резко изменившего очертания береговой линии и тем самым создавшего условия для развития аккумулятивной формы в заливе. Последнее произошло в голоцене, после климатического оптимума; Перегиб профиля (на рисунке это показано стрелкой) соответствует времени 1-2 тыс. лет назад, возможно, после малого климатического оптимума, когда в Прибайкалье наблюдались высокие паводки и значительное увеличение стока [Рогозин, Сизиков, 1988], что обусловило поступление дополнительного питания во вдольбереговой поток наносов.