- •Классификация по назначению
- •Классификация по отношению к сфере туриндустрии
- •Тема 2 методы оценки туристских ресурсов
- •Тема 3 трудовые ресурсы в туристской деятельности
- •Тема 4 природные туристские ресурсы. Общая характеристика
- •Поверхностные воды
- •Особо охраняемые природные территории
- •Тема 5 природные ресурсы. Внутриконтинентальные области
- •Тема 6 природные ресурсы побережий
- •Тема 7 этнокультурная среда
- •Типизация языков народов мира
- •Конфессиональная структура населения
- •Тема 8 культурно-исторические памятники и собрания ценностей. Общая характеристика
- •Тема 9 картинные галереи, музеи искусств и древностей
- •Тема 10 Культурно-исторические памятники России
- •Тема 11 Культурно-исторические памятники зарубежной Европы
- •Тема 12
- •Тема 13
- •Тема 14
- •Тема 15
- •Тема 16
- •Тема 17
- •Тема 18
Тема 6 природные ресурсы побережий
Каждый тип берегов, сформировавшийся под воздействием той или другой комбинации факторов, развивается по своим собственным законам. Генетические принципы, которые могут и должны быть положены в основу такой классификации, весьма разнообразны, и мы перечисляем здесь лишь главнейшие из них.
1. Характер работы моря в формировании берега — разрушительная на высоких абразионных берегах, созидательная — на низменных аккумулятивных. Оба эти вида работы могут быть детализированы и дальше. Так, море может разрушать берег чисто механическим воздействием, но морская вода, содержащая в растворе двуокись углерода, может действовать на карбонатные породы берега, также химически обусловливая их коррозию. Аккумуляция в береговой зоне может осуществляться как в результате поперечного к береговой линии перемещения наносов волновой деятельностью, так и путем вдольберегового их переноса.
2. Поведение земной коры: берега поднимающейся суши и бе-•рега суши опускающейся.
3. Эвстатические изменения уровня океана в результате оледенения и стаиваиия материковых льдов, возможно, в результате миграции полюсов.
4. Структурные особенности суши, находящие себе непосредственное выражение в морфологии берега (обусловленные сбросами или затопленные частично морем берега складчатой горной суши) или сказывающиеся в более мелких скульптурных особенностях в результате направляющего влияния структурных элементов-на работу экзогенных факторов. К влияниям структурного фактора относится деление берегов на продольные, поперечные, диагональные, сбросовые, нейтральные.
5. Влияние космического фактора — приливов; следует различать берега морей и океанов с приливами и берега бесприливных морей.
6. Влияния климата как непосредственные (например, формирование береговых дюн), так и проявляющиеся через посредство других компонентов природного ландшафта: через растительность (мангровые заросли тропиков, способствующие нарастанию низменных аккумулятивных берегов), через животный мир (развитие коралловых рифов на берегах тропических морей) или, наконец, через гидросферу (интенсивность волновых движений морской воды, преобладающее направление подхода к берегу волн, возникновение дрейфовых вдольбереговых течений).
7. Фактор времени, определяющий стадию развития того или иного типа берега. Все эти факторы в различных вариантах своего • проявления и в различных сочетаниях друг с другом могут создавать бесконечное морфологическое разнообразие в облике берегов.
Как было уже сказано, классификация, построенная на генетическом принципе, должна отражать уровень наших знаний о-происхождении, динамике и законах развития классифицируемых, объектов. Чем глубже и совершеннее эти знания, тем совершеннее будет и их классификация, тем полнее она будет охватывать. все наблюдающееся в природе их разнообразие. Естественно поэтому, что наиболее ранние попытки создания классификации берегов, основывавшиеся на недостаточных еще знаниях, страдали существенными недостатками: многие встречающиеся формы и типы не находили себе в них места или с одинаковым правом могли: быть помещены в разные части классификации или, наконец,, формы, генезис которых оставался неясным, выделялись по чисто> морфологическим признакам. Так, в одной из ранних классификаций берегов, предложенной в 1901 г. Ф. Рихтгофеном, автор дает три классификации. Первая из них, чисто морфографическая, основывается на форме вертикального поперечного профиля побережья. В этом отношении Рихтгофен различает:
1) крутые берега, обрывающиеся скалистым уступом непосредственно к: морю и без значительного излома профиля продолжающиеся под уровень моря (например, берега фиордов); 2) берега с плоским штрандом и лежащим за ним крутым уступом, до которого, однако, достигает прилив; 3) берега с широкой береговой равниной у подножия крутого обрыва, до которого вода не доходит Даже во время самых высоких приливов: этот тип берегов возникает при отрицательном перемещении береговой линии; 4) низменные берега, сочетание низкой суши и мелкого моря.
Вторая классификация Рихтгофена основывается на структуре (тектонике) суши. По этой классификации выделяются 5 типов:
1) продольные берега; 2) поперечные, диагональные; 3) вогнутые берега по краям бассейнов опускания на внутренней стороне складчатых гор (например, западное побережье Италии); 4) высокие нейтральные берега плато и столовых глыбовых стран (Ост-Индия, Южная Австралия); 5) намывные берега с региональным развитием.
Третья классификация Рихтгофена имеет в виду различный характер и происхождение расчленения берегов под влиянием тех или других взаимодействий воды и суши. Здесь Рихтгофен выделяет следующие главнейшие группы:
А. Типы берегов, являющиеся результатом наступания моря на сушу и вторжения моря в отрицательные элементы ее рельефа:
1) фиордовые берега;
2) далматинский тип;
3) риасовый тип;
4) лиманный тип.
Б. Типы берегов, обусловленные причленение к коренному берегу наносной суши в разных степенях развития:
5) индокитайский тип;
6) лагунный тип;
гвианский тип;
патагонский тип
9) берега с широкой береговой равниной (полоса выступившего из воды при отрицательном перемещении береговой линии морского дна;
выровненные берега.
В. Берега с местным влиянием на их расчленение различных факторов:
11) берега с различными вулканическими образованиями;
12) берега с расчленением, обусловленным неодинаковой твердостью слагающих горных пород;
берега с коралловыми постройками.
Э. Мартонн дает следующую классификацию берегов:
I. Плоские берега (береговые равнины):
1) тип Мэриленда (восточное побережье США);
2) лагунный тип;
3) тип «марэ» побережий Франции или «маршевые» берега Германии и Голландии.
II. Берега складчатых областей:
4) далматинский тип;
5) финистерский тип (западный берег полуострова Бретани);
6) риасовый тип.
III. Берега сбросовых и вулканических областей:
7) берега Греции, южной Италии.
IV. Берега областей прежнего оледенения:
8) фиордовые берега,
9) шхерные берега южной Финляндии.
V. Отдельные острова:
10) вулканические острова (часто с цепочкообразным расположением);
11) коралловые острова.
Наиболее детально разработанную классификацию берегов дал в 1924 г. О. Шлютер. Последний вводит в свою классификацию ряд новых моментов, которые не учитывались в ранее приведенных. Прежде всего он различает берега по степени ингрессии моря. Представим себе, что суша является складчатой зоной, состоящей из ряда параллельных горных цепей и продольных долин, протягивающихся параллельно береговой линии. Если вторжение (ингрессия) моря захватывает только долины в пределах, наружного склона ближайшей к берегу цепи, то Шлютер называет это ингрессией первой степени; если ингрессия проникает через эту передовую цепь в лежащую за ней продольную долину, где головная часть ингрессионной бухты загибается под прямым углом в одну или в обе стороны (молотообразные бухты), тогда можно говорить об ингрессии второй степени; если ингрессия распространяется на ряд цепей — это будет ингрессия третьей степени. Если, наконец, ингрессия захватывает всю складчатую зону во всю ее ширину и проникает в лежащую за ней область с иной структурой, то это Шлютер называет пергрессией. Как частный случай пергрессии можно рассматривать тот, когда по ту сторону складчатой зоны снова простирается море: тогда можно говорить о цепочках островов, разделенных проливами.
С полным основанием Шлютер вводит в свою классификацию как дифференцирующий фактор климат. Мы уже знаем, какое влияние оказывает на расчлененность суши климат, а эта расчлененность находит себе выражение в типе берегов при ингрессии моря. На берегах областей с аридным климатом часто совершенно отсутствуют реки, а следовательно, и дельты. Некоторые типы берегов строго приурочены к определенным климатическим зонам, например коралловые берега — к тропикам, берега с толщами ископаемого льда или представляющие ледяные обрывы материкового ледника — к странам холодного полярного климата.
Наконец, Шлютер учитывает также различное воздействие моря, различия берега с приливами и без приливов.
генетические отношения их типов, их родственные связи в процессе их развития, их стадиальность.
Риасовый тип
Под названием «риа» (па, мн. паз) в северо-западной Испании (Галисия, Астурия) известны глубоко вдающиеся в сушу бухты, постепенно суживающиеся от входа к головной части, иногда ветвящиеся и переходящие выше в речные долины. Бухты эти и представляют затопленные морем при положительном (теократическом) перемещении береговой линии устьевые части эрозионных долин. В связи с таким образованием и глубина риасовых бухт обычно постепенно уменьшается от входа к их головному концу. На побережьях Галисии и Астурии, хорошо изученных рядом исследователей, глубины при входе в устьевые воронки риас достигают иногда 50—70 м, чаще же значительно меньше. Некоторые авторы указывают, что у некоторых риа наблюдается более крутое падение продольного профиля днища, чем выше по течению реки, продолжающей бухту. Это можно объяснить поднятием суши, предшествовавшим ингрессии моря, что должно было вызвать понижение базиса эрозии и глубинную эрозию, постепенно распространявшуюся вверх по долине.
На северо-западных побережьях Пиренейского полуострова, на берегах северо-западной Африки, по берегам Британских островов и в других районах развития риа имеются террасы, располагающиеся в несколько этажей одна над другой. Выделяются чаще всего 5 уровней террас на высотах 2—5 м (нижняя монастырская, по некоторым авторам), 15—20 м (монастырская), 30—35м (тирренская), 55—60 м (милаццкая) и 80—100 м (сицилийская); иногда наблюдаются террасы и еще более высоких уровней — 300м и выше. Выдержанность этих уровней часто в очень удаленных участках побережий разных материков заставляет признать эти террасы результатом эвстатических изменений уровня океана. Однако более старые исследователи Галисийского побережья высказывали мнение, что это побережье, начиная с плиоцена и до настоящего времени, испытывало поднятие. С другой стороны, четвертичное время с его повторными оледенениями и межледниковьями не могло не сопровождаться эвстатическим изменением уровня Мирового океана. Эти колебания уровня, накладываясь на общую тенденцию к поднятию, в зависимости от знака могли или ускорять смещение береговой линии в сторону моря, или, при повышении уровня, компенсировать эффект поднятия, создавая некоторую стабильность береговой линии и сопровождаясь выработкой комплекса соответствующих форм. Сочетанием этих двух процессов могла быть создана система морских террас, из которых каждая более молодая оказывалась несколько сдвинутой в сторону моря. Поднятия уровня моря и его трансгрессии должны совпадать с межледниковьями, когда в океан возвращалась масса воды, изъятая перед тем на оледенение суши. В частности, последняя ингрессия моря в углубленные перед этим понижением базиса эрозии речные долины и образование современных риа должна быть результатом послеледниковой фландрской трансгрессии на берегах Западной Европы. Характерно для берегов Галисии и Астурии, что головные концы риа большей частью не простираются в сторону суши за линию наиболее высокой 100-метровой террасы.
Риасовый тип бухтового берега был выделен под этим названием впервые Ф. Рихтгофеном, который считал этот тип свойственным поперечным возвышенным берегам, но, как указывалось позднее, такая структурная приуроченность для него не обязательна. В частности, западное побережье Галисии, послужившее образцом для этого типа, может быть названо скорее нейтральным, так как в его строении принимают участие главным образом граниты и кристаллические сланцы. Приуроченность риасовых берегов к областям развития гранитов наблюдается довольно часто (п-ов Бретань, Юго-Восточный Китай). О. Шлютер считал риасовый тип свойственным берегам древних остаточных массивов, подвергшихся весьма сильной денудации, выведшей на поверхность глубинные породы. Таким образом, риасовый тип можно было бы охарактеризовать как тип возвышенного ингрессионного берега остаточных массивов и остаточных гор, нормально расчлененных речной эрозией и подвергшихся затем ингрессии моря благодаря либо опусканию суши, либо эвстатическому повышению уровня Мирового океана.
Типичные риасы обнаруживают обычно слабое развитие наносных образований, особенно на атлантических побережьях Европы, подверженных высоким приливам. Впрочем, иногда некоторые бухты второго порядка (затопленные морем устьевые участки притоков главной реки) бывают отделены от основной акватории риа песчаным валом. Встречаются иногда побережья риасового типа и в более поздних стадиях развития. Примером может служить южный берег полуострова Бретань, где острова причленились уже к берегу, бухты отгородились от моря пересыпями и превратились в лагуны. Местами лагуны успели даже нацело заполниться наносами и превратились в марши.
С другой стороны, по берегам риа Западной Европы и, в частности, северо-западной Испании наблюдаются иногда, особенно в их головных участках, невысокие клифы как результат абразионного воздействия моря на берега. Большей частью это лишь небольшие выемки в береговом склоне, так как сила прибоя в этих бухтах сильно ослаблена, а со времени затопления фландрской трансгрессией протекло еще не так много времени.
Риасовые берега имеют широкое распространение. Кроме уже неоднократно упоминавшихся побережий Галисии и Астурии они представлены также на полуострове Бретань, встречаются в южном Корнуолле, южном Уэлсе, южной Ирландии, в Юго-Восточном Китае, Корее; в Африке — в устьях Гамбии, Казаманс и соседних рек, а также между заливами Камерун и бухтой Габон, на Атлантическом побережье США между Нью-Йорком и Вашингтоном; на ряде островов Тихого океана (северо-восток Новой Гвинеи, Новая Каледония и др.); в окрестностях Сиднея.
Далматский тип
Продольный берег молодой складчатой горной страны, образовавшийся при положительном перемещении береговой линии (опускание суши), получил название далматского типа. Он развит на западном побережье Балканского полуострова. Море вторглось во все понижения тектонического горного рельефа Динарских Альп, заполнив продольные синклинальные долины и превратив их в проливы между островами и берегом, или в заливы и бухты; те и другие связаны между собой более короткими поперечными проливами, представляющими либо затопленные поперечные участки речных долин, либо возникшие в местах замыкания отдельных антиклинальных складок. Так получились своеобразные «молотообразные» бухты и полуострова, расширяющиеся в обе стороны на своих оконечностях. Все элементы сильно расчлененного побережья — многочисленные острова всевозможной величины, полуострова, проливы и заливы — все вытянуты своими длинными осями в одном направлении, параллельно общему простиранию берега, достаточно глубоки для плавания и стоянки судов.
Описанный тип берега, без сколько-нибудь заметного развития наносных образований, представляет юную стадию развития. О том, что здесь еще недавно имело место, а быть может еще и продолжается опускание суши или повышение уровня моря, говорит как характер берега, так и наличие таких явлений, как субмаринные источники. О юности далматского типа берега говорит также слабое развитие наносных образований, что, впрочем, может также быть объяснено сильным развитием карста, обусловливающим бедность впадающих здесь рек твердыми наносами.
Более зрелую стадию развития долматского типа берега можно наблюдать на том же западном побережье Балканского полуострова к югу от Шкодера, где, кроме того, берег переходит из продольного в диагональный. Здесь можно наблюдать острова, лричлененные косами к материку, бухты и заливы, отделенные от моря низменными пересыпями и превращенные в лагуны, быстро заполняемые наносами впадающих в них рек и другими наносными образованиями.
Фиордовый тип
Под скандинавским названием «фиорд» подразумеваются глубокие и узкие, далеко проникающие в глубь суши заливы высоких, сложенных из коренных пород, побережий субполярных и полярных широт. Часто такие заливы имеют сложные разветвления или же смежные фиорды соединяются своими ответвлениями, образуя проливы и отчленяя от основной суши фиордовые острова. Классической областью развития многочисленных фиордов являются западные и северо-западные побережья Норвегии. Фиорды имеют крутые, часто отвесные и высокие борта, уходящие с таким же крутым падением под уровень воды залива. Глубина фиордов Норвегии часто достигает многих сотен метров (например, у Согнефьорда 1240 м). Наиболее крупные фиорды побережий СССР — Маточкин Шар (Новая Земля) и Кольский залив, имеют глубины не более 350 м. Глубины фиордов северо-востока России обычно не превышают 100—120 м, и только в бухте Провидения центральная наиболее глубокая впадина имеет глубину 156 м (Каплин [41]). В широких пределах изменяется и длина фиордов: Маточкин Шар имеет протяженность 125 км, залив Лаврентия на Чукотском полуострове — 52 км. Большинство других фиордов вытянуты на 15—30 км, многие фиорды Кольского полуострова и все камчатские не превышают 15 км.
Для многих фиордов характерно чередование вдоль их оси отдельных глубоких впадин и разделяющих их поперечных подводных порогов. Особенно часто такой порог наблюдается в устьевой части залива, отделяя фиорд от открытого океана. О возможном происхождении рельефа дна фиордов будет сказано ниже. На крутых стенах фиордов, часто высоко над уровнем воды, открываются боковые висячие долины, речки и ручьи которых низвергаются в фиорд в виде водопадов иосемитского типа. Эти боковые долины часто имеют отчетливо выраженный корытообразный поперечный профиль. Нередко в них наблюдаются скалистые пороги (ригели), отшлифованные в виде «бараньих лбов» скалистые возвышенности, моренные накопления (холмы и гряды) и подпружен-ные ими озера. На бортах фиордов Норвегии, кроме того, развиты древние береговые линии — абразионные ниши с возвышающимися над ними клифами. Эти береговые линии располагаются в несколько ярусов одна над другой, часто на значительной высоте над уровнем воды, и эта высота возрастает в глубь залива — результат послеледникового сводового поднятия Скандинавии.
Своеобразные черты фиордов еще во второй половине прошлого столетия привлекли внимание исследователей и были причиной оживленной полемики относительно их происхождения. Мнения по этому вопросу сильно расходились. Одни исследователи (Ф. Рихтгофен, А. Пенк, Ф. Нансен) считали фиорды преимущественно эрозионными речными долинами, затопленными морем, другие (А. Рамсэй, Дж. Гейки) приписывали им ледниковое происхождение, третьи (Д. Грегори) рассматривали их в основном как тектонические образования. По мнению Грегори, области высоких широт обоих полушарий, в которых развиты фиордовые заливы, подверглись во время альпийского орогенеза сводовым поднятиям, причем в малопластичных кристаллических породах возникли системы радиальных и концентрических разломов, создавших зоны ослабленной прочности земной коры. В подтверждение тектонической предопределенности фиордов Грегори приводит ряд примеров соответствия отдельных фиордовых заливов и проливов линиям дизъюнктивных нарушений. В атласе Финляндии, изданном Финским географическим обществом еще в 1910 г., помещена карта, показывающая густую сеть разломов, раздробивших территорию Скандинавии, и на ней действительно можно видеть удивительное совпадение линий этих разломов с очертаниями береговых линий, осями фиордов, контурами озер южной Швеции. По-видимому, вдоль этих ослабленных раздроблением зон земной коры разработали свои долины большинство рек Скандинавии, а позднее, в четвертичное время, эти долины были заняты ледниками, углубившими их и придавшими им форму трогов.
Таким образом, фиорды Скандинавии являются образованиями сложного генезиса, обусловленными как тектоническими факторами в виде дизъюнктивных дислокаций, так и деятельностью речной и ледниковой эрозии, продолжавшей их дальнейшую моделировку. Такое происхождение имеют, по-видимому, также фиорды Шотландии и Британской Колумбии.
В то же время, кроме фиордов, тектонически предопределенных, имеются, по-видимому, и фиорды чисто эрозионного происхождения, так как у них не установлено признаков какой-либо приуроченности к линиям разрывных нарушений. Таковы, по исследованиям ряда авторов, многие фиорды побережий Гренландии, Исландии, Шпицбергена. По мнению Г. Альмана, глубокому эрозионному расчленению окраин Гренландии немало способствовал влажный климат третичного времени, а также лито-логический характер слагающих горных пород (глинистые сланцы, песчаники, конгломераты), в которых реки могли формировать узкие и крутостенные долины, превратившиеся при затоплении морем в фиорды.
Что же касается фиордов, предопределенных тектонически, то •они, по мнению некоторых авторов (П. А. Каплин и др.), приурочены преимущественно к массивным и твердым кристаллическим породам, мало пластичным, а потому склонным образовать при сильных динамических напряжениях разрывы и крупные грабены, по которым и разрабатываются долины. Таким образом, возникновение и тектонических, и чисто эрозионных фиордов следует связывать с быстрым поднятием гористых побережий, причем большую роль играли слагающие горные породы. Наиболее интенсивные поднятия происходили в фиордовых областях во время альпийского орогенеза, и к этому времени, по-видимому, следует относить заложение большинства фиордов.
П. А. Каплин указывает, что, несмотря на многие черты внешнего сходства, между эрозионными и тектоническими фиордами имеются и существенные морфологические различия. «Берега эрозионных фиордов обычно сильно расчленены, неровны, изобилуют вторичными бухточками. Напротив, в берега тектонических фиордов боковые эрозионные долины врезаются редко, а береговая линия почти всегда прямолинейна и однородна. В плане тектонические фиорды имеют очертания почти правильных геометрических фигур с прямолинейными бортами.
Эрозионные фиорды часто довольно извилисты, меняют свое направление, их берега сближаются к вершине, к морю же они обычно широко открыты. Новоземельские фиорды, например, как заметил О. Хольтедаль, весьма напоминают по конфигурации эстуарии».
Указанные выше особенности рельефа днищ фиордов естественнее всего объясняются их обработкой долинными ледниками. Именно в продольном профиле тальвегов ледниковых долин чаще всего наблюдаются переуглубленные участки в виде экзарационных впадин и разделяющих их скалистых ригелей. Об интенсивной ледниковой эрозии говорит также сильная переуглубленность главных долин фиордов относительно впадающих в них боковых с их висячими устьями и типичный корытообразный поперечный профиль многих фиордов. Об участии ледников в формировании фиордового типа побережий говорит также их географическое распространение — приуроченность к возвышенным странам высоких широт, подвергавшимся четвертичному оледенению или имеющим ледники еще и в настоящее время. В Северном полушария фиорды не прослеживаются на юг дальше 49° широты, в Южном полушарии они встречаются до 41°.
Учитывая сказанное, можно сделать следующий вывод: хотя первоначальное заложение фиордов могло быть предопределена тектоническими процессами с последующей разработкой деятельностью текучих вод, но и позднейшее оледенение, главным образом в стадии сети долинных ледников, имело немаловажное значение, сообщив этим формам ряд весьма характерных морфологических черт. Само собой разумеется, что это воздействие оледенения на формирование фиордов могло в отдельных случаях проявиться в неодинаковой степени в зависимости от ряда причин: продолжительности и мощности оледенения, относительной «твердости» горных пород, степени их раздробленности и т. д. Нам кажется странным, что П. А. Каплин на основании изучения фиордов Новой Земли пришел к выводу, что фиорды приобрели тро-гообразный поперечный профиль не вследствие ледниковой моделировки, а в результате денудации склонов после ухода ледников. Мы не знаем, что подразумевает П. А. Каплин под «трогообразным» профилем, но у типичных трогов нижние части склонов всегда отличаются большой крутизной, денудация же обычно приводит к выполаживанию склонов. «Ящикообразный» поперечный профиль ряда фиордов Новой Земли, исследованных Каплиным, может, на наш взгляд, являться лишь примером слабого воздействия оледенения на первоначальный эрозионный профиль этих долин.
В указанных выше широтных пределах фиордовый тип берегов имеет большое распространение. В Северном полушарии они, кроме классической страны фиордов — Норвегии — развиты также в западной части Мурманского побережья Кольского полуострова, на Новой Земле, в Исландии, встречаются в Шотландии и Северной Ирландии. Типичные фиордовые берега имеют Гренландия, Лабрадор, Ньюфаундленд, Новая Шотландия, южное побережье Аляски, Британская Колумбия, Баффинова Земля.
В Южном полушарии фиордовые берега развиты в Патагонии, на Огненной Земле, на южном острове Новой Зеландии.
На территории РФ кроме Кольского полуострова и Новой Земли фиорды развиты на Земле Франца-Иосифа, на архипелаге Северной Земли, на Чукотском и Камчатском полуостровах и по окраинам Корякского нагорья.
Лагунный тип
Лагунный тип берегов наблюдается чаще всего на низменных аккумулятивных побережьях с отмелой прибрежной полосой моря. Характерной особенностью этого типа является наличие лагун — водоемов, отделенных от открытого моря узкой и низкой полосой из наносного материала (песка, ракушечного детритуса, галек) — пересыпью или косой, или двумя косами, растущими навстречу одна другой. Это аккумулятивное образование может быть создано в результате поперечного перемещения наносов, т. е. по генезису представляет бар, или же возникает благодаря продольному перемещению продуктов разрушения других участков берега, т. е. является косой. Чаще всего, однако, оба эти процесса одновременно участвуют в образовании пересыпи. Лагуны в разных странах носят особые местные названия: «саунд» на атлантическом побережье США (Эльбемарль Саунд), «гафф» — на Балтийском море, «пруды» — на Лангедокском побережье Франции, «морцы» — на кавказском побережье Каспия и др. Акватория лагуны может представлять залив, глубоко вдающийся в сушу, или затопленную морем при опускании суши устьевую часть долины, и тогда лагуна обычно бывает вытянута своей длинной осью перпендикулярно к внутренней береговой линии. Таковы многие лиманы северо-западного берега Черного моря. В других случаях лагуна может представлять часть широко открытой в сторону моря бухты, отделенную от моря длинной пересыпью, являющейся по существу береговым баром и причленяю-щейся на концах к двум выступающим участкам берега. В этом случае лагуна вытянута большей частью вдоль общего протяжения берега. Пересыпь, замыкающая лагуну, бывает сплошной или прорвана одним или несколькими проливами, соединяющими лагуну с морем.
Лагуна, как правило, мелководна, выстлана на дне осадками, отличающимися рядом особенностей. Это большей частью хорошо отсортированные, очень тонкие по механическому составу илы темной окраски с большим содержанием хемогенных компонентов и органических веществ (главным образом остатков водорослей), нередко пахнущие сероводородом. Обилие хемогенного материала особенно характерно для лагун побережий стран аридного климата, где интенсивное испарение воды создает высокую концентрацию растворенных в воде солей, доходящую часто до полного насыщения и выпадения их кристаллов на дне лагуны. Такой процесс наблюдается, например, в лагуне Кара-Богаз-Гола, где самосадкой образуются кристаллы мирабилита, поваренной соли и других минералов.
В зависимости от того, впадает ли в лагуну достаточно водоносная река или ряд рек, или лагуна не получает притока воды с суши, уровень воды в лагуне может быть выше или ниже уровня в открытом море. В этом случае в прорывающем пересыпь канале могут иметь место течения, направленные из лагуны в морег или наоборот. На лагунных побережьях с высокими приливами в прорывах пересыпи возникают течения, направленные при приливе из моря в лагуну, при отливе — из лагуны в море. Эти переменные и довольно быстрые течения углубляют и расширяют канал, усиленно эродируя рыхлый грунт пересыпи, и откладывают преимущественно песчаный материал при приливе на дне лагуны, при отливе — в море перед пересыпью. Так возникают приливные дельты. Формирующаяся в спокойных и неглубоких водах лагуны дельта обычно отличается большей величиной и неправильным лопастным краем, дельта по морской стороне-пересыпи меньше и имеет выровненный течением наружный край.
Лагуна отличается от открытого моря также особым гидродинамическим режимом. Волны зыби, возникшие под влиянием очень отдаленного шторма, не проникают в лагуну. Здесь создается свой собственный волновой режим в связи с чисто местными ветрами, волны из-за малого разгона отличаются меньшей вели» чиной своих элементов. Мелководность лагун часто находит себе выражение в резком проявлении сгонно-нагонных явлений: при сильных ветрах у одного берега дно лагуны осушается в пределах, широкой полосы, тогда как на противоположной стороне берег столь же значительно затопляется благодаря повышению уровня.
Такие явления наблюдаются, например, на лиманах Таманского полуострова и на Сиваше. О. К. Леонтьев наблюдал ветровую осушку на берегу дельты Терека.
Самостоятельный гидродинамический режим лагун создает и свои особенности перемещения наносов. В. П. Зенкович указывает, что очертания многих лагун полярных и дальневосточных морей усложнены благодаря образованию многочисленных кос второго порядка, которые могут возникать как по внутренней стороне пересыпи, так и на материковом берегу лагуны, если он сложен рыхлыми образованиями. Косы эти бывают ориентированы перпендикулярно или под некоторым углом к длинной оси лагуны. Иногда эти внутрилагунные косы могут полностью перегородить лагуну, которая распадается тогда на цепочку небольших округлых водоемов.
Водообмен между лагуной и открытым морем может происходить не только через каналы в пересыпи, но и путем фильтрации воды через рыхлую массу пересыпи. Кроме того, при сильных штормах прибойный поток разбивающейся волны может иногда переплескиваться через пересыпь в лагуну.
Раньше существовало представление, что образование лагун происходит лишь в условиях поднятия берега или понижения уровня моря. Новейшие наблюдения не подтверждают этого мнения. Лагуны могут возникать как на поднимающихся, так и на опускающихся берегах, и эти движения земной коры могут лишь ускорять или замедлять процесс их становления. Образование лагун может иметь место и при стабильном положении уровня моря. В. П. Зенкович показал на ряде примеров (берега Черного моря, Чукотки, Камчатки), что на опускающихся низменных побережьях лагуна может представлять не отделившийся пересыпью участок моря, но образуется на месте, бывшем ранее сушей. Процесс этот рисуется в следующем виде. По мере погружения низменного побережья береговой вал становится все более мощным и смещается в сторону суши, так как волны при повышении уровня способны перебрасывать рыхлый материал через его гребень. Нарастание вала в вышину постепенно замедляет его перемещение. Пространство суши, примыкающее к валу, оказывается в конце концов ниже моря, тогда как вал еще возвышается над урезом. Фильтрация морских вод через рыхлую массу вала приводит к затоплению этого пространства, превращая его в лагуну.
Интересно отметить еще одну особенность развития лагунного побережья, отмеченную еще в 1919 г. Джонсоном. При повышении уровня моря или при опускании суши пересыпь (бар) имеет тенденцию перемещаться в сторону лагуны, надвигаясь на лагунные отложения и перекрывая их. Такое залегание материала пересыпи на лагунных илистых отложениях наблюдалось при бурениях на современных пересыпях и по берегам СССР, например на Арабатской стрелке, для небольших судов, но для океанских пароходов они недоступны.
Аральский тип
Под названием аральский тип бухтового берега Л. С. Берг выделил низменное восточное побережье Аральского моря, которое ему пришлось наблюдать в 1901 г., в период повышения уровня озера. Последнее затопило при этом часть низменного берега, рельеф которого создавался в предшествовавший период убыли главным образом деятельностью прибойной волны (береговые валы) и ветра (дюнные гряды с долинообразными понижениями между ними, котловины выдувания в песках и пр.). Ниже приводится описание Л. С. Бергом рельефа этого берега и процесс его образования:
«При повышении уровня море, ингрессируя и проникая между выпуклыми формами описанного рельефа, заливает все котловины, превращая их в бухты, а выдающиеся части становятся островами и полуостровами. Вследствие отмеченного выше разнообразия форм рельефа получается столь сильная расчлененность береговой линии, что ее не удается выразить даже на карте большого масштаба.
От каждой бухты или заливчика, словно ветви от дерева, отходят разветвления, протоки «узяки», внедряющиеся в котловины между барханами, как бы насильно пролагая себе путь среди них. Ветер гонит с силой воду в мелких местах то в ту, то в другую сторону и таким образом дает начало течениям, которые сами вырывают и углубляют рытвину, занятую протоком, и распространяют ее внутрь страны. Так образуются длинные и узкие «протоки» — заливы, которые отходят, например, от заливав Аксага, Ушуткуль и др.».
Берг сравнивает этот тип берега со шхерами Финляндии. Подобно тому как шхеры образуются благодаря ингрессии моря в страну, денудированную ледяным покровом, так и восточные берега Аральского моря получили свою конфигурацию вследствие распространения моря по стране, эродированной ветром.
К этому же типу следует, по-видимому, отнести южный берег озера Балхаш, по крайней мере в периоды повышения его уровня.
Лиманный тип
Этот тип берегов имеет генетически много общего с риасовьш типом северо-западной Испании, но характеризуется и некоторыми существенными отличиями от него. В пределах СССР к лиманному типу принадлежат северные берега Черного и Азовского морей. Лиманы — это тоже клиновидные бухты, глубоко вдающиеся в сушу и представляющие затопленные морем устьевые части эрозионных речных долин. Отличие от риас заключается прежде всего в том, что лиманы приурочены не к остаточным массивам, а к нейтральным берегам сравнительно молодой, невысокой столовой страны, сложенной, следовательно, из горизонтально залегающих осадочных пластов. Лиманы имеют, таким образом, невысокие, но иногда сравнительно крутые берега, почти всегда без каких-либо островов. Другой характерной особенностью лиманов Черного и Азовского морей является то, что они приурочены к берегам морей, не имеющих приливов. Там, где на лиманных берегах наблюдаются сильные приливы, приливо-отливные течения поддерживают затопленные устья рек открытыми и даже могут расширять их, придавая им вид эстуариев, как это наблюдается, например, на южном и юго-восточном побережьях Англии. В морях же, не имеющих приливов, впадающая в головную часть лимана река может приносить значительное количество наносов, отлагая их частью в самом лимане, а устья лиманов замыкаются косами и пересыпями, оставляя иногда лишь узкий проток («гирло»), дающий выход из лимана речным водам. Свободный выход в море имеют лишь лиманы, в которые впадают крупные многоводные реки вроде Днестра или Днепра.
В тех лиманах, которые совершенно отделились от моря (лиманы Хаджибейский, Куяльницкий, Тилигульский, оз. Молочное), наблюдается увеличение концентрации солей, доходящее иногда до насыщения (Куяльницкий лиман в 1869 г.). Наряду с осолонением происходит и понижение уровня замкнутых лиманов. Например, уровень того же Куяльницкого лимана стоял в 1860 г. на 5,3 м ниже уровня Черного моря. В зависимости от метеорологических условий уровень замкнутых лиманов и концентрация в нем солей подвержены очень сильным колебаниям .
Выделяемые американскими исследователями берега типа Мэриленда сходны с лиманными, но отличаются от них тем, что их ингрессионные бухты совершенно открыты, не отгорожены от океана никакими косами или пересыпями. Таковы заливы Делавэр и Чесапикский на восточном побережье США. Это состояние может поддерживаться некоторое время или продолжающимся опусканием суши, или же сильными приливо-отливными течениями, как бы постоянно прополаскивающими устье реки.
Маршевый тип
Маршевый тип берегов представляет наиболее позднюю стадию развития берега лагунного типа. Лагуны совершенно заполнились илистыми наносами и превратились в низменные, заливаемые во время приливов пространства маршей или ваттов. Человек, стремясь использовать эти плодородные пространства, предохраняет их от вторжения моря, сооружая по окраинам защитные плотины и дамбы, а также принимает меры к искусственному осушению. В наиболее типичном развитии марши представлены на побережьях Северного моря (Голландия и ФРГ) и местами по берегам Франции.
269
В морфологии многих побережий тропического пояса большую роль играют известковые постройки рифообразующих кораллов. Такие побережья по их своеобразию можно выделить в особый тип под названием коралловых берегов. Кроме того, постройки кораллов образуют множество небольших низких островов, рассеянных на огромных пространствах в океанах и морях тропического пояса. Их удобно рассмотреть в этом же разделе, так как по своему генезису они представляют по существу береговые формы опустившихся под уровень океана островных возвышенностей.
Рифообразующие кораллы представляют колониальные организмы, образующие известковый скелет. Этот скелет, остающийся после отмирания особей, и слагает массу рифа. Кораллы делятся на шести- и восьмилучевые. Рифы образуют преимущественно шестилучевые кораллы, восьмилучевые играют подчиненную роль.
Коралловые постройки представляют своеобразную жизненную среду, в которой находят очень благоприятные условия в отношении убежища и обилия пищи множество других организмов, как ведущих прикрепленный образ жизни, так и свободно перемещающихся. Таковы многочисленные моллюски с толстостенными раковинами, морские ежи, ракообразные, мшанки, известковые губки, известковые водоросли, пестроокрашенные рыбы и пр. Как видно из приведенного перечня, многие из этих организмов также откладывают известь и, следовательно, могут способствовать нарастанию рифа. Особенно большую роль из растительных организмов играют многоклеточные водоросли, принадлежащие к красным (багряным) водорослям. Клетки этих водорослей выделяют как бы чехол из кальцита и магнезита, который, однако, не уничтожает гибкость и подвижность ветвей водоросли, что позволяет им, не ломаясь, выдерживать сильные движения воды в зоне прибоя. Обычно эти карбонатные корки бывают окрашены в красный или розовый цвет. Будучи менее прихотливыми, чем кораллы, литотамниевые хорошо растут в тех местах, где кораллы уже не могут развиваться. Они пышно развиваются в верхней части рифа в приливо-отливной зоне, где могут оставаться живыми во время отлива, смачиваемые лишь брызгами прибоя. Лучше всего литотамниевые чувствуют себя в мелких прозрачных водах, на глубинах, не превышающих 10 м. В лагунах рифов часто встречается также многоклеточная, выделяющая известь зеленая водоросль — халимеда, образующая известковые, ситовидно продырявленные ветви. Халимеды размножаются и растут так быстро, что они буквально оплетают своими ветвями основания коралловых колоний.
Рифообразующие кораллы встречаются только в водах морей, температура которых никогда не опускается ниже 20° (оптимально 25—30°). Такие температурные условия определяют и горизонтальное распространение кораллов, ограничивая его лишь морями тропического пояса. При этом коралловые постройки сильнее и дальше от экватора развиты по восточным берегам материков, омываемых теплыми течениями, и почти отсутствуют у западных берегов, вдоль которых проходят холодные течения. В Северном полушарии граница коралловых рифов проходит через Бермудские острова (около 30° с. ш.), северную часть Красного моря (26—27° с. ш.) и Гавайские острова (20° с. ш.). В Южном полушарии эта граница проходит через Хаутмен (28030' ю. ш.) у западного берега Австралии, остров Лорд-Хау под 31°30' ю. ш. между Австралией и Новой Зеландией.
Большинство рифовых кораллов может жить на глубинах, не превышающих 40 м, и лишь немногие находились на глубинах 60—70 м. Коралловые полипы не выдерживают сколько-нибудь продолжительного пребывания вне воды, поэтому живые части рифа начинаются только от уровня воды при отливе. Далее, кораллы любят чистую и прозрачную хотя и оживленную сильным движением воду. Там, где вода становится мутной, например перед устьями рек, несущих много взвешенных наносов, коралловые постройки обычно прерываются. Нуждаются кораллы и в свете, так как полипы находятся в симбиозе с одним из видов одноклеточных водорослей, для которого необходим свет. Сильно оживленная волновым движением и течениями вода способствует обильному снабжению кораллов пищей в виде планктона и кислородом и потому благоприятствует усиленному росту колоний. Обычно считается, что для первоначального поселения колонии кораллов требуется твердый скалистый грунт. Это справедливо там, где волны и прибой достаточно сильны, чтобы разрушить коралловую постройку в ранней стадии ее развития. Но в спокойных водах лагун Красного моря нередко можно встретить небольшие колонии кораллов, субстратом для которых является песок, так что они могут быть легко сдвинуты с места рукой. По наблюдениям О. К. Леонтьева, есть колониальные кораллы, которые поселяются не только на песчаных и илистых грунтах, но иногда даже на растительном субстрате. Так, у южных берегов Кубы есть формы кораллов, поселяющихся на стеблях морской водоросли (талассии).
Коралловый риф слагается из колоний очень многих видов кораллов, имеющих форму более или менее компактных масс, шарообразных или лепешковидных, или сильно ветвящихся наподобие куста, сплетающихся и сливающихся друг с другом. Между колониями и их ветвями часто остаются разной величины полости и каналы, заполненыые водой и дающие приют и защиту от нападений врагов множеству других животных организмов. Таким образом, риф имеет в общем рыхлое сложение.
Как уже было сказано, кораллы могут возводить свои постройки только до уровня моря при низкой воде. Достигнув последнего, риф может разрастаться только в стороны, средние же его части, к которым затруднен доступ свежей воды и пищи, начинают отмирать и разрушаться. Благодаря разрастанию в стороны отдельные штоки коралловых построек приобретают часто грибообразную форму, начинаясь на дне сравнительно' узким стволом и расширяясь в стороны в верхней части. Такие коралловые образования встречаются, например, у берегов Бразилии. Последние иногда сливаются между собой верхними частями в большие рифовые массивы, покоящиеся внизу, на морском дне, лишь на отдельных колоннах, между которыми протягиваются пещерообразные подводные коридоры.
Риф, поднимающийся со дна моря у самого берега или на некотором расстоянии от него, имеет внутреннюю сторону, обращенную к суше, и внешнюю — к открытому морю. На внешней стороне рифа наблюдается особенно сильный прибой, и здесь риф бывает подвержен сильному разрушению. Отмершие части его отламываются прибоем и в виде известкового щебня и песка набрасываются при всплеске на поверхность рифа; они заполняют пустоты и впадины рыхлой массой, которая, однако, быстро цементируется проникающими в нее водами. Риф, имевший первоначально пещеристое и губчатое строение, превращается таким образом в плотную и компактную известковую породу.
Одновременно с этим процессом происходит также повышение рифа и поднятие его выще уровня моря. Набрасываемый прибоем на поверхность рифа детритусовый материал образует постепенно на его внешней стороне поднимающийся над водой вал. Этот вал часто служит источником кораллового песка, из которого ветер формирует позади вала дюны, которые, однако, быстро цементируются и закрепляются. На образовавшейся таким образом поверхности, местами не покрывающейся водой даже во время высоких приливов, позднее может сформироваться почвенный покров и развиться растительность благодаря заносу морской водой семян и плодов (кокосовая пальма и др.).
По расположению в плане различают три основных типа береговых коралловых сооружений, обусловленных глубиной прибрежной части и крутизной подводного склона: 1) окаймляющие рифы; 2) барьерные рифы и 3) корковые рифы.
Окаймляющий риф образуется в том случае, если подводный склон крут и глубины, на которых могут развиваться кораллы, находятся только у самого берега. Риф тогда как бы наращивает береговой склон, примыкая к коренному берегу вплотную и образуя своим внешним краем береговую линию. Можно выделить две разновидности окаймляющего рифа: 1) рифы, обращенные своим внешним краем к открытому морю и не защищенные от его воздействия никаким другим барьером, и 2) рифы, защищенные барьерным рифом. Не испытывая действия сильного прибоя, такой окаймляющий риф не имеет образованного известковыми водорослями гребня, хотя его внешний край часто почти отвесный. Поверхность защищенного окаймляющего рифа сходна с рифовым плато описываемых ниже атоллов, имеет неровную поверхность, и нередко при низкой воде бывает занята серией небольших озерков или луж. В ряде случаев окаймляющий риф не совсем вплотную примыкает к коренному берегу, а отделяется от него очень неглубоким (0,3—1,5 м) каналом с днищем, покрытым песком или гравием; это так называемый «лодочный канал». Часто такое явление бывает связано с обилием наносов у берега, создающим неблагоприятные условия для роста кораллов. Каналы такого происхождения развиты, например, на восточном берегу Красного моря к северу от Джидда и на северо-западном берегу Мадагаскара.
Барьерный риф представляет вал, поднимающийся со дна моря и идущий параллельно берегу, отделяясь от него каналом или лагуной большей или меньшей ширины. У Большого Барьерного рифа, протягивающегося почти на 2000 км вдоль восточного побережья Австралии, ширина лагуны в среднем 30—50 км. Местами она суживается до 7 км, местами расширяется до 100 и даже 180 км. Глубина рифового канала обычно не превышает 50 м. Австралийский барьерный риф не тянется непрерывно: он слагается из огромного числа отдельных рифовых массивов, располагающихся цепочкой на границе с открытым океаном, а, кроме того, масса отдельных небольших рифов разбросана среди лагуны. Некоторые из этих построек представляют подводные скалы, поверхность которых располагается на глубинах 10—15 м. Такие подводные скалы, весьма затрудняющие плавание судов в районах их развития, представляют ранние стадии развития рифа. Характерно почти полное отсутствие в их образовании участия известковых водорослей. В процессе дальнейшего роста кораллов рифовые скалы достигают уровня воды при отливе, что прекращает их дальнейшее нарастание в высоту за счет жизнедеятельности кораллов. Поверхность постройки теперь находится в иных условиях, чем ее склоны.
Сильное движение воды в зоне прибоя вызывает раздробление известковой породы рифа, обломки перетираются и измельчаются,. превращаясь в коралловый песок, набрасываемый прибоем на поверхность рифа.
Миниатюрные песчаные островки или коралловые отмели в несколько десятков или сотен квадратных метров разбросаны в большом количестве в лагуне Большого Барьерного рифа Австралии. Иногда эти лагунные рифы представляют как бы атоллы в миниатюре, имея кольцевидную форму с лагуной внутри в виде небольшого озерка всего лишь в несколько дециметров или метров глубиной. Такие лагунные рифы весьма обычны в эпиконтинентальных морях Индонезии, в Южно-Китайском море, в районе Антилл,. местами в Красном море, вдоль северо-западного побережья Мадагаскара, в рифовом канале берегов Квинсленда. Обычно эти атоллообразные рифы более высокие с наветренной стороны.
По-видимому, к этой же категории мелководных, лагунных форм следует отнести и те формы, которые в литературе известны-под названием корковых рифов.
Несмотря на интенсивное разрушение отмерших частей рифа на внешней стороне действием прибоя, риф разрастается особенна энергично именно с этой стороны. Это объясняется тем, что сильное движение воды приносит полипам пищу в виде планктона. Благодаря этому внешний край рифа обычно очень крутой, часто даже нависающий, и у барьерных и окаймляющих рифов нередко обрывается к довольно значительным глубинам.
При изменяющихся условиях глубины вдоль одного и того же побережья различные типы рифов могут переходить один в другой. Так, барьерный риф, окаймляющий Новую Каледонию, под. 21° ю. ш. примыкает непосредственно к западному берегу острова и на протяжении 100 км тянется в виде окаймляющего рифа. Подобным же образом Большой Барьерный риф, обрамляющий на севере острова Вити-Леву и Вануа-Леву (Фиджи), на остальном своем протяжении примыкает к обоим островам непосредственно. Иногда окаймляющий риф отделяет от моря бухту, являясь в виде барьерного рифа, как это наблюдается, например, на одной из бухт о. Оау (на Гавайских островах). В Красном море развиты рядом окаймляющие, барьерные и корковые рифы. Последние господствуют в Суэцком заливе; вдоль берега Хиджаза тянется барьерный риф, отделенный от берега каналом в 70 м глубиной, и на противоположном африканском берегу риф имеет характер окаймляющего.
Коренной берег, окаймленный рифами той или другой формы, может быть как низким (например, полуостров Флорида), так и высоким (восточное побережье Австралии, Новая Каледония и. берега многих других островов Тихого океана).
В ряде случаев наблюдается, что береговой склон побережья, сопровождаемого коралловыми постройками, бывает также покрыт последними, расположенными, однако, уже на значительной высоте над уровнем моря. Это будут древние, уже мертвые коралловые рифы, образовавшиеся при ином положении уровня моря и испытавшие с тех пор поднятие. Иногда эти поднятые коралловые рифы образуют как бы несколько этажей или террас, лежащих одна над другой, соответственно нескольким, достаточно длительным стабильным положениям береговой линии. Поднятые коралловые рифы известны почти исключительно на берегах островов: на Больших и Малых Антильских островах (Куба, Ямайка, Барбадос, Подветренные), на южном берегу Явы и др. Часто в этих коралловых известняках наблюдаются карстовые явления: небольшие речки, достигнув прибрежной полосы поднятых коралловых рифов, исчезают с поверхности и достигают моря подземными путями. Наружный край древних рифов местами как бы валообразно приподнят и отгораживает сухие впадины, имеющие сток через пещеры и каналы в известняке. Эти впадины представляют, видимо, не что иное, как осушившиеся при поднятии рифовые каналы и лагуны.
С другой стороны, многие рифы своими морфологическими чертами часто с полной определенностью свидетельствуют о имевшем место и быть может еще продолжающемся опускании дна .моря, на котором кораллы первоначально поселились. Выше уже отмечалось, что не только глубины непосредственно перед внешним краем барьерного рифа, но часто и глубины канала, отделяющего риф от коренного берега, значительно превышают те глубины, на которых кораллы могут развиваться. Совершенно очевидно, что это могло произойти только в результате медленного опускания морского дна, причем нижние части рифа отмирали и превращались просто в коралловый известняк, тогда как верхняя часть рифа, состоящая из живых еще колоний, по мере опускания постоянно наращивала риф до уровня моря. Об опускании свидетельствует в таких случаях и значительная ширина канала, отделяющего риф от берега, а также и сам юный характер коренного берега, часто почти лишенного наносных образований и богатого ингрессионными бухтами и т. д. (берега Австралии, Новой Каледонии).
Атоллы. Рассмотренные до сих пор типы коралловых сооружений только осложняли строение побережий материков и островов, сложенных из пород неорганогенного происхождения. Но в так называемых атоллах коралловые рифы играют уже совершенно самостоятельную роль. Атолл знаменует собой наличие неглубоко лежащей подводной возвышенности, чаще всего подводного вулканического конуса, круто обрывающегося по краям к значительным глубинам. На эту возвышенность насажены коралловые постройки, которые одни только и выдаются из воды в виде кольца низких коралловых островов или в виде сплошного кольцевидного-вала, замыкающего внутреннее водное пространство — лагуну. Это рифовое кольцо собственно и называют атоллом.
Размеры и формы атоллов бывают разнообразны: поперечник их варьирует от 2—3 до нескольких десятков километров. Атолл Суводива в группе Мальдивских островов достигает 217 км в окружности при диаметре до 71 км и состоит из 102 коралловых островков. В группе Маршалловых островов имеются атоллы, достигающие свыше 100 км в диаметре. Форма атолла в плане то более или менее округлая или овальная, то треугольная, четырехугольная или неправильно лопастная или угловатая. У самых маленьких атоллов лагуна иногда отсутствует, заменяясь сухой блюдце-образной впадиной. Если же лагуна развита, то ее глубина всегда незначительная — не более 70—80 м, а у небольших атоллов — несколько метров. Дно лагуны обычно довольно плоское, слегка вогнутое, ровное, обычно сложенное коралловым песком, а ближе к середине — тончайшим известковым илом. В тех случаях, когда рифовое кольцо прорвано в нескольких местах каналами, соединяющими лагуну с открытым морем, глубина лагуны всегда превышает глубину этих каналов. Таким образом, если надводная" часть атолла не сплошная, то подводная часть обычно представляет непрерывный рифовый вал, оконтуривающий край подводной вулканической возвышенности дна моря. Если через широкие каналы внутрь лагуны могут свободно проникать океанические воды» то и в лагуне могут развиваться кораллы, образуя поднимающиеся здесь и там рифовые островки. Отдельные острова, образующие кольцо атолла, сами представляют часто как бы атолл в миниатюре, имея в середине свою собственную лагуну, или представляют неполное кольцо, открываясь в сторону главной лагуны широким каналом. Такие атоллы второго порядка называют атолл он а ми.
В строении и рельефе атоллового кольца наблюдается отчетливо выраженное зональное строение. Можно выделить следующие зональные элементы:
1. Наружный (океанический) склон, круто падающий до значительных глубин в несколько сотен метров. Угол падения нередко превышает 45°, а в верхней части склона, где происходит особенно интенсивное размножение кораллов, он образует часто даже навес.
2. Известково-водорослевый гребень, образующий внешний край поверхности рифа и отчетливо выраженный лишь на наветренной его стороне. Гребень этот представляет наиболее высокую часть рифа и сложен преимущественно известковыми отложениями водорослей. Гребень отсутствует на атоллах морей Индонезии и Красного моря, где никогда не наблюдается столь мощного прибоя, как на атоллах открытого океана. Сила прибоя такова, что она делает риф совершенно недоступным с наветренной стороны, за исключением тех мест, где он прорван каналами. Прибой разрушает постройки кораллов и делает их развитие почти невозможным до глубины 2—3 м. Но водоросль пышно разрастается в таких условиях и, как было уже указано, может оставаться живым выше уровня моря, смачиваемый лишь брызгами. На атолле Бикини в группе Маршалловых островов водорослевый гребень, окрашенный в красный или розовый цвет, напоминает своим несимметричным профилем куэсту и возвышается на 0,6— 1,0 м над рифовым плато, расположенным позади него.
На наружной, наветренной стороне гребня иногда наблюдаются; равноотстоящие борозды и разделяющие их повышения, отсутствующие на подветренной, обращенной в сторону лагуны стороне-гребня. Кроме Маршалловых островов подобные же борозды наблюдаются на атолле Фунафути в группе островов Эллис, на Ра-роиа в группе Туамоту, на Онотоа в островах Гилберта.
3. Рифовое плато лежит позади водорослевого гребня; оно обычно достигает нескольких сотен метров в ширину, имеет неровную поверхность и образовано главным образом мертвыми коралловыми рифами и рифовым детритом, подвергшимся цементации и инкрустированным известковыми водорослями. Иногда плато бывает частично занято и живущими кораллами, которые вблизи водорослевого гребня находят благоприятные жизненные условия обильном снабжении водой со стороны океана. Эти колонии кораллов часто имеют вид микроатоллов — кольцевидной постройки, в которой живые полипы находятся по краям, и эти края немного поднимаются над, центральной частью. Высота микроатоллов обычно всего несколько дециметров, а диаметр изменяется от нескольких дециметров до нескольких метров. На рифовом плато встречаются острова, сложенные коралловым песком.
4. Внутренний склон рифового кольца значительно более пологий, чем внешний склон. Его верхняя часть образована песком, сдутым с островов. На склоне располагаются колонии живых кораллов с плоскими вершинными поверхностями, которые почти, достигают поверхности воды.
5. Лагуна. Дно лагуны иногда плоское и покрыто известковым песком неизвестной мощности. Но из песчаного дна часто выступают крутые клубни живых кораллов. В лагуне Эниветок (Маршалловы острова) Эмери насчитал около 2300 таких колоний.
Атоллы имеют чрезвычайно широкое распространение в пределах тропического пояса Тихого и Индийского океанов. В Индийском океане, между 70 и 100° в. д. атоллы являются господствующей формой островов. К ним принадлежат группы Лаккадивских и Мальдивских островов, острова Чагос и др. В Тихом океане к атоллам относятся все острова Туамоту, Токелау, Феникс, Центральные Полинезийские Спорады, Эллис, Гилберта, Маршалловы, Гавайские острова и многие другие. Как можно видеть, атолловые острова группируются в архипелаги, занимающие обширные пространства. Вне открытого океана настоящие атоллы встречаются редко. Можно отметить их наличие в морях Индонезии, а также несколько типичных атоллов известно в Красном море.
Настоящие атоллы поднимаются всего на несколько метров над уровнем океана, а некоторые даже и вовсе не выступают на поверхность, представляя собой подводные банки. Но наряду с этим есть и такие атоллы, которые несомненно испытали со времени своего образования некоторое поднятие. Они поднимаются на значительно большую высоту над уровнем моря, чем нормальные рифы, их лагуна часто имеет вид сухой впадины с подземным стоком через трещины в рифовом известняке. Примерами поднятых атоллов могут служить многочисленные мелкие островки Центральных Полинезийских Спорад, остров Рождества в Индийском океане (высота 364 м), некоторые из островов Луайоте, остров Эуа (329 м) в архипелаге Тонга и др. Как уже было сказано, на склонах таких поднятых атоллов рифовые известняки располагаются в несколько ярусов, образуя как бы ряд террас. Особый интерес представляют поднятые атоллы для понимания их генезиса, так как размыв рифовых известняков изредка вскрывает их основание, состоящее обычно из вулканических пород. Такие образования намечают ряд переходов к высоким вулканическим островам с современными окаймляющими или барьерными рифами. Такими переходными образованиями являются так называемые почти-атоллы. Примером почти-атолла может служить атолл Трук в группе Каролинских островов, в лагуне которого, достигающей 63 км в поперечнике, поднимается ряд островов вулканического происхождения, один из которых достигает 530 м высоты. На островах Адмиралтейства известен почти-атолл Эрмит с четырьмя вулканическими островами.
Вопрос о происхождении атоллов еще до сравнительно недавнего времени решался исследователями по-разному. В первой половине прошлого столетия спутник русского мореплавателя О. Е. Коцебу И. Ф. Эшшольц высказывал взгляд, что образование атоллов происходит на горных вершинах, поднимающихся со дна океана. Это представление И. Ф. Эшшольца получило дальнейшее развитие во взглядах ряда натуралистов XIX в., которые полагали, что коралловые рифы атоллов своей кольцевидной формой повторяют такую же форму края кратера вулкана, на котором они заложились. С этим мнением не вязался, однако, тот факт, что размеры многих атоллов намного превышают поперечники кратеров известных вулканов земного шара.
Стройная теория образования атоллов была дана в 1842 г. Ч. Дарвином после его наблюдений над строением и жизнью коралловых рифов во время кругосветного путешествия на корабле «Бигль». По Дарвину, фундаментом каждого атолла должен служить остров, чаще всего представляющий вершину вулкана, поднимающегося со дна моря. Поселившиеся по окраинам этого острова кораллы образовали первоначально окаймляющий риф, вплотную примыкавший к берегу. При последовавшем затем медленном опускании дна моря первоначальный остров постепенно погружался и уменьшался в высоте и в поперечнике. По мере погружения рифа кораллы все время надстраивали его до уровня моря, но рост рифа в стороны происходил только на внешней стороне, обращенной к открытому морю. В связи с этим должен был образоваться канал между кольцом рифа и уменьшившимся в размерах островом. Риф превращался таким образом в барьерный. Позднее остров мог совсем исчезнуть под водой, и только риф, постоянно надстраиваемый сверху живыми кораллами, оставался в виде кольца на месте затонувшего острова.
Дарвинова теория происхождения атоллов, развитая и дополненная позднее Д. Дэна, принималась некоторое время всеми безоговорочно и признавалась универсальной. Ее подтверждал тот факт, что под живыми наблюдались мертвые рифы, уходящие на глубины, на которых кораллы жить уже не могут, а также наличие описанных выше почти-атоллов. Однако ряд новых фактов вызвал критику этой теории и заставил усомниться в ее универсальном приложении.
Важным событием второй половины прошлого столетия явилась кругосветная океанографическая экспедиция исследовательского корабля «Челленджер» (1868—1872 гг.). Участник этой экспедиции Д. Мёррей предложил новую теорию происхождения коралловых рифов и атоллов. Согласно этой теории, кольцевые рифы образуются на подводных вулканических возвышенностях, приуроченных к участкам, где дно моря поднимается. Когда вершина этой возвышенности достигнет такой глубины, что на ней могут уже поселиться мелководно-морские донные организмы, здесь начинают накапливаться их известковые скелеты, к которым в изобилии присоединяются также остатки отмирающих планктонных организмов — раковинки фораминифер, птеропод и др. Благодаря этим отложениям поверхность вулканической возвышенности еще больше повышается. Более глубоких мест дна моря известковые осадки обычно не достигают, нацело растворяясь морской водой при опускании. Когда таким путем подводная возвышенность приблизится к уровню моря настолько, что на ней могут поселиться рифообразующие кораллы, последние начинают возводить свои постройки по всему пространству отмели. Однако на внешних краях образовавшегося таким образом рифа кораллы находятся в более благоприятных условиях, получая постоянно свежую воду и обильную пищу, поэтому рост рифа здесь происходит быстрее. Во внутренних частях отмели кораллы скоро начинают отмирать, а известняк отмерших рифов постепенно растворяется морской водой. Таким образом здесь образуется лагуна. На очень маленьких атоллах, как было уже сказано, лагуны может и не быть, так как прибой волн заполняет ее набрасываемыми продуктами разрушения внешних частей рифа. Чем больше размеры атоллов, тем сильнее аккумулятивная деятельность прибоя отстает от растворяющего и эродирующего действия морской воды и тем больше и глубже получается лагуна.
Как видно из сказанного, теория Мёррея, в противоположность теории Дарвина, предполагает относительно очень небольшую мощность кораллового рифового известняка, не превышающую нескольких десятков метров. Как мы увидим ниже, предпринятое на некоторых атоллах бурение в ряде случаев не подтвердило это допущение. Есть в теории Мёррея и другие слабые стороны. Например, возбуждает сомнение возможность образования лагуны растворяющим действием морской воды.
Следует изложить, наконец, г л яцио-эвстатическую теорию рифов, предложенную Р. А. Дэли. Взгляды последнего базируются на том факте, что большое число лагун имеют глубину около 60 м. Уровень днищ этих лагун мыслится названным автором как абразионная поверхность, сформировавшаяся в период четвертичного оледенения, когда уровень Мирового океана был эвстатически понижен вследствие изъятия из него-значительного объема воды, перекочевавшей на сушу в виде мощных толщ льда материковых и горных оледенений. Понижение температуры воды океана во время максимума оледенения в более удаленных от экватора окраинных частях современного ареала распространения кораллов должно было вызвать их отмирание здесь, и они сохранились живыми лишь в немногих «убежищах» (рефугиумах) близ экватора. В послеледниковый период потепления климата и стаивания ледников уровень моря эвстатически поднялся, кораллы распространились из этих убежищ и заняли своими постройками абразионные поверхности времени понижения уровня. Дэли указывает на обширность атоллов и барьерных рифов, которые достигают больших размеров в экваториальных областях, чем в окраинных частях их ареала, и объясняет это большей древностью первых. Он допускает также, что могли играть роль и движения земной коры, но не придает им большого значения.
Как можно было убедиться из изложенного выше, решение вопроса о том, какая из предложенных теорий наиболее отвечает известным фактам, требует в первую очередь определения мощности коралловых известняков, залегающих на вулканическом фундаменте или на толще мелководно-морских осадочных образований. Так, согласно теории Дэли, мощность коралловой формации не может быть больше слоя воды, вернувшейся в океан в результате таяния ледников. С другой стороны, теория опускания (Дарвин, Дэна) требует большой мощности толщи коралловых известняков. Этот вопрос мог быть разрешен лишь путем бурения на атоллах. Впервые такое бурение было осуществлено в 1896—1899 гг. на атолле Фунафути в группе островов Эллис, поднимающихся с глубин 5000 м. При низкой тогда технике бурения удалось пробурить только до глубины 300 м с небольшим, хотя фундамент коралловой формации и не был еще достигнут. Скважина вскрыла коралловые породы, переслаивающиеся с песчаниками, обломками скелетов простейших, раковин двустворок и брюхоногих моллюсков. Наличие коралловых пород на глубинах, превышающих возможность роста кораллов, указывает на опускание рифовой постройки по мере ее нарастания ([68], стр. 18). Это говорило в пользу теории Дарвина.
По исследованиям Вивальда в Индийском океане, понижение температуры поверхностных вод в районе Лаккадивских и Мальдивских островов достигало в период оледенения 8—9°, т. е. температура вод была ниже 18° — предела возможного существования кооаллов.
В более позднее время бурение на рифах и атоллах было проведено во многих районах, и результаты его в большинстве случаев говорят в пользу дарвиновской теории опускания. Так, бурение на Кито Дайто Цима к югу от Японии показало распространение новейших плио-плейстоценовых коралловых известняков до глубины 103 м, т. е. до глубины несколько большей, требуемой эвстатической теорией Дэли. Это бурение, проведенное до глубины 432 м, не достигло фундамента рифовых известняков. Две буровые, заложенные в лагуне Большого Барьерного рифа Квинсленда, показали распространение новейших рифовых известняков до глубин 123 и 145 м. На о. Маратуа к северо-востоку от Борнео (Калимантана) кораллы были до самого конца скважины — до глубины 429 м, на Оагу в группе Гавайских островов — до 319 м, на атолле Бикини в группе Маршалловых островов самая глубокая из четырех скважин прошла 777 м, не достигнув основания коралловой формации. Магнитная съемка на Бикини показала предположительно вулканическое основание атолла на глубинах от 1250 до 3950 м. Все эти факты указывают на значительную величину опускания дна моря. Нельзя, однако, не сказать о Бермудских островах, строение которых обнаруживает согласие с гляцио-эвстати-ческой теорией Дэли. Оказалось, что рифы Бермудов покоятся на платформе на глубине 75 м, а сейсморазведка в 1952 г. показала наличие поверхности выравнивания на этом уровне под всем этим архипелагом.
Вопросы для самоконтроля:
Какие основания используются при классификации берегов?
Какие основные типы берегов вы знаете?
Каково их значение для туризма?
Каковы закономерности размещения основных курортов на побережьях?
В каких типах климата находятся важнейшие морские курорты?