Дельта Волги
Геологические условия | Водный режим | Рельеф | Почвенно-растительный покров | Гидробиология
Рельеф
Современные процессы развития рельефа дельты Волги детально рассмотрены в работе «Геология дельты Волги» (1951. под ред. М. В. Кленовой).
На морском крае дельты ее рукава и протоки продолжаются на взморье неглубокой русловой борозднной, заключенной между двумя боковыми косами. Косы растут главным образом в половодье за счет песчаных выносов реки и несколько переформировываются волною и льдом. Осаждению на них наносов способствует водная и полуводная растительность. Рост кос образует култук — акватории между двумя смежными рукавами, который медленно обмелевает. Концы приустьевых кос соединяются «россыпью» или полукруглым баром. В годы с повышенным стоком (водным и твердым) эта отмель быстро и значительно обмелевает, а русловая бороздина перед нею несколько углубляется. Подпор, вызываемый баром (как водосливом с широким порогом), создавая повышенные горизонты воды между косами, вызывает тенденцию к прорыву потока сквозь косы в смежный култук. Веерообразные прорывы обычны сразу для нескольких проток. Он могут происходить и через пониженные части бара. Расчленившийся рукав создает, таким образом, сеть островков, каждый из которых постепенно повышается и имеет часто тенденцию к образованию ухвостья в виде одной или двух кос, придающих ему временно серповидную, но весьма вытянутую форму. По спаде половодья рукавчики между островами могут углубляться, при возникновении повышенных скоростей течений, в периоды сгонов или спада нагонных вод. Островки наращиваются волнением, а также и благодаря все более развивающейся растительности, содействующей осаждению взвесей, приносимых как речными, так и нагонными водами.
Рис.5. В дельте Волги
Открытые к морю култуки мелеют за счет наносов ериков, прорвавших косы, и за счет мути нагонов, задерживаемой водной растительностью, а также и бризовых волновых наносов. При этом они долго сохраняют наклонное к морю дно. За сравнительно длительный период их жизни весьма велика вероятность впадения в них, в их вершине, какого-либо рукавчика дельты, ерика или ериков. Последние, отдав основную часть взвесей в тростниковой чоне дельты и имея в половодье повышенный уклон, начинают разрабатывать себе русловые бороздины. В условиях затишья от волнения воды мелеющего култука получают тенденцию все более скапливаться в этих подводных руслах, тем более что в последних относительно мало водной растительности, способствующей быстрому обмелению плоского култучного дна. В конце концов, на месте култука образуется несколько плоских островов, разделенных руслами.
Закрытые култуки образуются при впадении в них прорвавшихся сквозь косы ериков; эти ерики, сохранившие свои взвеси до взморья, способствуют отшнуровыванию култука и обращению его в ильмень. При этом глубокие култуки долго сохраняются, постепенно мелея, а мелкие быстро переходят в тростниково-осоковое болото. Образовавшие его ерики могут начать его дренирование, а иногда, обычно после зимы, мелеют и прекращают течение.
Кроме рассмотренных способов образования дельтовой суши, лгачительную роль в этом процессе играют острова, образуемые волною из ракушки и песка, обычно на реликтовой основе прежнего рельефа, и сросшиеся острова наиболее древней части дельты. Дельтовые острова можно подразделить, по происхождению, на аллювиальные, реликтовые и сросшиеся.
Таким образом, геоморфологический ландшафт дельты в общих чертах представляется как сеть из огромного числа рукавов и ериков морского края, омывающих мелкие острова, постепенно укрупняющиеся к вершине дельты, где ряд крупных рукавов разделяет крупные же острова.
В этой сети имеется чрезвычайно тесная связь между характером осадков и формами слагаемого ими рельефа, что М. В. Кленова объединяет общим понятием литоморфогенез (1951). Это значит, что основные типы рельефа являются в то же время определенной формой существования генетических типов отложений.
Для отложений дельты Волги прежде всего характерно либо отсутствие, либо наличие лишь в очень малом количестве песчаных частиц (0,1—1,0 мм). Наиболее часто встречается песок пылеватый, алеврит (0,1—0,05 мм), преобладающий во всех породах, за исключением тяжелых суглинков и глин; более мелкие фракции по большей части скоагулированы в комочки, что и придает осадкам впечатление песчанистости; коагуляции способствует свойственное дельте накопление в осадках СаСО3 и CaSO4. Интересно отметить, что в породах бугров Бэра также преобладает фракция 0,1—0,05 мм (60—75%), что лишний раз подтверждает гипотезу Б. А. Федоровича об их образовании ветром из скоагулированных до размера песчинок глинистых частиц. В механическом составе песков резко преобладает (до 90—95%) алеврит, для легких суглинков характерен «двухвершинный график» с пиками для частиц 0,01 мм и 0,1—0,05 мм, а для глинистых пород—равномерное, постепенное падение процента содержания различных фракций от мелких к крупным. Все пески и большая часть супесей бесструктурны.
Супеси прирусловых валов и осадки полоев имеют тонкую, слоистость: она создается различными по механическому составу осадками, что обусловливает двухвершинный график при анализе этих супесей. Вообще же в шурфах дельтовые отложения обязательно имеют на каждый метр по вертикали 5—10 слоев, мощностью в 1—30 см каждый.
Отложение минеральных частиц происходит наиболее интенсивно на морском крае и примыкающей к нему части взморья. Небольшая мощность слоев отложений в шурфах свидетельствует о быстрой смене условий образования отложений, меняющихся в связи как с продвижением дельты в море, так и с изменениями в ее речной сети.
Идя от взморья к вершине дельты, ее отложения можно подразделить по их происхождению, прежде всего, на морские и аллювиальные. К морским относятся: древние, переотложенные древние (получившиеся развеванием и размывом Бэровских бугров) и современные отложения. К аллювиальным относятся донные дохвалынскне отложения и современный аллювий. Последний слагает дно предустьевого взморья и култуков приморской зоны, приустьевые косы, осередки русловых бороздин и отложения самой дельты: култучных ильменей, русел, русловых кос и осередков, русловых ильменей, прирусловых валов и полоев паводковых разливов.
В результате образуются основные типы элементов рельефа дельты:
а) Русла рукавов, соединяющих их проток и ериков; донные отложения в них песчаные в крупных руслах, супесчаные в ериках.
б) Прирусловые валы высотою до 2 м, всегда насаженные на какой-либо иной элемент рельефа; характерно переслаивание песчаных и глинистых осадков слоями 1 — 10 см, реже 30 сантиметров.
в) Русловая впадина — узкое вытянутое понижение рельефа на месте бывшего потока, на култуке или между буграми Бэра.
г) Русловая равнина, создающаяся после выполнения русловых впадин пюлойными отложениями обычно 1 -2 м мощностью.
д) Култучная равнина — результат заполнения и обсыхания култука — сложена глинистыми и суглинистыми отложениями и одета чехлом слоистых полойных отложений, мощность которого растет от 0,5 м на морском крае до 2,0 м в вершине дельты.
е) Гривы 1 — 2 м высотою — песчаные (с пресноводной фауной) древние прирусловые валы высохших рукавов или супесчаные (с морской фауной) остатки древних морских островов, возвышающиеся над дельтовой равниной.
ж) Култучно - ильменные впадины, образующиеся на месте глубокой части отшнуровавшихся култуков, и руслово - ильменные на месте ильменей — стариц. На них нередок мелкогривистый рельеф прежних прирусловых валов протекавших по ним ериков.
з) Наконец, почти повсюду, особенно в западной части дельты, возвышаются бугры Бэра высотой 5—10 м, сложенные супесями и суглинками, покрывающими их бугровые платформы из шоколадных хвалынских глин. Они имеют шлейфы отложений, образовавшиеся развеванием или размывом. Межбугровые котловины наполнены, где нет русел, переслаивающимися аллювиальными и бугровыми отложениями, либо суглинками, отложившимися в межбугровом ильмене.
Генетическая связь между этими формами рельефа такова. Русла потоков всегда имеют прирусловые валы и по обсыхании превращаются в русловую впадину, которая, заполнившись отложениями, становится русловой равниной: если обсыхает старица, т. е. русловой ильмень, то образуется русловая ильменная впадина. Прирусловые валы, а также косы и осередки выходных участков дают, в зависимости от мощности отложений, гривы или мелкогривистый рельеф. Култук, обсыхая, оставляет на своем месте култучный ильмень, становящийся затем култучной равниной, на которой насажены гривки кос и прирусловых валов ериков.
Дельтовое осадкообразование начинается с появления на морских осадках предустьевого взморья аллювиальных слоев, материал которых поставляется рукавами дельты. Затем на этих слоях, непосредственно перед урезовой линией, начинает формироваться подводный рельеф в виде бороздин, русел, култуков. При этом прежние аллювиальные слои взморья перекрываются то русловыми, то култучными осадками. Русловые осадки создают и острова и приустьевые косы морского края.
Постепенное продвижение в море края дельты создает вхождение в общий рельеф дельтовой равнины этих новообразований рельефа морского края. Внутри дельты разрез на месте бывшего култука обычно показывает морские отложения, перекрытые речными песками предустьевого взморья, затем суглинистые осадки бывшего култука и, наконец, песчано-глинистые полойные отложения. Местами на култучной равнине может быть мелкогривистый рельеф — остатки прирусловых валов потоков, впадавших в култучный водоем. На месте же обмелевших русел будет иной разрез: морские отложения, затем русловые песчаные отложения, перекрытые полойными песчано-глнннстыми осадками, создающими русловую равнину, на которой могут остаться гривы — округлые из островов морского края и удлиненные — из русловых островов и прирусловых валов. Основные черты макрорельефа дельты хорошо иллюстрируются схемой ее районирования (рис. 6).
Рис.6 Районирование дельты р.Волги
1 - западные подстепные ильмени; 2 - восточные подстепные ильмени; 3 - центральная часть дельты: а - верховая, б - средний пониженный участок, в - боковые пониженные участки, г - култучная (приморская) зона.
Гидрохимический режим претерпевает крупные изменения во всей дельте в период половодья. Среднее годовое содержание солей в Волге у Астрахани 200 — 400 мг/л; в половодье оно уменьшается вдвое.
Наибольшие изменения этого режима наблюдаются на взморье (К. И. Иванов, 1948). Здесь в начале весны северо-восточные ветры нагоняют соленую воду, которая подступает почти к морскому краю дельты на востоке и оставляет западнее на взморье лишь узкую полосу почти пресной воды (0,3‰ ) С началом паводка (с конца апреля) пресная вода постепенно оттесняет соленую, в средней части взморья примерно до свала глубин, где через несколько десятков километров соленость достигает уже 12‰. В паводок волжский сток, распространяясь на юго-восток (чему способствует преобладание западных ветров в июне - июле), расширяет зону опреснения примерно на 150 км от морского края дельты. С августа уменьшение расхода Волги и переход преобладающих ветров к восточному направлению сокращают вдвое ширину опресненной зоны и содействуют юго-западному направлению стока волских вод. Осенью и, вероятно, зимой изогалина 2‰ подходит на 20-30 км к морскому краю.
Фронт раздела пресных и соленых сод находится в межень примерно на глубинах порядка 3 м, а в половодье не глубинах порядка 6 метров. В этой полосе преимущественно происходит осаждение органических взвесей, разложение которых на дне понижает количество кислорода. Здесь же, в особенности на свале глубин в штилевую погоду, можно наблюдать устойчивую вертикальную стратификацию (t° и S ‰). Однако вследствие малого количества штилевых дней преобладающим состоянием водных масс в этой зоне является состояние ветрового перемешивания. Горизонтальный градиент солености в этом районе иногда достигает 1‰/1 километр.
Имеются некоторые сведения о режиме ряда гидрохимических элементов на взморье.
Величины рН и О2 (%), уменьшаясь в наводок, достигают наименьших значений и июне, затем возрастают к августу до рН =9 и О2= 110% и вновь падают к осени. Эти величины вообще возрастают в годы с большим развитием фитопланктона. Содержание фосфатов, выносимых рекой, повышается во время половодья, падает к августу вследствие их потребления фитопланктоном и вновь растет осенью; последнее объясняется тем обстоятельством, что осенью замедляется фотосинтез, а внос фосфатов Волгой продолжается, причем одновременно идет их регенерация в связи с распадом органических веществ; последнее происходит и зимою. Значительная часть фосфора, находящегося в мертвом органическом веществе, не успевает минерализоваться в толще воды Северного Каспия и переходит в грунт, где часть его становится не используемой для продукции живого вещества. Нитриты и аммиачный азот увеличиваются количественно с ростом паводка и уменьшаются к августу. Содержание кремнекислоты повышается с апреля по май, к августу падает до наименьших значений вследствие потребления диатомовыми, развитие которых сильнее всего в августе. Осенью содержание кремнекислоты вновь увеличивается вследствие регенерации ее из отмерших организмов и в связи с ослаблением развития фитопланктона.
Наибольшие значения окисляемости приходятся на пик паводка. когда Волга вносит на взморье громадные количества органического вещества как взвешенного, так и растворенного. С удалением от взморья окисляемость понижается, достигая наименьших значений уже на параллели Мангышлака.
И.В. Самойлов. Устья рек. М. Географгиз. 1952 г.