В этом разделе мы постараемся дать характеристику истории образования дельты реки Волги – самой сложной по рельефу дельты реки в мире. Думаю, любой человек, попав в эти края, рано или поздно начнет размышлять о геологических процессах, происходивших здесь и приведших дельту к современному ее виду, когда она представляет собой по сути дела один большой уникальный памятник природы и геологии. Современное состояние дельты не является чем-то застывшим, постоянным, стационарным. Это скорее миг в быстроменяющейся ее жизни. Совсем недавно Каспийское море мелело, уходило вглубь акватории, оставляя после себя обсыхающую поверхность дельты, которая нарастала и продвигалась к югу. С 1978 года наоборот, море стало подниматься. А что будет происходить дальше и когда подъем остановится – ученые пока только предполагают. Причины колебания уровня Каспийского моря по большей части климатические, и сейчас подробно рассматриваться не будут.
Вернемся в прошлое. Для полного охвата картины событий необходимо включить в рассмотрение окружающие явления, то есть контекст. Иначе рассказ превратится в перечисление последовательности трансгрессий и регрессий, мало что говорящих читателю. Первые следы дельты Волги относятся, как нетрудно догадаться, к моменту образования самой Волги (или Палео-Волги) как великой реки. Это, если говорить геологическим языком, ранний плиоцен (вторая эпоха периода, называемого неогеном), примерно 4 – 5 миллионов лет назад. Основной вид континентов к тому времени уже сложился, он в общем близок к современному. В Евразии, там, где сегодня раскинулись степи, процветает фауна саванн со слонами, жирафами, приматами, носорогами, страусами... На юге России существует как горное сооружение Кавказ, от Русской равнины он отделен Понтическим морем. Это по геологическим масштабам времени не так уж и давно, для сравнения – динозавры вымерли около 65 миллионов лет назад. Тогдашнее Понтическое море (включавшее в себя площади современных Черного и Каспийского морей) распалось наконец на части. Каспий того времени, отделившийся от Черноморского бассейна, ушел в глубоководную котловину на юге современного моря. Ученые знают о существовании восточнее современной долины Волги на глубине 300-500 метров от поверхности крупной погребенной долины, врезанной на сотни метров в мел-палеогеновые породы. Поток, который протекал по этой долине, называют Кинель-рекой. Дельта этой реки располагалась далеко к югу, в области котловин Каспийского моря. Именно тогдашняя дельта Волги (или Кинель-реки) образовала известную «продуктивную» (она так названа потому, что содержит нефть) или «балаханскую» толщу – слой осадков. Впервые связь продуктивной толщи и дельты тогдашней Волги предположил и доказал в тридцатых годах двадцатого века геолог Владимир Петрович Батурин. На тот момент это была смелая гипотеза. Считалось само собой разумеющимся, что продуктивная толща целиком образовалась за счет размыва поднимавшегося Кавказского хребта. Батурину удалось показать на основе наличия и в песках продуктивной толщи, и в песках современной дельты Волги минерала дистена, что Волга в то время уходила на юг значительно дальше, чем сейчас, в район Апшеронского полуострова. В дальнейшем его гипотеза нашла блестящее подтверждение.
|
Владимир Петрович Батурин. Фото 1934 г |
Карта конца века продуктивной толщи (по В.П. Батурину). Более интенсивная окраска соответствует границам Каспия того времени. |
Установлено, что дельта Волги, подобно дельтам и других рек, существовала тогда, когда водоприемный водоем – Каспий – понижался или находился в состоянии регрессии, низкого уровня. А в те времена, когда воды моря поднимались, дельта исчезала. Образовывался так называемый эстуарий, когда море проникает по руслу реки далеко вверх.
Такое положение дел сложилось (и не в последний раз) уже довольно скоро по геологическим меркам. Акчагыльский (средний и поздний плиоцен, 3,5 – 1,8 миллионов лет назад) и Апшеронский (начало четвертичного периода, эоплейстоцен, 1,7 – 1 миллион лет назад) бассейны Каспия разливались намного дальше Прикаспийской низменности, и никакой дельты Волги в те геологические века не было.
Время этих морей закончилось. Наступила вторая часть четвертичного периода, плейстоцен (или иногда говорят неоплейстоцен). Однако трансгрессии и регрессии Каспия продолжали сменять друг друга, не достигая размеров Акчагыльской и Апшеронской.
Трансгрессии Каспия. Акчагыльская, апшеронская, позднебакинская, раннехазарская, раннехвалынская, новокаспийская трансгрессии.
Ученым известны в пределах волжской долины, несколько восточнее современного русла, пески так называемых соликамской (500 тысяч лет назад, соответствует бакинскому веку), венедской (400 тысяч лет назад, конец бакинского века) и кривичской (120 тысяч лет назад, соответствует хазарскому веку) речных свит – то есть аллювиальных отложений. Дельты Волги, относящиеся к тем отрезкам времени, то образовывались, то вновь исчезали сначала под водами трансгрессий, потом под осаждавшимися из речных и морских вод отложениями.
Наконец, где-то 20 тысяч лет назад, все былые дельты и даже уже покрывшие их наносы скрылись под мутными водами раннехвалынской трансгрессии Каспия, когда он поднялся на 50 метров выше уровня моря (сегодняшнего мирового океана). В максимуме она залила всю Прикаспийскую низменность до Ергеней и Заволжских Сыртов. За период времени от 20 до 10 тысяч лет назад пески и глины, отложенные тем морем, выровняли былую долину, ставшую морским дном. Устье Волги представляло собой протяженный эстуарий, протянувшийся от Камышина до Жигулевских гор. Дельты и рельеф, оставленные с времени, начиная с раннехвалынского, уже хорошо выражены в современном рельефе и позволяют восстановить события подробно.
В максимум раннехвалынской трансгрессии море заливало всю прикаспийскую низменность. К северу от Камышина подтопленная долина Волги представляла собой узкий протяженный эстуарий, заполненный слабосолеными водами, вытянутый на 500 километров до Самарской Луки.
После краткого понижения раннехвалынский Каспий сменился позднехвалынским (до 0 метров). Когда 7-8 тысяч лет назад это море отступало, образовались два рукава впадавшей в него Волги. Во-первых, это Сарпинско-Даванский рукав, там, где сейчас протягивается цепочка усыхающих озер. Во-вторых, Волго-Ахтубинский, совпадающий с сегодняшней системой Волго-Ахтубы. Море отступало быстро, и в Сарпинско-Даванском рукаве, который располагался более высоко, чем Волго-Ахтуба, успевала образоваться лишь врезанная дельта, когда небольшое количество приносимых рекой наносов аккумулируются только в русле потока, стремительно углублявшегося вслед за отступающим морем. В современном рельефе она осталась в виде системы ветвящихся ложбин у восточного края Ергеней. По-видимому, такое же врезание было характерно и для Волго-Ахтубинского рукава.
Когда уровень позднехвалынского моря начал падать около 9-7 тысяч лет назад, волжская вода сбрасывалась по современной долине Волги (1) и по Сарпинско-Даванской ложбине (2). Разветвление двух гигантских рукавов начиналось у современного Волгограда.
В эту фазу, когда отступало позднехвалынское море, начали возникать бэровские бугры (или бугры Бэра), специфические геоморфологические объекты, характерные для волжской дельты.
Область распространения бэровских бугров имеет своеобразные очертания, на что обратил внимание еще впервые описавший их Карл Бэр. Эта область имеет вид систему вееров.
Главный огромный веер – волжский, вершина которого располагается несколько южнее с. Никольского, а основание охватывает современную дельту Волги и придельтовые области. Второй веер, несколько меньших размеров, протягивается от южной границы Сарпинской ложбины к юго-востоку, к дельте Волги, и здесь сливается с волжским веером. Третий веер, самый южный, имеет наиболее расплывчатые очертания, и бугры в его пределах хорошо выражены лишь у побережья Каспия. Его вершина располагается в области выхода долины Маныча в Прикаспийскую низменность, средняя часть охватывает нижнее течение Кумы, а основание простирается от Волжской придельтовой области почти до дельты Терека.
Что представляют собой бэровские бугры? Наиболее детально изучены бэровские бугры, распространенные к западу от нижней Волги и ее дельты. Они имеют вид грядообразных форм, закономерно чередующихся с межгрядовыми понижениями. Характерно, что гряды ориентированы не беспорядочно, а параллельно друг другу и в одном, преимущественно широтном и субширотном направлении (то есть с востока на запад). Относительная высота бугров колеблется от 6 до 15 метров, увеличиваясь с приближением к берегу Каспийского моря. Ширина бугров изменяется от 150 до 450 м, а длина – от 0,5 до 2 км. Межбугровые понижения обычно шире бугров и достигают 1 км. Близ моря они заняты морскими заливами («ильменями»), а дальше от берега – солеными озерами и солончаками.
Вследствие каких-то до конца еще не понятых, уникальных процессов, то ли на мелководье в условиях специфической обстановки (нагоны с моря и встречное движение воды по протокам), то ли на уже обсохшем дне под воздействием ветров, то ли по неизвестной третьей причине образовалась система широтно и субширотно ориентированных гряд – основ будущих бугров Бэра. Происходило это формирование бугров в довольно короткое время, сотни – несколько тысяч лет. Данные радиоуглеродного датирования определяют время образования бэровских бугров от 10 до 6,5 тысяч лет назад.
Строение бэровских бугров таково, что их происхождение не попадает под простые объяснения. Являясь характерным в одних чертах для какого-то процесса, в других аспектах этому процессу противоречит.
Бэровские бугры сложены, как правило, песками и грубыми супесями желтой, коричневой и буроватой окраски («бэровской толщей») мощностью от 5 до 10 метров. Обломочный материал преимущественно кварцевый, немалая доля приходится на очень мелкий детритус, представленный чешуйками и плиточками шоколадных глин. Встречаются включения и прослои раковинного детритуса, состоящего в основном из обломков хвалынских Didacna и Dreissenia. Нередко в бэровской толще наблюдается тонкая горизонтальная и косая слоистость. По минералогическому составу они приближаются к нижнехвалынским морским осадкам, подстилающим бэровскую толщу и представленным шоколадными глинами. Иными словами, нижнехвалынская толща, выветрившаяся и переработанная ветрами, перемещенная и сконцентрированная в ядрах бугров в результате процессов, о которых пойдет разговор чуть ниже, является телом бугров.
К.М. Бэр, анализируя рельеф бугров, высказал предположение, что они образовались в результате быстрого и «насильственного» стока каспийских вод в направлении от долины Кумы и Маныча к морю. «Уровень Каспийского моря понизился не постепенно, а вдруг. Памятники, свидетельствующие об этом, – бугры», – писал он.
Наиболее убедительны следующие гипотезы, объясняющие происхождение бэровских бугров.
Во-первых, возможно, что линейно вытянутые основания бугров образовались под действием ветров. Действительно, ветер в пустынях способен формировать длинные параллельные гряды, расположенные по направлению ветра. Тогда под действием постоянно дующих ветров широтного направления из оставленных морем нижнехвалынских отложений могли образоваться гряды, впоследствии ставшие буграми.
Во вторых, в специфических условиях верхнехвалынского мелководья, нагонов с моря и встречного движения волжской воды по протокам, также могли образоваться основы бугров – нижнебугровая толща. Об этом говорят углы падения слоев и направления перемещения наносов. Направления перемещения наносов, то есть отложенных ранее и выветрившихся раннехвалынскихтолщ, близки к перпендикулярным по отношению к длинным осям бугров, то есть фактически фронтально со стороны Каспия. Рисунок падения слойков напоминает схему перекрестной слоистости для песчаной гряды в Ливийской пустыне (и других аналогичных образований) для изменяющихся направлений ветра летом и зимой в противоположную сторону. В данном случае вместо переменных ветров выступали, наверное, переменные течения с похожим результатом.
Интересно отметить следующий факт, иллюстрирущий возникновение вытянутых перпендикулярно течению образований. Где-то в начале 90-х в Антарктиде обнаружены мегадюны длиной 100 км и высотой несколько метров. Вытянуты они перпендикулярно направлению ветров. Образование этих мегадюн объясняется существованием стоячих воздушных волн.
В третьих, возможно, образование бэровских бугров связано с перетеканием каспийских вод в позднехвалынскую трансгрессию Каспия по Манычскому проливу. Надо сказать, что в настоящее время общепризнано, что последней трансгрессией Каспия, когда происходил переток вод через Манычский пролив, была ранне- или нижнехвалынская. Перетекания же в позднехвалынскую трансгрессию происходили, согласно этой гипотезе, при прорывах пробки из наносов в дельте Калауса, которая закупоривала манычскую ложбину. Образование структур бэровских бугров становилось возможным при большой турбулентности в потоке и большом количестве влекомых наносов. Осадки, слагающие бугры, характерны для однонаправленных потоков, часто меняющих свою скорость.
Видимо, эти гипотезы в какой-то мере дополняют друг друга, а не конкурируют между собой.
В заключительную регрессию позднехвалынского моря, когда образовывались бэровские бугры, продолжали существовать Волго-Ахтубинская (1) и Сарпинско-Даванская (2) древние долины.
В послехвалынское время уровень моря упал до -50 метров абсолютной высоты (мангышлакская регрессия). Дельта Волги тогда располагалась на осушенном дне Северного Каспия.
Еще ближе к нашему времени Каспий испытал новокаспийскую трансгрессию, примерно 4-5 тысяч лет назад до абсолютных отметок -20 … -22 м. В Волго-Ахтубинской долине располагался мелководный залив – эстуарий. Это время ученые называют первым этапом развития современной дельты (это многорукавная дельта лопастного типа с множеством проток и русел, часто выдвинутых в море и обрамленных приустьевыми косами, отшнуровывающими заливы), которая имеет мало общего с непосредственно предшествующими ей хвалынскими.
Второй этап связан с последующей фазой новокаспийской трансгрессии, которая дошла до -25 м (абсолютных). В верховьях дельты уже существуют основные протоки Волго-Ахтубинской долины, такие как Волга, Бузан, Кигач, Ахтуба. Они наследовали более древние долины стока.
Наконец, на третьем этапе формирования современной дельты образовались долинные элементы рельефа – террасы, русла, острова. Уровень Каспия в целом снижался, достигнув к 1975 году отметок -25 метров. Дельта энергично выдвигалась к югу. Уже по историческим данным восстанавливается нарастание дельты в нашей эре. После низкого положения Каспия с середины V до начала XIV веков уровень его начал подниматься и достиг максимума в конце XVIII – начале XIX в. В восточной части дельты существовали, простираясь до широты Астрахани, два крупных залива – Синее Морцо и Кабанкуль. Они заполнились осадками в середине – конце XIX века.
Нарастание дельты Волги в XIX-XX веках.
В последний период низкого уровня Каспия начался с резкого понижения в конце тридцатых годов 20 века. Морской края дельты выдвинулся в море с 1910 по 1988 годы на 10-50 километров.
Сегодняшнее строение дельты представляется исследователям следующим образом. На периферии дельты, с запада и с востока, находятся подстепные ильмени. Это ландшафты с большим количеством бэровских бугров, которые образуют системы гряд, а между ними находятся либо обсохшие, либо заполненные водой понижения.
Наиболее обширная центральная часть дельты – это зона активного дробления основных русел на рукава и протоки. Здесь сочетаются разновозрастные и разнородные элементы рельефа и ландшафты с разными типами строения. Самый молодой элемент центральной части – низкая пойма, или низменная равнина, прорезанная большим количеством проток и рукавов. Более древняя повышенная дельтовая равнина – участки обсохшей дельты, где расположены селения и сельскохозяйственные угодья. Местами среди плоской поверхности дельтовой равнины возвышаются также бэровские бугры (на которых также расположены поселения), которые кое-где разрезаны руслами волжских проток.
Приморская часть дельты – наиболее молодое сухопутное образование в устье Волги. Это частично подтопленная низменность с постоянно меняющейся границей суши и моря.
Наконец, южнее расположено подводное продолжение дельты - авандельта. Она слабо наклонена к морю и сложеная толщей дельтовых песков.
Новый подъем уровня, происходящий сейчас, начиная с 1978 года, делает ближайшее будущее волжской дельты довольно неясным.
Степной Следопыт
Фотографии бэровских бугров, сделанные автором, можно увидеть на этом сайте в материале О путешествии в дельту Волги.
Использованная литература:
Дельта Волги. А.А. Свиточ. Природа. 1994. №5.
Бэровские бугры - загадка Северного Прикаспия. А.А. Свиточ, Т.С. Клювиткина. Природа. 2004. №2.
Волга, великая и древняя. В.Е. Хаин. Природа. 1995. № 12.
А.И. Спиридонов. Геоморфология Европейской части СССР. М. Высшая школа., 1978 г.