Journal of Geocryology, v.1, 2000

 

М.М.Корейша

доктор географических наук

ОСТРОВ КОЛГУЕВ

   

1. Общие сведения об острове и окружающей его морской акватории

 

Остров Колгуев расположен в южной акватории Баренцева моря между 6845 и 6935 северной широты и 4830 - 5005 восточной долготы. От побережья материка, где расположена Малоземельская тундра, остров отделяется Поморским проливом, ширина которого достигает 75 км. Пролив между Колгуевым и Тиманским берегом не имеет собственного названия, зафиксированного на картах. Его ширина более 100 км. Н.А.Солнцев (1938), ссылаясь на поморскую традицию, считал целесообразным восстановить забытое название этого пролива Тиманский шар. Такое решение кажется нам вполне оправданным как с исторической, так и с географической точки зрения.

Длина Колгуева с севера на юг близка к 90 км, ширина около 70 км, площадь более 4000 км2. Наибольшая абсолютная высота поверхности в средней части острова 181 м.

Остров Колгуев занимает самую мелководную часть акватории Баренцева моря. Восточнее острова эта акватория называется Печорским морем. Глубины моря до 10 м. окружают остров поясом шириной до 5 км. и более. Глубины до 50 м. отмечаются вокруг острова на расстояниях от 15 до 40 км. и более. Наибольшая глубина Тиманского шара достигает всего 55 м.

Колгуев открыт на запад и северо-запад в Баренцево море, что определяет его климат и гидрологические, в том числе ледовые условия окружающей акватории.

Атлантическое Нордкапское течение (одна из ветвей Гольфстрима) разделяется островом на две струи. Основная струя огибает остров с севера, это Колгуевско-Новоземельское течение. Другая струя огибает остров с юга Канинское течение, более слабое, чем первое. Течения с востока, от Югорского шара, по-видимому, имеют место, но они проявляются слабо и только в отдельные периоды в связи с конкретной циркуляционной обстановкой и колебаниями интенсивности западных, основных течений.

Ледовая обстановка в районе острова Колгуев характеризуется большой изменчивостью в зависимости от колебаний интенсивности Атлантического течения и ветрового режима. Тяжёлые морские льды часто скапливаются в мелководной юго-восточной части Баренцева моря между Колгуевым, Новой землёй, Вайгачом и материком. В проливе Тиманский шар льды находятся в постоянном движении в течение всего периода льдообразования и таяния льда, с осени октябрь, ноябрь до лета июнь, июль. На мелях и отмелях вокруг острова наблюдаются многочисленные стамухи (Солнцев, 1938). Навигация возможна в течение четырёх месяцев, с июня по октябрь, но начало и конец навигации в разные годы существенно смещаются от средних дат на более ранние или более поздние сроки.

Солёность морской воды у острова составляет 32-33, что заметно ниже средней для Баренцева моря 35, что связано с поступлением пресных речных вод с материка. Этим же объясняются сезонные колебания солёности, большей в зимнее время и меньшей в летнее (Атлас , 1985).

Температура морской воды вблизи острова в летнее время достигает 4,07,5, в зимнее время близка к 0, но может быть и значительно ниже (в соответствии с солёностью). Придонные слои воды в зависимости от солёности могут иметь среднюю годовую температуру от 1,2 до 1,9.

Заканчивая данный общий раздел и переходя к следующим разделам, посвящённым отдельным компонентам природы, необходимо сделать следующее отступление.

Автор использовал наряду с последними литературными источниками работу Н.А.Солнцева 1938 года, Остров Колгуев. Результаты Колгуевской географической экспедиции 1934 года, собранные, обработанные и дополненные материалами других публикаций того времени Н.А.Солнцевым представляются не устаревшими до настоящего времени. Главное, что отличает это исследование, комплексный, синтетический подход этого известного географа к региональному описанию природы. Многие наблюдения Н.А.Солнцева имеют самостоятельную ценность, но важнее то, что ему удалось нарисовать достаточно полную картину природы острова Колгуев. В современной литературе, посвящённой острову, мы подобной картины не найдём.

Разумеется, некоторые фактические данные, выводы и представления Н.А.Солнцева нуждаются в уточнениях или дополнениях, которые и будут одной из задач нашего исследования.

Природа острова Колгуев за 65 лет, прошедших от исследования экспедиции1934 года, претерпела исторически неизбежные изменения. В особенности это касается флоры и фауны. Здесь открывается поле для анализа эволюции природы за время, прошедшее с 1934 года.

 

2. Климатические условия

 

Климат острова Колгуев можно охарактеризовать по данным двух метеостанций: Бугрино на юге  и Колгуев северный на севере. В справочнике по климату СССР (1965, 1967, 1968) климатические элементы приведены к многолетнему ряду. Сравнение с данными ежегодников по периоду после 60-х годов показало, что существенных изменений средних значений отдельных метеоэлементов за эти годы не произошло.  Некоторые характеристики климата заимствованы и из более ранних источников (Климатический справочник, 1959).

 

2.1.Атмосферная циркуляция. Ветровой режим

Общие региональные условия атмосферной циркуляции северо-востока Европейской части России подвержены своеобразной местной трансформации, определённой географическим положением острова Колгуев в Баренцевом море. Климат острова отличается от более южных районов Малоземельской тундры значительно меньшей степенью континентальности, амплитуда средних месячных температур всего около 20 (см. табл. 1).

Основные макроциркуляционные процессы формируются под воздействием барических областей в северной части Атлантического океана: Исландского минимума и Арктического максимума. В холодный период года с октября по март преобладают западные и юго-западные воздушные течения. Они могут быть потоками относительно тёплого воздуха, формирующегося над Атлантикой, или более холодного воздуха с территории севера Европы. Интересно, что в небольшом по площади районе острова Колгуев эти воздушные течения испытывают определённые изменения. Заметно отличается повторяемость направлений ветра в зимнее время по данным метеостанции Колгуев северный и Бугрино (юг острова). На севере ветер западного румба реже, чем на юге, а ветер южного румба по повторяемости ближе к юго-западному. В тёплый период года, с мая по сентябрь, район острова находится под воздействием пониженного давления над континентом и повышенного над Баренцевым морем. Увеличивается повторяемость ветров северного направления, несколько большая на севере острова, чем на юге. В годовом выводе наибольшее различие в повторяемости ветра м/с Колгуев сев. И м/с Бугрино отмечается для южного румба, первая 16%, вторая 9%. Заметна разница между этими метеостанциями и по скорости ветра. Все месяцы года на севере острова средняя скорость ветра больше, чем на юге, средняя годовая скорость ветра на метеостанции Колгуев сев. 7,9 м/сек, Бугрино 6,5 м/сек.

Максимальные скорости ветра достигают 30 м /сек, порывы до 40 м/сек.

Среднее число дней с сильным ветром, более 15 м/сек, составляет по м/с Колгуев сев. 78, м/с Бугрино 37, наибольшее число дней с сильным ветром, соответственно 156 и 61.

Метели за период с октября по май отмечаются на обеих метеостанциях в среднем 95 дней в году. Метели возможны в июне и сентябре.

 

2.2. Солнечная радиация, облачность, туманы

Значительная облачность на острове в течение всех месяцев года определяет соотношение рассеянной, прямой и суммарной радиации.

Прямая радиация равна в среднем всего 26,3 ккал/см2*год, (112,7 КДж) т.е. 35% суммарной, а рассеянная радиация 48,0 ккал/см2*год, (201 КДж) т.е. 65%.

На м/с Колгуев в среднем отмечается 79 дней с туманом, Бугрино 73 дня с туманом; в отдельные годы число дней с туманом более 100.

 

2.3. Температура воздуха и почвы

Выше уже отмечалось, что остров Колгуев отличается пониженной по сравнению с Малоземельской тундрой степенью континентальности, точнее следует говорить о северном варианте морского климата. Но не только этим характерен климат острова, здесь и средняя годовая температура воздуха выше, чем на материке на тех же широтах, причём значительно.

Температура воздуха средняя за год по данным м/с Колгуев северный минус 2,9, м/с Бугрино минус 3,2 (см. табл.1), в то время как много южнее в Нарьян-Маре минус3,5.

Значительны местные межгодовые колебания температуры воздуха, связанные с режимом морских течений и ледовитости окружающих остров акваторий. Метеоданные по м/с Бугрино за период 1926-1933 гг. близки к приведённым за период до 60-х годов. (Справочник по климату, 1965, 1967, 1968). Средняя годовая температура одна и та же - -3,2. Потепление периода 40-х 50-х годов почти не проявлено. Единственное отличие периода 1926-1933 гг. это самый холодный месяц март, -13,8, по приведённым данным до 60-х годов это февраль, -13,2. Впрочем, обычно температуры февраля и марта 

близки, заметно теплее январь и декабрь. Такое соотношение зимних температур и то, что самый тёплый месяц чаще всего август признаки морского климата.

Абсолютный минимум температуры воздуха был зафиксирован на м/с Бугрино 43, Колгуев сев. 42. Абсолютный максимум: Бугрино +29, Колгуев сев. +30.

Интересно сравнить данные о температуре почвы и воздуха (см. табл. 1 и 2). Амплитуда температуры почвы на 3-4 больше, чем воздуха за счёт более высокой летней и более низкой зимней температуры.   

 

Таблица 1. Средняя месячная и средняя годовая температура воздуха на острове Колгуев

тео-ста

Месяц, год

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Год

Колгуев

сев.

-10,6

-12,6

-11,6

-6,7

-2,2

2,2

6,7

7,5

4,7

0,1

-4,1

-7,8

-2,9

Бугрино

-11,4

-13,2

-13,0

-7,2

-2,1

2,6

7,6

7,8

4,9

-0,3

-4,8

-8,9

-3,2

Таблица 2. Температура поверхности почвы по данным м/с Колгуев сев. и Бугрино

 

е

Месяц, год

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Год

Колгуев

сев.

-11

-13

-12

-6

0

5

9

9

5

0

-5

-8

-2

Бугрино

-12

-14

-13

-7

-1

5

10

9

5

-1

-5

-9

-3

 

2.1. Атмосферные осадки. Снежный покров. Метереологические явления

 

Количество атмосферных осадков на острове Колгуев достигает 300-400 мм. в год, 2/3 осадков приходится на зимний период. По данным метеостанции Бугрино за 1926-1933 гг. средняя сумма атмосферных осадков составила всего 262 мм. (без поправки осадкомера).

Устойчивый снежный покров устанавливается на острове в начале ноября, этот же срок установление устойчивого мороза. Разрушение снежного покрова происходит в конце мая. Наиболее интенсивное снегонакопление в первые месяцы зимы. Максимальная высота снежного покрова достигается в конце марта, начале апреля. Высота снежного покрова в зависимости от рельефа и растительности испытывает весьма значительные колебания, от 0,1-0,2 м. На открытых поверхностях водоразделов, вершинах холмов, до 3-4 м. в оврагах, впадинах, у обрывов надпойменных и морских террас. При максимальных высотах снежного покрова (до 3 м. и более) большую часть лета сохраняются снежники, наиболее крупные из них перелетовывают, могут быть и многолетние снежники (2-3 года и более). Сохранность снежников регулируется, конечно, не только рельефом, но и летней температурой в тёплые летние сезоны снежников меньше, чем в холодные.

Как известно, в зоне тундры редки грозы. На севере острова Колгуев отмечается в среднем две грозы в год и наибольшее число гроз восемь, на юге (м/с Бугрино) среднее число гроз пять, наибольшее 12. Большая редкость на Колгуеве град один раз в несколько лет. Систематических наблюдений за изморозью, инеем, гололёдом на метеостанциях острова не велось, но эти явления отмечались неоднократно.

 

3. Рельеф, гидрография, ландшафт

 

При самом общем взгляде на рельеф острова Колгуев легко выделяются три основные его элемента, что было отмечено ещё Н.А.Солнцевым (1938). Этим трём элементам, низкой морской террасе (лапта), высоким террасам и холмам (гора) и лайде, с примыкающими к ней пляжами, косами, соответствуют определённые тундровые ландшафты, о чём кратко будет сказано далее.

Первый элемент представлен на юге острова широкой, до 15 км, морской террасой (первая, 1), высотой от 8 до 20 м, имеющей пологий уклон к берегу моря. Эта терраса имеет местное название Большая лапта. На севере острова та же терраса, но небольшая по площади носит название Гусиная лапта. Название неслучайное, гусей на острове в летнее время действительно очень много. Возраст террасы лапты, по-видимому, голоценовый.

Происхождение народного географического термина лапта связывается с ненецким языком поле, или с коми языком, лабда сырое место в долине реки, поросшее кустарником. Э.М.Мурзаев, отмечая общепермское происхождение термина, пишет также, что это слово известно (по Далю) и в русских говорах (1984). В общем, термин лапта отражает следующие понятия: долина, равнина, низина, низменность, ровное моховое пастбище; приморская болотистая местность, покрытая маленькими озёрами (Мурзаев, 1984; Солнцев, 1938). Близкое по смыслу значение термина лапта даётся Ф.Н.Мильковым (1970). Лапта - плоская приморская низменность на побережье Баренцева моря в Малоземельской и большеземельской тундре. Значительная часть лапты, - как отмечает Ф.Н.Мильков, - покрыта плоскобугристыми и осоково-гипновыми болотами. Поверхность лапты испещрена множеством мелких и крупных озёр небольшой глубины. (1970, стр.224).

Центральная часть острова  с холмистым рельефом также имеет местное название гора. Отдельные холмы называют здесь сопками. Гора представляет собой второй крупный элемент рельефа. Но, разумеется, это не единый геоморфологический уровень, а несколько. Большую часть поверхности горы занимают морские террасы: вторая (2), высотой 30-50 м. и третья (3) 50-75 м. По-видимому, эти террасы имеют верхнеплейстоценовый возраст. Над поверхностью террас возвышаются многочисленные холмы и бугры самых различных форм и размеров. Абсолютная высота самых крупных холмов сопок достигает 100-180 м, относительная, - над окружающей поверхностью, до 50-70 м.

Водораздельные гряды с холмистым рельефом, вероятно, связаны с верхнеплейстоценовым оледенением. Отдельные холмы, особенно продолговатой формы, могут быть по происхождению мореной. Но форма холмов (не только сложенных мореной) часто связано с действием эрозии и, вероятно, термоэрозии. На юге горы некоторые холмы напоминают камы или озы, но об их строении мало данных. Многие холмы и бугры, очевидно, чисто эрозионного генезиса на основе морских и ледовоморских отложений.

Некоторые бугры правильной, округлой в плане формы, сложенные переслаиванием песков и глинистых отложений (супеси, суглинки) не нашли у Н.А.Солнцева объяснения своего генезиса (1938). Однако этот внимательный исследователь заметил, что падение слоистости слагающих бугры пород всегда от центра к периферии. Такие условия залегания отложений характерны для крупных многолетних бугров пучения.

Наиболее интересно и наиболее убедительно объяснение Н.А.Солнцевым серпообразной формы некоторых холмов сопок. Обратив внимание на ориентировку серпообразной выемки в холме с северной стороны, где долгое время сохраняется снежник, и саму форму выемки, напоминающую ледниковый кар, а, также наблюдая современные процессы по краям снежников, Н.А.Солнцев пришёл к выводу о значительной активности нивации на острове Колгуев (1938, 1949).

Сравнивая рельеф острова Колгуев с рельефом Малоземельской и Большеземельской тундры, острова Вайгач и южного острова Новой земли, бросается в глаза заметное своеобразие первого. Загадки рельефа острова, также как и его новейшей геологической истории (см. раздел 4) не находят однозначного решения, что связано как с недостатком фактического материала, так и с мало результативной дискуссией между маринистами и гляциалистами.

  В последнее время на северо-востоке острова выделяют 4  морскую террасу высотой 80-100 м, т.е. уже на уровне, близком к высоте холмов на 2 и 3 террасах. Возраст этой террасы достоверно не установлен. Вероятно он старше верхнего плейстоцена (Суходольский, 1982). Плоская поверхность этой террасы осложнена отдельными холмами, диаметром до 1,5 км, расчленена ложбинами, глубина вреза до 15 м. По сравнению с более низкими уровнями здесь меньше озёр, меньше и степень заболоченности.

Ландшафт высоких морских террас (2,3,4) представлен типичной тундрой: травяно-кустарничко-моховая и кустарничко-кочкарно-пушициевая растительность. В понижениях осоково-гипновые болота, осоково-пушициево-сфагновые ассоциации (мезотрофные болота). Холмистые водораздельные гряды заняты мохово-лишайниковой тундрой с низкорослым кустарничковым ярусом и пятнистой тундрой. Типичная кустарниковая тундра, преимущественно заросли ивы окаймляет южный край горы на границе с лаптой, полосой до 2 км. и шире (Солнцев, 1938; Физико-географ.Атлас, 1964; Атлас Арктики, 1985).

На севере острова, на лапте (1 морская терраса) распространены травяно-гипновые болота, на юге на том же уровне травяно-кустарничковые, гипново-лишайниковые, полигональные и плоскобугристые болота.

Третий основной элемент рельефа острова включает высокую (6 м.) и низкую (1 м.) лайду. К этому же уровню относятся пляжи, косы и, по-видимому, так называемые кошки - низкие небольшие островки, лишённые растительности. Вдоль южного берега острова на расстоянии около 8-10 км. от него тянутся в широтном направлении Кривачьи или Плоские кошки. Между ними и берегом расположена мелководная губа Ременка. Восточное побережье также окружено широким поясом песчаных кошек, которые переходят в лайду, причленяющуюся к коренному берегу. К востоку от этих кошек, как пишет Н.А.Солнцев, на карте северного края (1934 года, издана в Архангельске) показан маленький островок Яптик. По-видимому, это не что иное как спина такой же растущей кошки (Солнцев,1938, стр.206). Формирование кошек определяется рядом взаимосвязанных экзогенных процессов. Не следует исключать также и тектонический режим острова и его периферии (Колгуевское поднятие, см. раздел 5). Основным рельефообразующим процессом в формировании кошек считается аккумуляция дисперсных отложений, главным образом, песков, под прямым действием морских течений западного направления, огибающих остров с юга и северо-востока. Северные, западные берега и северная часть восточного берега острова термоабразионные, абразионные, участки абразионного берега есть и на южном побережье. Но на восточном и южном побережьях заметно больше, чем на западном, аккумулятивных форм рельефа. Здесь развиты лайда, песчаные косы и кошки. Сама форма острова и характер его берегов (отсутствие заливов, бухт, полуостровов) указывает на преобладание абразионных процессов. Как правильно отмечал ещё Н.А.Солнцев, остров Колгуев сложен легко разрушаемыми породами. Термоабразия по прямым измерениям на западном берегу острова достигает 6,5 м/год (Арэ, 1980).

Несомненно, в аккумуляции материала в прибрежной зоне акватории не меньшую, чем абразия, роль играет вынос осадков реками, впадающими в море у южного и восточного берегов. Материал, поставляемый реками и абразией, откладывается уже под действием морских течений.

Можно предположить, что в формировании мелей и кошек вокруг острова принимает участие и остаточный абразионный рельеф, неровности которого, после разрушения основного массива пород, обусловлены составом и льдистостью размываемых отложений.

В работе Н.А.Солнцева показано на карте смещение основного водораздела Колгуева к его западному берегу, так что площадь бассейнов рек восточного и южного берегов в два раза больше, чем западного и северного (1938). Такое отношение совершенно справедливо отнесено Н.А.Солнцевым к более интенсивной абразии западного берега. В другой работе этот исследователь пишет о некоторых островах в Печорском море, исчезнувших за счёт абразии и термоабразии в историческое время (1949). Несмотря на некоторые сомнения, высказывавшиеся неоднократно по поводу этих островов (их координат и других приметных особенностях), нельзя отрицать правильность выводов Н.А.Солнцева в общем виде, касающихся самой проблемы потери площади арктической и субарктической суши за счёт абразионных процессов и связанных с ними термокарста и термоэрозии. Н.А.Солнцев указывает на так называемую Землю Виллоуби, открытую в 1553 г. и после не обнаруженную, остров Витсена, открытый в 1688 году в 25 милях к северу-востоку от острова Колгуев и впоследствии также не обнаруженный. Остров Скобка, показанный в старинной поморской рукописной лоции в юго-восточной части Печорского моря между устьем Печоры и Новой Землёй, также не найден в наше время. То, что остров Колгуев ранее простирался намного дальше на запад, о чём свидетельствуют приведённые выше сведения, кажется очевидным. Что касается предсказания Н.А.Солнцева о такой же судьбе Колгуева, как и небольших островов в Печорском море, то оно справедливо только для очень отдалённой исторической перспективы, измеряемой геологическим временем. При существующих сейчас размерах и высоте острова, темпы абразии берегов, в ближайшей исторической перспективе (несколько столетий), остров Колгуев конечно сохранится. Но, разумеется, потеря площади даже за 10-20 лет за счёт абразии берегов представляется значительной.

На острове развиты типичные тундровые почвы умеренно-континентальной Северо-Европейской провинции: тундровые глеевые, иллювиально-гумусовые, надмерзлотно- и контактно-глеевые, болотно-тундровые и болотные почвы. На севере и в центре острова преобладают тундровые иллювиально-гумусовые (подбуры) и сухоторфянистые (сухоторфянистые подбуры), а также пучинно-бугорковый комплекс. На юге острова болотные почвы, низинные глеевые, комплекс плоскобугристых торфяников; торфяно-глеевые, торфянисто-глеевые почвы, низинно-бугорковый комплекс; бугорково-глеевые, глееватые, сухоторфянистые (Атлас Арктики, 1985).

Сложная полигональная структура почв острова связана с процессами морозобойного растрескивания, современными и времени последнего похолодания климата (после голоценового оптимума).

Несколько слов надо сказать о реках и озёрах острова. Густая гидрографическая сеть представлена многочисленными реками и ручьями. Большое количество озёр, преимущественно небольших, расположено на всех уровнях, но больше всего на лайде и 1 морской террасе (лапте).

Сложный рельеф центральной части острова (гора) в значительной степени обусловлен речной эрозией и овражной термоэрозией. Здесь значителен врез русел рек, вплоть до каньонообразных участков долин, пойма и надпойменные террасы развиты фрагментарны, часто не выражены в рельефе. На низких морских террасах реки сильно меандрируют. В нижнем течении рек вблизи побережья долины расширяются. Хорошо выраженные пойма и 1 надпойменная терраса плавно переходят в лайду и 1 морскую террасу.

Самая крупная река острова Песчанка имеет длину 75 км, её долина в среднем течении имеет корытообразную форму. Самый крупный приток Песчанки река Ельцова-Тарка в среднем течении протекает в долине каньонообразного облика. Другие относительно крупные реки: Бугрянка, Губистая, Великая, Васькина, Большая Паарков. На крупных реках выделяются две надпойменные террасы высотой: первая 7-10 м. и вторая 12-15 м, - очевидно голоценового возраста. Высокая надпойменная терраса на реке Ельцова-Тарка, до 25 км, может быть и старше голоцена.

Абразионный тип морских террас острова затрудняет их сопоставление с возрастом речных террас, очевидно последние моложе морских уровней, в которые вложены.

Среди многочисленных небольших озёр острова, в особенности на морских террасах и лайде, выделяются несколько крупных: озеро Песчаное, длиной до 10 км, шириной 2 км; оз. Кривое 2 на 1,5 км, крупное озеро Солоно на лайде восточного берега, длиной около 13 км, оно имеет солоноватую воду. Происхождение озёр преимущественно старичное и термокарстовое.

 

4. Геологическое строение

 

Остров Колгуев расположен на северной периферии Печорской эпибайкальской, рифейской плиты, примыкающей к Русской платформе. От неё он отделён Канинско-Тиманской складчатой областью на юго-западе и Пайхойско-Новоземельской на юго-востоке (Атлас океанов, 1980; Инж. Геология, 1990).  Печорскую плиту как надпорядковую тектоническую структуру часто отождествляют с Печорской синеклизой. (Суходольский, 1982). Точнее последняя структура - в составе плиты. Эта структура в районе острова Колгуев отличается большой тектонической активностью, характер тектоники блоковый. Осадочный чехол по геофизическим данным имеет мощность около 6 км.

Складчатый фундамент синеклизы представлен породами позднепротерозойского (рифейско-вендского) комплекса: метаморфизованные вулканогенно-осадочные толщи, прорванные интрузиями. В осадочном чехле выделяются два структурных яруса.

Нижний структурный ярус осадочного чехла мощностью до 1500 м. представлен слабо дислоцированными терригенными породами верхней перми и нижнего триаса: песчаники, алевролиты (краноцветы). На юге острова вблизи Бугрина есть выход пород очевидно нижнего структурного яруса. По атласу Арктики (1985) этот выход определяется как нерасчленённый триас. По данным геологии СССР (1970) эти породы имеют пермский возраст. По другим данным средний палеозой, мезозой, нерасчленённые. Верхний структурный ярус представлен юрскими и меловыми отложениями, залегающими горизонтально: песчаники, алевролиты, глины, алевриты, пески, мощность этих отложений колеблется в диапазоне от первых метров до 200-300 м.

Верхнемеловые и палеогеновые отложения на о-ве Колгуев вскрыты скважинами.

В работе Инженерная геология (1990) Колгуев рассматривается как останец палеогеновой денудационной равнины, обособленный с развитием прибрежных депрессий в позднем плейстоцене. С этим можно согласиться, напомнив только, что о-в Колгуев и его периферия тектоническая структура 2 порядка в пределах Печорской плиты (синеклизы), Колгуевское поднятие. На неотектоническом этапе с конца плиоцена поднятия отдельных блоков плиты с различной амплитудой сменялись опусканиями, которые сопровождались трансгрессиями моря. Блок Печорской плиты, включающий Колгуев, испытывал преимущественно поднятие, продолжающееся и в настоящее время. Возраст глинистых морских отложений террас (глины, суглинки, супеси) считается от голоцена до верхнего плейстоцена, без более детального деления последнего. Вероятно, отложения 4 морской террасы на северо-востоке острова могут иметь среднеплейстоценовый возраст. Голоценовый возраст может иметь 1 морская терраса и её отложения (лапта). Вероятно также, что в цоколях террас ниже голоценовых и верхнеплейстоценовых отложений залегают глинистые осадки роговской свиты, т.е. средний плейстоцен.

Сложное тектоническое устройство острова имеет следствием значительное различие общей мощности четвертичных отложений от 20 м на северо-западе, до 160 м на юго-востоке.

Под четвертичными осадками скрыт разлом, отделяющий южную, юго-восточную часть острова от северной, с чем может быть и связаны различия в мощности четвертичного чехла.

Особо следует остановиться на ледниковых отложениях. Северная холмистая гряда, сложенная валунными суглинками, песками по некоторым данным (Атлас Арктики, 1985) частично представляет собой конечную морену, на юге острова среди моренных и флювиогляциальных осадков также показана конечная морена. По последним данным нет достаточных оснований для определения характера морены.

Казалось бы, о генезисе ледниковых, ледово-морских и морских отложений много может сказать их вещественный состав. На самом деле имеющиеся данные не проясняют этой проблемы.

Отложения морских террас, представленные переслаиванием глин, суглинков, супесей и песков, часто с глауконитом, морской фауной, галькой, редкими валунами и признаками размыва кровли нижнего горизонта, очевидно, сочетание морских и ледово-морских осадков (может быть и ледниково-морских).

Морено подобные валунные суглинки не образуют сплошного горизонта. В некоторых местах на юге острова, где развит камоподобный рельеф, слагающие холмы и бугры, пески с прослоями галечника и глины иногда подстилаются валунным суглинком (морена?). Но фауна, обломки раковин, встречается и в ледниковых отложениях. Пески южной и центральной части острова между холмистыми, предположительно моренными, грядами, северной и южной, имеют, вероятно, флювиогляциальный генезис (Инженерная геология, 1990).

Кроме широко распространённых на острове морских, ледово-морских осадков и, вероятно, ледниковых и водно-ледниковых, представлены и аллювий, преимущественного песчаного состава, озёрно-аллювиальные осадки, озерно-болотные торфянистые отложения. В озерных песках прослои торфа достигают мощности до 1,5-2,0 м.

Пыльца ели, сосны, березы, ольхи в торфяниках Колгуева относится к оптимуму голоцена, когда остров был южнее северной границы хвойного леса (Геология СССР, 1970).

Голоценовые морские осадки лайды и частично лапты, пески с органикой, засолены.

Заканчивая очерки рельефа и геологии острова Колгуев, следует еще раз подчеркнуть, что имеющиеся фактические данные в трактовке различных источников, весьма противоречивы. В особенности это касается четвертичной истории острова. Если уж вступить в дискуссию между маринистами и гляциалистами, то надо оценить современные природные особенности острова по сравнению с лежащими южнее районами Малоземельской и Большеземельской тундры. О-в Колгуев имеет значительно более морской (по температуре воздуха и осадкам) климат. Несмотря на относительно высокую среднюю годовую температуру воздуха, прохладное лето обусловливает массовое распространение летующих снежников, что не характерно для материка южнее и даже на тех же широтах. Так что вероятность распространения на острове ледников в позднем плейстоцене больше, чем на материке.

 

5. Вечная мерзлота

 

5.1 Термины понятия

Под вечной мерзлотой будем понимать горные породы постоянно, в течение многих лет имеющих температуру ниже 0. Синонимами вечной мерзлоты считаются современные термины: криолитозона, криолитосфера, криогенная толща. Вечномерзлые горные породы (криогенную толщу) следует делить на: многолетнемерзлые горные породы, имеющие температуру 0 и ниже и содержащие лед, охлажденные (засоленные) горные породы, имеющие температуру 0 и ниже, но, в отличие от мнолетнемерзлых, физически талые и морозные горные породы, имеющие ту же температуру, 0 и ниже, но не содержащие льда (и воды).

 

5.2. Распространение, температура, мощность вечной мерзлоты

На о-ве Колгуев и акватории, его окружающей, распространены многолетнемерзлые породы и охлажденные засоленные породы, морозных пород (как правило, скальных дренированных) на острове не обнаружено.

Распространение вечномерзлых пород на острове можно охарактеризовать следующими данными (Геокриология СССР, 1988; Инженерная геология, 1990; Оберман, 1992). На высоких морских террасах (начиная со 2 террасы) и холмистых грядах центральной части острова многолетнемерзлые породы имеют сплошное распространение. Температура их на глубине подошвы слоя сезонных колебаний (средняя годовая) достигает 1,5 -3, причем отмечается понижение температуры от более низких к более высоким уровням. На 1 морской террасе, лайде и поймах рек многолетнемерзлые породы имеют прерывистое с поверхности распространение. Площадь талых пород установить точно не удается, нет достаточного числа фактических данных. Сквозные талики обнаруживаются на всех низких уровнях, под многочисленными озерами также залегают талые породы, но талики могут быть как сквозными, под крупными, более 300-400 м в поперечнике, и глубокими озерами, так и несквозными, под мелкими и небольшими озерами, руслами рек. Несквозные талики имеют глубину от нескольких до 30 м.

Мощность многолетнемерзлых пород на острове изменяется примерно также как и температура, от 20-30 м на низких уровнях до 100-150 м на высоких. Мощность подстилающих многолетнемерзлые породы охлажденных засоленных пород превосходит 50 м повсеместно. Общая мощность вечной мерзлоты на острове, вероятно, достигает 250 м за счет охлажденных засоленных пород, подстилающих многолетнемерзлые (Геокриология, 1988).

Под слоем морской воды восточнее острова обнаружена узкая полоса реликтовых массивов многолетнемерзлых пород. Эти массивы залегают на глубинах от  10-20 м до 50 м от дна, иногда располагаются и глубже, до 100 м. В одном из районов Печорского моря между о-вом Колгуев и материком бурением были обнаружены мерзлые пески с глубины 20 м от дна, под 14-15 метровым слоем морской воды в 22 км от берега (Неизвестнов, 1972; Неизвестнов, Семенов, 1973). Мощность реликтовых массивов многолетнемерзлых пород, как правило, меньше 50 м. Реликтовые слои, линзы могут быть встречены и западнее острова, но их общая площадь и мощность, очевидно, меньше, чем восточнее. По мнению В.А.Соловьёва, субаквальные острова вечной мерзлоты сохранились на месте исчезнувших в XVI-XVII вв. островов в Печорском море: Земля Виллоуби, о-в Витсена, о-в Скобка (Солнцев, 1949а, Инженерная геология, 1990) .Интересно само строение островов вечной мерзлоты под дном моря. Линзы многолетнемёрзлых пород, часто не только с включениями, но и с пластами пресного льда, располагаются в толще охлаждённых засоленных пород.

   Мерзлотные условия нельзя характеризовать только данными о вечной мерзлоте. Большее участие в формировании рельефа, гидрогеологических условий, почвы принимают процессы сезонного промерзания и протаивания. Наименьшие значения сезонного протаивания отмечаются на торфяниках и торфянистых почвах, грунтах, всего 0,4-0,5 м. Максимальные значения сезонного протаивания характерны для высоких уровней, сложенных с поверхности песками, до 3,0 м, иногда и больше, если пески имеют малую влажность.

Сезонное протаивание в суглинках при моховом покрове составляет 0,8-1,0 м, при травянистой растительности достигает максимально 1,3-1,5 м. На талых грунтах отмечается сезонное промерзание. На пляжах и косах его значения достигают 1,5-2,0 м, на пойме при суглинистом составе приповерхностных горизонтов до 1,0 м. Максимального значения сезонное промерзание достигает на песках без растительного покрова 3,0-3,5 м. Такие развеваемые пески с эоловыми формами типа дюн имеют распространение в отдельных местах острова. На оторфованных породах и почвах, в торфе заболоченных понижений промерзание достигает всего 0,6-0,8 м. На лайде, где приповерхностные почвы и грунты засолены, промерзание колеблется от 0,7 до 2,0 м. (Геокриология СССР, 1988).

Промерзание донных отложений под слоем воды на глубинах менее 2,0-2,5 м чаще имеет сезонный характер. Но в зимнее время в непосредственной близости к берегу на малых глубинах, где лёд смерзается с донными осадками, температура их резко понижается и может начаться формирование многолетнемёрзлых пород.

 

5.3. Пластовые залежи подземного льда

 

Особый интерес вызывают так называемые пластовые залежи подземного льда в толще вечной мерзлоты. Генезис этого льда может быть самым различным: остатки ледника, погребённые льды различного происхождения, внутригрунтовые льды, сформировавшиеся при промерзании морских или озёрных отложений на ранних стадиях диагенеза. Те же льды встречаются в аллювии и делювии, но меньшей мощности, чем в морских и озёрных осадках.

На острове Колгуев первое описание пластовых залежей подземного льда сделано Н.А.Солнцевым (1938, 1949).

На северо-западном побережье в районе реки Саучихи, где больше всего выходов подземного льда, Н.А.Солнцев в береговом обрыве обнаружил залежь подземного льда видимой мощности 10 м. Лёд залегает в плотных серых морских глинах (очевидно, верхнего плейстоцена). Сверху, по описанию этого исследователя, залегает морена. Но по другим его указаниям под мореной непосредственно на льду лежит горизонт песков морского генезиса небольшой мощности. Вытаивание льда привело к образованию цирка, кара шириной 150 м. Поток разжиженного грунта из этого кара вытекает прямо в море. Подобные цирки встречаются во многих местах побережья острова (в особенности северо-западного) и имеют различный возраст. Одни уже давно прекратили свой рост, покрылись растительностью, другие бурно растут и сейчас при таянии обнажившегося льда. Приуроченность пластовых залежей, в особенности крупных и мощных, к морским отложениям свидетельствует о наибольшей вероятности их формирования при промерзании на ранних стадиях диагенеза, когда из толщи осадка выделяется вода и движется преимущественно в верх. В верхнем горизонте накапливается излишек воды, значительно больший естественной влажности осадков, уже прошедших первые стадии диагенеза. Гипотеза происхождения пластовых залежей подземного льда в аналогичных морских отложениях изложена автором с сотрудниками по работам на полуострове Ямал (Корейша и др., 1982).

 

5.4. Гидрогеологические условия

 

Гидрогеология острова Колгуев тесно связана с мерзлотными условиями, о которых говорилось выше. Наиболее характерны здесь подмерзлотные и межмерзлотные воды морского типа с минерализацией от нескольких г/л до 60 г/л. Эти воды называют криопэгами (Геокриология, 1988). Они циркулируют в горизонтах фильтрующих пород, чаще всего песков, но могут быть встречены и в коренных скальных породах.

Криопэги могут иметь напор, нередко криогенного характера, или залегать в виде локальных линз в толще глинистых, охлаждённых ниже 0 морских отложений.

Пресные, преимущественно надмерзлотные воды с минерализацией до 0,14 г/л, приуроченные главным образом к слою сезонного протаивания и таликам, имеют сезонный характер (Геокриология, 1988).

 

5.5. Мерзлотные (криогенные) процессы

 

Природа острова Колгуев во многих своих особенностях определяется вечной мерзлотой и процессами с ней связанными. В очерке рельефа нельзя было обойти молчанием такие мерзлотные (криогенные) процессы, как термоабразия, термоэрозия, нивация, пучение, которые формируют крупные формы рельефа. Но действие мерзлотных процессов не ограничивается крупными, хорошо выраженными, формами рельефа.

Сам процесс промерзания прямо участвует в аккумуляции на низких уровнях: поймах рек и озёр, лайде. Это участие выражается в так называемом сингенезе или синхронности аккумуляции осадка на этих уровнях и промерзания, что приводит к переходу в вечномёрзлое состояние свежеотложенных переувлажнённых отложений, промерзших к низу от кровли мерзлоты, а не сверху. Полигональный микрорельеф, определяющий структуру почвенного покрова (см.раздел 3), создан морозобойным (криогенным) растрескиванием. В более суровых, чем на острове, климатических и мерзлотных условиях этот процесс приводит к росту повторно-жильных (или полигонально-жильных) льдов. Сведений о современном росте жил льда на острове нет, но вероятность находки реликтового поторно-жильного льда нельзя исключить.

Процесс сингенеза создаёт повышенную льдистость верхних горизонтов многолетнемёрзлых пород, доходящую до значений более 50%, иногда 80%, объёма породы. Тогда как при эпигенетическом промерзании отложении, т.е. после окончания их аккумуляции, объёмная льдистость составляет почти всегда менее 50%, в песках всего 5-20%. В том и другом случае общая льдистость представлена включениями, прослойками сегрегационного льда. В условиях относительно высокой средней годовой температуры многолетнемёрзлых пород Колгуева участки льдистых сингенетических отложений (лайда, поймы рек и озёр, I морская терраса) относительно невелики по площади, мощность сингенетического горизонта достигает всего 1,5-3,0 м (Геокриология СССР, 1988).

В отложениях, сформировавшихся эпигенетически (т.е. промёрзших после завершения диагенеза осадка), повышенная льдистость до 40-50% характерна для верхнего приповерхностного горизонта, обычно суглинка, супеси, мощности, как правило, до 1,5 м.

Как справедливо отмечает Ю.В.Мудров (1991), основной рельефообразующий процесс в центральной части острова (гора) сочетание нивации и солифлюкции. Это сочетание создаёт денудационные, отрицательные формы рельефа, нивальные цирки, кары, ниши и аккумулятивные солифлюкционные террасы, валы и другие положительные формы рельефа. Изучение нивации на острове Колгуев и в других районах привело Н.А.Солнцева к созданию классической, не устаревшей до нашего времени, теоретической работы Снежники как геоморфологический фактор (1949б).

Нивальные формы рельефа цирки, кары измеряются сотнями метров, в поперечнике и по длине, ниже обычно они продолжаются узкой долиной, образованной водной эрозией и термоэрозией.

Объяснение Ю.В.Мудровым отступания уступа нивальной формы не за счёт нивации, а за счёт плоскостного смыва и других процессов (десерпция, солифлюкция) и отнесение к собственно нивальной продукции только площадки ниже уступа, по существу, а не по форме не противоречит теоретическим представлениям Н.А.Солнцева, который под нивацией и понимал комплекс процессов, а не только прямое физическое действие снежника. По нашим представлениям (Швецов, Корейша, 1981), нивация первичный экзогенный процесс физического выветривания у края снежника, где всегда наличествует резкий температурный контраст: 0 - снежник, 20-30 и выше рядом на поверхности почвы. Все остальные процессы, упоминающиеся и Н.А.Солнцевым, и Ю.В.Мудровым, обеспечивают вынос и отложение материала, поставляемого нивацией. Правильно также утверждение Ю.В.Мудрова, что снежники в долинах рек способствуют боковой эрозии (1991). Ещё Н.А.Солнцев отмечал корытообразную форму долин рек острова, что, повидимому, в значительной мере результат работы снежников.

Распространение чисто солифлюкционных форм определяется и составом почвы и пород приповерхностного горизонта. На западе острова, где с поверхности залегают пески, солифлюкция развита слабо (Мудров, 1991).

Современный термокарст проявляется на Колгуеве наиболее заметно по западному и северо-западному побережью, где наибольшее распространение имеют пластовые залежи подземного льда. Этот процесс локально приурочен также к буграм пучения с ледяным ядром.

Большое количество озёр имеет термокарстовое происхождение и, повидимому, приурочено к голоценовому потеплению, термическому оптимуму. Но, конечно, действие термокарста, приводящее к образованию озёрных ванн, сочетается с другими процессами: расширение отчленившихся стариц, старичных озёр, заполнение водой эрозионных форм рельефа с последующим термокарстом при формировании талика под слоем воды.

В отличие от термокарстовых форм большинство крупных многолетних бугров пучения сформировалось в ходе похолодания после голоценового оптимума и промерзания талых отложений, таликов под спущенными озёрами. В настоящее время также возможен рост многолетних бугров пучения. Небольшие сезонные бугры пучения растут и разрушаются и в настоящее время. Их размеры: высота до 1,0-1,5 м, ширина до 5 м (Геворкян, Корейша,1993).

Колгуево-Печорское мелководье характеризуется процессами деформации донной поверхности (борозды до 0,3 м глубины) под волновым воздействием после штормов. Но большой эффект в деформации дна моря имеет так называемое ледовое выпахивание айсбергами, стамухами. Глубина борозд достигает 10 м и более при длине, измеряемой сотнями метров. Этот процесс условно тоже можно отнести к мерзлотным (криогенным).

 

Заключение

 

Предлагаемый очерк природных условий о-ва Колгуев, разумеется, не может претендовать на полноту. Как было ясно читателю, очень мало сказано о флоре, ничего о фауне и много сказано о вечной мерзлоте. Последнее объясняется специальностью автора и его твёрдым убеждением, что вечная мерзлота ведущее природное явление на острове, отложившее свой отпечаток на его геологическую историю, рельеф, гидрографию и другие компоненты природы. Будущее комплексное исследование природы острова Колгуев должно, по мнению автора, не просто включить разделы о растительности и животном мире, но показать системные связи всех природных компонентов, в том числе и вечной мерзлоты.

Литература

 

1.      Арэ Ф.Э. Термоабразия морских берегов. М., Наука, 1980.

2.      Атлас Арктики. М., ГУГК, 1985.

3.      Атлас океанов. Северный ледовитый океан. М., ГУГК, 1980.

4.      Геворкян С.Г. , Корейша М.М. Взрывы бугров пучения // Материалы гляциологических исследований. РАН, вып.77, М., 1993.

5.      Геокриология СССР. Европейская территория СССР. М., Недра, 1988.

6.      Геология СССР. Т.26. Острова Советской Арктики. М., Недра, 1970.

7.      Инженерная геология СССР. Шельфы СССР. М., Недра, 1990.

8.      Климатический справочник Советской Арктики.// Труды ААНИИ, т.231, ч.1, 1959.

9.      Корейша М.М., Хименков А.Н, Брыксина Г.С. Пластовые комплексы подземных льдов района оз.Ней-то (п-ов Ямал)// Пластовые льды криолитозоны. СО АНСССР, Якутск, 1982.

10.  Мильков Ф.Н. Словарь-справочник по физической географии. М., Мысль, 1970.

11.  Мудров Ю.В. Особенности криогенной денудации на о.Колгуев.// Денудация в криолитозоне. М., Наука, 1991.

12.  Мурзаев Э.М. Словарь народных географических терминов. М., Мысль,1984.

13.  Неизвестнов Я.В. Подземные льды четвертичных морских отложений Пайхойско-Новоземельской области.// Труды ПНИИИС, т.18, М., 1972.

14.  Неизвестнов Я.В., Семёнов Ю.П. Подземные криопэги шельфа и островов Советской Арктики.// Доклады и сообщения II Международной конференции по мерзлотоведению. Вып.5, СО АН СССР, Якутск,1973.

15.  Оберман Н.Г. Криолитозона и подземные воды Печорско-Уральского региона. Автореф.диссертации доктора геол.-мин.наук. Якутск, 1992.

16.  Солнцев Н.А. Остров Колгуев. Физико-географический очерк.// Учёные записки Московского гос.университета, вып.14 М., 1938.

17.  Солнцев Н.А. К вопросу об исчезнувших островах Баренцева моря.// Вопросы географии. Сб.2, М., Географгиз, 1949а.

18.  Солнцев Н.А. Снежники как геоморфологический фактор. М., Географгиз, 1949б.

19.  Справочник по климату СССР. Вып.1, ч.1-5, М., Гидрометеоиздат, ч.1, 1965; ч.2, 1965; ч.3, 1967; ч.4, 1968; ч.5, 1968.

20.  Суходольский С.Е. Парагенезис подземных вод и многолетнемёрзлых пород. М., Наука, 1982.

21.  Физико-географический Атлас Мира, М., ГУГК, 1964.

22.  Швецов П.Ф., Корейша М.М. Об экзогенном процессе, называемом нивацией.// Геоморфология, № 4, 1981. 

 

| Home | News | Projects | Articles | Photo Gallery | Maps | Discussions | Membership | Info | Contact us |

Copyright Permafrost International Inc. All rights reserved.