Знакомство с формами рельефа и с их сочетаниями, изложенное на предыдущих страницах, учит нас, что, как бы различны ни были между собой эти формы и их комплексы, мы не можем мыслить их оторванно друг от друга. В своём происхождении и в своём географическом распределении по земной поверхности они связаны друг с другом гораздо более тесно и органически, чем это может показаться при первом беглом ознакомлении с ними, особенно когда мы имеем дело с такими противоположными, казалось бы, во всех отношениях представителями их, как, например, горы и равнины. Огромным результатом современного геоморфологического анализа является установление бесспорного положения, что все формы земной поверхности подвержены с течением времени изменениям и что в основе всех этих изменений лежат определённые закономерности, вскрытие которых и составляет главнуб задачу и главное содержание современной геоморфологии. Мало того, сама группировка форм на земле не случайна, а определяется, с одной стороны, геологической историей того или другого участка земной коры, с другой - зависит от господствующих в разных зонах нашей планеты общих физико-географических условий, в частности и в первую очередь от климатических. Кроме того, как мы видели, и сами формы оказывают ясно выраженное взаимное влияние на развитие соседних с ними форм. Сложность факторов, влияющих на генезис и эволюцию морфологии земной поверхности, чрезвычайно велик, и надо сказать, что многое в этом отношении ещё подлежит выяснению.
Но уже и то, что удалось выяснить до сих пор, представляет высокую теоретическую и практическую ценность.
Устройство земной поверхности всегда оказывало влияние на жизнь и на всё культурное развитие человечества.
Влияние это выражается в том, что выбор места для отдельных поселений (городов, селений, отдельных построек) диктуется условиями рельефа. То же самое приходится сказать относительно размещения возделываемых полей, сооружения различного рода мелиоративных устройств, проведения железных, шоссейных и грунтовых дорог, каналов, тоннелей, нефтепроводов и пр.
В бесчисленных творениях всех национальностей на разных ступенях культурного развития мы находим яркое отражение того впечатления, какое оказывали на них картины окружающего ландшафта, в частности формы устройства земной поверхности.
Не менее существенное косвенное влияние на культуру и быт человечества и отдельных людей имеет устройство земной поверхности. От рельефа в значительной степени зависит направление воздушных течений, количество осадков, получаемых данной местностью, распределение почвенного и растительного покровов, направление временных и постоянных водотоков (рек).
Но по мере развития культуры и техники человек в своей целеустремлённой деятельности начинает с одной стороны сознательно использовать те или иные особенности существующего рельефа, с другой - видоизменять их в желательную для себя сторону. Но в этих условиях первостепенное значение приобретает как раз знание тех закономерностей, которые управляют происхождением и развитием, а также распределением форм земной поверхности. Пренебрежение к вскрытию этих закономерностей и использованию их нередко приводит к печальным результатам. Укажем, например, что недостаточный учёт и незнание особенностей морфологии привели к неправильному размещению жилищных построек в Хибиногорске, что привело к несчастным случаям при горных обвалах в этом городе. Подобные примеры можно бы умножить. Но и сказанного достаточно, чтобы видеть, что в современных условиях социалистического интенсивного строительства геоморфология может и должна сыграть существенную роль при решении ряда весьма важных народнохозяйственных задач.
1. Полярная (нивальная) зона. Температура круглый год держится ниже 0°. Осадки выпадают почти исключительно в твёрдом виде (снег, иней). Работа проточных вод фактически сведена к нулю. Денудация имеет характер площадного сноса материала действием движущихся ледников. Аккумулятивные снежные образования и ледники играют решающую роль в формировании как макрорельефа, так и мезорельефа и микрорельефа. Нагорные снежные равнины (внутренние части Гренландии и Антарктики, обширные фьельды, ледниковые островные шапки (Земля Франца-Иосифа, Северная Земля и др.), мощные ледниковые потоки (ледник Караяк в Гренландии, ледники Шпицбергена, Бердмор в Антарктике и пр.), навеянные ледники в береговых зонах (ледниковые намёты), слитные ледники типа предгорных ледников (широко распространены в Антарктике), ширококонечные ледники, ледниковые барьеры (Россов барьер в Антарктике) и т. п. определяют собой наиболее разительные, в других зонах совершенно не встречающиеся в таком сочетании ингредиенты морфологии. Характерными чертами всех этих форм являются устойчивость их внешних очертаний при подвижности слагающих их масс вещества (снега и льда) и зависимость этих форм от термических условий. К мезоформам и микроформам данной зоны относятся возникающие на поверхности фирновых и ледниковых масс неровности (провалы, трещины, ледяные бугры, заструги и т. п.). На оголённых от снежного и ледникового покрова участках суши, сплошь и рядом несущие яркие следы былой обработки ледниками, главную роль в настоящее время в формировании рельефа играют процессы морозного выветривания и, следовательно, интенсивного физического распада горных пород, а также формы, связанные с присутствием вечной мерзлоты (каменные многоугольники, солифлюкция). Отсюда высокогорные формы рельефа даже на сравнительно невысоких горных возвышенностях (Гренландия, Шпицберген, северный остров Новой Земли, Антарктика). В периферийных береговых зонах характерны своеобразные типы долин (фиорды), нагромождения моренного и флювиогляциального материала, равно как серии резко выраженных, нередко расположенных на большой высоте береговых террас, свидетельствующих об энергичных эпейрогенических колебаниях суши большой амплитуды в четвертичное время.
2. Тундровая зона (занимает от 5 до 6 млн. кв. км).
Температура (средняя) самого тёплого месяца не поднимается выше 10°. Почва находится в
мёрзлом состоянии, что обусловливает широко распространённые в связи с этим явления
Аккумулятивные образования в тундровых зонах представлены, главным образом, ледниковыми, флювиогляциальными отложениями и продуктами отмеченных выше движущихся по мёрзлым грунтам накоплений горнокаменных масс (солифлюкция).
В тех районах тундровой зоны, где в почве находятся слои так называемого ископаемого льда (на Новосибирских островах, вдоль арктического побережья Сибири), наблюдаются своеобразные формы, которые Ермолаев характеризует как скульптурный термический ландшафт. Для последнего характерны:
1. Болгуньяхи - холмы, сложенные каменным льдом.
2. Байджерахи - земляные конусы от 0,5 до 15 м высотой.
3. Алы - плоские низины, иногда совершенно замкнутые, со всех сторон окружённые
болгуньяхами, или хребтиками из каменного льда.
Байджерахи по происхождению можно подразделить на:
1) бугры - образовавшиеся вследствие морозного вспучивания;
2) конусы - представляющие последнюю стадию разрушения ледниковых столов;
3) размытые дайки земляных пластов - вытаявших из каменного льда, в который они
были включены.
В Якутии области распространения вечной мерзлоты местами усеяны многочисленными озёрами, котловины которых образовались в результате таяния подпочвенного льда или мёрзлых грунтов и оседания верхних слоёв грунта.
Областям распространения вечномёрзлых грунтов свойственны, кроме того, некоторые специфические черты, встречающиеся, впрочем, также и в тех частях более южных зон (лесной или даже лесостепной), где почва находится в мёрзлом состоянии. Путешественниками многократно описывались весьма частые в зонах вечной мерзлоты бугры вспучивания то округлой, то продолговатой формы, носящие в Якутии название "болгуньяхи", о которых было только что сказано.
Н. И. Толстихин(2) описал для Забайкалья под названием гидролакколитов (рис. 190) такие бугры вспучивания, которые под слоем почвы содержат линзы льда и воды. По описанию автора, "образование таких бугров происходит зимой. Промороженный зимними холодами слой почвы под влиянием гидростатического, а в некоторых случаях и гидродинамического давления со стороны притекающих подземных вод и свойственной мёрзлому грунту пластичности, приподнимается. Вода скапливается в виде линзы и продолжает расширять возникшее пространство вверх и в стороны. Так постепенно возникает бугор, представляющий как бы опрокинутый ледяной колпак, в строении которого принимают участие промороженная почва, под нею - лёд, глубже - водяная линза" (рис. 191).
3. Лесная зона умеренного пояса - отделяется от тундровой зоны промежуточной переходной тундрово-лесной зоной. В лесной зоне роль проточных вод, а следовательно, и водно-эрозионных процессов приобретает уже значение фактора первостепенной важности для формирования рельефа, но густой и связный растительный покров предохраняет почву от слишком сильного расчленения.
Явления дефляции и процессов эолового накопления большей частью совершенно отсутствуют, и если наблюдаются, то лишь спорадически на побережьях более крупных водных бассейнов или по берегам рек. Широко распространены явления заболачивания, зарастания озёр и торфообразования, ведущие постепенно к нивелированию второстепенных неровностей рельефа.
В лесных поясах северного полушария обширные пространства заняты типичными ландшафтами древнего оледенения (холмистые моренные ландшафты, конечно-моренные гряды, зандровые площади, флювиогляциальные равнины и т. д.). В долинах второстепенных рек нередки подпрудные русла, обусловленные накоплением древесных стволов (заломы). Современные ледниковые ландшафты и связанные с интенсивным морозным выветриванием альпийские формы приурочены только к верхним ярусам (выше снеговой линии) горных возвышенностей среди лесных зон.
Что касается почвообразовательных процессов, то наиболее типичной чертой их здесь является оподзоливание подпочвенных горизонтов, а также развитие лесных и болотных почв.
4. Степная зона умеренного пояса - связанная с предыдущей незаметными переходами через промежуточную лесостепную зону, или вернее, подзону. Характеризуется резко выраженными колебаниями климата - от полярного (в зимнее время) до полупустынного субтропического (летом). Почвенный покров пёстрый в зависимости от мезорельефа и микрорельефа, обусловливающих различную степень увлажнения и различия в распределении растительного покрова. Отсюда пестрота и в самом ходе эволюции рельефа. Весьма часты отрицательные мезоформы и микроформы (западины, блюдца, котловины), обусловленные процессами суффозии, почвообразовательными процессами (оподзоливанием)), карстовыми явлениями, или наконец, эоловыми агентами.
Процессы расчленения долинами в равнинных и низменных степях играют второстепенную роль, в более возвышенных густота долинной сети чрезвычайно возрастает. Древнеледниковые формы, как правило, или совершенно отсутствуют, или встречаются крайне редко, или не выражены отчётливо (размыты). Часты сухие (безводные) долины типа балок и оврагов. Обширные площади заняты лёссами, и в таких областях характерны густые сети овражных долин, быстро растущих, если не ставить этому росту искусственных преград.
Аккумуляция происходит главным образом, за счёт переноса аллювиального материала и за счёт органогенных процессов (зарастание озёрных водоёмов). Роль эоловых агентов становится значительной - особенно в сухое время года - ранней весной и поздней осенью, когда травянистый связный растительный покров выгорает от действия солнечных лучей или искусственно истребляется человеком. Явления дефляции и переноса рыхлого мелкоземистого материала приобретают в это время известное значение в преобразовании рельефа. Песчаные аккумулятивные эоловые отложения нередко занимают значительные пространства и приурочиваются преимущественно к побережьям озёр или к речным долинам. Бессточные впадины различных размеров, то сухие, то заполненные водой (нередко засоленной), придают некоторым областям степных районов черты сходства с полупустынными странами, чередуясь с проточными озёрами и вообще с местами, имеющими периферический сток.
Разумеется, все эти черты стушёвываются там, где среди степей появляются возвышенности, в пределах которых географическая широтная зональность уступает место вертикальной зональности.
5. Пустынная зона - отделяющаяся от предыдущей переходной полупустынной подзоной. Характерные особенности климатического режима и других, тесно связанных с последним физико-географических условий сводятся вкратце к следующему.
Крайняя сухость климата выражается в ничтожных количествах атмосферных осадков и большой испаряемости. Дожди редки и имеют большей частью характер катастрофических ливней. Уровень грунтовых вод стоит глубоко и подвержен сильным колебаниям. Температуры воздуха подвержены резким и сильным колебаниям, что создаёт благоприятные условия для возникновения энергичных воздушных течений. Связной растительный покров обычно отсутствует. Преобладающее значение в грунтах имеют процессы физического и химического выветривания, между тем как почвы в настоящем смысле этого слова почти не образуются. Большое значение приобретают широко распространённые явления засоления растворами, поднимающимися из глубинных горизонтов грунтов по капиллярным трещинам, в силу испарения почвенной влаги в часы нагрева солнечными лучами. Те же причины обусловливают образование защитных корок и накопление солей во впадинах. В связи со всем сказанным доминирующую роль приобретают идущие в широком масштабе процессы распада коренных горных пород под влиянием указанных выше причин, накопления несортированного элювиального материала в благоприятных для этого местах, площадной денудации и связанного с этим площадного сноса накопившихся продуктов выветривания бурными потоками, возникающими в результате редких ливней. В бессточных впадинах, куда сносится этот материал бурными потоками и оканчивающимися в них слепыми реками, постепенно, таким образом накапливаются громадные толщи плохо сортированных щебнево-песчаных масс, перемежающихся с илистыми и соленосными прослоями. Холмы и даже значительные горные возвышенности таким путём нередко заносятся вплоть до своих высших горизонтов, как бы тонут в продуктах своего собственного распада. В плоских впадинах и понижениях между возвышенностями таким же путём идёт накопление мелкоземистого материала (пролювия) и создаются такырные пространства (плайи).
Эоловые агенты (дефляция) играют первенствующую роль в преобразовании рельефа, создавая как деструктивные, так и аккумулятивные формы: дефляционные останцы, ячеистое выветривание на поверхности скал, грибообразные скалы, полированные поверхности коренных горных пород, пустынные треугольники (дрейкантеры), борозды дефляции и коррозии (ярданги) (рис. 195), барханы, разнообразные дюны и пр.
Настоящие долины сравнительно редки и принадлежат преимущественно рекам, берущим начало за пределами пустыни. Большинство других долин представляют преобразованные эоловыми агентами эрозионные борозды с крутыми или отвесными склонами и такими же замыканиями (уади). Для них характерны отсутствие общих или общего (по терминологии В. Пенка - абсолютного) базиса эрозии, полная замкнутость верховья, лабиринтообразный тип ветвления долинной системы, приуроченность устьевых частей к бессточным впадинам, благодаря чему базис эрозии с течением времени повышается. Если в пустынной области вынос материала эоловыми агентами преобладает над привносом, то при соответствующих условиях геологического состава получаются пустыни шебневые или каменистые. В иных условиях при обилии мелкого песчаного материала, доставляемого выветриванием горных пород - гранитов, песчаников и т. п. - или аллювиальными наносами, возникают, если этому благоприятствует коренной рельеф, аккумулятивные песчаные образования (барханные, бугристые, грядовые пески). Отличительными чертами таких песчаных пустынь являются подвижность и более или менее быстрая изменчивость всех элементов рельефа в зависимости от воздушных токов.
Пустынные страны на земном шаре занимают обширные пространства, в особенности на Азиатском и Африканском континентах (Сахара, Аравийские и Иранские пустыни, пустыни Средней и Центральной Азии, пустыня Тар в Индии). Громадные площади заняты ими и в СССР, где преимущественно в азиатских частых Союза мы имеем как щебневые, так и каменистые и песчаные пустыни. По размерам занятых ими площадей первенствубщее место у нас принадлежит песчаным пустыням по низовому Поволжью, в Закаспии, в Приуралье, в Туркменской ССР, в Каракалпакской АССР и др. (рис. 196).
Л. С. Берг различает по рельефу среди наших песчаных пустынь ровные или почти ровные и холмистые.
Ровные песчаные пустыни (или песчаные степи), по-видимому, возникают в результате развевания и закрепления растительностью барханных песчаных степей. Они известны у нас в Приаралье, по низовому Поволжью, в Закаспии.Среди холмистых песчаных пустынь можно выделить:
1) Дюнные - приуроченные более или менее к непосредственному соседству берегов Каспийского
и Аральского морей.
2) Барханные - сложенные сыпучими песками, почти лишёнными растительности; это собственно
основной тип материковых песчаных образований. Главные области их распространения отчасти
низовое Поволжье, но в особенности закаспийские равнины.
3) Скопления песчаных холмов - без определённой формы, почти всегда покрытые в
течение большей или меньшей части года растительностью. Они могут получаться или в
результате закрепления барханов, или же вследствие развевания двух других типов песчаных
накоплений (например, аллювиальных песков) или, наконец, путём раздувания коренных
песчаных грунтов. Развиты по низовьям Днепра ("Алешковские" пески), по низовому Поволжью,
где носят названия кочугур, или кучугур, равно как в приаральских Каракумах,
где называются конгр-кум.
4) Грядовые пески - представляющие в сущности лишь разновидность барханных пустынь,
от которых отличаются только преобладанием полисинтетических, слившихся в гряды барханов.
Главная области распространения - закаспийские равнины.
Решётчатый тип песчаных пустынь был описан Свеном Гедином в Центральной Азии, о чём уже упоминалось раньше.
Песчаные пустыни отнюдь не следует представлять себе совершенно лишёнными растительности. Так, в наиболее обширной у нас области песчаных образований в Закаспии - в Каракумах - наряду с пространствами обширно развитых барханных песков на восточной окраине Каракумов и к югу от Келифского Узбоя, совершенно не закреплённых растительностью, имеются и песчаные степи, на значительных участках своей площади закреплённые растениями, среди которых преобладает хаман (Capsella elliptica). Точно так же и грядовые пески, распространённые в северо-западной части Каракумов, представляются в значительной степени заросшими и закреплёнными.
В. А. Дубянский дал очерк растительности наших песчаных пустынь, из которого видно, как она разнообразна по своему составу и как варьирует даже на небольших расстояниях. "В соседних песках, - говорит он, - а часто на одном и том же песчаном пространстве можно встретить переходы от совершенно голых песков с редкими единичными растениями, занимающими ничтожную часть поверхности, до густого растительного покрова, почти закрывающего песок, или от чрезвычайно оригинальных по своему строению и биологическим и экологическим свойствам специально песчаных видов и даже родов с резко выраженными ксерофитными признаками до таких гидрофитов, как наши обычные тростник, камыш, рагоза и пр".
На сыпучих (барханных) песках одними из первых поселяются кустарники из рода Calligonum, затем сухой боб (Smirnovia turkestana), который достигает величины куриного яйца, Astragalus Lehmannianus Bge, Elymus sabulosus MB (куяк) и пр. По мере разрастания этих растений занятые ими части песков теряют свою подвижность, и, таким образом, мало-помалу отдельные части барханных песков начинают превращаться в бугристые пески. С дальнейшим прогрессом зарастания получаются типичные бугристые, уже закреплённые пески. При этом в бугристых песках южных районов пустынных областей Средней Азии флора влажных котловин выдувания резко отлична по своему составу от флоры бугоров. В то время как в первых, по причине большей влажности, иногда и присутствия воды, на поверхности мы находим таких гидрофитов, как камыш (Scirpus lacustris L), тростник (Phragmites communis Trin), рагоза (Typha) и пр., которые по самой своей природе не могут распространяться за пределы этих котловин и в случае засыпания последних барханными песками гибнут, за исключением весьма живучего тростника; на буграх появляются сначала виды Calligonum, о которых уже говорилось выше, а вслед за ними, по мере уменьшения подвижности песков, поселяются кустарники Eremosparion aphyllum Fisch, представитель Ammondendron - астрагал и, наконец, саксаул (Haloxylon Ammodendron Bge) - единственное "дерево" пустыни, достигающее почти 2/3 м в диаметре и 6-8 м в вышину и появляющееся, вопреки распространённому мнению, только на малоподвижных песках. К перечисленным растениям присоединяются некоторые травянистые растения (злак Aristida pennata Trin), песчаная полынь (Artemisia modora Schr., Art. sandolina Schr.), некоторые виды хондриллы (Chondrilla pauciflora MB и др.), гелиотропы и пр., а когда пески окончательно утратят свою подвижность, поселяются обычные обитатели глинистой пустыни, как, например, Salsola arbuscula (из семейства солянковых) или кустарничек Atraphaxis lanceolata MB (из семейства гречишных). В конце концов таким пуиём подвижные барханные пески зарастают настолько, что их первоначальную природу становится трудно распознать.
Ещё дальше идёт процесс зарастания в более северных районах Средней Азии, где влажность ещё больше и где поэтому к травянистой растительности присоединяются кусты некоторых видов ив: Salix acutiforia Wild, S. ledebouriana Frantv., а также деревья лоха (Eleagnus angustifolia MB), так что на песках вырастают целые рощицы.
В бугристых песках, достигающих почти полного закрепления, благодаря процессу самозарастания, начинается, однако, известного рода регрессивная стадия в развитии. Развитие сравнительно густого растительного покрова ведёт мало-помалу к естественному уменьшению влажности песков, что влечёт за собой постепенное вымирание представителей заселения подвижных песков, в том числе и саксауловых зарослей; вместе с тем начинает меняться и состав растительности, и этот процесс идёт параллельно с изменением рельефа в сторону его сполаживания; песок, сносимый ветрами с вершин, навевается в понижения, где он связывается густой растительностью. С течением времени бугристые пески превращаются в песчаные равнины или в песчаные степи, где создаются более благоприятные условия для почвообразования (по типу своему приближающиеся к почвообразованию степей), развивается растительность (Festuca ovina, Triticum desertorum), представленная преимущественно злаками и некоторыми характерными для степей кустарниками (например, Ephedra vulgaris), а иногда даже такими растениями, которые ничего общего с песчаной растительностью не имеют (например, жимолость - Lonicera tatarica и др.).
Таким образом, по мнению Дубянского, возможно выделить следующие стадии в развитии материковых песчаных образований Среднеазиатских и вообще внутренних частей СССР:
1) Пески in statu nascendi - пространства, где наблюдаются
начальные стадии раздувания пород или вообще материала, дающего происхождение материковым
пескам.
2) Барханные пески - настолько высокие и подвижные, что на них ещё невозможно
развитие растительности (Каракумы по берегу Аму-Дарьи, пески Ак-Тюбе на Мангышлаке, южная
часть Больших Барсуков и пр.). Эта стадия характеризуется постепенным накоплением влаги в
почве, благодаря чему в понижениях между барханными грядами пресную воду бывает возможно
доставать уже на небольшой глубине.
3) Бугристые пески - занимающие в Средней Азии наиболее обширные пространства; с
точки зрения культурно-экономической, играющие наиболее важную роль, как места с
наилучшими условиями увлажнения и с наиболее богатым развитием растительного покрова, так
что они среди окружающей их глинистой, безводной и поэтому бесплотной пустыни являются
"настоящими оазисами". Вот почему они издавна являлись любимыми местами для зимовок, а в
настоящее время заслуживают особого внимания, как пространства, которые легко могут быть
использованы для культурных насаждений, в частности для разведения фруктовых садов и
виноградников.
4) Песчаная злаковая степь - представляющая последнюю стадию развития песчаной
зарастающей пустыни, также важна в культурном отношении по благоприятным условиям для
скотоводства, отчасти и для земледелия.
Из всего сказанного ясно, как тесно связана эволюция рельефа песчаных пустынь с развитием растительного покрова, в свою очередь, зависящего от степени и характера увлажнения и обратно, по мере своего естественного преобразования и испытываемых при этом перемен в составе флоры, ведущих к изменениям условий увлажнения. Вмешательство человека может может в ту или иную сторону изменить этот естественный ход развития, например, привести к более быстрому закреплению подвижных песков или, наоборот, по причине неразумного истребления растительности вызвать новое развевание бугристых песков или песчаных степей.
С другой стороны, очевидно, какую важную роль может сыграть тщательное изучение условий развития рельефа материковых песчаных накоплений, которые в пределах СССР занимают такие обширные площади и проблема культурного освоения которых приобретает в условиях современного социалистического строительства весьма важное экономическое значение.
Кроме песчаных пустынь, в СССР большие пространства заняты пустынями и полупустынями с глинистой или лёссовидной подпочвой или же, наконец, что наблюдается чаще, лёссовидной подпочвой, прикрытой серозёмами, так называемыми глинистыми пустынями. Сюда относятся большие площади в Казахстане, в Закавказье (Муганская степь), в Туркменистане и пр.
Участки глинистых пустынь, вкрапленные в виде понижений в песчаные пустыни, как уже говорилось, называются такырами.
Глинистые пустыни иногда оказываются гораздо более бесплодными и безводными, чем песчаные. Такова, например, Голодная степь между горами Нура-Тау и Сыр-Дарьёй, Голодная степь - Бедпак-Дала - между верховьями Ишима и Чу. В весеннее время эти степи покрываются довольно густой травянистой растительностью, а летом выгорают и имеют вид крайне безотрадный и унылый. Впрочем, многие участки Голодной степи обладают настолько плодородной почвой, что при достаточном орошении легко могут быть превращены в культурные земли. Исследованиями Д. И. Яковлева за последние годы выяснено, что в Бедпак-Дала имеются достаточно обильные запасы подземных вод, которые в целом ряде мест могут быть выведены наружу; таким образом перспективы освоения этой огромной по площади "пустыни" далеко не безотрадны. Здесь кстати будет заметить, что и в северной Африке (в Алжире) артезианскими бурениями удалось в пустынях вывести на поверхность подземные воды и таким путём превратить многие участки пустынь в цветущие оазисы.
В Бедпак-Дала, как и в других подобных ей пустынях, площади с глинистой почвой чередуются с пространствами, усеянными галечником, или же с участками засоленными, т. е. с участками пустынь щебневых или солёных. Последние разбросаны пятнами среди глинистой пустыни и представляют или мокрые бесструктурные солонцы и солончаки, разновидностью которых являются так называемые пухлые солонцы, богатые сернокислыми и углекислыми солями, или же столбчатые сухие структурные солонцы. Первые залегают обычно на более пониженных местах, нередко в речных долинах. Весной они иногда заливаются водой (хаки), а после высыхания покрываются выцветами солей (соры).
Каменистые пустыни представляют наиболее бесплодный тип пустынных пространств. В Северной Африке, в Центральной Азии такие пустыни занимают обширные площади, в СССР они гораздо более ограничены в своём распространении, чем песчаные. Примерами их могут служить пустыни Мангышлака (рис. 197, 198, 199), Большого и Малого Балханов, восточного края Устюрта, вдоль побережья Аральского моря, и пр. Сюда же можно отнести щебневые и галечные пустыни Кара-Тау, Копет-Дага, западное побережье Балхаша и пр.
К тому, что сказано выше о пустынях, в особенности о песчаных пустынях, необходимо добавить следующее. Из многочисленных исследований, как старых, так и более новых, посвящённых пустыням и полупустыням Азиатской части СССР, выясняются большая сложность рельефа этих пространств и не меньшая сложность проблемы происхождения как всего рельефа их, так и отдельных форм среди них. Так, например, Макеев(3) в работе о Кызыл-кумах выделяет следующие геоморфологические типы: равнины, горно-холмистые районы, песчаные районы, мелкогрядовые, сыпучие пески, котловины. Среди равнин он, в свою очередь, выделяет: равнины песчано-глинистые, галечниковые, щебнистые. В объяснении генезиса некоторых из этих форм автор высказывает отличную от прежних точку зрения. Так, в происхождении грядового рельефа он в этой работе, как и в прежней своей работе о Кара-кумах, склонен приписывать большое значение тектонике. В противовес этому некоторые другие исследователи в происхождении грядового песчаного рельефа не только приаральских и прикаспийских пустынь и полупустынь, но и пустынь других стран на земном шаре (например, Сахары) склонны усматривать результаты деятельности, главным образом, проточных вод(4). Если в этих новых взглядах многое ещё может показаться спорным и требующим проверки, то во всяком случае они заслуживают внимания, как реакция против одностороннего увлечения эоловой теорией в применении к объяснению генезиса рельефа песчаных образований.
В Африке каменистые пустыни называются хаммадами (рис. 200), песчаные - эргами. Первые вообще являются наиболее бесплодными; такие бесплодные каменистые пустыни нередки в пределах Сахары и Большого Балхана и пр. Гораздо богаче растительностью песчаные пустыни - эрги. Примером обширного эрга вне пределов СССР может служить индийская пустыня Тар, о которой Сион замечает, что, по существу, она не заслуживает названия настоящей пустыни(5).
Тар (Thar) называется обширная песчаная пустыня, или, вернее, степь, начинающаяся на левом берегу Инда и Сетледжа и тянущаяся на юг до болотистой низменной равнины Ранн (Rann of Gutch), расположенной почти на уровне океана и потому затопляемой водами океана на больших пространствах во время юго-западных муссонов. Тар сплошь покрыта песками, покоящимися на древних породах, составляющих продолжение тех, которые слагают Декан. Эти породы выступают в восточной части степи из-под песков в виде групп островных гор, несущих на себе яркие следы обработки эоловыми агентами. Песчаная почва пропитана солью, которая издавна служит предметом добычи. Реки теряются в песках, которые нагромождены в дюны, достигающие в южной части пустыни 60 и даже 150 м высоты. Ольдгам считал, что пески Тар являются осадками моря, покрывавшего область низовьев Инда до постплиоценового времени; но Сион ставит вопрос, не давали ли также для них материала и осадки древних пойм Инда. Более высокие и более древние дюны восточной и южной частей пустыни уже неподвижны; подвижные дюны наблюдаются в западной части, ближе к Инду, где и осадков выпадает меньше, чем на востоке. Подвижные дюны вытянуты большей частью с северо-запада к юго-востоку, перпендикулярно к направлению господствующих ветров, имея крутые северо-восточные склоны; так же расположены и древние дюны. Но ближе к Рани (упоминавшейся выше низменности) дюны вытянуты к юго-западу.
Осадки в Тар выпадают редко; иногда проходит целый год без единого дождя. Но воды с Гималаев, стекая к пустыне, распространяются по подземной поверхности коренных пород под песками и питают многочисленные колодцы, нередко, впрочем, с засоленными водами. Колодцы к югу достигают большой глубины (до 170 м). Пески скреплены песколюбивыми растениями и колючками, а после дождей порастают злаками. Поэтому здесь пасутся стада овец, местами и рогатого скота, а верблюды чувствуют себя здесь очень хорошо.
Таким образом, Тар представляет действительно не пустыню в строгом смысле слова, а аридную степь. Население здесь очень редкое, не более 15 человек на 1 кв. км.
6. Тропические страны. Нам остаётся ещё остановиться вкратце на особенностях моделировки поверхностных частей земной коры в тропических странах. Особенности эти определяются прежде всего господством в течение круглого года высоких температур. Что касается влажности, то в этом отношении мы имеем в пределах тропического пояса довольно большое разнообразие условий: влажные тропические леса с большим количеством годовых осадков, тропические леса с чередующимися сухими и дождливыми сезонами, влажные тропические степи, сухие тропические степи (саванны - тропические степи и лесостепи).
Во влажных тропических лесах господство высоких температур в течение круглого года и обильные осадки благоприятствуют сильной электролитической диссоциации воды и следовательно её роли как энергичного химического фактора. Для них поэтому характерно аккумулятивное выветривание (химическое). Отличительным признаком тропического почвообразования является накопление в почве гидратов глинозёма и железа. Поэтому латериты и краснозёмы представляют наиболее характерный тип тропических почв. Элювиальная кора выветривания в лесных зонах достигает громадной мощности (до 40-60 м), а местами элювиальные продукты выветривания достигают и гораздо больших мощностей (до 400 м). Коренные породы поэтому скрыты на большой глубине под их мощным чехлом. Указания некоторых авторов (Заппера), будто эти громадные толщи элювия могут медленно сползать по склонам, другие исследователи (Пассарге) подвергаются сомнению. Аккумуляция органического материала хотя и происходит местами в значительных количествах, всё же в общем процессе формирования рельефа играет подчинённую роль. Эффекты эоловых агентов в ландшафте почти нигде не проявляются.
Энергичное расчленение земной коры многоводными речными потоками в связи с частыми обвалами и оползнями громадных толщ элювия и делювия с горных склонов обусловливает развитие чрезвычайно крутосклонных междолинных кряжей, гребни которых нередко бывают настолько узки, что растущие на них лианы простирают свои корни в стороны, в воздух. Взбираться на такие склоны можно только или с помощью искусственных лестниц, или цепляясь за лианы. Таковы характерные формы рельефа в Соляных горах Перу.
Другая картина наблюдается в Бразилии. Здесь сложенные гранитами и гнейсами горные вершины поднимаются из густого тропического леса отдельными куполами с округлёнными вершинами и крутыми, почти не расчленёнными эрозией склонами, представляя резкий контраст с окружающей их густой пеленой леса. В связи с отмеченной выше многоводностью и мощной транспортной силой рек аккумулятивные аллювиальные формы в тропических лесных зонах выступают на первый план. Там, где реки выходят из гор на предгорные равнины или на морские побережья, возникают обширные аллювиальные конусы выноса или дельты. Конусы выноса и дельты соседних долин, разрастаясь вширь, сливаются между собой, образуя сложные аллювиальные аккумулятивные равнины или сложные дельты (юго-восточные и южные берега Азии, побережья Бенгальского залива, восточное побережье Южной Африки, западное побережье Африки и пр.).
Современные и древние ледниковые образования занимают ничтожные площади, будучи приурочены исключительно к верхним зонам самых высоких горных возвышенностей (Килиманджаро, Анды, Гималаи).
Влажные тропические степи, как указывает Пассарге, по-видимому произошли путём истребления древесной растительности из влажных тропических лесов. Исчезновение лесов имело своим следствием высыхание почвы, и, как результат, превращение землистого латерита в пористый твёрдый бурый железняк. Последний в значительной степени предохраняет земную поверхность от площадного смыва и в то же время не препятствует энергичному эрозионному расчленению. Ячеистый латеритный грунт легко напитывается водой, которая выступает затем на поверхность в благоприятных для этого по рельефу местах в виде ключей, что способствует образованию оползней и обвалов и возникновению циркообразных долинных замыканий, а также образованию нишеобразных оползневых форм рельефа на склонах долин. Местами бурожелезняковый латеритовый панцирь размыт, от него уцелели лишь отдельные пятна и островки, и энергичное выветривание даёт в результате краснозёмы суглинистого или глинистого характера. Там, где такие почвы мощно развиты, атмосферные воды производят значительный площадной смыв, а эрозионное расчленение, хотя и проявляется ещё довольно сильно, всё же становится более слабым, в особенности если почва зарастает густыми кустарниками. В понижениях рельефа образуются болота и накопления органического материала (гумуса).
В сухих тропических степях по причине значительно меньшего количества выпадающих атмосферных осадков и более длительного сухого сезона почва высыхает глубже, и процессы химического выветривания идут гораздо менее энергично. Вместо латеритов и краснозёмов образуются почвы бурого или жёлто-бурого цвета и вместо суглинистых - чаще супесчаные почвы, что является следствием большего высыхания и менее энергичного разложения минералов, чем во влажных зонах. По этой причине эоловые агенты начинают здесь играть более важную роль и продукты эоловой переработки материалов выветривания - пески - получают большое распространение. В связи с этим атмосферные осадки легче проникают в почву, а площадной смыв атмосферными водами, наоборот, проявляется слабее. Вот почему в сухих тропических степях в формировании рельефа обусловленные подмывом подземных вод оползни, обвалы и т. п. уже не имеют того значения, как во влажных степях и во влажных лесах: цирки на склонах долин и в их верховых частях наблюдаются реже; точно также отступают на второй план в качестве характерных ингредиентов морфологии болота и образующиеся в них органические (гумусовые) отложения. Нередко в сухих тропических степях наблюдаются сохранившиеся следы прежнего более влажного климата (деградированные, превращённые в бурожелезняковые шлаковидные массы латериты и т. п.).
От тропических лесов и степей переход к степям и пустыням средних широт совершается через посредство субтропических лесов и степей (влажных и сухих). В смысле влияния климатических факторов на развитие рельефа они отличаются от тропических стран менее высокими температурами, менее энергичными процессами химического выветривания, а в сухих субтропических степях и тем, что в них в соответствии с более суровым климатом известную роль начинают уже играть процессы физического выветривания и морозного раскола.
К тому, что говорилось выше о влиянии географической (по существу, климатической) зональности на развитие рельефа суши, необходимо прибавить следующее. Эта зональность могла бы проявляться в полной мере в том случае, если бы первичное устройство земной поверхности было всюду более или менее однородно, чего на самом деле нет. Поэтому такая зональность в той или иной мере нарушается в тех местах, где появляются горные возвышенности, и нарушение тем резче, чем выше эти последние. В таких местах , как мы это уже отчасти попутно отмечали и при самом изложении влияния климатической зональности, на смену ей приходит вертикальная зональность, выраженная, впрочем, с меньшей резкостью и отчётливостью, чем в случае с распределением растительных зон. Так, в тропических и субтропических зонах в горах выше снеговой линии развиваются ледниковые ландшафты, на высоких нагорьях и плоскогорьях (Тибет, Памир, Алтай) можно наблюдать типичные черты тундрового ландшафта и пр. Но эти интразональные формы, представляющие как бы вторжение чуждых типов ландшафта, всё же не могут затушевать того существенного влияния географической зональности на развитие морфологии суши, какое обрисовано было выше.
_______________________
1. Тундровая зона развита, главным образом, в северном полушарии.
Выше была выяснена та первенствующая роль, какую играет в определении пластики земной коры работа экзогенных агентов. Так как действие последних зависит от совокупности господствующих в той или иной области метеорологических условий, т. е. от климата, то уже à priori можно ожидать известной зональности в распределении характерных черт морфологических ландшафтов на земле, потому что в различном удалении от экватора и на различных гипсометрических уровнях условия распада горных пород под влиянием выветривания, условия денудации и накопления должны быть существенно различными как в смысле интенсивности тех или других явлений, так и в смысле преобладания в моделировке поверхности земной тех или иных агентов.
В одних зонах преобладающее влияние на расчленение земной поверхности принадлежит проточным водам, в других - твёрдым атмосферным осадкам, в третьих - эоловым агентам, в четвёртых - явлениям химического или морозного выветривания горных пород и т. д. Это обстоятельство даёт известное основание говорить о полярных, тундровых, пустынных, степных, лесных и тому подобных зонах. Сказанное не исключает, само собой разумеется, того, что в каждой отдельной зоне могут наблюдаться и в действительности наблюдаются весьма существенных осложнения и отступления от правильной зональной группировки, обусловливаемые особенностями геологического состава и строения (например, карстовые ландшафты в различных зонах, вулканические сооружения в различном удалении от экватора и т. п.), прошлыми особенностями климата (например, ледниковые ландшафты в экваториальных зонах и пр.). Но всё же и в этих случаях географическая зональность даёт себя чувствовать в тех или иных чертах рельефа: так, например, карстовые формы в пустынных странах всё же характеризуются некоторыми специфическими чертами, отличающими их от карста более влажных областей; ледниковые ландшафты в субтропических и тропических странах никогда не получают той доминирующей в ландшафте роли, какая присуща им в умеренных и полярных зонах, и т. д.
При описании отдельных типов ландшафтов (см., например, выше о равнинах) мы уже отмечали те специфические особенности, какие связаны с их положением в той или иной географической зоне. Здесь мы коснёмся лишь в общих чертах тех особенностей отдельных климатических зон, которые имеют существенное значение для формирования морфологического ландшафта, не ставя себе задачей вдаваться в более детальный их анализ.
Подробная классификация климатических зон, предложенная Кеппеном(1), для нашей цели здесь была бы менее удобна, чем та, которая была дана в своё время А. Пенком, так как последняя базировалась, главным образом, на гидрологическом принципе, что имеет основное значение для расчленения земной поверхности. Но и пенковскую классификацию мы несколько упростим, примерно, как это сделал Бюлов(2) в своей работе об аллювии.
_______________________
1. Köppen, Die Klimate der Erde.
Речные острова большей частью состоят из аллювиальных наносов, реже из коренных пород, слагающих местность, по которой протекает река. В последнем случае они чаще всего слагаются наиболее стойкими против размыва породами. Аллювиальные острова на реках отличаются своей изменчивостью: с течением времени они нередко меняют свои очертания, а иногда и нацело смываются. Часто параллельно с размывом, которому подвергается обращённый вверх по течению конец острова, идёт наращивание его на противоположной, обращённой вниз по течению оконечности. Речные острова образуются в тех местах, где условия течения благоприятствуют задержке наносов и их накоплению, например, в местах, где река, бывшая до того суженной в одно русло, сразу расширяется, благодаря чему переносная сила её ослабевает, или у каких-нибудь препятствий - карчей, камней и т. п.
В жизни местного населения, как например, на многих крупных реках Сибири, острова играют важную роль, как превосходные покосные угодья (на Енисее, Амуре, Лене и др.); местами из слагающих их наносов добывают рассыпное золото (например, на Енисее и его притоках). В руслах рек, протекающих по лесистым местностям, на мелководьях нередко образуются громадные скопления плавника, иногда перегораживающего реки на протяжении сотен метров и даже километров (многие таёжные реки Сибири).
Острова на озёрах по своему происхождению почти всегда относятся к континентальным. Весьма часто они представляют аккумулятивные образования, реже состоят из коренных пород, представляющих по своему геологическому составу и строению повторение тех частей материков или островов, на которых расположены озёра. Таков, например, остров Ольхон на Байкале, остров Royale на Верхнем озере в США и некоторые другие острова на Великих Северо-Американских озёрах и т. д. Иногда происхождение таких островов бывает связано с тектоническими причинами, иногда с деятельностью древних ледников, иногда, наконец, и притом очень часто, с наносной деятельностью впадающих в озёра рек и т. д. Весьма редки случаи, когда на озёрах возникают острова в результате вулканических процессов (как на озере Илопанго в Сальвадоре в 1880 г.) или вследствие извержения подземных газов, как это имело место на острове Свином в Каспийском море. В последних случаях приходится говорить о таких же автогенных островах, как и при вулканических морских образованиях подобного рода. Только категории органогенных коралловых островов, само собой разумеется, не может встречаться не только на пресноводных, но и на солёных озёрах и вообще на внутриконтинентальных водных бассейнах.
Изучение группировки и морфологии островов имеет первостепенное значение с точки зрения морфотектонического анализа. Мы видели только что, как Дарвин гениальным образом пытался связать особенности морфологии коралловых сооружений с решением проблемы о характере колебаний земной коры. Но для суждений о тектонических структурах и движениях литосферы ценнейшие указания могут дать не только коралловые острова, но и многие вулканические - континентальные и прибрежные.
Гавайские острова, вытянутые по прямой линии с северо-запада на юго-восток на протяжении около 1800 км, подчёркивают своим расположением крупнейшую тектоническую линию, скрытую от глаз наблюдателей под оболочкой Тихого океана. Гирлянды островных дуг по Восточно-Азиатскому побережью, равно как дуги Антильских и Южных Сандвичевых островов точно также обрисовывают своим расположением на поверхности океана громадные тектонические тектонические структуры, связанные с формированием молодых складчатых горных цепей. Бесчисленные архипелаги вулканических островов в южной части Тихого океана являются бесспорным свидетельством крупных движений и, вероятно, значительных эпейрогенических колебаний в этой части земного шара. Точно также изучение морфологии ряда арктических островов, например островов Новой Земли с их замечательными береговыми формами, как это показали работы наших учёных, привело к выводу, что в Арктике литосфера и сейчас совершает весьма ощутимые эпейрогенические движения. Мы видели, кроме того,что и для суждений об эвстатических колебаниях уровня океана, связанных с прошлыми изменениями климата, исследование островов может доставить чрезвычайно важные данные(1). Отсюда ясно, какие глубокие и важные научные проблемы связаны с исследованием тех сравнительно небольших участков суши, которые называются островами.
_______________________
1. Мы не касаемся здесь той роли, какие играют острова в расселении по земле организмов и в видообразовании.
Островами называются сравнительно небольшие участки суши, со всех сторон окружённые водой. Они могут располагаться среди морей. озёр и рек. Здесь мы остановимся сначала на морских островах.
Размеры морских островов весьма различны. Самый большой остров - Гренландия - занимает площадь около 2,1 млн. кв. км. и мог бы, в сущности, считаться континентом. Площадь следующего по величине острова - Новой Гвинеи - составляет около 800 000 кв. км. Несколько меньше по площади остров Борнео (734 000 кв. км.). Площадь острова Мадагаскара составляет 590 000 кв. км, т. е. заметно превосходит площадь Германии. Площадь Великобритании равняется 230 000 кв. км. Исландия занимает по площади 103 000 кв. км. Зато есть и очень маленькие острова; так, площадь острова Вознесения всего 88 кв. км, а острова Сала и Гомец (в юго-восточной части Тихого океана) всего даже 4 кв. км. Многие морские острова представляют одинокие скалы, поднимающиеся над поверхностью моря или океана; в любом архипелаге можно наблюдать такие острова в большем или меньшем числе.
Морские острова редко лежат одиноко среди океана: таковы, например, Ян-Майен в Северном Ледовитом океане и Исландия в северной части Атлантического океана, остров Св. Елены в Атлантическом океане и др. Большей частью они располагаются или парами, как, например, Великобритания с Ирландией, Новая Зеландия. Новая Земля, или же более или менее многочисленными группами, носящими название архипелагов. Некоторые архипелаги включают десятки и даже сотни островов и занимают огромные пространства. Так, Северо-Американский арктический архипелаг заключает множество островов, общая площадь которых равняется 1 400 000 кв. км, а Малайский архипелаг имеет ещё большую площадь (2 800 000 кв. км). Площадь всех морских островов, известных на земном шаре, включая Гренландию, составляет около 10 500 000 кв. км.
Столь же разнообразны острова по устройству поверхности и по своему происхождению. На островах мы находим все формы поверхности и в тех же сочетаниях, как и на суше: различные расчленённые горные возвышенности, плоскогорья, холмистые ландшафты, равнины и пр. На Новой Гвинее, на Новой Зеландии и на некоторых других островах мы видим такие же высокие складчатые альпийского типа горные цепи, местами несущие мощные ледники, как и на материках. Архипелаг Земли Франца Иосифа по своей морфологии сильно напоминает Средне-Сибирское плоскогорье в области развития траппов, т. е. имеет вид типичной столовой страны, что обусловлено развитием базальтовых покровов, залегающих на горизонтально наслоенных юрских отложениях. Острова Северной Земли дают картину сильно денудированного складчатого нагорья, близко напоминая в этом отношении соседний Таймырский полуостров. Остров Колгуев являет пример слабо холмистой страны с ясно выраженным аккумулятивным древнеледниковым рельефом, сходным с рельефом северной части Печорской тундры и т. д.
Но всё же не мешает заметить, что в сравнении с сушей на островах большую роль играют вулканические ландшафты, прибрежно-морские равнины и береговые террасы; наконец, одна категория среди островов обладает формами, совершенно чуждыми континентам, - это именно коралловые, окаймляющие рифы и атоллы, о которых подробнее будет сказано ниже.
Что касается происхождения, то в этом отношении для всех островов Рихтгофен предложил следующую классификацию:
А. Континентальные острова. Они подразделяются на несамостоятельные и самостоятельные континентальные острова.
Несамостоятельные континентальные острова включают следующие генетически различные группы:
1. Острова, образовавшиеся вследствие проникновения моря в пониженные части рельефа суши; поэтому их можно также назвать отчленёнными.
Среди таких островов можно выделить ряд типов:
1) Риасовые - это обычно небольшие острова, встречающиеся у поперечных берегов, сложенные коренными породами и располагающиеся многочисленными группами у риасовых берегов. Всегда имеют расчленённый гористый рельеф (острова у берегов Бретани, Галисии, в Ирландии, Шотландии, Китае, Корее, близ Владивостока и пр.).
2) Отчленённые (в собственном смысле слова) - по происхождению близки к предыдущим, отличаясь от них лишь тем, что лучше сохраняют все черты устройства поверхности прилегающей суши. Свойственны берегам, у которых не так заметно ощущается приливное и абразионное действие моря (острова у берегов Далмации).
3) Фиордовые - приуроченные к фиордовым, следовательно, к продольным, сильно расчленённым эрозионными бороздами в поперечном направлении берегам.
4) Приустьевые - возникающие вследствие проникновения моря в устьевые части рек суши, имеющей характер низменный или глыбовый. Встречаются сравнительно редко.
2. Сбросовые - образующиеся в результате сбросов и происходящего при этом захвата морским водами образовавшихся впадин (Эгейские острова у берегов Греции).
Островное положение самостоятельных континентальных островов обусловливается комбинацией тектонических процессов и проникновением моря такого же порядка, как и в предыдущих случаях. В общем, они построены так же, как континенты, но представляют самостоятельные объекты исследования. Они расположены дальше от континентов, и некоторые из них так велики, что похожи на маленькие континенты. Они подразделяются на следующие группа:
1. Краевые континентальные -* представляющие дугообразно возвышающиеся над уровнем моря внешние края материков, круто падающие наружу и сопровождающиеся большей частью вулканами (Восточно-Азиатские островные дуги, Антильские острова).
2. Околоматериковые - также располагающиеся на континентальном цоколе, но не представляющие краёв материков и не группирующиеся в дуги (Великобритания с Ирландией, Корсика, Сардиния, Сицилия, Борнео, Целебес, Гренландия, арктические архипелаги, Тасмания и пр.).
3. Внешние (далёкие) континентальные - обломки континентов, лежащие вне их ареалов и не представляющие поднятых краёв материков (Мадагаскар, Цейлон, Фальклендские, Георгия).
Б. Паразитные острова - представляющие собой небольшие острова вулканического и кораллового происхождения, разбросанные среди открытого океана, у берегов континентов, а также вперемежку с материковыми островами. Не имеют никакого отношения или очень отдалённое к тектоническому строению материков. К ним принадлежат:
1. Собственно вулканические - образовавшиеся исключительно в результате вулканической деятельности, так что сюда не следует относить острова, состоящие из коренных пород, усаженных вулканами. Такие вулканы большей частью образуются на поднятых частых океанического дна (например, многие острова южной части Тихого океана, Гавайи и др.
2. Коралловые - такие, в происхождении которых существенное участие принимают коралловые сооружения (окаймляющие и барьерные рифы, атоллы).
В. Намывные острова - большей частью мелкие, незначительные острова, возникающие в результате накопления рыхлых материалов, вынесенных речными потоками, ледниками, ветрами, морским прибоем и т. п., и накопившиеся в таком количестве, что возвышаются над уровнем моря. Располагаются почти всегда у берегов и не имеют никакого отношения к внутреннему строению материков; они обычны у краёв лагун, в приустьевых частях рек и т. п.
Между перечисленными категориями островов нельзя привести резких границ: от одних к другим существуют постепенные переходы.
Все острова таким образом можно подразделить на континентальные и самостоятельные (самородные), которые можно также назвать талассохтонными. Первые или составляют отчленённые водой краевые части материков, или, во всяком случае, обязаны своим происхождением тем же силам и процессам, которые создали соседние с ними континенты. Вторые произошли независимо от материков. Эту последнюю категорию островов А. Пенк предложил назвать океаническим типом, но такое название надо понимать условно, т. е. что эти острова в своём генезисе связаны с силами, действующими на дне океана (вулканы, коралловые сооружения), а не в том смысле, что они располагаются далеко от материков в океане, так как иногда самородные острова лежат довольно близко к берегам континентов. С другой стороны, и континентальные острова нередко отстоят довольно далеко от материков (Японские, Формоза, Мадагаскар, Новая Зеландия).
Континентальные острова можно ещё подразделить на прибрежные, собственно континентальные шельфовые и континентальные глубокого моря.
1. Прибрежные - по своей конфигурации, происхождению и географическому положению тесно связаны с береговой зоной материка и представляют, в сущности, лишь краевые части берега, отделённые от суши водой. По геологическому составу и происхождению среди них можно различать скульптурные и аккумулятивные. Первые сложены точно такими же коренными породами, как и побережье, и являются не чем иным, как крайними участками последнего, превратившимися в острова вследствие наступания моря на сушу по причине опускания континента или же эвстатического повышения уровня моря. Вторые представляют накопления рыхлого материала (гальки, валунных суглинков, песков, илов) деятельностью морского прибоя, айсбергов, ледников, приливо-отливных волн, береговых течений, аккумулятивной деятельности впадающих в море рек и т. п.
Чем сильнее расчленён берег, тем многочисленнее окаймляющие его острова. У берегов Норвегии, Швеции, Финляндии море усеяно бесчисленным множеством островов, образовавшихся вследствие затопления морскими водами древнеледникового, сильно расчленённого скульптурно-аккумулятивного (холмисто-моренного) ландшафта. Таковы шхеры у берегов Финляндии, состоящие из множества живописных скалистых островков, нередко увенчанных наверху моренными отложениями.
Столь же многочисленны острова у берегов Гренландии, Патагонии, Далмации. Размеры их могут сильно варьировать.
Вдоль ровных берегов острова встречаются реже, как это видно, например, по берегам Кольского полуострова, по Южному берегу Крыма, восточному побережью Сихотэ-Алиня, западному и восточному берегам Охотского моря и т. п.
Архипелаги прибрежных островов часто состоят из коренных пород и относятся к категории скульптурных или смешанных скульптурно-аккумулятивных образований (пример последних дают шхеры и берегов Финляндии). Вдоль низменных берегов иногда наблюдаются группы многочисленных намывных островов. Таковы, например, архипелаги мелких островов у северного и северо-западного берегов Каспийского моря, близ дельты Волги, намывной деятельности которой в совокупности с береговыми течениями они и обязаны своим происхождением.
2. Собственно континентальные шельфовые (по терминологии А. Пенка - самостоятельные острова мелкоморья) - отличаются от предыдущих, главным образом, своими более крупными размерами и тем, что морфологически и генетически они не так непосредственно и тесно связаны с береговой линией, как прибрежные. Большей частью это как бы обломки соседних континентов, сидящие на шельфе, как на цоколе. Геологически же и по устройству своей поверхности они обнаруживают, как уже отмечалось, близкое сходство с соседними континентами. Нередко они образуют большие архипелаги, примерами которых могут служить: Арктический архипелаг у берегов Северной Америки, Земля Франца-Иосифа, Северная Земля, Новосибирские острова. Друг от друга и от других материков такие острова отделяются неглубокими проливами, носящими название зундов. К этой же категории островов следует причислить Великобританию с Ирландией, Новую Землю, Сицилию, Тасманию и др.
3. Континентальные острова глубокого моря (океанические) - представляют возвышения поднимающиеся из тех глубоководных частей мирового океана, которые соответствуют так называемому материковому склону, т. е. части морского дна, располагающейся между материковой отмелью (шельфом) и глубоководной частью моря (свыше 2500 м глубины). Надо, впрочем, оговорить, что иногда такие острова отделяются от материков морями, дно которых залегает на глубинах гораздо больших, чем 2500 м. Так, между Филиппинскими островами и юго-восточным берегом Азии в Южно-Китайском море отмечаются глубины свыше 4000 м, в Мозамбикском проливе, между Африкой и Мадагаскаром, дно местами спускается ниже 3500 м, между НОвой Зеландией и Австралией до 4000 м слишком, а между Большими Антильскими островами и Юкатаном даже глубже 6000 м. Такие же громадные глубины отмечаются в пределах Зондского архипелага, между Австралией и Азией.
Многие острова глубокого моря достигают весьма крупных размеров. Вообще к ним относятся наиболее крупные острова (Гренландия, Борнео, Мадагаскар и др.). Они то разбросаны среди моря почти изолированно, то группируются в архипелаги, иногда имеющие вид дугообразных гирлянд, обращённых выпуклостью к океану, а концами как бы подвешенных к выступающим частям материков.
Такова в особенности характерная группировка островов, как это уже отмечалось раньше, вдоль восточных и юго-восточных берегов Азиатского материка, равно как Антильских островных дуг, отделяющих Атлантический океан от Мексиканского залива и Карибского моря.
По своему геологическому строению самостоятельные острова глубокого моря обнаруживают обычно близкое сходство с континентами. Так, Мадагаскар во многих отношениях представляет сходство с геологическим строением Африки, с одной стороны, Индостана - с другой. Острова Зондского архипелага и островных дуг западной части Тихого океана построены аналогично окраинным зонам Азиатского материка.
В образовании континентальных островов глубокого моря основную роль играли тектонические процессы. Мадагаскар отделяется от Африки глубоким сбросом, на месте которого теперь располагается Мозамбикский пролив, рассматриваемый некоторыми геологами даже как геосинклиналь. То же самое можно сказать об остовах Канарских и Зелёного Мыса; последние отделяются от Африканского материка сбросовыми впадинами, на месте которых глубина моря в некоторых точках превышает 3500 м. Такие же сбросы обусловили возникновение островов греческого Архипелага в Средиземном море.
Дуги островов по восточной стороне Азии и в средней Америке, наоборот, по-видимому, обязаны своим происхождением процессам складкообразования; они поднялись со дна океана сравнительно в недавние геологические времена (Суматра, Ява, Борнео, Целебес, Филиппины, Япония, Антильские острова и пр.). Для некоторых из океанических островов факт недавнего поднятия их из глубины моря доказывается тем, что на них находят иногда на значительной высоте над уровнем моря типичные глубоководные кайнозойские отложения (Барбадос, Никобарские острова)(1).
Настоящие талассохтонные (самородные) острова можно по их происхождению разделить на вулканические и органогенные (точнее коралловые).
1. Вулканические острова возникают в результате извержений на дне морей и океанов. Часто они поднимаются из очень глубоких частей мирового океана и образуют над поверхностью последнего высокие горы. Таковы, например, Гавайские (Сандвичевы) острова, поднимающиеся в середине Тихого океана, где глубины доходят до 4000 м. Среди них есть вершины до 4000 м абсолютной высоты. Таким образом, они являются гигантскими вулканическими конусами, высота которых над уровнем морского дна превосходит местами 8000 м. Особенно богата вулканическими самостоятельными островами южная часть Тихого океана. Впрочем, и в других океанах (Атлантическом, Индийском) они не составляют редкости.
2. Коралловые (рифово-коралловые) острова. Наиболее своеобразны и по генезису и по своим формам коралловые острова, представляющие тип органогенных сооружений.
Коралловые острова создаются в процессе жизнедеятельности некоторых групп населяющих море организмов, главным образом колоний мадрепоровых кораллов, при участии также водорослей, мшанок и др.
Строящие рифы кораллы могут жить только в прозрачной морской воде нормальной солёности на глубине, не превышающей несколько десятков метров (30-60 м), и только в таких зонах, где температура воды на поверхности не опускается ниже 20°; поэтому мы находим коралловые сооружения близ берегов континентов и островов только в тёплых тропических и субтропических морях. Против устьев рек, впадающих в море, где морская вода несколько опресняется и загрязняется мутью, вносимой речными водами, кораллы жить не могут, и поэтому здесь в коралловых постройках образуются свободные открытые пространства.
Морфологически среди коралловых морских сооружений выделяют три следующих главных типа:
1) Окаймляющие (береговые) рифы - образующиеся в том случае, когда кораллы начинают возводить свои сооружения в мелководье, непосредственно у берега, постепенно как бы прирастая к последнему и сливаясь с ним в одну массу. Для развития коралловых полипов необходим достаточный приток кислорода, растворённого в морской воде, и питательного материала, каким является в данном случае планктон(2). Естественно, что в смысле аэрации и питания в наиболее благоприятных условиях находятся части колоний, обращённые к открытому океану, так как здесь вследствие прибоя морская вода лучше перемешивается с воздушными массами и обогащается кислородом, и с этой стороны к полипам приносятся всё новые и новые массы планктона. Таким образом, рост коралловых сооружений идёт наиболее быстро по наружной, обращённой к морю зоне; вся постройка постепенно выдвигается всё дальше и дальше в океан, образуя со временем широкую кайму вдоль берега материка или острова.
2) Барьерные рифы - этим названием обозначаются коралловые рифы, тянущиеся в известном расстоянии от берега материка или острова и отделённые от суши более или менее широкими пространствами открытой воды, как бы каналами, внутренней лагуной. Такого рода коралловые сооружения, в зависимости от того, обрамляют ли они континент или острова, могут иметь самые различные (в плане) протяжения и формы. Иногда они имеют характер гряд, протягивающихся на десятки километров параллельно берегу суши, и отделены от последней широким каналом. Таков самый большой из существующих барьерных рифов, сопровождающий восточный берег Австралии на протяжении около 2000 км и отделённый от материка каналом шириной от 30 до 140 км. Как и в окаймляющих рифах, здесь рост колоний совершается наиболее жива на внешней стороне рифа, между тем как на внутренней, обращённой к суше, колонии постепенно отмирают. Поэтому барьерные рифы, как и все другие коралловые сооружения, в сторону океана падают обычно гораздо более крутыми скатами, чем в противоположную сторону, внутрь к каналу. Кроме того, наружная сторона рифа подвержена в большей степени воздействию морского прибоя. Поэтому здесь идёт как бы непрерывная борьба между созидающей работой строящих кораллов и разрушительной работой моря. Отдельные части коралловых колоний обламываются, падают на дно, измельчаются волнами в порошок; вот почему дно моря у подошвы коралловых рифов постепенно покрывается массами известнякового кораллового ила.
Против устьев рек коралловые барьеры прерываются открытыми проходами.
3) Атоллы (лагунные острова) - встречающиеся в тропических и субтропических зонах в открытом океане. Представляют собой коралловые рифы, имеющие своеобразную форму кольцевых, кругообразных или эллиптических замкнутых образований, часто различным образом деформированных. Рифовое замкнутое кольцо редко бывает сплошным; чаще оно прерывается в одном или нескольких местах открытыми проходами, соединяющими внутреннюю часть атолла с открытым океаном. Концентрически с наружным рифом внутри иногда находится второй риф, отделяющийся от наружного неглубоким каналом, почти высыхающим во время отлива. Внутри кольца находится более или менее обширная мелкая лагуна, защищённая рифовым кольцом от океанического прибоя.
Размеры атоллов могут чрезвычайно варьировать: некоторые имеют в поперечнике всего несколько километров, другие - десятки километров, и известны атоллы, достигающие в диаметре 100 км. В группе Маледивских островов в Индийском океане атолл Сувадива достигает в длину 80 км, а в ширину 65 км и равняется по площади 2100 кв. км. Глубина внутренней лагуны измеряется большей частью десятками метров, редко достигает 100 м и представляет, таким образом, находясь в непосредственном соседстве с наружным краем атолла, резкий контраст с громадными океаническими глубинами; наружные склоны атолла падают вглубь океана крутыми, иногда даже нависающими обрывами. Ширина самого рифа редко достигает 1000 м, обычно она измеряется несколькими десятками метров.
Над уровнем моря поверхность коралловых островов поднимается невысоко, на 10-15 м, так как рост собственно самих колониальных полипняков совершается только до морской поверхности. Несколько повышает эти наружные кольца деятельность прибоя, набрасывающего на растущие полипняки обломки рифа и другие приносимые морскими волнами предметы.
Иногда наружное рифовое кольцо состоит, в свою очередь, из мелких атоллов кольцевидной формы, располагающихся на определённых расстояниях друг от друга и в совокупности образующих как бы венец вокруг лагуны. Таким образом, лагуна атолла имеет вид плосковогнутого мелкого блюдца с приподнятыми над океаном краями, как сказано, чрезвычайно круто падающими в морскую пучину. В то время как по периферии рифа почти всегда бушует прибой, внутренняя лагуна остаётся спокойной и блестит в лучах солнца, как зеркало.
Разительное зрелище, представляемое такими островами, картинно описал ещё Ч. Дарвин(3): "Путешественник не может, - говорил он, - не прийти в изумление, когда он в первый раз видит одно из этих огромных, созданных кораллами колец, часто достигающих нескольких лье в диаметре, там и сям увенчанных зелёными островами с ослепительно белыми берегами, колец, омываемых извне пенящимися волнами океанического прибоя и окружающих пространство спокойной воды, которая в силу отражения обычно имеет блестящую, но бледно-зелёную окраску. Натуралист почувствует ещё более сильное изумление, когда он осмотрит мягкие, почти студенистые тела этих, повидимому, столь незначительных коралловых полипов и когда он узнает, что твёрдый риф нарастает лишь с внешней стороны, где день и ночь плещут прибойные волны никогда не отдыхающего океана".
Кораллы, строящие рифы, могут жить только в тёплых морях, где абсолютный годовой минимум не опускается ниже 18°. Естественно, поэтому, что они приурочены преимущественно к тропическим морям и чаще всего встречаются в Тихом и Индийском океанах. В Атлантическом океане они находятся преимущественно в прилегающих к Флориде частях океана. При этом собственно атоллы особенно часты в южной части Тихого океана, где они тянутся полосой на расстоянии почти 35° широты. Нередки они также и в Индийском океане.
В общем площадь океана, покрытая современными коралловыми сооружениями, составляет приблизительно 8 млн. кв. км, равняясь, следовательно, по площади почти величине Австралии(4). Характерно, что у западных берегов Африки и Южной Америки коралловые рифы не встречаются. Это объясняется наличием вдоль названных берегов холодных течений - Бенгуэльского, вдоль африканского берега, и Перуанского, вдоль берега Южной Америки.
Выше указывалось, что колонии рифовых кораллов могут возводить свои постройки только на дне мелкого моря - не глубже 60 м, в крайне случае 90 м. Между тем исследование наружных обрывов обращённых к океану барьерных и атолловых рифов уже давно показало, что они сложены коралловыми отложениями на большую глубину, во всяком случае, в несколько сот метров, т. е. на глубину, далеко превосходящую ту, на которой могут жить рифовые кораллы. Чтобы объяснить указанное явление, Дарвин уже давно предложил теорию, по которой барьерные рифы и атоллы образуются на медленно опускающихся участках океанического дна.
Представим себе возвышающийся среди океана остров, например, вулканический конус. На склонах его, на небольшой глубине, ближе к берегам, кораллы начнут возводить свои сооружения, которые вскоре поднимутся до уровня моря, - образуется береговой окаймляющий риф. Новые генерации кораллов, как мы уже знаем, нарастают преимущественно на наружной стороне рифа. Если дно океана вместе с островом начнёт медленно опускаться, кораллы будут иметь возможность параллельно с опусканием надстраивать верхушку рифа с наружной стороны, между тем как на опускающейся вглубь внутренней части они будут постепенно отмирать; береговой окаймляющий риф, таким образом с течением времени превратится в барьерный. При дальнейшем опускании, когда под водой скроется вся центральная, сложенная коренными породами часть острова, барьерный кольцевой риф превратится в атолл (рис. 185).
Таким образом, теория Дарвина связывает в один непрерывный генетический ряд все три типа коралловых сооружений, считая их стадиями одного и того же процесса.
Теория Дарвина быстро распространилась в науке и долгое время являлась господствующей. Но уже вскоре после её появления против её приложимости ко всем коралловым сооружениям рядом учёных были выдвинуты возражения и предложены иные объяснения. Действительно, известны острова, на которых коралловые сооружения находятся высоко над уровнем моря, так что здесь приходится допустить не опускание литосферы, а наоборот, повышение её по отношению к уровню моря. Наличие обширных береговых рифов точно также свидетельствует скорее в пользу стабильности данных участков литосферы.
Такие примеры, а их известно немало, во всяком случае, подрывают универсальное значение теории Дарвина(5).
Известный океанограф Меррей в 1880 г. предложил иное объяснение происхождения атоллов. По его мнению, для их образования необходимой предпосылкой является наличие мелководных банок, которые, в свою очередь, образуются в различных частях мирового океана в результате действующих на дне моря вулканических или тектонических сил. На таких банках сначала развивается богатая донная фауна, и таким образом накапливаются массы органогенных осадков, постепенно повышающих её поверхность. Когда глубина моря над банкой, в конце концов, достигает известного предела, на ней начинают селиться строящие рифы кораллы. Их колонии особенно пышно разрастаются по краям банки, между тем как на внутренней стороне последней происходит постепенное растворение накапливающихся здесь известковых отложений. Так возникают атоллы самостоятельно, минуя предварительную стадию берегового или барьерного рифа.
Александр Агассиц для барьерных рифов архипелага Фиджи и Гардинер для островов Индийского океана (Маледивского и Лаккедивского архипелагов) приняли несколько иное объяснение. Они допускают, что вследствие морской абразии вокруг этих островов образовались на глубинах около 30 м абразионные платформы, на краях которых указанным выше образом и развились рифовые сооружения. Но надо заметить, что ни теория Меррея, ни теория Агассица и Гардинера не объясняют удовлетворительно коралловых сооружений, уходящих на большую глубину. Для проверки теории Дарвина в начале текущего столетия были произведены глубокие бурения на атолле Фунафути (в группе островов Эллис, в южной части Тихого океана), начатые под руководством известного английского геолога Солласа и продолженные Давидом. Скважина достигла глубины около 334 м и как будто дала подтверждение теории Дарвина, так как до самого низа шла по коралловым толщам. Но Дэли подвергает сомнению правильность такого толкования. Ссылаясь на детальное описание результатов бурения Хайндом, он утверждает, что начиная с поверхности только до глубины 45,7 м, материал в скважине состоял из кораллового вещества. Ниже 45,7 м только 6,7 представляют, несомненно, твёрдое коралловое вещество; в остальном 202 м состояли, главным образом, из смеси обломочного материала и фораминифер, а 85 м из такой же смеси, но с примесью незначительных масс кораллов. Но даже если признать основательность замечаний Дэли, всё же нельзя отрицать, что результаты бурений на Фунафути являются в общем благоприятными для теории Дарвина.
Дэли выдвинул новую заслуживающую серьёзного внимания теорию происхождения коралловых островов. По его мнению, все эти острова, равно как вообще все другие коралловые рифы, представляют образования с геологической точки зрения молодые, возникшие в послеледниковое время. В ледниковый период уровень мирового океана должен был стоять ниже современного и ниже того, на каком он стоял в третичное (доледниковое) время, так как твёрдые снеговые осадки ледников получались за счёт испарения морской воды. Третичные коралловые сооружения должны были в это время погибнуть в силу ухудшения климатических условий, а сами острова и прибрежные части суши подверглись абразии до глубин в 30-50 фатомов(6) (английский сажен). По расчётам Дэли, при допущении мощности четвертичных ледников в 914, 1097, 1219 и 1524 м уровень океана должен был соответственно понизиться на 38, 45, 50 и 63 м. После того как ледники начали таять, уровень океана стал повышаться, вместе с тем улучшились климатические условия и образовавшиеся в результате абразии в ледниковое время подводные отмели стали постепенно заселяться кораллами, таким образом, можно объяснить тот факт, что многие рифы уходят своими основаниями довольно глубоко в море.
Следовательно, отличие теории Дэли от теории Дарвина заключается в том, что она принимает за основную причину своеобразия форм и роста коралловых сооружений вместо движений земной коры эвстатические колебания морской оболочки. Но объяснение Дэли, кроме того, что оно является чисто умозрительным, точно также приложимо далеко не ко всем случаям и не объясняет вполне удовлетворительно всех форм коралловых сооружений, хотя тот фактор, на который он обратил внимание, вне всякого сомнения мог сыграть важную роль в формировании рифов. Повидимому, комбинация тех или иных движений литосферы и океанической оболочки с воздействием береговых течений, также влияющих, несомненно, на рост коралловых полипняков, и с условиями жизнедеятельности и развития самих кораллов должна быть учитываема в каждом отдельном случае для объяснения происхождения того или иного острова. Но как бы то ни было, теория Дарвина отнюдь не может быть признана утратившей своё значение в настоящее время, и в целом ряде случаев она даёт наиболее вероятное научное объяснение интересующего нас здесь явления.
_______________________
1. Сравнительно недавнее возникновение многих островов этой категории доказывается
также тем, что они в настоящее время являются ареной интенсивной вулканической
деятельности, как это имеет место особенно на островах, окаймляющих восточные берега Азии
и на Антильских островах в Новом Свете).
2. Напомним, что планктоном называют животные и растительные организмы, пассивно
плавающие, взвешенные в морской воде.
3. Ч. Дарвин, Строение и распределение коралловых рифов, перев. со второго издания
Л. Ш. Давиташвили и М. Н. Калевич. Чарльз Дарвин, Соч., т. 2, перев.,
Госиздат, М. 1936, стр. 293.
4. Supan, Grundzüge der physischen Erdkunde, B. II, T. I, 7-e Auflage
Berlin-Leipzig 1930, § 270.
5. Теория Дарвина была позже развита и поддержана известным американским геологом
Дэна.
6.Фатом = 6 англ. фут.; 1 англ.фут = 0,3048 м.
Это приложение к учеьнику Я.С. Эдельштейна "Основы геоморфологии". ВНИМАНИЕ: * К предыдущей части ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ О РА...
