Преобразование строения и очертаний суши в результате абразии и прибрежной аккумуляции

Большинство современных морских берегов возникло в результате послеледникового повышения уровня Мирового океана - фландрской трансгрессии (см. ниже), затопившей окраинные части материков и островов [33]. В зависимости от того, какой наклон имели затопленные части суши, возник тот или иной тип берегов. Подсчитано, что во время последнего покровного оледенения, максимум которого приходился на период 17-18 тыс. лет назад, уровень океана был на 110-120 м ниже современного. Современный уровень океана установился 5-7 тыс. лет назад. Последующее изменение конфигурации морских и океанских побережий, влияющее на условия жизнеобитания населения прибрежных городов и населенных пунктов, происходило в результате абразии, переноса и отложения обломочного материала.

Абразия скальных и рыхлых горных пород, слагающих побережья, связана с движением воды, возникающим в дрейфовых и приливно-отливных течениях. Даже при слабом волнении у берегов плещутся волны, непрерывно подтачивающие и разрушающие прибрежные скалы. Во время сильных штормов на берег обрушиваются колоссальные массы воды, образующие всплески высотой в несколько десятков метров. Сила удара таких масс воды способна причинить серьезные разрушения берегам и находящимся на них сооружениям и постройкам.

Сила прибоя во время шторма достигает нескольких тонн на 1 м . В Черном море зарегистрированы удары волн силой 2,8 т/м². На западном побережье Шотландии давление прибойной волны на 1 м² достигает 30 000 кг, на Балтийском море - 10 000 кг. Подобные волны разбивают самые прочные породы и передвигают на значительные расстояния обломки скал массой многие десятки и сотни тонн.

Как велика может быть сила прибоя во время сильных штормов, можно убедиться на примере того, что во время одной такой бури в гавани Вик в Шотландии была сдвинута на 10-15 м каменная глыба массой 1370 т, лежавшая на берегу. В 1931 г. на Черном море в сильную бурю штормовыми волнами в поселке Симеиз в Крыму были разрушены скала Монах и два каменных двухэтажных дома.

Таким образом, уже одной этой механической силы удара воды достаточно, чтобы представить себе, какое разрушительное действие должна оказывать каждая набегающая волна на горные породы берега, подготовленные к тому же выветриванием, разбитые трещинами и т.п.

Не меньшее воздействие оказывают на берег повседневные заплески волн, наблюдаемые у берега даже при слабом волнении. В результате почти непрерывного действия волн в основании склона берега образуется волноприбойная ниша, углубление которой приводит к обвалу пород карниза, потерявших устойчивость.

В дополнение прибрежные скалы могут «бомбардироваться» галькой, песком и другим твердым обломочным материалом, который волна захватывает с собой со дна, В высоких широтах, где у берегов часто наблюдается плавучий лед, последний может также увеличивать разрушительное действие прибоя на береговые скалы.

Сначала продукты разрушенного берегового уступа (карниза, или клифа) в виде пластин пород высотой иногда в десятки метров и толщиной 10-15 м медленно сползают к морю, затем распадаются на отдельные глыбы. Крупные глыбы остаются некоторое время у подножия склона, где набегающие волны полируют их и дробят, а мелкие обломки окатываются и превращаются в гальку. В результате у подножия склона формируется площадка, покрытая галькой - абразионная терраса, а подмытый береговой обрыв - абразионный уступ отодвигается в глубь суши.

Скорость отступания зависит от интенсивности прибоя, относительной стойкости слагающих береговой откос горных пород, их трещиноватости, степени выветренности и многих других факторов. Скорость отодвигания берега может быть значительной (на западном побережье Франции, полуострове Медок, 15-35 м/год, в районе Сочи, на Черном море, - до 4 м/год). Ярким примером уничтожения суши морем является остров Гельголанд в Северном море, площадь которого меньше чем за тысячу лет уменьшилась с 900 до 1,5 км² (около 0,9 км²/год).

В отступании берегового обрыва большую роль могут играть и гравитационные процессы, которым благоприятствуют структурные условия. Так, при падении пластов горных пород в сторону моря могут иметь место оползни и обвалы, отрывающиеся по плоскостям наслоения - явления, распространенные в западной части Черноморского побережья Кавказа. Береговым обрывам, в которых пласты осадочных пород падают в сторону суши, такие процессы почти не присущи.

Наиболее интенсивно абразия протекает, если направление волн по отношению к берегу близко к перпендикулярному. Если волны подходят к 6epeгy параллельно или под острым углом, то при сильно изрезанной береговой линии происходит аккумуляция песчано-галечного материала на мысах, ограничивающих входы в заливы и бухты. Начинают формироваться косы, постепенно перегораживающие вход в залив. Косы могут достигать от одного до нескольких метров высоты, от нескольких сот и десятков метров до нескольких километров в ширину и многих десятков километров в длину. Косы, отделяющие от Каспия залив Кара-Богаз-Гол, имеют длину 45-47 км. Впоследствии косы превращаются в сплошную пересыпь, отшнуровывающую залив или бухты от открытого моря, приводя к возникновению лагун (рис. 4.4). Примером подобных образований являются лагуны южного побережья Балтики (например, Курский - Куршский залив и коса того же названия, Ара-батская стрелка, отделяющая Сиваш от Азовского моря).

Рис. 4.4. Сложная коса Торонтской бухты (по Д. В. Джовсову [29])

Техногенная деятельность человека приводит к нарушению природных процессов формирования берегов, что часто имеет отчетливо негативные экологические последствия.

Добыча в 70-е годы гальки и песка для строительных нужд привела к частичному разрушению Арабатской стрелки, что повлекло за собой увеличение солености Азовского моря и, как следствие, сокращение ихтиофауны и исчезновение отдельных видов рыб.

Возведение плотины через узкий пролив между косами Кара-Богаз-Гола нарушило баланс между притоком и испарением морской воды, что привело к осушению залива, изменению процесса образования уникальных месторождений самосадочных солей, дефляции высыхающей рапы и разносу галоидных, сульфатных и других соединений на тысячи км² и, как следствие, к засолонению орошаемых земель.