Скалистые берега: геология, процессы эрозии и формы рельефа

Скалистые (абразионные) берега являются преобладающим типом мировой береговой линии, составляя около 75% ее протяженности. Они формируются преимущественно на активных конвергентных границах тектонических плит, вулканических островах, а также в возвышенных регионах вроде побережья Южной Африки и Красного моря. Их морфология контролируется литологией и структурой коренных пород, тектонической обстановкой и комплексом физических, химических и биологических процессов. Крутые подводные склоны минимизируют диссипацию энергии, что приводит к воздействию мощных волн, активной эрозии и частому отсутствию песчаных пляжей.

Геологическая эволюция таких побережий, хотя и малозаметна в человеческом масштабе времени, неуклонно протекает на протяжении тысячелетий. Главными эрозионными агентами выступают волновая абразия, выветривание (физическое и химическое), а в высоких широтах — циклы замерзания-таяния. Волны воздействуют через прямой гидравлический удар и корразию (истирание) обломочным материалом. Корразия создает сглаженные поверхности, тогда как гидравлический отрыв пород формирует неровный, фрагментированный рельеф. В умеренных и полярных широтах морозное выветривание, обусловленное расширением воды в трещинах, постепенно разрушает даже наиболее прочные массивы.

Значительный вклад в деградацию берега вносят биохимические процессы. Эндолитные сине-зеленые водоросли (цианобактерии) и сверлящие беспозвоночные (морские ежи, хитоны) осуществляют биоэрозию субстрата. Химическое выветривание включает растворение карбонатных пород (известняков) слабокислыми дождевыми водами и гидролиз полевых шпатов в гранитах с образованием рыхлых глин. Доминирование того или иного процесса зависит от климата, типа пород, энергии волн и приливного диапазона. Мягкие и трещиноватые породы разрушаются быстро, а массивные граниты формируют устойчивые мысы и клифы.

Основным механизмом отступления берегового уступа (клифа) является подмыв его основания с образованием волноприбойной ниши. Это приводит к потере устойчивости склона, его крутизне и последующему обрушению. Образовавшийся коллювий (обломочный материал) затем перерабатывается волнами. На вулканических островах (например, Гавайи) формируются гигантские оползневые амфитеатры, а из рыхлых пород клифы быстро разрушаются до стабильного угла откоса. Продукты эрозии формируют галечные и валунные пляжи, а более мелкий материал выносится в прибрежную зону.

Характерным элементом абразионного берега является волноприбойная (абразионная) платформа — сглаженная поверхность коренных пород, выработанная в результате постоянного отступания клифа. Ее формирование требует высокой волновой энергии для удаления обрушивающегося материала. Важную роль также играет солевое выветривание — механическое разрушение породы кристаллами соли в приливно-отливной зоне. В тектонически активных районах поднятые древние платформы сохраняются в виде морских террас, являющихся индикаторами скорости неотектонических поднятий.

Эрозия создает разнообразные вторичные формы рельефа. Останцы (кекуры, морские стога), такие как Двенадцать апостолов в Австралии, представляют собой изолированные колонны, уцелевшие после разрушения клифа. При горизонтальном залегании пород волны могут прорезать в них туннели, формируя природные арки. Совокупность этих форм наглядно иллюстрирует динамичное взаимодействие эндогенных и экзогенных процессов, непрерывно преобразующих самый распространенный тип береговой линии на планете.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Тимоти Куски

Источник: Энциклопедия наук о Земле и космосе

Данные публикации будут полезны студентам и аспирантам геологических специальностей, профессиональным геологам-тектонистам, специалистам в области геодинамики и региональной геологии, а также всем, кто интересуется фундаментальными процессами формирования и эволюции земной коры.