Самое глубокое в мире — озеро Байкал: происхождение, климат, особенности и другие любопытные факты
Байкал относят к древнейшим водоемам планеты. Благодаря разнообразной флоре и фауне озеро вместе с прибрежными территориями стало неповторимым и привлекающим внимание туристов и ученых природным объектом. О том, как появилось озеро Байкал, о его географическом положении, климатических условиях, обитателях и иных особых чертах, — в статье 24СМИ.
Образование
Предположительный возраст Байкала — 25–30 млн лет. Но как именно он возник на Земле — однозначного ответа нет. Из десятков теорий только две научно обоснованы и наиболее распространены. Обе подтверждаются фактами и результатами исследования акватории.
Согласно тектонической гипотезе, озеро появилось из-за смещения литосферных плит 25 млн лет назад. На месте будущего водоема образовалась котловина, впоследствии наполнившаяся водой.
Вторая версия гласит, что Байкал «родился» благодаря движению ледника. Но в последние годы эту теорию подвергают критике. Правда, налицо свидетельства перемещения ледников в этой местности — находят нехарактерные породы, которые, вероятно, и принесли с собой ледяные массы.
Открытие и изучение
Озеро Байкал находится в самом центре Азии — месте древних культур. И первые упоминания о нем найдены в китайских летописях, датируемых II веком до н. э. Письмена не сохранились, но упомянуты в записях Никиты Бичурина, бывшего послом в Китае.
Согласно археологическим раскопкам, первобытные люди обосновались на байкальских берегах в период позднего неолита. А в бронзовом веке пространство уже было густо заселено десятками племен.
Установлено, что до XII–XIII веков в Прибайкалье жили баргуты — монгольский народ, который впоследствии был изгнан бурятами. Любопытно, что и те и другие, а также ряд остальных народов здешних мест относились к озеру как к святыне, одушевленному существу. Это даже русским передалось.
Первый русский человек, побывавший на Байкале, — это Курбат Иванов. Тобольский казак прибыл сюда в 1643 году во главе отряда и присоединил материковые территории у Байкала вместе с островом Ольхон к России. Обитавшие здесь буряты стали подданными царя.
Это была скорее военная миссия. А в 1646 году сюда пришла экспедиция под предводительством Василия Колесникова, которая уже начала первые исследования — изучили восточное побережье, описали окрестности, нанесли их на карту. В 1653 году сюда явился Петр Бекетов, обследовавший южную часть Байкала. Также он прошел по дельте Селенги и Хилку — впадающим рекам.
Впервые научное описание озера и прилегающих территорий появилось в 1675 году — составителем стал дипломат и ученый Николай Спафарий. Он подробно описал природу побережья и аборигенов.
В 1723 году, уже при Петре I, к озеру отправился Даниэль Мессершмидт — экспедиция немца на русской службе помогла составить самую точную для своего времени карту и географическое описание Прибайкалья. Затем здесь побывал и Витус Беринг, составивший новую версию карты.
Исследования шли урывками вплоть до середины XIX столетия, пока не приняли систематический характер — за дело взялся гидробиолог Бенедикт Дыбовский. Он основал здесь первую постоянную научную станцию. С того времени Байкал непрерывно находится в поле зрения ученых умов России.
Гладь Байкала / Фото: wikimedia.org
Происхождение названия
Откуда взялось название озера Байкал — еще одна загадка для ученых, как и вопрос о его происхождении. Опубликовано порядка 10 научных исследований, посвященных этому. Правдоподобнее остальных выглядит гипотеза, по которой наименование восходит к тюркскому Бай-Куль, что переводится как «Богатое озеро».
Впрочем, право на существование отстаивают еще 2 предположения, связанные с монгольским языком: слово «Байгал» означает «Богатый огонь», а «Байгал Далай» — «Большое озеро».
Жившие в Прибайкалье народы именовали водоем по-разному. Например, у эвенков — Ламу, у бурятов — Байгал-Нуур. Даже у китайцев есть собственная версия — Бэйхай, что значит Северное море.
Русские землепроходцы XVII века поначалу придерживались эвенкийского варианта, затем перешли на бурятский и заменили «г» на «к» — вместо Байгала появился Байкал.
Географическое положение
Озеро Байкал находится в азиатской части Евразии — на границе Бурятии с Иркутской областью. Оно признано глубочайшим озером Земли и наибольшим резервуаром пресной воды. Для сравнения: один Байкал превосходит по объему все 5 Великих озер США и Канады.
Байкал протянулся с юго-запада на северо-восток на 620 км, имеет очертания полумесяца. Ширина меняется от 24 до 79 км. Длина береговой линии достигает 2,1 тыс. км.
Водная поверхность расположена выше уровня Мирового океана на 455,5 м, а глубочайшая точка — ниже на 1167 м. Площадь зеркала озера составляет 31 722 кв. км. Объем — свыше 236 515 куб. км. Это 19% от мирового запаса пресной воды.
Котловина, в которой плещется озеро, со всех сторон окружена горными хребтами и сопками. Правда, если на западном побережье преобладают обрывы, восточное — более пологое. В долине расположено 3 вулкана — Старый, Перетолчина и Кропоткина.
На Байкале разместилось 27 островов. Крупнейший — Ольхон. Он возвышается над водной гладью практически в центре и занимает площадь 729 кв. км, в длину вытянут на 71 км, в ширину — на 12 км.
Невозможно точно пересчитать впадающие реки. Среди больших и маленьких речушек вместе с узкими ручьями немало таких, которые периодически исчезают. Кроме того, предполагают, что до 150 из них больше никогда не вернутся в сезон половодья из-за антропогенного фактора.
По приблизительным оценкам, сегодня притоками являются более 300 рек, среди них Баргузин, Сарма, Селенга, Турка и пр. А вытекает из озера Байкал одна река — Ангара. Могучая и стремительная, она вырывается из акватории озера и через 1,8 тыс. км впадает в Енисей.
Свойства воды
Несмотря на то, что озеро Байкал неофициально называют морем, его вода отличается по характеристикам от морской. Она мягче, поскольку содержит мало минеральных веществ — до 0,1 г/л. Кроме того, здесь крайне мало взвешенных примесей. Из-за этого байкальская вода славится прозрачностью — в ясную погоду с борта судна удается разглядеть дно на глубине до 40 м.
Еще одна особенность здешней воды заключается в насыщенности кислородом. Его доля — 14 мг/л, что вдвое больше, чем в остальных озерах. Дело в том, что по мере снижения температуры воды кислород растворяется в ней лучше. А местные поверхностные воды прогреваются слабо — даже летом не больше 9 градусов тепла. Редко в заливах показатель доходит до +15. А на глубинах от 100 м — и вовсе от 3 до 4 °C.
Байкал — единственный природный резервуар с водой, готовой к питью без дополнительной обработки. Озеро заполняется поверхностными водами, которые не успевают насытиться солями. Кроме того, расход воды равняется приходу, поэтому минерализация держится на постоянном уровне. Правда, в последние годы экологи бьют тревогу из-за ухудшения состояния бассейна.
Казалось бы, Байкал уже давно охраняется людьми, ничего ему не угрожает. Но это не так. Сильное загрязнение поступает сюда из-за развивающейся промышленности на окрестных территориях.
Опасные вещества приходят из России, например, из главного бурятского города Улан-Удэ с устаревшими очистными системами. Также вреден целлюлозно-бумажный комбинат. Он уже закрыт, но до сих пор не ликвидирован.
Еще одна антропогенная опасность связана с увеличением туристического потока. Автоматически природные зоны наполнились отходами с длительным периодом полураспада.
Вред также исходит из соседней Монголии. По реке Селенге оттуда приходит загрязнение из-за деятельности столицы Улан-Батора, горнодобывающей и золотодобывающей промышленностей, а также местной ГЭС.
Обнадеживает, что о проблеме не молчат и стараются обратить на нее внимание властей. Байкал сегодня тщательно изучают, поэтому есть надежда, что он не погибнет вместе с уникальными обитателями.
Лед и снег Байкала / Фото: Pixabay.com
Фауна и флора Байкала и Прибайкалья
Озеро Байкал славится тем, что здесь водится масса редкой рыбы: омуль, налим, крупные осетры возрастом до 60 лет. Кроме того, в нем плавает уникальная рыба под названием «голомянка». Ее особенность в том, что она относится к числу редчайших живородящих рыб.
Самый многочисленный обитатель озера — рачок эпишура. Питается водорослями и бактериями, а сам становится кормом для других жителей. А на дне водоема обитают древнейшие существа — пресноводные губки.
Байкальская достопримечательность — нерпа. Это пресноводный тюлень, здешний эндемик. Животное развивает скорость до 20 км/ч и умеет по часу плавать на глубине до 400 м.
На таежных склонах также хватает редких представителей фауны. Это северный олень, изюбрь, кабарга, росомаха, рысь и пр. Редкое существо — баргузинский соболь — живет в местном заповеднике и охраняется государством.
Не менее разнообразен и растительный мир. В числе типичных представителей прибайкальской флоры — рододендрон, сибирская сосна. Здесь установили возраст одной из сибирских лиственниц — 700 лет, а также нашли 550-летний кедр. Деревья до сих пор плодоносят.
Здесь присутствуют реликтовые растения: волчеягодник обыкновенный, цицерия парижская, арсеньевия байкальская и пр. Только в этих краях произрастает копеечник предбайкальский, овсяница баргузинская. А в воде насчитывается до 200 видов эндемичных водорослей.
Значение для живых существ и планеты
Река Ангара несет чистейшие воды Байкала почти на 2 тыс. км. На ней размещен ряд водохранилищ для обеспечения сотен тысяч людей питьевой водой. За счет того, что Байкал — великий запасник пресной жидкости и место обитания тысяч видов живых существ, с 1996 года он стал объектом наследия ЮНЕСКО.
Значение имеет местный рыбный промысел — в промышленных масштабах добывают омуля, сига, осетра, хариуса, окуня и пр. Местные рыбные заводы сочетают искусственное и естественное разведение.
Вокруг озера лежит заповедная зона, в том числе старейший в России Баргузинский заповедник. При этом территорию используют для организации курортов и зон отдыха на термальных и минеральных источниках.
В акватории озера обнаружены нефтяные залежи, сегодня их активно разрабатывают. Кроме того, здесь нашли иные полезные ископаемые: золото, уголь, марганец, медь, свинец и пр.
Любопытные находки
В глубинах рек и озер нередко находят удивительные вещи. Байкал не стал исключением. Как недавно выяснилось, на его дне годами накапливалась затонувшая техника. Провели специальную операцию, при которой удалось поднять автомобили, снегоходы, катера, самолеты.
Одна из интригующих находок — железнодорожный вагон. Давно было известно, что на здешнем участке Транссибирской магистрали происходил ряд происшествий. В том числе — во время Великой Отечественной войны. Поэтому исследователи не раз пытались найти их следы.
Так, дайверам попался железнодорожный вагон. Увы, внутри ничего не было, но предположили, что он мог быть частью военного эшелона. Рядом обнаружили ящики с патронами.
Когда ученые опускаются в глубины Байкала, им иногда удается делать научные сенсации. Так, однажды там нашли каменные валуны. Обкатанные булыжники стали доказательством того, что раньше здесь была суша, ведь они, подобно гальке, образуются только в местах течения воды или прибоя.
Однажды исследователи на глубоководном аппарате нашли на дне 4 блестящих бруска, но поднять их не получилось. После изучения фото эксперты предположили, что это, вероятно, бесследно пропавшее золото Колчака, о котором давно ходят легенды.
Мифы и легенды
Известно, что в 1914 году адмиралу Колчаку поручили спасти золотые запасы от большевиков. Но случилось крушение поезда как раз на Кругобайкальской железной дороге, и поезд пошел ко дну. Долго считали, что координаты крушения не найти, но в 2009 году остатки эшелона были обнаружены. Правда, добраться до них пока не удается, а значит, до подтверждения или опровержения легенды еще далеко.
Также ходят слухи, что на Байкале проявляются мистические вещи. Например, здесь часто видят миражи или нечто похожее. Во всяком случае, очевидцы описывают некие человеческие силуэты, неопознанные объекты и тому подобные странные явления.
Среди местных дурной славой пользуется мыс Рытый. Они никогда к нему не приближаются ни со стороны воды, ни с суши. Но изредка находятся смельчаки, готовые бросить вызов неизведанному. Правда, судя по рассказам, их лодки непременно глохнут, и сильно повезет, если удастся вернуться невредимым.
Ж/д тоннель на берегу Байкала / Фото: pxhere.com
Редкие факты
Ученые считают, что 8 млн лет назад на этой территории были субтропики. Годовая температура воздуха в среднем держалась на отметке в 24 градуса тепла, как сейчас в Индии. А тогда лотосы, магнолии и пальмы росли по берегам Байкала. Но потом климат изменился и стал таким, каким его знают современные люди. Впрочем, с учетом разговоров о грядущем глобальном потеплении, вероятно, субтропики вернутся в эти края.
Любопытно, что в России есть еще 8 озер с таким же названием, например, в Якутии или Томской области. Кроме того, свой Байкал нашелся и в Казахстане — в пойме Ишима.
Местные и те, кто часто бывает на Байкале, знают, что каждый год он выглядит по-новому. Вода зимой замерзает неодинаково — лед принимает причудливые формы из-за волн. Образуются пещеры, гроты, пузыри и скалы изо льда. При этом лед всегда прозрачен — сквозь него можно смотреть, как в окно.
Озеро Байкал — важный хозяйственный и географический объект, исторический и культурный памятник, а также место скопления редчайших представителей флоры и фауны. Поэтому задача современных людей и будущих поколений — сохранить этот край, не дать ему погибнуть.
Как образовался Байкал
Байкал имеет рифтовое происхождение. Рифт — это разлом верхнего твёрдого слоя Земли — земной коры. Байкальский рифт простирается от Монголии до Якутии и находится в центре Азиатского континента. Длина рифта около 2500 км. В центре рифта, в его самом глубоком месте находится озеро Байкал. Какова максимальная глубина разлома? Учёные подсчитали, что за время существования Байкала дно впадины, в котором находится озеро, заполнилось обломками горных пород, осадками отмерших растений и животных на глубину около 8 км. Если сложить максимальную глубину Байкала 1637 м и толщину осадков, то получим, что глубина от поверхности озера до его каменного основания составит более 9,6 км!
Существовало научное предположение о том, что образование Байкальского рифта началось в результате столкновения материков около 60 млн лет назад. Индостан, который в те времена был отдельным материком, медленно дрейфуя на север, столкнулся с Евразией. Это привело к катастрофическим изменениям земной поверхности, к образованию Гималайских гор, а также послужило толчком к началу образования Байкальской рифтовой впадины.
Однако более поздние исследования показали, что эти процессы не могли стать первопричиной формирования Байкала. Байкал находится на границе сочленения двух платформ земной коры — Сибирской и Центрально-Азиатского складчатого пояса, которые сформировались гораздо раньше, чем начались процессы горообразования в Гималаях. Земная кора в месте соединения платформ более тонкая. В этом месте в мантии Земли существует восходящее течение магмы — поток жидкого * раскалённого материала. Он поднимается вверх, к месту сочленения платформ, и растекается под ними в стороны, растягивая земную кору. Земная кора под влиянием высоких температур, подъёма расплавленного материала и растяжения утончается, растрескивается, что сопровождается разломообразованием и землетрясениями. Эти процессы и явились первопричиной формирования рифтовой зоны. А движение Индостана могло придать лишь дополнительный импульс и ускорить формирование рифта на более поздних этапах его развития.
Территории, где часто происходят землетрясения, называют сейсмически активными. Так можно назвать Байкальскую рифтовую зону, и особенно район озера Байкал. Землетрясения регистрируются специальными приборами — сейсмографами. Землетрясение оценивают двумя основными характеристиками — энергией и интенсивностью. Энергия землетрясений измеряется по шкале магнитуд* Рихтера. Максимальное значение магнитуды — 9. С помощью шкалы Рихтера сравнивают силу землетрясений в эпицентре — в точке на поверхности Земли над источником землетрясения.
Кроме энергии землетрясение характеризуется интенсивностью. Интенсивность землетрясения характеризует влияние землетрясения на людей, постройки, окружающую природу. Интенсивность землетрясений уменьшается по мере удаления от эпицентра. Для оценки интенсивности землетрясений используется 12-балльная шкала. Соотношение шкалы магнитуд Рихтера и 12-балльной шкалы интенсивности землетрясений дано в Приложении 1.
Вокруг Байкала размещено более 30 сейсмических станций с сейсмографами. С их помощью учёные подсчитали, что в пределах Байкальского рифта происходит более 5 — 8 тысяч землетрясений в год. Непосредственно на Байкале регистрируется около 2 тысяч землетрясений в год. Работу сейсмографа и регистрацию землетрясений на компьютере можно наблюдать в Байкальском музее в посёлке Листвянка.
С помощью высокоточных наблюдений с использованием спутников было обнаружено, что в результате растяжения земной коры Байкальская котловина расширяется со скоростью несколько миллиметров в год. Некоторые учёные предполагают, что через 100—150 млн лет эти процессы смогут привести к расколу Азиатского континента на месте Байкала и образованию океана. Поэтому можно встретить суждение о том, что несмотря на древний возраст Байкал продолжает изменяться, увеличиваться в размерах, а значит можно утверждать, что он ещё "молод".
К сейсмически активным районам относится Северо-Муйская котловина — территория, которая простирается на северо-восток от северного побережья Байкала. Озеро также зона повышенной сейсмичности. Активными являются впадины Южного и Северного Байкала, возвышенности от острова Ольхон до полуострова Святой Нос, территория между дельтами рек Селенга и Бугульдейка. Одно из сильнейших землетрясений на Байкале, известных в истории наблюдений, произошло в Цаганской степи, в дельте реки Селенга. Первые, самые сильные подземные толчки начались 31 декабря 1861 г. около 14.00. На глазах людей разрушались дома и хозяйственные постройки. По рассказам очевидцев, из колодцев выбрасывало илистую воду на высоту два метра. Из некоторых щелей, образовавшихся в земле, выбрасывало воду и песок, смешанный с илом и грязью. В результате землетрясения за несколько дней под воду погрузился участок земли площадью около 200 км2 и образовался залив Провал. Сила землетрясения в эпицентре была максимальной — 12 баллов. Под воду ушли 5 бурятских посёлков, 867 домов и юрт и более 12 тысяч голов скота. Погибло 3 человека. Более слабые подземные толчки длились несколько дней. Отголоскиземлетрясения дошли до городов, расположенных за сотни километров от Цаганской степи. В Иркутске было отмечено землетрясение около 8 баллов.
Также, в результате землетрясений и разломов земной коры произошло отделение острова Ольхой от материковой части. Образовался пролив Ольхонские ворота. На космических снимках хорошо заметно, что побережье Оль-хона в этом месте повторяет очертания береговой линии Байкала.
Мощное землетрясение на Байкале произошло в августе 1959 г. Его эпицентр находился в южной котловине озера. В эпицентре произошло опускание дна Байкала на 15-20 м. Эти сведения удалось получить сразу после землетрясения, так как по случайному стечению обстоятельствименно в это время в этом месте научно-исследовательское судно Лимнологического института проводило промеры дна Байкала для уточнения карты глубин.
Последнее крупное землетрясение с эпицентром в Южном Байкале произошло в августе 2008 г. в районе посёлка Култук. Сила землетрясения составила 8 баллов. В Култуке, Слюдянке, Байкальске, расположенных на берегу Южного Байкала, сильно пострадали здания. В домах были разрушены печи и печные трубы, в стенах образовались трещины. На крутых горных склонах произошли многочисленные осыпи, камнепады и обвалы.
Возможен ли прогноз землетрясений? Точное предсказание времени, места и силы землетрясения, даже с использованием самого современного оборудования, наука в настоящее время сделать не может. Однако, в науке есть такое понятие, как сейсмическая погода. Учёные предполагают, что в ближайшие годы она будет ухудшаться. Это связано с усилением активности солнца. Кроме того, многолетние наблюдения за сейсмичностью показывают, что, приблизительно один раз в 50 — 60 лет в Байкало-монгольском регионе происходят "вспышки" землетрясений. В предыдущий раз высокая сейсмическая активность наблюдалась в 50 — 60-е годы прошлого столетия, следовательно, очередной вспышки стоит ожидать в 2010 — 2015 годах.
Об активности земной коры в Байкальской рифтовой зоне свидетельствуют также многочисленные горячие источники минеральной воды, которые находятся прямо на берегах Байкала. Наиболее известные из них — источники бухты Змеиная (Чивыркуйский залив), Фролихинский источник и бухта Хакусы (северо-восточное побережье), район Горя-чинска (восточное побережье). Источники являются целебными и используются при лечении различных заболеваний. На основании многолетних исследований учёные-геологи пришли к выводу, что формирование Байкальской рифтовой зоны не сопровождалось активной вулканической деятельностью, как это, например, происходило в процессе образования Восточно-Африканской рифтовой зоны и озера Танганьика, сходного по происхождению с озером Байкал. Вулканическая активность в районе озера Байкал в период формирования рифтовой зоны была незначительной. Ближайшие к Байкалу вулканы — вулканы Тункинской долины, а также вулкан Кропоткина и вулкан Перетолчина в Восточном Саяне. В настоящее время вулканы не действуют.
Подведём итоги
Байкал имеет рифтовое происхождение. Рифтовая зона простирается от Монголии до Якутии, её длина равна 2500 км. Максимальная глубина Байкальской рифтовой впадины составляет около 9,6 км, включая максимальную глубину озера.
Байкал находится на границе соединения двух платформ земной коры — Сибирской и Центрально-Азиатского складчатого пояса. Под Байкалом в мантии Земли существует восходящее течение магмы. Течение поднимается вверх к разлому и растекается под ним в стороны, растягивая земную кору. Многолетние наблюдения, включая данные космических станций, показали, что Байкальская котловина ещё не сформирована окончательно. Она продолжает расширяться со скоростью несколько миллиметров в год. Учёные предполагают, что через сотни миллионов лет этот процесс приведет к расколу Дзиатского континента на месте Байкала и образованию океана.
Территория Байкала является зоной повышенной сейсмической опасности. Сейсмографы регистрируют около 2 тысяч землетрясений в год. Наиболее крупным из истории наблюдений является Цаганское землетрясение 1861 — 1862 гг.
По результатам многолетних наблюдений за сейсмической активностью учёные обнаружили, что крупные землетрясения в Байкало-монгольском регионе повторяются с периодичностью один раз в 50 — 60 лет.
Особенность формирования Байкальской котловины — отсутствие мощной вулканической активности, которая, как правило, сопровождает формирование рифта.
Проверьте свои знания
1. Что такое рифт? Как возникла Байкальская рифтовая впадина?
2. Почему на Байкале происходят землетрясения?
3. Расскажите о крупных землетрясениях на Байкале.
4. Может ли меняться глубина Байкала во время землетрясений? Почему?
5. Можно ли предсказать землетрясения на Байкале?
6. Где находятся в районе Байкальской котловины древние вулканы и горячие источники? Расскажите о вулканической активности на Байкале.
Подумайте!
Используя карту землетрясений на Байкале, выпишите даты землетрясений силой 8, 9, 10 баллов и определите, как часто они повторялись.
Запишите в словарик
Земная кора Землетрясение
Мантия Сейсмически активная зона
* Магнитуда — величина, характеризующая энергию, выделившуюся при землетрясении в виде сейсмических волн.
Байкал
В геологическом отношении территория вокруг Байкала – часть огромного контакта Сибирской платформы с Саяно-Байкальской горной областью. Здесь распространены метаморфические, осадочные и магматические породы от самых древних (архейских) до современных (кайнозойских). Сложные тектонические движения и метаморфизм существенно изменили первичную природу древнейших образований, поэтому процесс их познания сопровождается постоянной дискуссией.
Прекрасные обнажения горных пород по берегам Байкала издавна привлекали геологов. Их изучением занимались известные ученые П.С. Паллас, И.Г. Георги, Э.Г. Лаксман, А.Л. Чекановский, И.Д. Черский, А.Е. Ферсман, В.А. Обручев, М.М. Тетяев, Л.И. Салоп, Е.В. Павловский, Н.А. Флоренсов, М.М. Одинцов, Н.А. Логачев и многие другие. И ныне продолжается интенсивное накопление фактического материала практически во всех отраслях геологических знаний. В этом заслуга большого числа геологов-практиков и ученых Иркутска, Улан-Удэ, Новосибирска, Москвы и Санкт-Петербурга.
Самые древние породы на Байкале (шарыжалгайская серия архея) выходят на поверхность по побережью Байкала между п. Култуком и истоком р. Ангары и прослеживаются в виде клина в Присаянье. С наиболее представительными обнажениями этого древнейшего комплекса можно ознакомиться вдоль Кругобайкальской железной дороги. Здесь преобладают породы гранулитовой фации метаморфизма: мигматиты, гнейсы и другие породы гранитоидного облика. Гранулиты сохранились в немногих участках. Среди них преобладают кристаллические породы основного состава с мелкими линзами пироксенитов. Карбонатные породы встречаются только в районе Белой Выемки и порта Байкал, где они превращены в магнезиальные скарны. Особого внимания заслуживают породы нефелином, красной и синей шпинелью, флогопитом. Определения абсолютного возраста пород противоречивы: они колеблются от 4,9 до 1,8 миллиарда лет.
Останец выветривания архейского мрамора «Слоник» на Большом Ушканьем острове
В Западном Прибайкалье докембрийские толщи расчленяются на ольхонскую (верхний архей), ангинскую (верхний архей – ранний протерозой) и цаган-забинскую (верхний протерозой) серии.
Ольхонская серия наиболее полно представлена в Чернорудской зоне. Ее слагают кристаллические сланцы, гнейсы и мраморы, включающие тела основныхи ультраосновных пород. Встречаются эклогитоподобные породы, сложенные бесцветным моноклинным пироксеном, бледно-розовым гранатом, зеленой шпинелью.
Ангинская серия обнажена вдоль западного берега Байкала, по долине р. Анги. Ее слагают плагиоклазовые амфиболиты, мраморы с меньшим количеством кристаллических сланцев. Наличие пород с реликтами излившихся лав и туфов основного состава, переслаиваний амфиболитов по базальтам с терригенными породами и мощными пластами мраморов свидетельствует об их эффузивно-осадочном происхождении. Породы метаморфизованы в амфиболитовой фации и гранитизированы.
Толщи, аналогичные ольхонской и ангинской сериям, но менее изученные, обнажаются на полуострове Святой Нос, Баргузинском хребте на побережье от Чивыркуйского залива до устья р. Давши, Морском хребте, Безымянном хребте между устьем р. Турки и Баргузинским заливом.
Цаган-забинская серия представлена слабо метаморфизованными эффузивами: базальтовыми, андезитовыми и андезито-базальтовыми порфирами и породами жерл палеовулканов. Мощность эффузивов 400–500 м.
В Южном Прибайкалье на склонах и осевой части хр. Хамар-Дабан выделяются слюдянская, хангарульская и хамардабанская серии, рассматривающиеся как единое крупное стратиграфическое подразделение. Слюдянская серия представлена ритмично переслаивающимися гнейсами, кристаллическими сланцами и мраморами. Она подразделяется на култукскую, преимущественно гнейсовую, свиту и перевальную, где преобладают мраморы в переслаивании со сланцами, гнейсами, кварц-диопсидовыми породами с апатитом и волластонитом. Мощность серии достигает 6300 м. Хангарульская серия включает харагольскую свиту, сложенную диопсидовыми и кальцит-диопсидовыми гнейсами с прослоями мраморов, и безымянскую, где преобладают богатые алюминием сланцы.
Мощность серии достигает 3900 м. В составе хамардабанской серии основной объем занимают биотитовые, биотит-гранатовые, биотит-гранатово-силлиманитовые гнейсы, а также сланцы с биотитом, гранатом, кордиеритом и тремолитом. Возраст серий остается условным – геохронологические определения не однозначны. В хамардабанской серии обнаружены хитинозои и обломки граптолитов, вероятно, ордовик-силурийского возраста.
В Северо-Западном Прибайкалье нижнепротерозойские образования объединены в сарминскую серию с преобладанием осадочных пород: песчаников, гравелитов, сланцев, измененных метаморфизмом. Акитканская серия в Байкальском хребте делится на два фациальных комплекса: малокосинский – песчано-конгломератовый, и хибеленский, сложенный кварцевыми и фельзитовыми порфирами, туфами, туффитами и терригенными породами. По составу эффузивные породы этого комплекса соответствуют риолитам, трахилипаритам, кварцевым порфирам. Сохранились древние вулканические аппараты, заполненные пирокластами. Акитканская серия не метаморфизована и залегает на размытой перед этим сарминской.
Первые следы древней жизни
Рифей в Западном Прибайкалье расчленен на голоустенскую, улунтуйскую и качергатскую свиты, объединяемые в байкальский комплекс .
Голоустенская свита сложена доломитами, известняками и песчаниками с редкими горизонтами сланцев, мергелей, гравелитов и конгломератов, улунтуйская – сланцами и известняками с обильными остатками строматолитов и онколитов, то есть построек древних водорослей и бактерий соответственно. Местами встречаются пачки и линзы фосфоритов, талькитов, кварцитов. Качергатская свита образована флишоидной толщей: часто переслаивающимися песчаниками, сланцами с редкими прослоями известняков. Мощность комплекса достигает 3500 м.
В составе олокитской серии Северного Прибайкалья песчаники, сланцы, амфиболиты, известняки, порфиры, гравелиты, эффузивы основного состава и их туфы, превращенные в зеленые сланцы. Им подчинены вулканиты кислого состава и линзы туфоконгломератов, терригенные и карбонатные породы, железистые кварциты. Терригенно-карбонатно-сланцевые отложения перекрываются известняками, доломитами, аргиллитами, песчаниками, эффузивами среднего и основного составов, кварцитами. Завершается разрез вулканитами андезито-базальтового ряда с редкими линзами и прослоями сланцев.
В Восточном Прибайкалье к рифею отнесены катерская и селенгинская серии. Низы разреза первой сложены терригенно-вулканогенными отложениями, верхи – разнообразными сланцами с прослоями известняков, а в зонах высокого метаморфизма – кристаллическими сланцами. Завершают разрез известняки с прослоями гнейсов и кристаллических сланцев.
Селенгинская серия в нижней части представлена сланцами, метаморфизованными песчаниками с прослоями гравелитов и известняков. Перекрывающие отложения включают известняки, доломиты, кремнистые известняки, амфиболиты, метаморфизованные андезиты.
К венду в Западном Прибайкалье отнесены ушаковская и низы мотской свиты, представленные песчаниками, гравелитами, конгломератами, мергелями, аргиллитами, доломитами. Мощность серии 900–2300 м.
Нижнекембрийские отложения развиты в северо-западных отрогах Приморского и Байкальского хребтов – это мощные толщи метаморфических сланцев с прослоями песчаников, аргиллитов и карбонатных пород. Вулканические породы сильно рассланцованы и охвачены зеленокаменным изменением: они тесно перемежаются с осадочными породами – филлитами, песчаниками, известняками. По р. Турке, на Ангаро-Баргузинском междуречье распространены нижнекембрийские конгломераты с ископаемой фауной и прослоями песчаников, а над ними расположены известняки, содержащие обильную нижнекембрийскую фауну археоцеат, трилобитов и брахипод.
Нижне-среднеюрские континентальные отложения развиты на небольших территориях, приурочены главным образом к впадинам, выраженным в современном рельефе. В Приморском (северо-западное окончание) и Хамар-Дабанском районах они представлены терригенными отложениями нарингольской свиты: конгломераты, гравелиты, песчаники, алевролиты и глины, с прослоями углисто-глинистых сланцев, пластами углей. Несколько грабенов с размерами 15 км, выполненных нерасчлененными юрскими отложениями, находятся в приустьевой части р. Селенга.
Эра новой жизни
Отложения кайнозоя непосредственно связаны с формированием котловины Байкала и представляют особый интерес с точки зрения ее истории.
Здесь обособляются четыре комплекса: поздний мел – эоценовый комплекс (70–25 млн. лет) вскрыт глубокими скважинами в дельте р. Селенги, где в алевролитах обнаружена пыльца теплолюбивых субтропических растений. Этот же возраст предполагается для озерных глин о. Ольхон. Установлена связь этих осадков с латерит-каолинитовой корой выветривания и реликтами мел-палеогенового пенеплена, появлением более или менее крупных озер в контуре современной Байкальской котловины, существовавших в условиях жаркого влажного климата.
Кайнозойские супеси и суглинки. Терраса ручья Сырой Молокон в пос. Нижнеангарск
Олигоцен-нижнеплиоценовый комплекс (25–5 млн. лет) отражает развитие первичных озер, связанных с современным Байкалом. В это время климат менялся от жаркого влажного до умеренно теплого. Иногда он приобретал степные черты, что сказывалось на составе отложений – появлении карбонатов и гипса. Этот комплекс представлен двумя типами разрезов. Южно-байкальский тип отличается значительной мощностью – до многих сотен метров. В его составе преобладают озерные, озерно-болотные угленосные терригенные отложения и грубообломочные песчано-галечниковые. Начало осадконакопления происходило в средне- и мелководных озерах, что приводило к накоплению в отдельные периоды глинисто-сапропелевых осадков. Впоследствии глубина бассейна увеличилась. Отложения заключают остатки моллюсков, среди которых заметную роль играют теплолюбивые формы. Важная их особенность – присутствие представителей семейств байкалиида, эндемиков Байкала. Вышележащие песчано-, валунно-галечные отложения фиксируют начало активного «необайкальского» этапа развития котловины. Ольхонский тип разреза имеет малые мощности, фрагментарность и пестроту осадков. Возраст слоев здесь вряд ли древнее среднего миоцена, но в кровле лежат нижнеплиоценовые отложения.
Верхнеплиоцен-эоплейстоценовый комплекс (3,5–0,75 млн. лет) отражает эволюцию климата от умеренно теплого, иногда жаркого, сухого, к умеренно холодному. С фазой активизации конца раннего – начала позднего плиоцена связаны перерыв в накоплении осадков и деформации. Большая часть осадков комплекса имеет прибрежно-озерный генезис, часть, по-видимому, – аллювиально-пролювиальный и пролювиально-делювиальный. Мощность обнаженной части разреза более 150 м. Комплекс отложений в Западном Прибайкалье известен как манзурская свита, объединяющая аллювий крупной речной системы древнего стока байкальских вод в р. Лену. Это наиболее вероятный путь вселения в Байкал таких выходцев из моря, как тюлень, омуль. Разрыв этих связей наступил после ускоренных поднятий борта озера.
Неоплейстоцен-голоценовый комплекс представлен разрезами террас. Нижнеплейстоценовые отложения достоверно выделены только на Ольхоне. Эти осадки представлены песками с линзами глыбово-валунного материала и охарактеризованы остатками мелких и крупных млекопитающих, моллюсками, спорово-пыльцевыми комплексами. В низах разреза в бухте Загли вскрыты крупные морозобойные клинья и найдены деформированные обломки – признаки холодного климата. Средний плейстоцен залегает на более высоких уровнях. Его выделение достоверно лишь на Северном Байкале, на мысе Курлы, где в отложениях террасы высотой 80 м найден скелет мамонта раннего типа. Озерные и наземные осадки несут следы криогенных деформаций и замещаются ледниковыми отложениями – древнейшими в регионе следами горно-долинного оледенения. Ледники спускались к Байкалу и формировали айсберги: осадки, образовавшиеся при их таянии, наглядно видны в обрыве на левом берегу р. Тыи, в районе г. Северобайкальска.
Верхненеоплейстоцен-голоценовые отложения слагают низкие (IV–I) террасы Байкала и ледниковые, аллювиальные, делювиально-пролювиальные, коллювиальные толщи.
Комплекс низких террас наиболее распространен на восточном побережье Байкала. В эоловых песках известны находки остатков культуры неолита (керамика, кремневые орудия, следы стоянок). На Байкале многочисленны и хорошо изучены памятники неолита. Наиболее часты они на берегах Малого Моря и на Северном Байкале. А палеолит практически не известен.
В среднем и позднем плейстоцене в связи с общепланетарными похолоданиями горы Прибайкалья покрывались ледниками. Среднеплейстоценовое оледенение (полупокровное) было максимальным. По отдельным долинам ледовые языки спускались к Байкалу. Позднеплейстоценовое оледенение было горно-долинным и каровым. Местами ледники, формировавшиеся на западном склоне Байкальского хребта, по низким седловинам переваливали через водораздел и спускались к Байкалу. Следы деятельности такого ледника можно наблюдать, например, по долине Солнцепади и на мысе Саган-Марян.
В отдельных случаях аккумулятивные формы ледникового рельефа обнаруживаются под водами Байкала на глубинах около 300 м (бухта Фролиха). Это может свидетельствовать о былом низком уровне Байкала. К тому же на ряде участков восточного побережья элементы наземного рельефа (речные долины, байкальские террасы) как бы продолжаются под воду.
Магматическая и вулканическая деятельность на Байкале проявлена довольно интенсивно. Наиболее древние проявления встречаются на площади развития шарыжалгайской серии, где они представлены чарнокитами и гранитоидами китойского комплекса. Раннепротерозойские магматические комплексы включают ультраосновные, основные и кислые породы.
Скальные выходы Якшаканского габбрового массива на северо-восточном побережье Байкала (возраст 750 млн. лет)
Первые в значительной мере составляют часть офиолитовой ассоциации. Гранодиориты, плагиоклазовые граниты, гранитогнейсы являются продуктами гранитизации вмещающих толщ. Особую группу составляют граниты приморского и ирельского комплексов, слагающие протяженную полосу вдоль западного берега Байкала. Часть приморских гранитов (бухты Песчаная, Бабушка, Сенная) принадлежит формации рапакиви.
Близповерхностные породы ирельского комплекса представлены порфировидными диоритами, гранит- и сиенит-порфирами, порфировидными гранитами, граносиенитами, кварцевыми монцонитами, пегматитами, аплитами. В пределах шарыжалгайской серии выделяются гранитоиды саянского комплекса.
Западное Прибайкалье – одно из интереснейших и редких мест, где проявлен докембрийский вулканизм. Интенсивные и разнообразные процессы привели к формированию своеобразной структуры – Прибайкальского краевого вулканического пояса, охватывающего Байкальский и Акитканский хребты. Почти полное отсутствие вулканических аппаратов начальных стадий развития пояса и другие признаки свидетельствуют о преобладании трещинных излияний в этот период. Для последующих этапов установлены реликты вулканических построек.
В Восточном и Южном Прибайкалье широко распространены гранитоиды. С ними связаны пегматиты, которые образуют чаще всего параллельные слоистости жилы.
Ультраосновные породы включают перидотиты, дуниты и, главным образом, серпентиниты, которые ассоциируют с габбро, лавами основного состава, известняками, кремнями венда-кембрия. Ультраосновные породы образуют многочисленные мелкие согласные тела. Более крупные тела приурочены к зонам разломов и нередко перемяты.
Гранитоиды раннего палеозоя по особенностям состава, строения и взаимоотношений с вмещающими породами делятся на авто- и аллохтонные. Первая группа отличается невыдержанностью состава, наличием реликтов вмещающих пород, широким развитием гранитизированных вмещающих пород, постепенно переходящих в кварцевые диориты и тоналиты. Вторая группа довольно выдержана по составу.
В Западном Прибайкалье выделяются среднепалеозойские магматические породы – граниты, граносиениты и сиениты натриево-калиевой специализации. В особую группу выделяются щелочные и нефелиновые сиениты Тажеранского массива.
Формы выветривания гранита. Бухта Песчаная, юго-западное побережье Байкала
Отпрепарированный озером габбровый интрузив. Мыс Тонкий, северо-западное побережье Байкала
Мезозойский магматизм проявился исключительно в южной части Восточного Прибайкалья, в зонах активизации. Здесь на значительной территории распространены близповерхностные и экструзивные кислые и щелочные породы, эффузивы различного состава.
Кайнозойский вулканизм проявился в новейший этап активизации Прибайкалья. Однако прямой его связи с процессами образования рифта не устанавливается. Мощные излияния базальтов приурочены к сводовым поднятиям. Многочисленные потоки и покровы располагаются на расчлененном горном рельефе и в Тункинско-Мондинской группе впадин. Среди вулканитов преобладают базальты и андезито-базальты, встречаются трахибазальты и трахиандезито-базальты.
Кислов Е.В. Геологическое строение // Байкал. Природа и люди. Под ред. А.К. Тулохонова. — Улан-Удэ: ЭКОС, Изд-во БНЦ СО РАН, 2009
Геология Байкала
Озеро Байкал – одно из древнейших озер мира. Он существует уже около 25 млн лет и нет никаких признаков того что озеро начинает стареть и исчезает с лица земли, как исчезли и исчезают многие озера. Наоборот, исследования последних лет позволили геофизикам высказать гипотезу о том, что Байкал является зарождающимся океаном. Это подтверждается тем, что его берега расходятся со скоростью 2 см в год, подобно тому, как расходятся континенты Африки и Южной Америки.
Геологическая эволюция Байкала
Гипотеза И. Д. Черского об образовании Байкала с лаврентиевского (докембрийского) периода не получила признания. По-видимому, в палеозое и особенно в мезозое на территории современного Байкала был сложный рельеф с большими контрастами высот, о чем в частности свидетельствует наличие в Прибайкалье плотно сцементированных юрских конгломератов и песчаников. Они образовались за счет сноса с гор грубообломочного материала на более пониженные участки – в иркутский бассейн и впадины Забайкалья.
О меловом и раннепалеогеновом этапе развития рельефа Прибайкалья известно мало, так как осадочные отложения этого возраста не обнаружены. К концу палеогена Прибайкалье представляло собой приподнятую полого-холмистую страну, обширные участки которой покрывал плащ выветренных пород. Остатки пенеплена и мощные коры выветривания встречаются во многих местах Прибайкалья (Приольхонское плато, остров Ольхон и др.) и по подводным склонам котловины озера.
В конце палеогена (около 23 млн. лет назад) – нижнем неогене в Прибайкалье развиваются прогибы, заполняющиеся пресными водами. В этих мелководных водоемах отлагаются пески, глины, галечники. Появляются предки современных байкальских моллюсков и губок. Как свидетельствует ископаемая фауна неогена и спорово-пыльцевые анализы, климат в этот время был более теплым, чем в настоящее время.
К началу четвертичного периода (1,5 млн. лет назад) тектонические движения распространяются на весь юг Восточной Сибири. В это время формируется впадина Байкала и возникает ее горное обрамление, близкое к современному.
В конце плиоцена и начале четвертичного периода в связи с похолоданием климата началось оледенение горных хребтов Прибайкалья: Баргузинского, Байкальского, Хамар-Дабана и др. В период максимального развития ледники достигли озера. Мощные процессы ледниковой аккумуляции и экзарации, эрозии ледниковыми водами, а так же колебания уровня Байкала, связанные с образованием и таянием льдов изменяли дочетверитчные очертания берегов. В долинах, на побережье и шельфе северо-восточного, северо-западного и юго-восточного берегов озера происходило интенсивное накопление ледниковых отложений, мощность которых достигла 100-120 м.
В настоящее время впадина Байкала рассматривается как центральное звено Байкальской рифтовой зоны, возникшей и развивающейся одновременно с мировой рифтовой системой. Впадина чуть шире современной озерной ванны (котловины), но гораздо глубже ее. Корни впадины уходят в верхнюю мантию, т.е. на глубину 50-60 км. Исследования указывают на аномально высокий разогрев недр под Байкалом. Причины этого явления пока остаются неясными, но они косвенно подтверждаются магнитно-теллурическим зондированием, многочисленными выходами на поверхность термальных вод и изменениями градиентов теплового потока на дне Байкала. Легкое подкоровое вещество при всплытии могло приподнять земную кору, местами взломав ее на всю толщину, создав предпосылки для формирования современных горных хребтов, окружающих Байкал. При этом могло произойти растяжение земной коры, отмеченное геофизическими исследованиями под озерной впадиной. Это, в свою очередь привело к вскрытию древних и образованию новых разломов, опусканию по ним отдельных блоков и формированию межгорных впадин – «рифтовых долин» байкальского типа, в том числе котловины Байкала.
Еще на ранних стадиях рифтогенеза разогретое до пластического состояние подкоровое вещество поднималось к поверхности по трещинам и в больших объема изливалось в виде базальтовых лав. Вулканы действовали в Прибайкалье (в Тункинской рифтовой долине) еще в начале новокаменного века (8-9 тыс.лет назад).
Тектонические движения, вызвавшие образование Байкала продолжаются и в современную эпоху, о чем свидетельствует повышенная сейсмическая активность всего Саяно-Байкальского сводового поднятия и молодые сейсмотектонические нарушения, обнаруженные в горном обрамлении Байкала.
Землетрясения в Прибайкалье достигают 10-11 баллов. Некоторые сейсмотектонические нарушения возникли уже на памяти людей, населяющих побережье озера. Так, залив Провал, площадью более 200 км2, образовался в январе 1862 г. в северной части дельты р.Селенги при землетрясении силой 10-10,5 баллов. Произошло внезапное опускание суши вместе с поселениями, обширными пастбищами и сенокосами. Провал – один из крупнейших заливов Байкала с глубинами до 5,5-6 м. Близкое по силе землетрясение (9 баллов) с эпицентром в средней котловине озера наблюдалось в августе 1959 г. в 18-20 км от берега. В результате дно озера опустилось в эпицентре на 15-20 м. Более слабые землетрясения бывают значительно чаще, а фиксируемые сейсмографами – до 2 тыс. в год.
Источник: Происхождение Байкала // Байкал: Атлас / Гл. ред. Г.И. Галазий. – М., 1993. – С. 7.
Геологическое развитие байкальского рифта
Геологическая история и происхождение озера Байкал к настоящему времени хорошо изучены. На основании исследований и многих других современных источников стало возможным выявить главные этапы и особенности развития и происхождения Байкальского рифта.
Территория земной коры, на которой расположена современная Байкальская впадина, начиная с палеозойского периода в истории Земли (более 500 млн.лет тому назад) не покрывалась морскими водами, т.е. почти на протяжении полмиллиарда лет представляла собой приподнятую над уровнем моря сушу. Таким образом с 500 млн. лет и до 70 млн.лет тому назад выделяется наиболее длительный дорифтовый мегаэтап, определивший тектоническую подготовку появления на территории юга Сибири озера Байкал.
Следующий рифтовый мегаэтап, охватывающий промежуток времени от 70 млн.лет тому назад до современности, подразделяется на два этапа: предрифтовый и собственно рифтовый.
Предрифтовый этап (верхний мел-эоцен; 70-35 млн. лет).
В этот период рельеф на территории Прибайкалья был равнинный и равнинно-холмистый. В пределах современного контура оз. Байкал существовали низкие холмистые горы высотой до первых сотен метров, среди которых в южной части в понижениях рельефа уже формировались первые не очень глубокие озерные впадины ‑ прообразы будущего Байкала. По некоторым данным (Салоп, 1967), река Праселенга пересекала с северо-востока на юго-запад сводовое поднятие и продолжалась далее в каньонообразном грабене, проходящем на месте современной долины р. Ангары. В районе современных Ушканьих островов обнаружено проявление щелочно-базальтового вулканизма единственного на территории современного Байкала палеовулкана.
Климат этого периода можно определить как теплый и влажный. Среднегодовые температуры были около +15-20°С, что подтверждается находками уже в эоценовых, но более в олигоценовых отложениях пыльцы деревьев хвойно-широколиственных лесов и тропических и субтропических форм. Это миртовые, сумаха, араукарии, мирики, ниссы, магнолии, пальмы, кедр. Встречается пыльца тсуги, водяной сосны, кетелирии, вяза, ногоплодника, лещины, пальм, каштана, дуба, бука, магнолии и др. (Белова, 1975).
Рифтовый этап (35 — 0 млн.лет) подразделяется на протобайкальскую (35-3,5 млн лет) и необайкальскую стадию (3,5-0 млн.лет). (Мац, 1990).
В протобайкальскую стадию продолжалось углубление и расширение озерных бассейнов, предшествующих Байкалу. Глубина озер достигала нескольких сотен метров. Мелководные фланги озер занимали пространства юго-восточного и северо-западного современных побережий Байкала. Заливы озер покрывали пространства на западе полуострова Святой Нос и заходили в район современного Малого Моря. В плиоцене начал формироваться озерный бассейн на севере Прабайкальской впадины, оформилась долина реки Баргузин.
Начиная с олигоцена в озерах Прабайкала уже поселяются моллюски эндемичного семейства Baikaliiodae и Веnedictiidae (известны на юго-восточном побережье оз.Байкал). А семейство моллюсков Lubomirskidae найдены и в Тункинской впадине, что свидетельствует о гидрологических связях этих двух впадин. Всего найдено моллюсков этих семейств более 50 видов. В отложениях Предбайкальского прогиба встречались моллюски рода Opeas и Gastrocopta, что свидетельствует о теплом субтропическом климате (сходным с климатом современного Северного Китая) в миоцен-раннеплиоценовое время. Среднегодовые температуры определяются в +10-12°С. С плиоценового времени можно говорить о распространении рыб семейства Cottidae (бычковых рыб и голомянки). Со среднего миоцена (около 15 млн. лет назад) происходит массовое развитие диатомовых водорослей, которых в настоящем Байкале насчитывается более 700 видов.
В плиоцене продолжают развиваться хвойно-широколиственные леса, но уже к ним примешиваются травянистые степные формы, также развиваются: ель, сосны, береза, ольха, вяз, липа. Все это свидетельствует о переходе в позднем плиоцене от субтропического к умеренному климату.
В миоцен-плиоценовых отложениях известны находки остатков грызунов — тушканчиков, хомякообразных, корнезубых зайцев, полевок, сусликов, а также существовали кабарга, росомаха. (Мац, 1990).
Необайкальскую стадию можно подразделить на три подстадии: верхнеплиоцен-эоплейстоценовую, плейстоценовую и голоценовую или современную.
Верхнеплиоцен-эоплейстоценовая подстадия (3,5-0,8 млн. лет) знаменовалась значительным общим поднятием Байкальского свода, хотя и преимущественный сток речной сети в это время был Ленским, а не Байкальским, т.е. в этот период реки Праголоустная, Прабугульдейка возможно Праиркут и Праангара текли в Ленский бассейн. Углубленные озера южной и средней впадины соединились, и был образован единый озерный бассейн южной и центральной впадин. Северная впадина также была увеличена в своих размерах почти до современных, захватывая и восточное побережье Байкала (Давшинская впадина), но сухопутная перемычка между южным и северным Прабайкалом еще сохранялась, на месте существовавшего в прошлый этап Маломорского залива также была суша.
Для эоплейстоцена характерны виды Planorbis и Heli-corbis, а также род Corbicula, который известен и в Тункинской впадине, и в Предбайкальском прогибе, а также в Средней Азии, на Кавказе, в Приморье и на Сахалине.
Вероятно во времена позднего плиоцена и эоплейстоцена, когда существовали уже глубокие озера с низкими температурами глубинной воды, проникла в Прабайкал и нерпа и заняла свою экологическую нишу голомянка.
Из диатомовых водорослей в позднеплиоцен-эоплейстоценовом Байкале появляются бентосные (глубоководные) виды — Cockneys, Navicula, которые обитают и в современном Байкале. Из растительных сообществ вокруг Байкала характерны сосна, береза, пихта, дуб, кедр, граб, ясень, ольха. Появляется кедровый стланик. Травянистые растения представлены полынью, плаунами, лебедой.
Среднегодовые температуры этого периода около +5° С.
Плейстоценовая подстадия (0,8-0,01 млн.лет). В плейстоценовый период произошла наиболее значительная перестройка рельефа сводового поднятия и впадины Прабайкала. В начале плейстоценового периода интенсивно поднимались горы западного побережья байкальских впадин, в результате чего произошел разрыв Ленского стока рек, а также это обусловило резкий подъем уровня в обоих байкальских впадинах. Воды из северной впадины проникли в район Малого Моря и объединились северная и южная впадины в единое байкальское озеро. Высокий уровень байкальских вод послужил причиной формирования иркутного стока, но в середине плейстоценового периода еще не было реки Ангары, вытекавшей из Байкала.
Самым значительным событием в среднем плейстоцене (примерно начиная с 300 тыс.лет назад) было оледенение Байкальской горной области. Огромный, более 400000 км (Салоп, 1967; Бухаров, 1996 и др.) ледяной щит занимал пространство Байкало-Патомского нагорья, Байкальского и Хамар-Дабанского хребтов, а языки льда вместе с отколовшимися от них айсбергами спускались по долинам в озеро Байкал, где они таяли, пополняя Байкальскую впадину ледниковыми водами.
Горно-долинное оледенение с некоторыми перерывами продолжалось до конца плейстоцена. В конце плейстоцена была сформирована Байкальская впадина примерно в современных контурах. Также в конце плейстоцена в результате тектонического, по-видимому, катастрофического блокового опускания образовался Лиственничный залив и произошло формирование истока р. Ангары в современном ее виде. Иркутный сток закрылся.
Характерными формами моллюсков в раннем плейстоцене являлись виды Baicalia angarensis, которые были распространены в Южном и Северном Байкале.
Среднегодовые температуры раннего плейстоцена составляли не более +2 — +3°С.
В нижнем плейстоцене росли: пихта, ель, кедр, лиственница, ольха, береза, кедровый стланик, а из травянистых — полынь, эфедра, плаунковые, но в среднем плейстоцене появляется степная растительность. Широколиственные леса имелись лишь на юге Прибайкалья (дуб, ильм, клен). В периоды ледниковых эпох среднегодовые температуры достигали первых градусов минусовых значений (-3 — -5°С и ниже).
Эоплейстоценовый и плейстоценовый периоды были богаты крупными млекопитающими. Здесь известны находки гипариона, газели (антилопы), лошади, северного оленя, носорога, гиены пещерной, антилопы винторогой, бобров, пещерных львов и тигров (вымерли к концу плейстоцена). В верховьях р.Ангары жили песцы и лисицы, а в Забайкалье бизоны (зубры) первобытные туры, хазарские лошади, куланы, шерстистые носороги. Мамонты вымерли к концу нижнего плейстоцена.
Рассматривая историю Байкала необходимо сказать о вулканизме, сопровождавшим образование рифтовой байкальской впадины. В самой байкальской впадине вулканических проявлений неизвестно. Интенсивные площадные извержения базальтовых лав и образования конусов вулканов центрального типа известны в бассейне р.Витим, в Тункинской долине, на хребтах Удокан и Хамар-Дабан, в Восточном Саяне. По-видимому, такое структурное расположение, разделяющее территории вулканизма и впадину Байкала, связано с тем, что Байкал образовался не в центре сводового поднятия, где процессы тектонических растяжений были наиболее значительны, а несколько смещен к западному склону свода. Процессы вулканизма происходили в интервале времени от 14 млн. лет назад (поздний миоцен) до 2 тысячи лет назад (голоцен), т.е. до современного периода, когда вулканические извержения мог видеть первобытный человек. Не исключено, что вулканизм может проявиться в недалеком будущем, о чем свидетельствуют высокая сейсмичность байкальского региона и многочисленные проявления гидротермальных источников, располагающихся как в окружении впадины Байкала, так и находящихся на дне самого озера.
Голоценовая (современная) подстадия (0,01-0 млн.лет). Таким образом, в результате взаимодействия многих процессов: образования горных поднятий, опускания межгорной впадины, заполнения впадины водами, оледенение, изменения климата, осадконакопления, в голоценовый период возникла уникальная геологическая структура на Земле ‑ рифтовая впадина озера Байкал. В голоцене проявились наиболее контрастно процессы горообразования и прогибания байкальской впадины. Были сформированы максимальные глубины Байкала.
Байкальский регион является эталоном для изучения геологического развития нашей планеты от самых ранних этапов ее развития (архея) и до современных дней. Все это определяет особое состояние района озера Байкал и отличает его от каких-либо других известных на Земле геологических структур.
Источник: Геологическое развитие Байкальского рифта // Озеро Байкал: прошлое, настоящее, будущее: Атлас. – Иркутск, 2005. – С. 16-20.
Геоморфология берегов
Байкал со всех сторон окружен горами. Северное и северо-западное побережье обрамлены Приморским хребтом с максимальными высотами около 1700 м (г. Трехголовый Голец 1728 м) и Байкальским хребтом с наибольшей высотой 2588 м (г. Черского). Здесь верхняя граница древесной растительности достигает 1200-1500 м. Выше располагаются гольцовый (безлесный) пояс – горная тундра.
В южной части Байкальского хребта, на его северо-западных склонах, берет начало одна из величайших рек мира – Лена. Ее верховья находятся в 9 км от Байкала в районе живописного горного перевала Солнечная падь (Солнцепадь) против байкальского мыса Саган-Морян. Восточное побережье северной части котловины озера представлено баргузинским хребтом со средней высотой около 2000 м (максимальная 2840 м). Водоразделы Баргузинского хребта представляют собой классические альпийские формы рельефа. Здесь множество следов последнего оледенения. Южнее расположены Голондинский хребет и западные отроги хребта Улан-Бургасы. Побережье южной котловины образуют хребет Хамар-Дабан с максимальной высотой 2371 м (г. Хан-Уула). Горные массивы побережья сложены гнейсами, гранитами, кристаллическими сланцами и известняками (мраморами). Склоны прорезаны глубокими узкими долинами и ущельями.
Берега Байкала в основном двух типов – абразионные и аккумулятивные. В зависимости от характера прибрежного рельефа, горных пород и рыхлого материала, слагающих берега Байкала, они подразделяются на расчлененные и выровненные. Наиболее разнообразны по процессам формирования расчлененные берега.
По генетическим и морфологическим признакам байкальские берега могут быть отнесены к нескольким типам .
Абразионные берега встречаются в местах, где развита делювиально-пролювиальная равнина. Расчлененность берега здесь обусловлена многочисленными конусами выноса, далеко выдвинутыми в озеро и образующими мысы.
Среди расчлененных берегов выделяют аккумулятивно-абразионные, приуроченные к моренным равнинам у подножий гор, подвергавшихся особенно сильному четвертичному оледенению. Для морфологии этих берегов характерно чередование бухт, иногда глубоко врезанных в сушу, и мысов, образованных конечными моренами. Такие берега свойственны северо-восточному побережью озера (подножие Баргузинского хребта).
Там, где горы, круто обрываясь, непосредственно подходят к озеру и подводный склон имеет значительную крутизну, развиты высокие денудационно-абразионные берега. Они сложены очень прочными кристаллическими породами – гранитами, гнейсами, кристаллическими сланцами и сравнительно мало изменены абразией. Эти берега сохранили первичный тектонический рельеф. По конфигурации преобладают берега ровные, особенно широко распространенные на западном побережье, между п. Култук и северной оконечностью о. Ольхон.
Меньшей протяженностью отличаются берега расчлененные, приуроченные к участкам структурно-денудационного рельефа. Типичны они для юго-западного и северо-западного берегов о. Ольхон, берега приольхонского плато со стороны Ольхонских ворот и Чивыркуйского залива. Для их морфологии характерны узкие, глубоко вдающиеся в сушу заливы, образовавшиеся в результате затопления речных долин и падей.
Аккумулятивные берега менее распространены и приурочены главным образом к дельтам; формирование их обусловлено процессами речной и озерной аккумуляции.Сюда относятся берега лагун, возникшие в результате опускания участков прибрежной равнины при крупных землетрясениях, а также залив Провал и более древние заливы – Посольский сор и Сор Черкалов.
Источник: Геоморфология берегов // Байкал: Атлас / Гл. ред. Г.И. Галазий. – М., 1993. – С. 8.
Геоморфология дна
В Байкале развиты прибрежные мелководья (шельфы), подводные склоны; выражено ложе 3 котловин озера; имеются подводные банки и подводные хребты. Ширина прибрежного мелководья в Байкале в разных районах – от нескольких десятков метров до нескольких сот, в придельтовых участках рек Селенги, Верхней Ангары, Баргузина – до нескольких километров. Общая площадь мелководных районов озера составляет около 3% площади Байкала (около 900 км2).
Самые большие глубины в Байкале находятся у восточного берега о. Ольхон, на участке прибрежья между мысами Ижимей и Хаара-Хушун, в 8-12 км к востоку от берега. Самая малая глубина в открытом озере расположена над Посольской банкой, находящейся почти на середине Байкала. Г.Ю. Верещагин указывает, что минимальная глубин, обнаруженная им на банке – 34 м, Н.П. Ладохин нашел глубину 32 м. Незначительные глубины около 260 м имеются над подводным Академическим хребтом, который отделяет среднюю котловину озера от северной, а так же над Селенгинской перемычкой, разделяющей южную котловину Байкала от средней. Здесь минимальная глубина 360 м. Академический хребет является наиболее выразительным среди подводных хребтов Байкала. Он протянулся от о. Ольхон к Ушканьим островам. Ушканьи острова – высшая точка Академического хребта. Протяженность его около 100 км, максимальная высота над дном Байкала 1848 м.
Подводный хребет Среднебайкальский (Селенгинский) расположен напротив дельты Селенги. Его протяженность – около 100 км, наибольшая высота около 1374 м.
По материалам печатных изданий из фонда Национальной библиотеки Республики Бурятия
Подводный рельеф
В настоящее время впадина озера Байкал в морфологическом отношении представляет собой 3 самостоятельные котловины: южную, среднюю и северную. Южная простирается от южной оконечности озера до дельты р. Селенги, где дно озера намного выше прилегающих участков (Селенгинская перемычка). Средняя котловина расположена между рекой Селенгой и архипелагом Ушканьи острова. Морфологически она замыкается с северо-запада значительным повышением дна, линейно вытянутым от острова Ольхон до Ушканьих островов и далее на северо-восток. Возвышенность получила название Академического хребта. Северная котловина простирается от Ушканьих островов до северного конца озера.
Впадина Байкала асимметрична. Западная ее сторона отличается крутым склоном, восточная – более пологим. На западной стороне мелководная платформа (шельф) развита очень слабо, на восточной – гораздо сильнее. Глубоководная часть склонов также различается по морфологии. Вдоль западного берега склон сравнительно мало расчленен и не имеет крупных форм подводного рельефа (за исключением крайней северо-западной части). Рельеф склона восточного берега сложнее. Здесь наблюдаются крупные подводные долины типа каньонов. Дно Байкала во всех трех котловинах выровнено, со слабым наклоном к западной стороне впадины, где отмечаются максимальные глубины озера.
В 1977 г. Лимнологическим институтом совместно с институтом океанологии АН СССР проводились визуальные глубоководные исследования подводного рельефа с помощью аппаратов автономного погружения и подводного плавания «Пайсис». В южной котловине озера совершено 42 погружения, в т.ч. 5 – до глубин более 1000 м. В период этих работ достигнута рекордная глубина погружения человека в пресных водоемах мира – 1410 м. В результате исследований, которые проводились на участке от бухты Лиственичной до пос. Большие Коты в подводном рельефе выявлен целый ряд структур недоступных для изучения другими методами. Подводные каньоны, рассекающие склоны вкрест их простирания, прорезают не только рыхлую толщу осадков, но также кристаллические и метаморфизованные породы, образование которых связано с поперечными трещинами тектонического происхождения. На подводных склонах наблюдаются ступени с наклоном к центру впадины. Их возникновение вероятно связано с расширением впадины Байкала, воздыманием Приморского хребта и опусканием тектонических блоков по разломам системы сброса Обручева вдоль западного борта озерной котловины. Обнаружена корразия подводных склонов скатывающимся на глубину галечным пляжевым материалом абразионных берегов, а также подводными мутьевыми потоками. Глубина эрозионных борозд – до 3-5 м.
Источник: Подводный рельеф // Байкал: Атлас / Гл. ред. Г.И. Галазий. – М., 1993. – С. 7.
Сейсмичность
Земная кора под котловиной озера находится в стадии формирования. Сильная сейсмичность характерна для всей территории Байкальской горной области. Сейсмичность создает особые трудности для всех видов строительства и требует составления специальных карт сейсмического районирования.
Русская сейсмологическая школа на Байкале зародилась в конце XIX в. усилиями ученых А.П. Орлова и П.А. Кельберга. Они первыми занимались изучением колебаний земной коры на Байкале (1869 г.), делали записи о последствиях 10-балльного землетрясения в Цаганской долине 12-13 января 1861 г. Тогда степь была изборождена широкими трещинами, из которых хлынула вода, суша стала медленно опускаться. 203 км2 побережья Байкала в том числе 5 бурятских улусов, опустилось в воду, образовав залив Провал. Сила первого толчка, произошедшего 12 января, составляла 9 баллов, 13 января сила толчка составляла уже 10 баллов. Периодически затухающие толчки продолжались ещё 16 месяцев. Спасшиеся жители перебрались на новые, более возвышенные места. Предположительно, образование Посольского сора (южная сторона дельты р. Селенги) так же связано с сильным землетрясением.
4-5 апреля 1950 г. в районе с. Монды произошло 9-балльное землетрясение, повторившееся 8 сентября. В результате образовалось множество горных обвалов и трещин в земной коре.
В 1951 г. зафиксировано 7-балльное землетрясение на о. Ольхон.
В 1959 г. при землетрясении 9,5 балла дно Байкала в эпицентре опустилось на 15-20 м.
В июне 1981 г. землетрясение в 9 баллов было зафиксировано в районе полуострова Святой Нос.
Среди ученых нет единого мнения о периодичности землетрясений на побережье Байкала. В.В. Ламакин считает что сильные байкальские землетрясения происходят периодически, через промежутки в 7-10 лет. По мнению Г.Г. Галазия в год бывает2-3 катастрофических землетрясения силой 8-10 баллов, менее сильные землетрясения бывают «десятками и сотнями в течение 1 года». Сейсмотектонические и геологические исследования говорят о том, что сильные землетрясения в Прибайкалье связаны с горизонтальными смещениями земной коры.
Материал подготовлен Национальной библиотекой РБ по материалам печатных изданий из фондов НБ РБ.
Инженерно-геологические условия
Территория Прибайкалья отличается сложными инженерно-геологическими условиями. В ее геологическом строении принимают участие различные по составу и возрасту формации. Здесь распространены карбонатные и силикатные сильно дислоцированные и метаморфизированные породы архея и протерозоя, а также платформенные терригенные и карбонатные сцементированные и измененные отложения, часто смятые в узкие линейные складки северо-восточного простирания. Изверженные породы представлены интрузивными и эффузивными разностями. Среди них по южному и северо-восточному побережью широко распространены граниты различных состава и структуры. Краевые части Байкальской впадины заполнены четвертичными озерными, речными, пролювиальными и ледниковыми образованиями.
Особенности коллекторных свойств горных пород обусловили выделение в Прибайкалье двух типов гидрогеологических резервуаров с различной глубиной залегания — бассейнов подземных пластовых вод и массивов трещинных и жильно-трещинных вод.
Высокая сейсмичность Прибайкалья создает особые трудности для всех видов строительства и требует составления специальных карт сейсмического микрорайонирования.
Прибайкалье входит в область островного и сплошного распространения многолетней мерзлоты. Мощность мерзлого грунта на побережье не превышает 10 м, а его температура не опускается ниже -0,2. -0,3°. Острова таликов концентрируются около русел рек, на склонах южной и западной экспозиций, местами на водоразделах. Термокарст, наледи, гидролакколиты, пучение грунтов — широко распространенные мерзлотные явления. Особо опасны наледи, развивающиеся иногда под инженерными сооружениями. При строительстве железных и автомобильных дорог изменившиеся водный и температурный режимы грунтов часто усиливают пучение и наледеобразование и требуют особых мер по обеспечению устойчивости сооружений.
Мощные селевые потоки периодически наблюдаются на юго-восточном и северо-западном побережьях Байкала. Во всех селеопасных районах необходимо проведение селезащитных мероприятий.
Источник: Инженерно-геологические условия // Байкал: Атлас / Гл. ред. Г.И. Галазий. – М., 1993. – С. 8.