МОРСКАЯ ГЕОЛОГИЯ
УДК 551.435.36,551.35
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ДОННЫХ И ПЛЯЖЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ АНАПСКОЙ ПЕРЕСЫПИ © 2011 г. В. В. Крыленко, Р. Д. Косьян, А. Д. Кочергин
Южное отделение Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Геленджик e-mail: krylenko@mail.ru; rkosyan@hotmail.com Поступила в редакцию 13.04.2011 г., после доработки 27.06.2011 г.
По результатам натурных исследований пространственной и временной изменчивости гранулометрического состава пляжевых и донных отложений южного участка Анапской пересыпи, проведенных в 2010 г., выявлена тенденция к уменьшению среднего размера частиц при движении потока наносов береговой зоны в южном направлении. Сравнение данных 1949, 1979 и 2010 гг. показало, что во временном аспекте средний диаметр отложений подводного склона также постепенно уменьшается. Установлено, что с уменьшением размера частиц до 0.1 мм усиливается их безвозвратный вынос на глубины более 7 м. Поскольку на южном краю пересыпи свыше 70% донных и около 60% пляжевых отложений представлены фракциями мельче 0.16 мм, именно на этом участке происходит массовый вынос материала на глубину. На основе полученных данных, определен рекомендуемый для восстановления пляжей южной части Анапской пересыпи размер отсыпаемых частиц песка.
ВВЕДЕНИЕ
Курорт Анапа занимает ведущее место на российском рынке санаторно-курортного и детского отдыха. Главной ценностью курорта являются песчаные пляжи Анапской пересыпи, которая прослеживается на протяжении 45 км от Таманского полуострова до г. Анапа. Морская сторона пересыпи представлена песчаным пляжем шириной 50— 200 м. В его тыльной части располагаются дюны, фрагментарно поросшие травянистой и древесно-кустарниковой растительностью.
В последние годы наблюдаются явные признаки деградации пляжей (на некоторых участках их ширина сократилась на 50 м), что требует принятия незамедлительных мер по их защите и восстановлению. Для разработки таких мер необходимо понять причины их деградации.
В работе Артюхина и Федоровой [4] вероятной причиной отсутствия накопления песчаного материала на пляже южного края пересыпи названо тектоническое воздымание участка подводного склона и (или) изменение направления волновой равнодействующей, что приводит к изменению характеристик потока наносов в береговой зоне. Между тем, не рассмотрено соотношение гранулометрического состава и динамики миграции и накопления наносов.
Авторы восполнили этот пробел и на основе натурных данных гранулометрического состава проб донных и пляжевых осадков выполнили анализ протекающих на Анапской пересыпи литодина-мических процессов. Для более полного их понимания дана краткая характеристика истории раз-
вития Анапской пересыпи и наиболее значимых природных и антропогенных факторов.
ИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ АНАПСКОЙ ПЕРЕСЫПИ
Современная Анапская пересыпь (в литературе именуемая также Бугазско-Витязевская, Кизил-ташско-Витязевская, Анапско-Таманская) — это обширное аккумулятивное песчаное тело, простирающееся узкой (0.8—1.5 км) полосой от озера Соленое (Таманский п-ов) на севере до мыса Анапский (г. Анапа) на юге. Она отделяет от Черного моря систему лиманов (лагун) — оз. Соленое, лиманы Бугазский (Кизилташский), Витязевский, оз. Чембурское, Анапские плавни, некогда бывших морскими заливами (рис. 1).
Формирование пересыпи началось в период го-лоценовой трансгрессии Черного моря. Первоначально важнейшим источником осадочного материала служил аллювий р. Кубань. После достижения современного уровня Черного моря (7—5 тыс. л.н.) аллювий этой реки не поступал непосредственно в акваторию Черного моря и не принимал участия в ее дальнейшем развитии. Эволюция пересыпи продолжалась за счет крупнозернистой части материала абразии палеомыса Железный Рог (полуостров Тамань), и Благовещенского останца (см. рис. 1), сложенных преимущественно рыхлыми отложениями. Продукты разрушения вовлекались во вдольбереговой поток наносов и перемещались на юго-восток, формируя косу с основанием в районе южной оконечности Таманского полуострова, постепенно перекрывая вход в Бугаз-
1123
11*
Рис. 1. Схема литодинамической системы Анапской пересыпи. 1 — начальное положение береговой линии (по [5]); 2 — активные клифы; 3 — отмершие клифы; 4 — направление миграции наносов; 5 — область формирования литодинамической системы; 6 — расположение и номера профилей отбора проб для гранулометрического анализа.
ский (Кизилташский) залив. После сочленения этой косы с Благовещенским останцом образовался северо-западный фрагмент современной Анапской пересыпи — Бугазская пересыпь. Продукты разрушения Благовещенского палеомыса также сносились к юго-востоку, где образовывали юго-восточный фрагмент Анапской пересыпи — Витя-зевскую пересыпь. После соединения северной и южной частей в единую пересыпь образовалась единая литодинамическая система современной Анапской пересыпи, с преобладающим направлением движения наносов с севера на юг (см. рис. 1). Об интенсивности вдольберегового потока говорит тот факт, что железорудная галька, источником которой является мыс Железный Рог, накапливалась даже на самом южном краю пересыпи.
В результате абразионного разрушения палеомыса Железный Рог произошел постепенный разворот берега по часовой стрелке [6]. Абразионный северный участок с течением времени отступил, а аккумулятивный южный — выдвинулся. Как следствие, береговая дуга длиной 50 км изменила ориентировку на несколько градусов по часовой
стрелке вокруг центра у Благовещенского останца. Максимальная величина разворота в крайних точках (южная Тамань и Анапа) составила 1.1—1.5 км. Этого оказалось достаточно, чтобы равнодействующая волнений стала близкой к нормали, и вдоль-береговой поток наносов существенно ослабел. В настоящее время железорудная галька в современных пляжевых отложениях встречается лишь до Благовещенского останца. Поступление твердого материала с севера на Витязевскую пересыпь сократилось, при этом вынос песка на юг продолжается. Это ведет к постепенному отступанию берега Витя-зевской пересыпи, и некоторому накоплению материала в самой южной ее части, в районе г. Анапа.
Конфигурация берега (выдвинутые далеко в море мысы Анапский и Железный Рог) и рельеф шельфа создали фактически замкнутую литодина-мическую систему. Твердый (преимущественно песчаный) материал, попадая в данную систему, может покинуть ее только в виде мельчайшей взвеси, выносимой морскими течениями в открытое море. Таким образом, динамика Анапской пересыпи как волновой аккумулятивной формы полно-
стью зависит от динамики наносов всей литодина-мической системы. Приходной частью баланса являлись и являются материал подводного склона (вероятно, аллювиальные отложения пра-Куба-ни), материал абразии коренных берегов, морской биогенный материал. Расходная часть баланса определяется, в первую очередь, природными процессами — истиранием с последующим выносом взвеси течением, а также эоловым выносом и аккумуляцией песка в дюнном поясе. В последнее время на первый план выходит антропогенное изъятие из литодинамической системы пересыпи песчаного материала. Ранее подобные изъятия имели единичный характер и были в целом незначительны, но в настоящее время рассматривается проект добычи на подводном склоне песка общим объемом до 50 млн. м3.
Характерной особенностью Анапской пересыпи является наличие на ней развитых эоловых аккумулятивных форм. Эоловые процессы, совместно с развитием растительности ведут к упорядочению рельефа, дифференциации наносов в зависимости от гранулометрического состава, аккумуляции свободных песков, выводу их из зоны действия ветропесчаного и волнового потоков. Следует отметить обратную зависимость: формирование развитых эоловых форм возможно лишь при поступлении с подводного склона на пляж достаточного объема песка с размером частиц, позволяющим ветрам преобладающей силы свободно перемещать их. В качестве примера можно привести многочисленные косы российского побережья Азовского моря, сложенные преимущественно крупными наносами (ракушей и крупнозернистым песком), где нет эоловых форм, подобных дюнам Анапской пересыпи. Отсутствие признаков роста существующих и образования новых эоловых форм позволяет констатировать отсутствие поступления на пляж (и, соответственно, на эоловые формы) песка с подводного склона.
Эоловые процессы не только находятся в прямой зависимости от гранулометрического состава наносов, но и сами формируют своеобразный состав отложений. Ветры способствуют безвозвратному выводу из литодинамической системы пересыпи наиболее мелких частиц. Попав в морскую воду, под действием волновых течений мелкие частицы удаляются из прибойной зоны, и на сушу уже не возвращаются.
В настоящее время одним из важнейших поставщиков пляжевого материала для Анапской пересыпи является выброс ракуши и ее детрита с прилегающих пространств морского дна. Содержание раковинного материала в пляжевых накоплениях достигает 30—60%. Биогенный источник весьма изменчив. Колебания ареалов распространения, видового состава и биомассы моллюсков отражаются на объемах аккумуляции раковин.
Важнейшей чертой этой составляющей наносов береговой зоны является, с одной стороны, непрерывное возобновление биогенной части в связи с ежегодным воспроизводством бентоса, с другой стороны, более быстрое дробление и истирание раковин. Последнее составляет до 30% от общего объема раковинного материала, поступившего в береговую зону.
МОРФОЛОГИЯ СУШИ И ШЕЛЬФА
В строении южной части Анапской пересыпи (от пос. Витязево до Анапы) последовательно прослеживаются три зоны: пляж, зона дюн, зона бугристых песков. Почти плоская поверхность пляжа шириной от 10 до 200 м занимает пространство от уреза воды до авандюны. За тыльной частью пляжа широкой полосой (50—170 м) протягивается зона дюн. Дюны образуют несколько рядов, их высота достигает 15 м. За дюнами залегают сухие бугристые пески, сильно измененные процессами почвообразования [7]. В настоящее время практически сразу за полосой дюн, а местами и прямо на искусственно выровненных или срезанных дюнах расположены здания рекреационных о
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.