Физико-географическая характеристика бассейна озера Байкал

 

 

Содержание

Физико-географическая характеристика бассейна озера  Байкал………….

1.1. Тектоника, геология, рельеф……………………………………….……..

1.2 . Климатические особенности  региона……………..……………….…....

1.3. Гидрографическая сеть………………………………………………...….

1.4. Почвенно-растительный  покров………………………………………….

 

Физико-географическая характеристика бассейна озера Байкал

Байкальская горная страна в географическом отношении является достаточно определенным и самостоятельным регионом. Северной и западной границами этой страны служит крутой уступ высотой 200-450 м, обращенный к Среднесибирскому плоскогорью и Приленскому плато. На юго-западе границу с Восточным Саяном проводят по Тункинскому грабену, а на юге и юго-востоке проходит государственная граница России с Монголией и Китаем. Восточная граница страны идет по междуречью Олекмы и Зеи, южному подножию Станового хребта и восточной окраине Алданского нагорья. Термин Байкальская горная система введен в литературу Е.В. Павловским (1944), отдавшим много сил и труда изучению Восточной Сибири. В состав Байкальской горной системы входят следующие географические районы: Западное, Восточное, Южное Прибайкалья, Северо-Байкальское нагорье, Патомское нагорье, Витимское плоскогорье, Олекмо-Витимская горная страна.

Площадь Байкальской горной страны составляет 575 тыс. км2. Для наглядности: площадь Байкальской горной системы больше территории самого крупного западно-европейского государства Франции, площадь которой составляет 551 тыс. км2 , и в 14 раз больше территории Швейцарии (площадь 41,3 тыс. км2).

Озеро Байкал – уникальный водоем мира тектонического происхождения в южной части Восточной Сибири и самое глубокое озеро на планете, крупнейший природный резервуар пресной воды. Берега окаймлены массивными горами, склоны которых местами отвесно обрываются к озеру. Важную роль в формировании береговой линии играют тектонические движения, продолжающиеся и в современную эпоху. Об этом свидетельствуют повышенная сейсмическая активность всей котловины, опускание участков берегов.

На озере известно 22 острова. Наиболее крупный из них – Ольхон, представляющий собой приподнятую часть опущенного хребта. Группа Ушканьих островов состоит из четырех скал – надводных вершин затопленного Академического хребта. В Байкал впадает большое количество рек и ручьев, а вытекает из него одна Ангара. Самые крупные реки, текущие в озеро, – Селенга, Баргузин и Верхняя Ангара.

Площадь водной поверхности Байкала – 31 722 км² (без учета островов), что примерно равно площади таких стран, как Бельгия, Нидерланды или Дания. По площади водного зеркала Байкал занимает шестое место среди крупнейших озер мира.  Длина береговой линии – 2100 км.

Берега Байкала высокие и крутые. Низкие берега встречаются лишь в устьях притоков, которые при впадении образуют обширные дельты. Среди немногочисленных заливов самым крупным считается Баргузинский и Чывыркуйский.

Байкал  –  самое глубокое озеро на Земле (Рис 1).

Современное значение максимальной глубины озера – 1642 м – было установлено в 1983 году Л. Г. Колотило и А. И. Сулимовым во время выполнения гидрографических работ экспедицией ГУНиО МО СССР в точке с координатами 53°14′59″ с. ш. 108°05′11″ в. д. 

Если учесть, что водная гладь озера находится на высоте 455,5 м над уровнем моря, то нижняя точка котловины лежит на 1186,5 м ниже уровня мирового океана, что делает чашу Байкала также одной из самых глубоких материковых впадин.

 Средняя глубина озера  также очень велика  – 744,4 м (см.Рис.1) Запасы воды в Байкале – 23 615,39 км³ (около 19 % мировых запасов озерной пресной воды  –  во всех пресных озерах мира содержится 123 тыс. км³ воды). По объему запасов воды Байкал занимает второе место в мире среди озер, уступая лишь Каспийскому морю, однако в Каспийском море вода соленая. В Байкале воды больше, чем во всех вместе взятых пяти Великих озерах (Верхнее, Мичиган, Гурон, Эри, Онтарио), и в 23 раза больше, чем в Ладожском озере.

 

1. Тектоника, геология, рельеф

Тектоническое озеро Байкал образовалось на месте разломов и сдвигов земной коры. Озеро представляет собой глубокий узкий водоем с прямолинейными отвесными берегами, расположены в глубоких сквозных ущельях. Берега обрывисты. С них стекают многочисленные горные потоки.

Профиль дна тектонического озера резко очерчен, имеет вид ломаной кривой. Ледниковые отложения и процессы аккумуляции осадков мало изменили четкость тектонических линий котловины озера. Влияние ледника на формирование котловины бывает заметно, он оставляет следы своего пребывания в виде шрамов, бараньих лбов, которые хорошо заметны на скалистых берегах и островах. Берега озера сложены преимущественно из твердокаменных пород, слабо поддающихся эрозии, что является одной из причин слабого процесса осадконакопления.

Происхождение Байкала. Предполагаемый учеными возраст байкальской котловины насчитывает 20-25 млн лет. Происхождение Байкала и сейчас вызывает спорные дискуссии в научной сфере. Необъяснимым остается тот факт, что обычно озера ледникового происхождения не превышают возраста 10-15 тысяч лет. На этом возрастном этапе они, как правило, заболачиваются и наполняются илистыми осадками.

Байкальская впадина относится к центральному древнейшему звену рифтовой зоны. Под котловиной озера, как известно, происходит непрерывный аномальный разогрев земных недр. Разогретые вещества имели свойство приподнимать над собой земную кору, деформируя и взламывая ее. В результате такого движения, вероятно, сформировалась цепь хребтов, окружающих озеро.

Зарождающийся Байкал происхождению котловины обязан растеканием разогретой массы под земной корой в силу горизонтальных сил притяжения, которые вызывали раскрытие древних и образование новых разломов. В настоящее время тектонические впадины окружают байкальскую котловину со всех сторон.

Сейсмическая активность на Байкале. Давно известный факт, что берега Байкала ежегодно удаляются друг от друга на 2 см. Не только происхождение Байкала, но и его настоящее формирование связано с активной сейсмичностью находящихся в нем зон. В современный период действующих вулканов на Байкале не наблюдается, но следы вулканической деятельности активно исследуются геологами.

На Байкале землетрясения – частое явление. Катастрофические сотрясания земной коры наблюдались в 1862 году, когда в северной части Селенги скрылся под водой участок суши площадью в 200 км², и в 1959 году, когда в эпицентре дно озера опустилось на 20 м. 7 – 8 баллов.

Ледниковый период. В ледниковый период со склонов многих хребтов по долинам спускались ледники до уровня озера. Ледники оставляли валунные и моренные отложения, которые оказали влияние на формирование береговой линии. Несмотря на сопровождаемое термическими процессами происхождение Байкала, существенное преобразование его рельефа принадлежит ледникам. Следы ледникового периода прослеживаются в боковых, конечных, донных моренах (обломках горных пород под слоем льда), а также ледниковых наносах и донных отложениях. Судя по масштабам конечных морен, толщина опускавшихся к Байкалу подвижных ледников достигала 80-120 м.

Долговременного постоянного ледяного покрова на Байкале, скорее всего, не было. Даже в период максимального развития ледников здесь проявлялись все годовые сезоны (осень, зима, весна, лето). Если бы после периода образования и происхождения озера Байкал долгое время находился подо льдом, то жизнь в озере стала бы невозможна. В настоящее время в озере обитают организмы, возникшие задолго до ледникового периода: плоские черви, губки, бычки-подкаменщики, голомянки и бокоплавы.

Геоморфология. Тектонические движения на Байкале созидают наиболее крупные формы рельефа. Берег Байкала представлен двумя типами: абразионным и аккумулятивным, которые в свою очередь подразделяются на выровненные и расчлененные. Горные массивы побережья изобилуют гранитом, мрамором, гнейсом и кристаллическим сланцем. Из полудрагоценных камней и минералов в составе горных слоев можно выделить нефрит, магнетит, розовый кварц и лазурит.

Котловина состоит из трех впадин: южная расположена к юго-западу от дельты Селенги, средняя находится между дельтой Селенги и Ушканьими островами, северная простирается севернее Ушканьих островов. Байкал – озеро горного типа. Озеро протянулось с северо-востока на юго-запад на 620 км в виде гигантского полумесяца. Ширина Байкала колеблется в пределах от 24 до 79 км. Дно Байкала на 1167 метров ниже уровня Мирового океана, а зеркало его вод –   на 453 метра выше.

Для котловины характерны многочисленные разломы, четко выраженные в рельефе. Наиболее крупный Обручевский сброс, протянувшийся от западной оконечности Тункинской котловины через северо-западное побережье до Верхнеангарской долины. Длина сброса около 1500 км. Размах вертикальных смещений по сбросу превышает 3000 м.

Геология. Разновозрастные складчатые комплексы Байкальской горной страны обрамляют южный край Сибирской платформы. Самые древние из них – архейские и архейско–раннепротерозойские – создали Алданское нагорье, Становой хребет, южные участки Северных байкальских нагорий, распространены они и на Витимском плоскогорье. Основная складчатость, сформировавшая территорию страны, байкальская. К ней с юго-востока причленились геоструктуры каледонской, герцинской и киммерийской складчатостей, сопровождавшихся интенсивными расколами, вертикальными перемещениями отдельных участков, надвигами и развитием вулканической деятельности в различные периоды. Поэтому на всей территории широко распространены магматические породы и большие площади заняты массивами гранитоидов.

Обычно в литературе приводится возраст озера 20–25 млн. лет. На самом деле, вопрос о возрасте Байкала следует считать открытым, поскольку, применение различных методов определения возраста дает значения от 20–30 миллионов до нескольких десятков тысяч лет [5, с. 76]. По-видимому, первая оценка ближе к истине – Байкал в самом деле очень древнее озеро. Если допустить, что возраст Байкала действительно несколько десятков миллионов лет, то это самое древнее озеро на Земле.

Считается, что Байкал возник в результате действия тектонических сил. Тектонические процессы идут и в настоящее время, что проявляется в повышенной сейсмичности Прибайкалья.

Дно Байкала имеет ярко выраженный рельеф. Вдоль всего побережья Байкала в большей или меньшей степени развиты прибрежные мелководья (шельфы) и подводные склоны; выражено ложе трех основных котловин озера; есть подводные банки и даже подводные хребты.

Котловина Байкала делится на три котловины: Южную, Среднюю и Северную, отделенные друг от друга двумя хребтами – Академическим и Селенгинским.

Наиболее выразителен Академический хребет, протянувшийся от острова Ольхон к Ушканьим островам, которые являются его самой высокой частью. Протяженность его около 100 км, максимальная высота над дном Байкала 1848 м. Толщина донных отложений в Байкале достигает около 6 тыс. метров, и, как установлено гравиметрической съёмкой, в Байкале затоплены одни из высочайших гор на Земле, высотой более 7000 м.

Байкальская рифтовая система расположена во внутренней части континента и отделяет северную стабильную часть Евразиатской плиты от другого крупного стабильного блока, называемого Амурской микроплитой. Рифтовая система состоит из серии впадин (крупнейшая из них – Байкальская) и разделяющих их поднятий, протягивающихся более чем на 1500 км, также включает в себя поля познекайнозойского вулканизма, расположенные на некотором удалении от впадин и их горного обрамления. (Рис 2).

Байкальская котловина состоит из двух самостоятельных впадин – Южнобайкальской и Северобайкальской, отделенных друг от друга Академическим подводным хребтом.

Скорость расширения Байкальской котловины оставалась до недавнего времени предметом серьезного спора. Вопрос оказался решенным благодаря использованию спутниковых систем навигации – GPS. По десятилетним наблюдениям с помощью постоянных и временных GPS пунктов удалось узнать, что скорость раздвижения стабильных блоков Сибирской платформы и Амурской микроплиты составляет 4 мм в год. При этом все деформации локализуются вдоль осевой части Байкальского рифта.

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. (Рис.3)

В Западном Прибайкалье докембрийские толщи расчленяются на ольхонскую (верхний архей), ангинскую (верхний архей – ранний протерозой) и цаган-забинскую (верхний протерозой) серии.