Геологическое строение и геологическая история

Корякско-Камчатская складчатая область формировалась на протяжении длительного времени в течение более чем полумиллиарда лет и неоднократно подвергалась складчатости и деструкции (Петров, 1965). За это время на ее месте существовали океаны, образовывались и исчезали островные дуги, воздвигались и разрушались грандиозные горные цепи. Эти былые процессы и запечатлены в каменной летописи пластов горных пород, выходящих на дневную поверхность в береговых обрывах, уступах речных террас и скальных выходах (Пономарев, 1953; Бискэ, 1978; Петров, 1965; Лазько, 1975).

В результате мезозойской коллизии блоки осадочных пород с эффузивами перемещены от океана в глубину континента и находятся в аллохтонном залегании (Звизда, Василенко, 1999). Доказано, что Майницкая зона представляет палеосистему дуга-желоб, являющуюся в поздней юре - раннем мелу частью западного обрамления Тихого океана (Петров, 1965).

Активная континентальная окраина в Коpякии представлена вулкано-плутоническими ассоциациями андезитовой и риодацитовой магм, в тыловой ее зоне отмечаются латиандезиты и дациты, обогащенные барием. Для внутриплитовых трахибазальтов, гавайитов и муджиеритов толеитового ряда характерна повышенная щелочность, обогащенность тугоплавкими элементами - такими, как титан, цирконий и хром. Несмотря на колоссальный объем наземных вулканических извержений, большая часть магматических расплавов не достигала поверхности и застывала на небольшой глубине, образуя субвулканические тела. Иногда магматический расплав, находясь в сверхвысоком давлении, взрывался, дробил и сплавлял обломки вмещающих пород в результате чего образовывались вулканические брекчии (Захаров, Звизда, 1999). К концу мелового периода вулканическая активность начала угасать, однако снова активизировались тектонические процессы и складкообразование, в результате которых пласты вулканических осадков сминались в складки и слабо метаморфизовывались (Сакс, 1949).

Комплекс субвулканических и вмещающих пород в северной части Корякского нагорья в различной мере преобразован постмагматическими процессами. Наиболее свежими породами изученной структуры являются долериты и прилегающие к ним эксплозивные брекчии. Количество новообразованных минералов в них составляет не менее 50%. Элементы неоднородности субвулканического комплекса прослеживаются в северной части Тамватнейского массива (Звизда, Василенко, 1999).

На фото: Осевая часть северной части Корякского нагорья

Для Майницкой островодужной системы характерны высокомагниевые базальты. По содержаниям щелочей, стронция, титана, циркония эти базальты сопоставимы с толеитами юных островных дуг, но отличаются от них низким отношением FeO/MgO. Высокомагниевые базальты образуют переходы к известковощелочным, при этом сохраняются высокие содержания элементов группы железа, особенно хрома. При переходе к андезитобазальтам рост щелочности незначителен, содержания бария также низкие, как в толеитах юных островных дуг (Захаров, Звизда, 1999).

Предполагают, что Корякия как структурная область образовалась в результате скучивания и консолидирования большого количества разновозрастных блоков с океанической и континентальной корой, хотя существуют и другие мнения (Лазько, 1975). Большая часть Корякии - это область раннекайнозойской складчатости, здесь имеются интрузивные пояса, в том числе и гипербазитовые. Весь Корякский хребет иссечен дугообразными разломами, здесь очень много кольцевых структур самого разного размера (Васильев, 1936; Пономарев, 1953; Атлас океанов, 1974).

Структуры этой области широко представлены как осадочными, так и изверженными магматическими породами. Среди осадочных преобладают яшмы, радиоляриты, аргиллиты, песчаники, сланцы, а магматические в основном представлены множеством небольших интрузий и вукланическими плато (Лазько, 1975; Звизда, Василенко,1999).

Особенностями Корякско-Камчатской складчатой области являются широко распространенные ультраосновные и основные массивы, представляющие пластины океанической коры, “выжатые” на поверхность тектоническими движениями. Наиболее типичными из них являются Усть-Бельский, Тамватнейский, Научирынайский и другие. Их слагают самые глубинные породы - перидотиты и габбро, которые состоят из таких минералов, как оливин, пироксен, амфибол и основной полевой шпат - андезин (Унксов, 1981; Звизда, Василенко,1999).

Ультраосновные породы, как правило, имеют темный или слегка зеленоватый цвет. С ними часто бывают связаны месторождения платины, меди, никеля, кобальта, хрома, ртути, вольфрама и поделочных камней. Например, в пределах Тамватнейского ультраосновного массива расположено крупнейшее в мире одноименное ртутно-вольфрамовое месторождение, протягивающееся более чем на 10 км.

Главный этап складчатости, в результате которой отдельные структуры Корякско-Камчатской области консолидировались и оформились как единое целое, начался в конце мезозоя - начале кайнозоя, а в некоторых районах активные тектонические процессы продолжаются и в настоящее время (Сакс, 1949; Петров, 1965; Лазько, 1975).

В начале кайнозойской эры, примерно 60 млн. лет назад, в палеогеновом периоде большая часть территории Чукотки представляла собой горную страну. Лишь в отдельных районах на юге и юго-западе продолжалась вулканическая деятельность, в целом же на Чукотке в это время наступила относительная тектоническая стабилизация. Климат тогда был теплым и влажным и способствовал быстрому выветриванию и разрушению горных массивов. Постепенно высокие горы превращались в холмистые равнины.

В конце палеогенового периода примерно 30 млн. лет назад вновь активизировались тектонические процессы, сопровождавшиеся образованием трещин и глубинных разломов, по которым новые порции магматических расплавов извергались на поверхность, образовывали вулканические конуса и щиты. Однако теперь вулканические процессы охватили только Корякско-Камчатскую структурную область и лишь незначительно проявились в других областях Чукотки и Охотии. К этому времени, например, относится формирование останцовых гор в окрестностях г. Анадырь (Дионисия, Михаила и др.), а также образование лавовых покровов и плато в Корякском нагорье и других районах (Пономарев, 1953; Лазько, 1975).

Вертикальные тектонические подвижки на Чукотке привели к образованию современных впадин: Нижнеанадырской, Марковской, Ванкаремской, Чаунской и других. Многие впадины оказались ниже уровня океана и превратились в мелководные заливы и лиманы. Другие представляли собой заболоченные ландшафты, в которых господствовали широколиственные и вечнозеленые леса. Море в эту эпоху периодически то наступало, то вновь отступало. Об этом свидетельствует чередование пластов каменного угля и морских мелководных отложений, наблюдаемых в разрезах Анадырской и Беринговской угольных шахт (Пономарев, 1953).

Неспокойная тектоническая обстановка на территории Чукотки продолжалась в течение всего неогенового периода (Хопкинс, 1976). Климат на Земле к тому времени заметно похолодал, вечнозеленые леса сменились широколиственными и хвойными. Вулканические процессы в Корякско-Камчатской структурной области постепенно ослабевали, а береговые очертания Чукотского региона уже были близки к современным (Лазько, 1975).

В начале четвертичного периода, примерно 1 млн. лет назад, климат Земли похолодал настолько, что началась эпоха великих оледенений. К началу ледниковой эпохи на территории Корякского нагорья были распространены таежные и лесотундровые ландшафты, которые постепенно отступали к югу под натиском ледникового щита. Во время первого ледникового максимума (Зырянское оледенение), наступившего около 60-70 тыс. лет назад, ледниковые щиты достигли своего максимального размера и мощности (Юрцев, 1973).

На территории Чукотки ледниковый покров не был сплошным. Существовало несколько ледниковых центров, расположенных в горных и приподнятых районах. Наиболее крупные ледниковые щиты существовали на территории современного Анадырского плоскогорья, Корякского нагорья и на Чукотском полуострове. Уровень моря тогда опустился на 150 - 200 м ниже современного, обнажив дно мелководных заливов. В результате этого возникла сухопутная перемычка между Евроазиатским и Северо-Американским континентами - так называемый “Берингийский мост суши”. По этому мосту происходила миграция и расселение многих видов животных и растений, в том числе и человека.

Примерно 30-40 тыс. лет назад потепление климата вызвало таяние и отступание ледниковых щитов, а уровень моря стал заметно повышаться. Через некоторое время океанические волны вновь хлынули через Берингов пролив, отделив Азию от Америки. Тем не менее несмотря на отступание ледников, огромные запасы холода, накопившиеся в земле в виде многолетней мерзлоты, не давали произрастать высокоствольным деревьям. Ландшафты Чукотки имели тогда тундровый и лесотундровый облик и сильно напоминали современные. Стада мамонтов, диких лошадей, северных оленей, шерстистых носорогов по мере потепления двигались на север - туда, где условия для них были более привычны. Они не могли так быстро адаптироваться к менявшемуся климату (Юрцев, 1973).

Межледниковье длилось относительно недолго, и примерно 20-28 тыс. лет назад потепление сменилось похолоданием, а ледниковые щиты начали разрастаться. Наступила Сартанская эпоха последнего оледенения. Однако на этот раз ледники на Чукотке покрывали намного меньшие площади суши, чем в предыдущую ледниковую эпоху. Вновь осушился морской шельф и образовался Берингийский мост, связавший Азию и Америку (Бискэ, Баранова, 1973).

Примерно 15-12 тыс. лет назад климат на Земле вновь начал становиться более теплым, ледники быстро таяли, а уровень моря повышался. Устье современной р. Анадырь в конце последнего ледникового максимума было намного восточнее и южнее г. Анадыря, а реки Великая и Канчалан были его притоками, а не впадали в Анадырский лиман. По мере повышения уровня моря устье и дельта реки Анадырь оказались затопленными (Пономарев, 1953).

Ледниковый период оказал огромное влияние на очертания современного рельефа Корякии. Благодаря ледникам образовались глубокие троговые долины, ледниковые кары и цирки, морены и подпрудные озера. Вместе с ледником из высокогорий на равнины и в понижения выносилось большое количество обломочного материала. Иногда размеры обломков достигают впечатляющих размеров, а на их ледниковое происхождение определенно указывает их внешний облик. Так, на побережье Анадырского лимана встречаются эрратические валуны, имеющие отполированную поверхность и ледниковую штриховку в результате трения и царапания их о другие обломки во время перемещения ледником (Пономарев, 1953).

На фото: река Светлая, текущая по тектоническому разлому, и окружающие ее горы

В соответствии со схемой климатического районирования (Прикладной климатологический…, 1960), исследуемая территория лежит в субарктическом климатическом поясе, причем самая южная его часть - в климатической области муссонного морского климата, а вся остальная - в климатической области умеренного континентального и морского климата. Характеристику этих областей легче всего можно дать по сведениям работавших здесь до 1990 г. метеостанций (табл. 2).

Исследуемая территория характеризуется преобладанием умеренно морозных классов погод с бурным ветровым режимом в течение длительной зимы и коротким, прохладным летом, дождливым на побережье и в осевой части центрального хребта, и более теплым и сухим во внутренних районах (Прикладной климатологический… , 1960). Отдельные горные районы имеют климат арктических тундр. По всему региону погода крайне неустойчива, что подчеркивают все климатические справочники.

Таблица 2

Некоторые характеристики климата по многолетним данным метеостанций, расположенных в северной Корякии и ее окрестностях (по Яньшину,1992)

Суммарная солнечная радиация в Корякском нагорье составляет порядка 80 ккал/см² в год. Значительное количество тепла здесь поступает в воздух с поверхности моря - около 30 ккал/см² в год, что является существенным вкладом в тепловой баланс региона. Берингово море оказывает заметное отепляющее воздействие на атмосферу Корякии, так как относительно теплые воды выходят на поверхность моря в районе мыса Олюторский. Так, например, если в районе г. Анадырь температура воздуха в среднем -20^о С и ниже, то у мыса Олюторский в это же время воздух в среднем охлаждается только до -10^о С (Климатологический справочник, 1950; Атлас океанов, 1974). Вообще в узкой прибрежной полосе Берингова моря наблюдаются наиболее высокие значения температур, но уже в 150-200 км от нее они понижаются на 5-7^о.

Безморозный период в северной Корякского нагорья продолжается около 85 дней, многолетняя среднегодовая температура воздуха –7,5^о С, а многолетняя амплитуда колебаний температуры около 16^о. В зимний период преобладают ветры северо-западных румбов, довольно часты метели и пурги, особенно на побережье. В связи с этим снеговой покров бывает очень плотный, приближаясь к фирну (Атлас океанов, 1974).

В январе - апреле Берингово море в районе северной Корякии, как правило, покрыто сплошным льдом или большими скоплениями плавучего льда. Это существенно усиливает континентальность погоды зимой.

В остальное время года море свободно от льда, и океаничность погоды резко возрастает. В мае температура воздуха у поверхности в становится выше 0^о С, а в июне достигает +6^о С. В июле воздух в среднем прогревается до 10^о С и более (в отдельные годы средняя температура июля может достигать даже +16^о С). В августе (самый теплый месяц года) воздух в среднем прогрет до +10^о С (до +18^о С в особо теплые годы). Тепло здесь и в сентябре - в среднем до +7^о С (до +16^о в особо теплые годы). Положительной остается температура воздуха и в октябре - в среднем +2^о С. Отрицательные температуры устанавливаются в Корякии в ноябре (-4^о С) (Атлас океанов, 1974).

Распределение осадков связано с господствующими ветрами и рельефом местности. При южных потоках тихоокеанского воздуха мощный осадкообразующий эффект вызывают горные системы Корякского нагорья. Отроги Корякского хребта, простирающегося почти на 1 200 км параллельно береговой черте Берингова моря, обусловливают увеличение осадков в прибрежной зоне: при натекании на нагорье воздушных потоков юго-восточного направления вызывается значительный подъем воздуха, резко усиливающий процессы конденсации. В осевой части хребта отмечается до 900 мм осадков в год. На наветренных склонах, обращенных к морю, выпадает 700-800 мм осадков, а во внутренних районах региона - долинах рек и котловинах, экранируемых хребтами - среднее количество осадков, выпадающих за год - не более 300-500 мм. Столь же существенно различие в относительной влажности воздуха в океанических и внутренних районах Корякии: на побережье число дней с относительной влажностью воздуха более 80% достигает 290, а во внутренних - 50-100. Основное количество осадков выпадает зимой. Например, в Анадыре за 5 теплых месяцев выпадает лишь 1/3 годовой нормы осадков.

Типовые синоптические процессы в южной части Чукотки как звенья атмосферной циркуляции над Восточной Арктикой и их календарная повторяемость достаточно детально описаны П.И.Зимичем (1998). Снежный покров на побережье Берингова моря и в Корякском нагорье устанавливается в конце апреля - начале ноября. На побережье толщина снежного покрова достигает 80-90 см на ровных участках. Из-за сильных ветров (9-10 м/сек) он лежит очень плотным слоем и сходит в середине июня. Во внутренних районах, а также узких распадках, в долинах рек, ложбинах в результате частых и сильных пург образуются мощные снежные забои высотой 2-3 и до 5 м. Максимальная снегозаносимость-многоснежность и сильно расчлененный рельеф делают горные районы лавиноопасными.

На всех реках в верховьях образуются обширные наледи, которые сильно выполаживают дно речных долин и резко сокращают вегетацию растений, так как стаивают только в середине июля. Мощное развитие наледей в Корякии связано с водообильностью подмерзлотных вод, которые приурочены к толщам рыхлых отложений и особенно к тектоническим разломам (Пономарев, 1953).

Повсюду распространены многолетнемерзлые породы, мощность которых в северной Корякии значительно меньше, чем на остальной территории Чукотки, но все же достигает 100-300 м и более (Котов, 1995). В окрестностях г.Анадырь максимальная мощность многолетнемерзлых пород 150 м, пос. Беринговский - 120 м (Котов, 1995). Наибольшей мощности многолетняя мерзлота достигает в горах на участках со слабо развитым снежным покровом (где снег зимой сдувается). Сквозные талики встречаются только под большими озерами и в поймах крупных рек. Наибольшие таликовые зоны в регионе расположены в долине р.Великая на участке от Березово до фактории “Великая”. Чаще распространены несквозные талики под руслами небольших рек, ручьев, под котловинами термокарстовых озер, в поймах крупных рек за пределами водотоков.

Мерзлотные процессы и явления играют не столь значительную роль в формировании современного рельефа и растительного покрова, как на территории остальной Чукотки. Полигональное морозобойное растрескивание и морозное пучение с выдавливанием на поверхности каменного материала в горах Корякии практически не встречается в связи с альпинотипным рельефом; солифлюкционные процессы не столь интенсивны и затрагивают только шлейфы склонов гор (за исключением мыса Наварин). Из склоновых процессов более распространены курумообразование и каменные глетчеры, особенно в районах оледенений; из процессов протаивания льдистых пород - термоабразия по берегу Анадырского лимана и р.Великой, термокарст в Нижнеанадырской низменности и районах морен.