Океанология, 2020, T. 60, № 1, стр. 158-161

В геоморфологическом облике Азовского шельфа особое место занимают песчаные косы [5, 6]. Косы сформировались по всему побережью – от Керченско-Таманских обрывов до Таганрогского залива. На северном берегу выделяются: Бирючья (коса Федотьева, Бирючий остров), Обиточная, Бердянская, Белосарайская, Кривая и Беглицкая. Это так называемые косы “азовского типа”. Их длина соответственно уменьшается от 40, 30, 18, 13, 6 и до 4 км по мере сокращения разгона волны восточных румбов. В Таганрогском заливе косы: Очаковская, Чумбурская, Долгая и Камышеватская, характеризуются меньшей протяженностью в мористом направлении (3, 4, 14 и 7 км соответственно). Они состоят из береговых валов, которые последовательно причленяются к коренному берегу.

Самая крупная отмель косы Долгой оконтуривается изобатой 1–2 м. Она сужается от 6 до 2 км к северо-западу. Общая протяженность системы коса – подводное поднятие цоколя – более 30 км. Длина собственно косы более 10 км, а ширина до 4 км. Коса Долгая фактически отгораживает Таганрогский залив от основной части моря. Косы Очаковская, Петрушина, Беглицкая имеют свои подводные продолжения в виде петлевидных валов-отмелей диной от 8 до 20 км. Имеют место современные изменения конфигурации кос, несмотря на общую изученность, строение и развитие их в голоцене остается дискуссионным.

В результате сейсмопрофилирования дна и бурения на косах Таганрогского залива, проведенных ЮНЦ РАН, выявлен денудационный срез. Особенно отчетливо он проявляется под пологим аккумулятивным телом банок Чумбурская, Очаковская, Сазальницкая и Песчаных островов. Мощность рыхлых осадков, перекрывающих абразионную платформу, изменяется от 1 до 6 м, а местами, возможно, и более. Береговые образования имеют незначительную высоту над уровнем моря (обычно 1–1.5 м), и лишь отдельные участки Ейской и Очаковской кос достигают отметок 2–2.5 м.

Все аккумулятивные формы Азовского моря сформированы или целиком, или в значительной степени раковинами моллюсков. Причина лежит в исключительной продуктивности Азовского бассейна [4]. Общая годовая продукция зообентоса в Азовском море оценивается в 19–20 млн т, до 2 кг/м² [3].

Для изучения кос и их подводных продолжений ЮНЦ РАН создал комплекс из двух типов буровых установок. Одна – плавучая платформа для работы на мелководьях, другая – малогабаритная буровая установка, предназначенная для бурения в береговой зоне. В рамках исследований колонки в прибрежье отбирались гравитационной трубкой с НИС “Денеб” и “Профессор Панов”.

В период 2–7 августа 2019 г. проведено бурение и изучение выходов геологических отложений в естественных обнажениях (карьерах) на косе Долгой (рис. 1). При бурении скважин использовалась малогабаритная буровая установка на базе автомобильного прицепа “TRAILER-20”. Колонковое бурение проводилось вращательным методом без промывки скважины водой. Пробы отбирались с выделенных литологических горизонтов. Конкретная привязка к формам рельефа выполнялась с помощью космических снимков World Imagery компании Esri (разрешение 1 м).

Рис. 1.

Характеристика скважин № 1 и 2 с косы Долгая (Ейский район, Краснодарский край).

Коса Долгая ассиметрична – восточный берег длиной в 7 км на два километра короче западного. Поверхность косы представляет собой чередование валов и ложбин, фиксирующих стадии последовательного выдвижения аккумулятивной формы в море. В плане они образуют веер, расходящийся от юго-западного мыса косы к северо-востоку и северо-западу [1]. Анализ космических снимков дает основание сделать подсчет количества береговых валов и их ориентацию (рис. 2). На профиле через точку 4 насчитывается 104 вала, на профиле через точку 3 – 75 валов, на профиле, проходящем через скважину № 2 – 56 валов. Скважина № 2 находится на 28 валу (счет со стороны Азовского моря). Площадь косы Долгой от изобаты рельефа с отметкой 5 м до дистального окончания составляет 16.5 км². Расположение обнажений и скважин на причлененных валах (счет валов велся с запада на восток, от берега Азовского моря до берега Таганрогского залива): скв. 1 – 133 вал; скв. № 2 – 28 вал; обн. 1 (в стенке карьера на берегу озера) – 14 вал.

Рис. 2.

Схема строения косы Долгой с местами расположения скважин и геологических обнажений.

Было пробурено 2 скважины глубиной 10.92 м (скв. 1; с.ш. 46°38.365′ в.д. 37°46.898′) и 11.0 м (скв. 2; с.ш. 46°40.598′ в.д. 37°44.829′), расположенными на расстоянии 5 км друг от друга. Также изучено 5 обнажений естественных выходов в центральной и северной части косы Долгой (рис. 2). Вскрытая скважинами, а также изученная в естественных обнажениях верхняя часть геологического разреза косы Долгой, повсеместно сложена ракушей и ракушечным детритом. Талассогенный материал поступал исключительно со дна моря. В прикорневой части биогенный осадок составляет до 50%, а на дистальном – до 95%. Мощность покрова ракушечных отложений в среднем достигает 4–5 м. Цвет ракушечного горизонта изменяется по вертикали разреза от белого и светло-желтого (в верхней части), и до коричневого (в средней) и от серого до серо-черного (в нижней части). В средней части толщи ракушечных отложений, отобранных из скв. 2, в незначительном количестве присутствует гравийно-галечный материал. Верхняя часть ракушечной толщи (0.2–0.3 м) уплотнена, а средняя – сильно обводнена. Уровень безнапорных грунтовых вод в районе бурения находится на отметке 1.5–2 м. В ракушечных отложениях по вертикали разреза отмечается резкое преобладание створок раковин и детрита моллюсков Cerastoderma (более 95%). В значительно меньшем количестве (единично) в ракушечных отложениях, слагающих аккумулятивное тело косы Долгой, встречены в виде обломков и раковин плохой сохранности: Bittium reticulatium, Tritia sp., Mya sp. и Gastropoda (рис. 2). Мористее оконечности косы на мелководье мощность раковинных отложений превышала 10 м, что выявлено морским бурением [8].

По отобранному керну можно видеть, что под ракушечными наносами прослеживается слой глинистого песка с прослоями глины серого цвета. Мощность этих отложений во вскрытых разрезах не превышает 0.5 м. Ниже, до глубины 11 м от уровня дневной поверхности, разрез преимущественно сложен суглинками и глинами. Погребенный глинистый бенч прослеживается на расстоянии до 3-5 км от южного берега Таганрогского залива. Его образование следует увязывать с фанагорийской регрессивной фазой, имевшей место 3.1–2.5 тыс. лет назад [7]. В береговой зоне Таганрогского залива под маломощным покровом современных осадков также залегают плотные коричневато-бурые глины и суглинки. Их возраст оценивается средним плейстоценом на основании сходного литологического состава отложений лиманно-лагунного происхождения, вскрывающихся в основании береговых обрывов Таганрогского залива в районе Ейска [2]. Абсолютные датировки (¹⁴С) отложений из нижних песчано-ракушечных горизонтов подтверждают, что косы стали формироваться в начальную стадию развития новочерноморской трансгрессии, т.е. раннее, чем 5 тыс. лет назад.

Анализ ориентации береговых валов на космических снимках, с учетом имеющихся датировок абсолютного возраста по раковинам моллюсков [1], указывает на то, что развитие косы Долгой происходило на протяжении последних 5–6 тыс. лет в условиях трансгрессивно-регрессивных изменений уровня Азовского моря. На всей площади косы можно наметить до 8 стадий наращивания береговых ракушечных валов. Вначале формировалась генерация валов у Ейского коренного выступа с направлением на северо-восток. В прикорневой зоне косы характерна система из порядка 30 чередующихся озер и лагун. Их разделяют валы высотой до 1 м. В завершающую стадию аккумулятивные дуги выстраивались в северо-западном направлении. Господствовали южные ветровые течения и вдольбереговые потоки наносов. В этот же период возникшие ранее валы активно срезались ветрами и течениями из Таганрогского залива. При двухстороннем питании происходило выдвижение оконечности косы в открытое море и формирование стрелки косы.

Возникновение и развитие кос происходило в период последовательного затопления азовского шельфа и заполнения водой долины Палео-Дона. За период голоценовых трансгрессий берега Азовского моря, и в частности Таганрогского залива, были срезаны абразией с обеих сторон на 1–5 км. Древнеазовская трансгрессия (от 8 до 3.1 тыс. л.н.) на пике своего развития 6–4 тыс. л.н. соотносится с климатическим оптимумом голоцена [7]. Черноморская адвекция “проталкивала” азовские воды вверх по Дону. Такого рода затоки подтверждают формирование дельты Дона и кос Таганрогского залива в условиях максимума новочерноморской (4–6 тыс. л.н.) и нимфейской (2.4–1.5 тыс. л.н.) трансгрессий.

Целый ряд нерешенных задач по геоморфологии и палеографии голоцена Азовского моря требует расширения исследований в бассейне, включающих бурение на косах и их подводных продолжениях, детальное сейсмопрофилирование дна Таганрогского залива, отбор проб для радиоуглеродных датировок и определения абсолютного возраста, другими методами, гидро- и литодинамические работы на шельфе.

Источник финансирования. Публикация подготовлена в рамках реализации гранта РНФ № 16-17-10170.