Дистанционная Обучающая Олимпиада по Географии 2003

Сборник статей научно-практического семинара
"Методика преподавания темы "Литосфера и рельеф"

От кого: Самохвалова Елена Геннадьевна, учитель географии гимназия 11 г. Кайеркан, Красноярский край
Тема: Горные озера Путорана
Дата: 28 февраля 2003

Здравствуйте, уважаемые коллеги!

Реки и озера нашего Заполярного края наряду с недрами и фауной составляют основу богатств автономного округа. Лишь незначительная их часть вовлечена сегодня в хозяйственный оборот. А ведь именно они обеспечивают его жителей питьевой и технической водой, дают дешевую электроэнергию (Хантайская ГЭС), снабжают рыбой, служат в летнее время основными транспортными путями, а в ближайшей перспективе могут стать основой для развития индустрии туризма и отдыха.

В географическом отношении их объединяют обычно в четыре большие группы: Быррангскую (территория гор Бырранга), Хатангско-Енисейскую (Таймырская низменность), Котуйскую (Котуйское известняковое плато) и Путоранскую, расположенную в пределах одноименного базальтового плато. Каждая из них включает в себя тысячи озер, связанных общностью происхождения, гидрологического режима и морфометрических показателей.

В географическом отношении озера расположены в пределах огромного лавового столового, со ступенчатыми склонами, плато на северо-западе Средне-Сибирского плоскогорья, общая площадь которого составляет 284000 кв.км. Благодаря глубокому, до 1000-1200м, и интенсивному расчленению, особенно в его западной части, оно приобрело облик плоскогорья.

Средняя высота гор составляет 900-1200 м, а наивысшая их точка — 1 701 м (гора Камень) — расположена в центральной их части. Вопросам геологического строения плато, генезису и рельефу озерных котловин Путорана посвящены многочисленные работы.

В геологическом плане рассматриваемая территория соответствует наиболее погруженной части фундамента древней Сибирской платформы — Тунгусской синеклизе. Осадочный чехол ее сложен палеозойскими и мезозойскими морскими и континентальными отложениями, от кембрия до триаса включительно.

Главной особенностью этой части платформы является проявление в конце пермского и триасового времени (260-230 млн лет назад) мощного платформенного вулканизма и магматизма. Весьма продолжительные по времени излияния низкой по вязкости базальтовой лавы из трещинных и щитовых вулканов и выбросы вулканического пепла с обломками горных пород (породы взрывного вулканизма) образовали более чем двухкилометровую толщу пород, так называемых сибирских траппов.

Сотни лавовых покровов от первых метров до 200 и более метров мощностью, перемежающиеся с туфогенными породами, повсеместно перекрывают угленосную толщу пород перми и карбона и подстилающие их более древние породы, которые вскрываются только в долинах рек.

С жерлами древних вулканов многие ученые связывают образование богатейших месторождений руд Норильского района. В конце мелового времени начинается вздымание Путоранского свода, которое достигает наибольшей амплитуды в неоген-четвертичное время.

Поднятие Путоранского купола вызвало образование многочисленных тектонических расколов жесткого базальтового щита. Древние реки пропилили насквозь слоеный трапповый "пирог", оставив после себя многочисленные широкие крутосклонные долины, занятые сегодня горными озерами и современными реками.

С четвертичным временем связана также эпоха полупокровных и горнодолинного оледенений, оставивших на дне речных долин и склонах гор следы деятельности ледников в виде морен, переуглубленных троговых долин и креслообразных углублений на склонах гор — каров, часть из которых занята современными ледниками.

Всего на плато насчитываются двадцать два ледника общей площадью 2,54 кв.км, расположенных на присклоновых гребнях и стенках каров. Горы Путорана — наиболее сильно расчлененная глубокими долинами провинция Средней Сибири. От центральной части купола гор радиально расходятся речные долины, расширенные участки которых заполняют долинные озера. Днища самых крупных из них (Ламы, Хантайского и др.) лежат на 200-300 м ниже уровня мирового океана. На западе, севере и востоке Путорана резкими, 300-500 м, уступами обрываются к прилегающим Западно-Сибирской равнине, Таймырской низменности и известняковому Котуйскому плато. К югу горы плавно понижаются, переходя в Средне-Сибирское плоскогорье с высотами 500-700 м.

В западной части гор расположены останцовые массивы Норильского плато и Лонтокойского камня, отделенные от основной части гор широким, до 60-80 км, эрозионно-тектоническим Норильским долом (Норильская долина, депрессия), по днищу которого протекают реки Рыбная и Норилка. Здесь же находится озеро Мелкое, и сюда выходят расширенные части крупнейших озер Путорана (Лама, Кета, Хантайское). Образование Норильской долины ученые связывают с разрушением сводовой части валообразного Хантайско-Рыбнинского поднятия древней рекой Праенисеем, покинувшим ее в результате перестройки речной сети в неоген-четвертичное время.

Всхолмленное дно дола сложено аллювиальными и ледниковыми отложениями. Высотные отметки наиболее пониженной части не превышают 50-100 м, возрастая по краям до 200 м.

В целом для гор характерны: равнинность, междуречия, занятые горными тундрами и гольцами, резкие перегибы рельефа с обрывистыми склонами, образующими как бы гигантские ступенчатые лестницы, невыработанный ступенчатый продольный профиль рек с многочисленными порогами и водопадами каскадного типа и участки древних покинутых речных долин на водоразделах. Нигде в России нет такого своеобразного сочетания платообразных поверхностей горных массивов, глубоких, напоминающих скандинавские фьорды, озерных котловин и речных долин с крутыми склонами.

Горы полностью находятся в субарктическом климатическом поясе на стыке Атлантического и Сибирского секторов. Западная их часть подвержена частым вторжениям циклонов атлантических воздушных масс. Благодаря барьерному эффекту гор количество осадков здесь возрастает до 700-1000 и более мм. На востоке же оно не превышает 350 мм. Соответственно уменьшается с 70 до 40-50 см и мощность снежного покрова, возрастают среднемесячные температуры июля и понижаются среднемесячные температуры января.

Путорана располагается в подзоне северной лиственничной тайги. Однако горный рельеф обуславливает большое разнообразие растительности и отчетливо выраженную высотную зональность в распределении основных типов ландшафтов. При этом в связи с нарастанием общей континентальности климата к востоку отмечаются существенные различия в высотном положении границ поясов между западом и востоком, обеднение их западно-сибирскими и насыщение восточно-сибирскими таежными видами.

На склонах гор отчетливо выражены следующие пояса растительности: горные редкостойные северо-таежные лиственничные леса, поднимающиеся до отметок 350-550м; подголыдовый пояс кустарниковых зарослей преимущественно из ольхи кустарниковой, тощей березки и полярных ив (до 750-800 м); пояс горных тундр, выше которого с отметок 1350-1400м начинается гольцовый пояс с каменистыми россыпями и скалами.

Согласно схеме физико-географического районирования горные озёра плато соответствуют Путоранской озерной провинции Среднесибирской равнинно-плоскогорной страны. В мире нет другой возвышенной территории, сравнимой по количеству, размерам и глубине озер с путоранской. Только озер с площадью зеркала более 0,2 кв.км насчитывается 9520. Число же крупнейших озер с площадью зеркала от 136 до 773 кв.км составляет 8, от 51 до 100 кв.км — 10, от 21 до 50 кв.км - 12, от 6,1 до 20 кв.км — 16, от 1,1 до 6 кв.км — 56, от 0,2 до 1 кв.км — 9415.

Небольших озер с площадью менее 0,2 кв.км в Путорана более 9000. При этом глубина озер с площадью более 6 кв.км, как правило, превышает 10м. Глубина Хантайского озера по разным литературным источникам составляет 387 и 420м.

Объем водной массы этого крупнейшего в Сибири после Байкала озерного водоема равен, по данным томских географов, 61 куб.км. По мнению большинства исследователей, котловины самых крупных путоранских озер по своему происхождению считаются эрозионно-тектоническими с ледниковой обработкой. Иными словами, образование их связано с деятельностью древних рек, долины которых были заложены по линиям тектонических разломов разного ранга — от глубинных трансконтинентальных до поверхностных, в последствие расширенных и переуглубленных долинными ледниками.

Формирование самых крупных озерных котловин, по мнению ряда ученых, происходило еще в неогеновое время, и даже в ледниковые эпохи они не покрывались полностью льдом. Об этом свидетельствуют обнаруженные в ряде озер реликтовые байкальские виды ракообразных и бычков-рогаток. Для всех озерных котловин характерна подводная ступенчатость склонов, наличие далеко вдающихся в озера речных дельт, в узких местах почти перегораживающих их, подводных и надводных косбаров, протягивающихся на значительное расстояние, а нередко и подводных тектонических порогов, разделяющих акватории озер на мелководный и глубоководные плесы.

Береговая линия озер слабо изрезана, больших заливов, как правило, нет. В местах владения крупных рек отмечается образование лагунного типа берегов с характерными озерами-лагунами, отшнурованными от основной части озера пересыпями. Вблизи береговой линии некоторых озер встречаются небольшие группы скалистых островков со следами ледниковой обработки озерным льдом.

На берегах до высоты около 50 м над их уровнем прослеживаются четыре озерные террасы, соответствующие более высоким стояниям вод водоемов в четвертичное время. На дне некоторых озер (Хантайское) были обнаружены подводные ложбины — русла древних рек (Природа хантайской гидросистемы, 1988).

Донные отложения озер изучены слабо. Прибрежные участки обычно скалистые или выполнены валунно-галечным и песчано-галечниковым материалом, аналогичным тому, что слагает дельты рек и береговые валы. Местами они сменяются обвально-осыпным материалом, попадающим на дно с крутых скальных уступов, берегов. Но уже начиная с нескольких десятков метров от берега, дно сложено желтыми и желтовато-коричневыми илами, которые на глубинах более 160 м сменяются плотными синими илами со специфическим запахом.

Гидрологический режим озер изучен слабо, питание их более чем на 50% обеспечивают снеговые талые воды, оставшуюся часть — дождевые и подземные. Все крупные озера проточные. В поверхностном слое воды характерны стоковые и ветровые течения. Глубинные течения не изучены. Годовой ход уровня крупных озер характеризуется весенним подъемом в последней декаде мая. Продолжительность его нарастания составляет около 2-х месяцев (50-60 дней). Высота подъема колеблется от 2,5м (оз. Хантайское) до 4 м (оз. Глубокое).

Наивысший уровень устанавливается в среднем 6-17 июля, после чего начинается его плавное падение до апреля. Продолжительность ледостава на озерах зависит от их размеров и глубины и в среднем составляет 211-248 дней. На крупных и глубоких озерах ледяной покров устанавливается лишь в ноябре-первой декаде декабря. Столь позднее его образование связано с большими теплозапасами в толще озерной воды.

Мощность ледяного покрова зависит от толщины снежных наносов, подледных течений, а местами — поступлений тепла с подземными водами. Максимальная толщина льда отмечается в апреле перед вскрытием и достигает 115-120 см. На мелководьях она больше.

Вскрытие водоемов начинается в середине-конце мая с появлением водяной закраины. По мере поднятия уровня в начале июня лед отрывается от берега и всплывает. Затем происходит его дрейф и разрушение под действием ветра и течений. Период вскрытия длится в среднем от 10 до 20 дней.

Окончательно крупные озера освобождаются от льда в первых числах июля. При сильных штормах ледяные поля наползают на берега, образуя нагромождения ледяных торосов высотой с одноэтажный дом. Продуктами деятельности озерных льдов являются отполированные участки береговых скал с бороздами волочения и валунно-галечниковые высотой до 1,5 м береговые валы.

Годовой ход температуры воды на поверхности в крупных горных озерах следующий: с мая по октябрь температура повсеместно выше нуля, достигая своего максимума 8-9°С в более мелководных участках и 4-5°С в глубоководных; с ноября по май температура воды на поверхности равна нулю. С глубиной она летом плавно понижается (прямая стратификация), зимой повышается до 1-3,8°С (обратная стратификация).

Вода пугоранских озер без запаха, со вкусом талой снеговой воды. Цвет воды варьирует в зависимости от наличия взвесей и органики от желтовато-бурого до желтовато-зеленого. Прозрачность колеблется от 1,5 до 15 и более метров.

Первые гидрохимические исследования озер начались лишь в 1968 году. Вода их очень мягкая, в летний период слабо минерализована (не более 35 мг/литр), что почти в 3 раза меньше минерализации самого чистого в мире озера Байкал (92-93 мг/литр). По своему химическому составу она относится к классу гидрокарбонатно-кальциевых, слабокислых и нейтральных по активной реакции (РН от 6,7 до 7,1).

Газовый режим озер благоприятен во всей толще для развития в ней организмов. Содержание кислорода нигде не опускается ниже 10 мг/литр. Все горные озера Путорана относятся к олиготрофным и ультраолигор-трофным. Для них характерна большая глубина, бедность растительным планктоном и питательными веществами, малая минерализация воды и равномерное распределение кислорода в течение всего года.

В составе зоопланктона доминируют живущие в толще воды ракообразные, коловратки и ветвистоусые рачки. Своего максимума биомасса зоопланктона достигает в августе, соответствуя величине 130-150 мг/куб.м (Хантайское озеро). В этом наиболее южном и самом крупном по размерам озере описано 39 видов пресноводных моллюсков с преобладанием сибирских и восточно-сибирских видов. Среди них, как и среди рачков, обнаружены реликтовые байкальские виды.

Ихтиофауна озер более обеднена по сравнению с Енисеем и его притоками. Всего она насчитывает более 20 видов. В ее составе доминирующее положение занимают лососевые (род гольцов), сиговые (сиг, ряпушка, пелядь, валек, чир) и хариусовые (сибирский хариус). В западно-путоранских озерах есть сибирский осетр. Однако подвид осетра, обитающий в озере Хантайском, очень редок и находится под угрозой исчезновения (Михалев, 1966).

Ихтиофауна горных озёр особенно крупных еще недостаточно изучена, однако уже ясно, что она таит в себе много открытий. Это подтверждается находкой в 1937 году в озере Кета нового очень крупного по размерам (весом до 10-12 кг) глубоководного сига-мочегора, выделенного в эндемичный озерный подвид сига-пыжьяна (Остроумов, 1937). Есть версия о наличии пугоранских озерных подвидов европейской ряпушки.

Но наибольший интерес для ихтиологов представляет род гольцов — наших северных лососей. В настоящее время в качестве эндемичного путоранского вида описан голец Дрягина. Сегодня ученые считают, что гольцы горных озер, особенно озера Хантайского, представляют собой сложный комплекс экологических форм, ряд из которых можно рассматривать как самостоятельные виды (Романов, 1983). Обнаружен в озерах и эндемик Байкала из семейства рогатковых — каменная широколобка. Не исключается открытие и других путоранских подвидов байкальских бычков (Михалев, 1966).

Закрытые от холодных северных ветров котловины озер и долины рек в нижних частях склонов западной части гор до высоты 450-500 метров заняты северо-таежными лиственничными лесами с богатой в видовом отношении кустарниковой и травянистой растительностью. На склонах южной экспозиции, особенно в пределах хорошо дренируемых участков (конуса выноса ручьев и их долины) произрастают елово-лиственничные с примесью березы леса, напоминающие по своему облику среднюю тайгу Западной Сибири. Только в них можно увидеть такие южные растения, как кизильник, спирея, рододендрон золотистый, жимолость, черника, костяника, клюква, реликт более теплых эпох — воронец красноплодный и многие виды папоротников.

Всего в Путорана описано около 600 видов сосудистых растений, относящихся к 57 семействам. Обнаружены среди них и эндемичные виды: пугоранский вид и таймырский (подвид) остролодочника из семейства бобовых, овсяница ушковатая (злаковые), калужница поздняя (лютиковые), мак пестрый (маковые), крупка самбука (крестоцветные) и очанка путоранская - норичниковые (Забродина, Куваев и др., 1999).

В лесах склонов озёрных котловин и речных долин обитают таежные виды животных. Здесь можно встретить рысь, колонка, выдру, белку, летягу, соболя, каменную куницу. Нередки таежные виды птиц. Только в этой части Таймыра можно увидеть каменного и обычного глухаря, тетерева, рябчика. Орнитологи зарегистрировали в районе Хантайского озера нахождение 130 видов птиц, из них 93 - гнездящиеся. Только здесь встречены скопа, полевой лунь и ястреб-перепелятник (Природа хантайской гидросистемы, 1988).

В горных тундрах центральной части плато и в подгольцовом поясе кустарниковой ольхи обитает пугоранский подвид снежного барана, занесенный в Красную книгу России. На берегах пугоранских озер, кроме Хантайского, нет постоянных населенных пунктов. Лишь местами разбросаны редкие рыбопромысловые и охотничьи избушки, число которых в связи с упадком промыслов за последние годы существенно сократилось. Этот факт, а также создание в центральной части гор Пугоранского заповедника, дают надежду, что уникальные объекты природы в виде горных озер еще долгое время останутся слабоосвоенными человеком и сохранят свою первозданную природу.

Однако далеко не везде в пределах плато дела обстоят столь благополучно. Мощный антропогенный пресс испытывают ландшафты Хантайской котловины и само озеро. В результате длительных порубок пострадали его реликтовые елово-листственничные леса, а неконтролируемый вылов гольца и валька привел к подрыву численности их популяции.

Из-за выбросов норильских металлургических заводов превращена в мертвую зону долина реки Рыбной и западный берег озера Кета. Не пощадили кислотные дожди и окрестности Малого Хантайского озера — место нагула сиговых рыб и гнездовий многих видов водоплавающих птиц. Природа.севера весьма уязвима к воздействию человека и нуждается в постоянном контроле и охране. Непринятие срочных природоохранных мер и отсутствие системы мониторинга могут привести к полной потере удивительных творений природы, каковыми являются путоранские горные озера.

Список источников

1. Белых Ф. И. Озеро Лама и его рыбохозяйственное использование. Тр. Институт полярного земледелия, животноводства и промыслового хозяйства. Сер. Промысловое х-во, 1940, вып. 11, с. 73-100.

2. Богданов А. Л. История изучения, морфология и гидрология озер. В кн.: География озер Таймыра. Л.: Наука, 1985, с. 184-194.

3. Богданов В. Т. Гидрохимическая характеристика озер Путорана. В кн.: Путоранская озерная провинция. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1975, с. 57-63. Гидрохимическая характеристика озер Путорана. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1976, с. 153-163.

4. Вершинин Н. В. К вопросу о происхождении реликтовой фауны в Норильской группе озер. Докл./ АН СССР, 1960, т. 135, №3, с. 753-755.

5. Вершинин Н. В. Норильские озера и их донная фауна. Тр. / Всесоюз. Гидробиол. Об-во, 1963, т. 13, с. 66-71.

К списку статей...