Природные комплексы острова Врангеля

Введение

остров врангель географический геологический Актуальность темы. Заповедник играет большую роль в сохранении генофонда и сообществ арктических растений и животных, Здесь, в частности, во многом решается судьба такого особо сохраняемого вида мировой фауны, как белый медведь. В заповеднике сосредоточена вся евразийская популяция белых гусей, находятся один из очагов интродукции овцебыков, одно из крупнейших в мире лежбищ моржей, интересные по составу обитателей птичьи базары, уникальные растительные сообщества.

Хотя история освоения заповедника сравнительно коротка, а население острова всегда было относительно небольшим, островные экосистемы претерпели ощутимую антропогенную трансформацию. Она выразилась главным образом в трансформации растительного покрова под воздействием северных оленей, хотя этот процесс остается неизученным. Можно лишь предполагать, что наиболее ощутимым такое воздействие было в конце 60-х и в 70-х годах (в период возрастания численности этих животных) в местах их наибольшей концентрации (в Тундре Академии и особенно в центральных частях о-ва Врангеля); из растительных группировок более заметно оно сказалось на кустистых лишайниках.

Выявлена также отрицательная роль северных оленей для гнездовий белых гусей (Сыроечковский и Кречмар, 1981) и других видов птиц; а кроме того, они выступают как пищевые конкуренты и белых гусей, и овцебыков. Поэтому регулирование численности оленей, поддержание ее на допустимом уровне (как и само определение такого уровня) представляют собой одну из актуальных задач заповедника.

Непосредственное влияние человеческой деятельности особенно сказывалось здесь на численности отдельных видов птиц и млекопитающих, главным образом белых гусей. Охота на них началась уже в первые годы освоения острова, при этом добывались как лётные, так и линные птицы (в том числе и на корм ездовым собакам), в больших количествах собирались и их яйца. Как сообщает А. И. Минеев (1946), количество яиц, собираемых одним сборщиком за сезон, иногда превышало 1,5 тыс. Охота на гусей (она разрешалась местному населению), а также сбор их яиц продолжались здесь вплоть до 1976 г. Естественно, что в таких условиях количество птиц этого вида, гнездящихся на острове, прогрессивно сокращалось. Действенная охрана гнездовий птиц в период яйцекладки и насиживания, в том числе предельное сокращение «фактора беспокойства» на гнездовье, будет способствовать восстановлению здесь запасов белых гусей, что также представляет собой одну из актуальных задач заповедника.

К ощутимым последствиям привело использование на острове, особенно на сырых его участках (в Тундре Академии и в летнее время), наземного самоходного транспорта — вездеходов и тракторов. Нарушение гусеницами моховой дернины способствует деградации мерзлоты и подчас ведет к необратимым изменениям в почвенном и растительном покрове — развитию эрозионных процессов. По этой причине с организацией заповедника на острове было запрещено использование самоходного транспорта в летнее время вне дорог общего пользования.

Актуальны изучение в заповеднике экологии белого медведя и периодические учеты берлог, что может дать представление об общей динамике численности вида. Очень важно продолжение других ставших на острове традиционными исследований: по овцебыкам, леммингам, а также орнитологических, флористических и ботанико-физиологических. Принимая во внимание важную роль в экосистемах заповедника морских компонентов, представляют несомненный интерес научные работы (в частности, изучение кормовых возможностей белых медведей и моржей) и в прибрежных морских водах.

Заповедник «Остров Врангеля» — это типичный и в то же время необычный участок Арктики; перспективы развития здесь научных исследований чрезвычайно велики.

Цель исследования. Цель данного исследования заключается в проведении анализа происхождения, факторов климатообразования, история освоения и изучения на примере острова Врангеля Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

*Изучить особенности территории.

*Рассмотреть использование природных и культурно-исторических объектов в туризме острова Врангеля.

Объект исследования. Объектом данного исследования является природные комплексы острова Врангеля.

Предмет исследования. Предметом исследования выступают происхождение, факторы климатообразования, история освоения и изучения острова Врангеля Методы исследования. Методы работы основаны на опыте российских ученых в области физической географии материков и океанов. В процессе написания работы использовались следующие методы: литературный, описательный, статистический, сравнительно-географический, исторический, картографический и др.

Источники информации. Основными источниками информации послужили краеведческие, статистические, справочные, фондовые, картографические и литературные материалы.

Структура работы: работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованной литературы.

Глава 1. Физико-географическая характеристика острова Врангеля Федеральное государственное учреждение «Государственный природный заповедник «Остров Врангеля» .

Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации.

Федеральная служба по надзору в сфере природопользования. (Росприроднадзор). Департамент государственной политики и регулирования в сфере охраны окружающей среды и экологической безопасности.

Особо охраняемая природная территория включает Федеральное государственное учреждение «Государственный природный заповедник «Остров Врангеля» «и его охранную зону.

Заповедник «Остров Врангеля» включает:

— Остров Врангеля (географические координаты крайних точек: 70 28'12''- 71 21'02''с.ш.; 178 45'59''в.д.- 177 15'52''з.д.);

— остров Геральд (71 12'53''- 71 15'08''с.ш.; 175 19'16''- 175 27'47''з.д.);

— прибрежные акватории Чукотского и Восточно-Сибирского морей шириной 12 морских миль вокруг каждого из островов (Врангеля и Геральд).

Охранная зона включает акваторию шириной 24 морских мили вокруг акватории, входящей в состав заповедника.

Рис. 1 Физическая карта острова Врангеля.

Общая площадь территории заповедника — 56 616 км. кв, в том числе:

суша — 7620 км.кв. (7608.7 км. кв — о. Врангеля, 11.3 км.кв. — о. Геральд);

морская акватория — 48 996 км.кв. (11 543 км.кв.- в составе заповедника, 37 453 км.кв.- охранная зона).

Заповедник и его охранная зона расположены полностью в пределах Чукотского автономного округа.

Еще в четвертичное время (около 50 тыс. лет назад) острова Врангеля и Геральд были частью Берингии — обширной суши, некогда соединявшей Азию с Америкой. По существующим представлениям это была слабо всхолмленная равнина с группой невысоких гор в центре и несколькими широкими речными долинами. Затем море отделило острова от материка. Впоследствии здесь происходили подъемы и разломы земной коры, острова подвергались выветриванию, воздействию морских вод и прибрежных льдов, неоднократно испытывали оледенения, хотя ледники на них не достигали больших размеров и не покрывали всю их поверхность. В настоящее время на о-ве Врангеля обнаружено около десяти скоплений плотного льда — ледничков атмосферного происхождения, обязанных своим существованием метелевому переносу снега (Громов, 1960; Сватков, 1962; Кирюшина, 1965).

Современный рельеф острова сильно расчленен. Занимая большую часть суши, горы образуют три параллельные цепи, каждая из которых на западе и востоке заканчивается прибрежными скалистыми обрывами. Самый низкий хребет — Северный. Он состоит из обособленных возвышенностей и пологих холмов, постепенно переходящих в широкую заболоченную равнину, носящую название Тундры Академии. Средний хребет наиболее мощный, его венчает гора Советская высотой 1096 м над ур. моря. Южный хребет относительно невысокий и проходит невдалеке от морского побережья. Между хребтами простираются широкие долины, изрезанные довольно многочисленными реками. Остров Геральд представляет собой гранитогнейсовый останец; над уровнем моря он возвышается на 380 м.

Острова сложены главным образом метаморфизированными осадочными породами — кварцами, сланцами, известняками. Среди них в виде отдельных пластов мощностью до нескольких сот метров располагаются породы магматические. Рыхлые отложения цементированы льдом и относительно маломощны.

1.1 Климатические особенности острова Врангеля Климат заповедных островов чрезвычайно суровый. Большую часть года над этим районом перемещаются массы холодного арктического воздуха с малым содержанием влаги и пыли. Летом с юго-востока сюда доходит более теплый и влажный тихоокеанский воздух. Периодически доносятся сухие и сильно нагретые массы воздуха из Сибири.

Рис.Снимок из космоса.

Здешней зиме, самому продолжительному времени года, свойственны устойчивая морозная погода, сильные ветры преимущественно северных румбов, неглубокий и неравномерно залегающий снежный покров. Средняя температура января —21,3°. Но особенно холодно на островах в феврале — марте, когда температура воздуха неделями не поднимается выше —30°. В это время ветер то и дело рождает пургу: ураганные вихри, достигая 40 м/с и более, несут снежную пыль, оголяют вершины, а в низинах наметают сугробы, по которым, не проваливаясь, может проехать вездеход — настолько они прочны, уплотнены морозом и ветром.

Таблица 1.

Лето прохладное. И в это время года нередки заморозки и снегопады. Средняя температура июля — от 2 до 2,5°. Вглубь от западного побережья о-ва Врангеля и особенно в центре острова, отгороженном от моря горами, за счет лучшего прогревания воздуха и в еще большей степени благодаря фенам — сильным, порывистым относительно теплым ветрам, дующим с гор в долины и межгорные котловины, лето теплее и суше, чем в восточной части острова и тем более на побережье.

Средняя относительная влажность на островах — 88%, годовая сумма осадков — около 120 мм (бухта Роджерса). Грозы здесь бывают не ежегодно, чаще в июле — августе. На побережье число дней с туманами достигает 80—88. Полярный день длится со второй декады мая по двадцатые числа июля, полярная ночь — со второй декады ноября до конца января. На о-ве Врангеля насчитывается более 140 рек и ручьев длиной более 1 км. Относительно крупных рек (длиной более 50 км) здесь, однако, всего пять. Большинство рек и ручьев относятся к бассейну Чукотского моря. Островные реки, как правило, многоводны лишь весной и летом, во время таяния снега. К концу лета они сильно мелеют, а к осени превращаются в маловодные ручейки. Исключение составляют лишь самые крупные реки — Мамонтовая (запад острова) и Клер (восток острова), остающиеся многоводными даже осенью. Озер на острове около 900, из них лишь шесть площадью более 1 км². Подавляющее большинство озер находится в Тундре Академии. Глубина озер, как правило, не превышает 2 м; по происхождению они подразделяются на термокарстовые (большинство озер), старичные — в долинах крупных рек, ледниковые, подпрудные и лагунные — самые крупные.

Побережья островов большую часть года скованы ледяным панцирем и окружены хаотическими нагромождениями торосов. Льды обычно отходят от берега в конце июля — начале августа, но в сентябре — октябре вновь смыкаются. Впрочем, нередко случаются годы, когда море у берегов вовсе не вскрывается. Почвы о-ва Врангеля одни ученые относят к арктотундровой подзоне тундровой почвенной зоны (Таргульян, Караваева, 1964), другие — к арктической зоне (Михайлов, 1960). В целом здесь представлен набор глеевых, дерновых, болотных и горных почв.

1.2 Флора и фауна острова Врангеля Растительность о-ва Врангеля богата видами и характеризуется большой древностью. Число видов сосудистых растений здесь превышает 310, в то время как, например, на Новосибирских островах, на гораздо большей площади, их насчитывается лишь около 135, на островах Северной Земли — немногим более 60, а на Земле Франца-Иосифа — менее 50. Флора острова содержит ряд реликтов, и, наоборот, в ней относительно редки виды растений, распространенные в других приполярных областях. Исконная арктическая растительность на этом «осколке» древней Берингии, следовательно, не была уничтожена ледниками, и в то же время море препятствовало проникновению сюда с юга потока позднейших мигрантов.

Около 3% флоры о-ва Врангеля составляют субэндемичные виды, например, мак Городкова, остролодочник врангелевский, и эндемичные — мятлик врангелевский, мак Ушакова, лапчатка врангелевская, мак лапландский. Кроме того, на о-ве Врангеля произрастают еще 114 видов растений, относимых ботаниками к категориям редких и очень редких.

Рис. Типичный ландшафт острова Врангеля.

Современный растительный покров островов почти всюду несомкнутый низкорослый. В южной и центральной частях о-ва Врангеля плакорная растительность представлена преимущественно осоково-моховыми тундрами. К хорошо дренируемым местообитаниям на склонах приурочены кобрезиевые и осочковые сообщества криоксерофитных и фиомезофитных луговин, а на сухих участках южных склонов выявлены и описаны своеобразные тундростепные сообщества. В центральной части острова, в горных долинах и межгорных котловинах, находящихся под влиянием фенов, встречаются участки с зарослями ивняков (главным образом ивы Ричардсона) высотой до 1 м, в других местах кустарниковые ивняки стелются по земле. Болота как в горных районах, так и на северных равнинах представлены преимущественно осоково-гипновыми сообществами с участием сфагнов. На вершинах гор большие площади занимают каменистые россыпи, местами поросшие лишайниками, мхами; средние и нижние пояса гор покрыты травяно-лишайниковыми, а местами кустарничково-разнотравными тундрами с разнообразными цветковыми растениями.

Современная фауна заповедника небогата видами, что обусловлено прежде всего суровостью климата, коротким и холодным летом. Фауна беспозвоночных животных острова изучена недостаточно. Отметим лишь, что на о-ве Врангеля встречаются шмели (несколько видов), комары, бабочки, мухи. Очевидно, вместе с северными оленями на остров проник их паразит — кожный овод.

Фауна беспозвоночных в водоемах островов характеризуется малым видовым разнообразием. В ней отмечено преобладание амфибиотических насекомых, главным образом хирономид. Для зообентоса р. Сомнительной характерны массовое развитие веснянок, хирономид и отсутствие более теплолюбивых ручейников и поденок. В целом фауне водных беспозвоночных острова свойственны виды, обитающие также на Чукотском полуострове и побережье Восточной Сибири. Живые организмы в водах, омывающих остров, относительно однообразны и малочисленны, что в первую очередь связано с безжизненностью литорали на глубинах до 5 м (влияние льда). Водоросли встречаются в пределах 5—20 м, глубже обнаружен только бентос. В среднем плотность биомассы в водах заповедника не превышает 100 г/м2. Однако у мыса Блоссом, где сходятся струи прибрежных течений и где находится лежбище моржей, она достигает 500 г/м2. Рыбы, обитающие в прибрежных водах островов, изучены недостаточно. В пресноводных водоемах они отсутствуют; ни одного вида земноводных и пресмыкающихся в заповеднике не обитает. Можно лишь отметить, что у побережий островов встречается сайка — самый распространенный и массовый вид арктической ихтиофауны. Не ежегодно и на короткое время к островам подходят, кроме того, крупные косяки мойвы, а к обычным видам прибрежных рыб относится также ледовитоморская рогатка. Птиц на островах регулярно гнездится не менее двадцати видов. Вместе с залетными и нерегулярно гнездящимися видами их значительно больше — свыше сорока, причем с каждым годом с развитием в заповеднике орнитологических исследований этот список расширяется.

Рис. Белый гусь.

К числу самых многочисленных пернатых обитателей здешней суши относятся белые гуси. Они образуют одну основную гнездовую колонию, расположенную в центре острова, в долине р. Тундровой, а также несколько мелких колоний; кое-где гнездятся и отдельные пары. Многочисленны на о-ве Врангеля мелкие воробьиные птицы — пуночки и лапландские подорожники. Общую численность их определить трудно; можно лишь заметить, что там, где позволяют условия, они гнездятся с плотностью, нередко превышающей одну пару на гектар площади. К обычным гнездящимся здесь птицам до недавнего времени можно было отнести арктический вид гусей — черных казарок, прилетающих сюда для гнездования и в еще большем количестве только для линьки (в последние годы численность их заметно сократилась); гаг (тихоокеанский подвид обыкновенной гаги); из куликов — исландских песочников и тулесов; из чаек — бургомистров, или больших полярных чаек, вилохвостых чаек; длиннохвостых поморников, а также белых сов. Более редки на острове, но тоже регулярно гнездятся кулики-чернозобики и дутыши, полярные крачки, средние поморники, краснозобые гагары, вороны; из мелких воробьиных птиц — чечетки. Очевидно, временами размножаются на о-ве Врангеля утки-шилохвости, сибирские гаги, гаги-гребенушки, из хищников — кречеты, болотные совы, некоторые другие пернатые. Осенью здесь регулярно встречаются розовые чайки.

Особенности географического положения заповедника, здешних погодных условий создают предпосылки для относительно частых залетов и заносов сюда ветром птиц с Северо-Американского континента. Это крупные по размерам пернатые, например канадские журавли (они залетают сюда регулярно) и канадские казарки, но главным образом мелкие воробьиные, особенно американские виды вьюрков. Из них на о-ве Врангеля были встречены миртовые певуны, саванные и чернобровые овсянки, юнко, беловенечные зонотрихии.

Рис. Гренландский кит.

Гораздо беднее видами фауна млекопитающих. Постоянно обитают на острове два вида леммингов (копытный и сибирский) и песец. Периодически, но в значительном количестве здесь появляются белые медведи. На остров проникают волки, росомахи, горностаи и лисы. В прибрежных водах островов обитают тюлени — кольчатая нерпа лахтак, или морской заяц, реже встречаются ларга и крылатка, или полосатый тюлень. В море иногда можно увидеть фонтаны китов, в том числе представителей редчайшего теперь вида на земном шаре — гренландских китов, появляются хищные киты — косатки и арктические дельфины — белухи. Вместе с людьми на о-ве Врангеля поселились ездовые собаки; появилась и обитает в жилых строениях домовая мышь. Два вида млекопитающих — домашний северный олень и овцебык — относительно недавно были тоже завезены сюда человеком.

Глава 2. Основные черты четвертичной истории острова Врангеля Древнейшими кайнозойскими образованиями на о. Врангеля являются предположительно неогеновые отложения. Сюда мы относим вскрывающиеся в районе мыса Ушакова в основании 3,5−5,0-метровой террасы красновато-бурые рыхлые косослоистые гравийно-песчаные отложения, содержащие большое количество обохренных створок неопределимых моллюсков, полуобугленные обломки древесины и гальку осадочных и изверженных пород. Основание толщи уходит под уровень моря (рис. 1). Ранее эти отложения описывались как четвертичные.

Судя по внешнему облику, они, вероятно, формировались в условиях более теплого, чем современный, климата, не свойственного и другим эпохам четвертичного периода. Относительно слабая степень диагенеза не позволяет считать эти отложения более древними, чем неогеновые.

До последнего времени остается в силе предположение, что еще в миоцене нынешний остров Врангеля продолжал существовать как часть гипотетической суши — Берингии, соединявшей Евразийский и Североамериканский континенты. Об этом говорят ботанические и зоогеографические материалы, приведенные в работах М. И. Назарова [1933], В. Б. Сочавы [1933], А. Я. Тугаринова [1934], Л. А. Портенко [1937; 1949], Б. Н. Городкова и В. Н. Степанова [19 481; 19 482]. Эти данные указывают на следы континентальной связи между Азией и Америкой еще в миоцене.

На острове не обнаружено никаких отложений, которые могли бы быть отнесены к нижним подразделениям четвертичной системы, что, видимо, объясняется активными тектоническими поднятиями, проявившимися в этом регионе в первую половину антропогена.

Вероятно, этот этап характеризовался интенсивным развитием разрывных дислокаций, обусловивших раскалывание Берингии и опускание большей части блоков. Остров Врангеля можно рассматривать как один из приподнятых блоков, который впоследствии значительно сократился в размерах. Отчлененный участок горста — о. Геральд продолжает и в настоящее время разрушаться морем и льдами. Несколько восточнее располагается другой останец — обширная банка Геральд, образовавшаяся на месте уже полностью абрадированного морем островка, некогда составлявшего одно целое с островами Врангеля и Геральда.

В структурном отношении остров представляет собой крупный антиклинорий, ось которого в восточной части ориентирована широтно, а в западной части имеет северо-западное простирание. Крылья структуры осложнены складками второго и третьего порядка. Северное крыло антиклинория опущено по сбросам субширотного простирания и абрадировано морем.

Пласты пород на острове моноклинально падают на юг. Изоклинальные складки запрокинуты к северу и к северо-западу. Их шарниры погружаются к востоку. Широко развиты мелкие чешуйчатые надвиги и согласные надвиги значительной протяженности и амплитуды.

Структурные особенности острова находят определенное отражение в его рельефе (рис. 2). Центральная, наиболее возвышенная и сильно расчлененная часть острова приурочена к своду антиклинория. Здесь на дневную поверхность выходят древние метаморфические породы. В пределах крыльев антиклинория развиты обширные денудационные равнины. В результате проявлений новейшей тектоники участки древнего пенеплена оказались приподнятыми на разную высоту. Так, на востоке, юго-востоке и на западе острова, в зоне развития терригенных толщ триаса, поверхности останцов дочетвертичного пенеплена располагаются на высотах 200- 400 м, реже 600 м. В Южной гряде, сложенной теми же песчано-сланцевыми породами триаса, реликты древних денудационных поверхностей подняты на высоту 800- 1000 м. Именно здесь развиты наиболее глубокие антецедентные долины современных рек Наша, Хищников и Мамонтовой. Это свидетельствует о весьма недавнем проявлении вертикальных подвижек.

В соответствии с моноклинальным падением слоев к югу в гористой части острова развиты куэсты субширотной ориентировки с крутым северным и более пологим южным склоном. Куэсты разделены продольными понижениями. Наиболее крупные понижения представляют собой реликтовые долины (Северную и Южную), приспособившиеся к субпараллельным разломам и зонам распространения наименее устойчивых пород. Судя по тому что эти долины расширяются в восточном направлении, истоки древних рек, видимо, зарождались где-то на западе, где находилась, очевидно, и наиболее возвышенная часть суши. В настоящее время роль главного водораздела играет Срединная гряда.

Горы острова с севера и юга окаймлены низменными равнинами. Северная равнина, за которой укрепилось название Тундры Академии, шире, чем южная. Ее поверхность постепенно понижается к морю и незаметно переходит в поверхность шельфа. Южная равнина срезана береговыми обрывами, часто расположенными в непосредственной близости от гор. Здесь в береговых обнажениях видны хорошо сохранившиеся зеркала скольжения — свидетельства сравнительно недавних расколов, по которым опустились значительные участки побережья.

Современная береговая линия хранит следы недавнего наступания моря: затопленные дельты, лагуны, бары, подтопленные устья рек, отмелые участки побережья, занятые топкими болотами и т. п. Однако целый ряд других признаков: наращивание аккумулятивных берегов вследствие заполнения осадками лагун и заливов, серии береговых валов, высота которых убывает с приближением к морю, растущие дельты, террасы с реликтовыми опресненными озерами-лагунами на их поверхности, плавник, найденный в удалении от моря на разных высотах, — все это указывает на то, что остров испытывал прерывистое поднятие, продолжающееся и в настоящее время.

Первые опубликованные в тридцатых годах текущего столетия работы по геоморфологии и послетретичной истории острова сводились к описанию его орографических особенностей. Были высказаны предположения о развитии здесь четвертичного оледенения и о недавней связи острова с Азиатским материком .

К.К. Марков, посетивший остров в 1932 г ., следов оледенения на нем не обнаружил. Основными этапами четвертичной истории развития острова он считал отчленение его от материка, его погружение, последующее кратковременное поднятие и современное погружение.

В период с 1935 по 1953 г. на острове неоднократно производилась геологическая съемка, позволившая получить новые, хотя далеко не исчерпывающие, но конкретные сведения о характере и возрасте четвертичных образований. Однако истолкование этих данных было различным. Л. В. Громов и М. Г. Кирюшина считали, что на острове сохранились следы по крайней мере двух оледенений.

В.М. Басов и А. А. Горбунов признавали лишь единственное среднечетвертичное оледенение. З. И. Яшина составила первую обзорную карту четвертичных отложений острова, выделив среди них образования времени максимального и зырянского оледенений, каргинские аллювиальные и озерно-аллювиальные отложения, нерасчлененный аллювий верхнечетвертичного времени и разнородные современные образования [Яшина, 1959].

Н.М. Сватков, посетивший о. Врангеля в 1956 г ., считает, что оледенения на острове проявлялись неоднократно и были синхронны с оледенениями Евразии [Сватков, 1962]. Однако выводы Н. М. Сваткова не являются достаточно обоснованными фактическим материалом.

На современном этапе изученности Арктики возникает необходимость пересмотра фактического материала с целью разрешения основных спорных вопросов и уточнения соотношений между разновозрастными и генетически различными четвертичными образованиями.

Четвертичные отложения на острове не обладают значительной мощностью, хотя и распространены достаточно широко. Наиболее развиты здесь элювиально-делювиальные и солифлюкционные образования.

Как уже упоминалось, существует большой пробел в наших знаниях относительно самых ранних моментов развития острова в четвертичное время, поскольку до сих пор не обнаружено соответствующих отложений. Может быть, в серии террасовидных площадок, прослеживающихся на разных высотах на южном побережье острова и на северной окраине гор, имеются древние абразионные уровни. Однако на них встречены лишь одиночные мелкие валуны и гальки гранитоидов. Нами было высказано предположение, что в условиях интенсивного морозного выветривания и активной дезинтеграции преобладающих на острове сланцеватых пород древние морские галечники могли быть преобразованы в дресву, неотличимую от элювия и делювия.

Возрастные взаимоотношения четвертичных образований о. Врангеля могут быть установлены исходя из результатов изучения рыхлых отложений, сохранившихся в пределах речных долин и на морском побережье, и их соотношений с геоморфологическими элементами. Ключом к установлению таких связей являются исследованные В. М. Басовым участки реликтовой Северной долины, освоенной верховьями современных рек Мамонтовой и Неизвестной. Здесь сохранилось несколько уровней, соответствующих положению разновозрастных долин, последовательно вложенных одна в другую.

Днище Северной долины (см. рис. 2) располагается на высоте 120- 140 м над руслом р. Мамонтовой (абс. отм. 260- 280 м), что соответствует положению самой высокой речной террасы в западной части острова. На ее поверхности встречены эрратические валуны весьма древнего облика, которые можно считать реликтами первого на острове оледенения. Эти валуны имеют около 1 м в поперечнике, и резко выделяются среди развалов местных карбонатных и терригенных преимущественно рассланцованных пород палеозоя, так как представлены разнообразными метаморфическими сланцами и аляскитовыми гранитоидами, коренные выходы которых располагаются в 20 км к востоку, в Центральных горах. В. М. Басов на северо-западном и южном склонах горы Первой, в пределах той же реликтовой долины, на абсолютной высоте около 260 м среди элювия коренных пород обнаружил гальку, щебенку, обломки, окатанные и угловатые валуны кварцевых порфиров (60%), кварцитов (25%), песчаников (5%), мусковитового гранита (2%). Изредка встречаются валуны гранит-порфира, амфиболита, кварца и брекчированной породы. Этот материал принесен из района Центральных гор. А. А. Горбунов нашел древние эрратические валуны на низких (до 200 м) водоразделах восточной части острова. Они принадлежат в основном кварцитам, а наиболее крупные валуны — плагиогранитам и гранит-порфирам. Эти породы имеются не только в Центральных горах, но и на о. Геральд. Однако доказательств выноса эрратического материала с этого острова не имеется.

Ледниковый материал наиболее древнего оледенения, встреченный на разных высотных отметках в пределах реликтовой долины и на водоразделах восточной части острова, сохранился благодаря тому, что он оказался вне сферы воздействия молодых водотоков и последующих оледенений. Очевидно, первое на острове оледенение было долинным в западной части, а на востоке и в Тундре Академии — полупокровным и, может быть, предгорным. Судя по приуроченности древних валунов к наиболее высокой террасе Северной реликтовой долины, остров во время первого оледенения, был ниже, чем в настоящее время, примерно на 120- 140 м, и море могло тогда подходить вплотную к горам. Долинные и предгорные ледники должны были выгружать транспортируемый ими материал непосредственно у края гор или (при наличии значительных ледниковых языков) выносить его в область шельфа, за пределы современной береговой линии.

На острове не сохранилось отложений, которые можно было бы достаточно уверенно относить ко времени первого межледниковья. Не исключено, что именно тогда формировались остаточные галечники, сохранившиеся в верхних частях склонов долины, врезанной в реликтовую. Такие галечники маломощным чехлом покрывают северные склоны Мамонтовых гор ниже уровня, на котором встречена древняя морена, и выше неперемытых ледниковых образований второго оледенения, выполняющих дно более молодой долины. По составу галечники полностью соответствуют древней морене, в результате перемыва и переотложения которой они образовались. Крутизна склонов и отсутствие террас указывают на то, что поднятие, последовавшее непосредственно за исчезновением льдов первого оледенения, происходило непрерывно вплоть до начала нового оледенения. Амплитуда обусловленного им эрозионного вреза составляет 70- 80 м .

Ко времени второго оледенения отнесены несортированные валунно-галечные отложения, вскрытые шурфами на дне реликтовой Северной долины, соответствующем поверхности 50−60 метровой террасы современной р. Мамонтовой. Видимая мощность этих валунно-галечных образований составляет около 7 м. Во впадинах коренного ложа она должна быть гораздо больше. Там, где ложе морены слагается тонколистоватыми филлитами или рассланцованными известняками, головы крутопадающих пластов иногда приведены в горизонтальное положение, раздавлены или перетерты, очевидно, под действием двигавшегося по долине ледника. Мощность горизонта перетертых пород составляет 20- 50 см .

Выше залегает толща неслоистого, совершенно несортированного материала, состоящего из перемешанного в разных соотношениях песка, гравия, щебня, гальки и валунов размером до 60 см в поперечнике. Галька и мелкие валуны большей частью окатаны. Количество валунов в морене достигает 40% и более. Иногда преобладает песок (до 60%) или вязкая глина со щебнем. Щебень чаще всего представлен породами ложа ледника. Петрографический состав гальки и валунов характеризуется следующими соотношениями: кварцевый порфир (20%), кварц (15−20%), кварцит (20%), гранит (15%), амфиболит (20%), песчаник и карбонатные породы (5%). Граниты, амфиболиты и кварциты принесены из района Центральных гор. Округлая хорошо окатанная кварцевая галька, очевидно, попадала в морену при разрушении нижнепалеозойских конгломератов, развитых также в Центральных горах.

На основании отсутствия ледниковой штриховки на валунах А. В. Мельников, А. А. Горбунов и В. М. Басов, а позже и З. И. Яшина считали эти отложения аллювиальными. Это обстоятельство, а также преобладание окатанного материала не противоречит, однако, предположению о ледниковой природе отложений. На севере Средней Сибири такие морены представляют обычное явление там, где долинные ледники были маломощными. Работа этих ледников заключалась не столько в экзарации, сколько в перемещении элювия, делювия и аллювия, заполнявшего долины, по которым они двигались. Кроме того, при таянии льдов морена могла смешаться с флювиогляциальным материалом, транспортировавшимся поверхностными и внутриледниковыми потоками.

К флювиогляциальным образованиям второго (долинного) оледенения отнесены ленточные глины, включающие редкую гальку и щебенку; они были встречены в пределах реликтовой долины на водоразделе р.

Неизвестной и ручья Хрустального на высоте 40- 50 м над их тальвегами. Мощность этих отложений не превышает 2- 3 м. Ленточные глины отлагались в приледниковом водоеме в период деградации ледника второго оледенения.

Морские отложения, которые могли бы соответствовать времени второго оледенения, на острове не установлены. Возможно, что остров имел тогда более значительные размеры, а ледники выходили в область шельфа.

Непосредственно вслед за исчезновением льдов второго оледенения: произошла перестройка гидросети. При поднятии участка реликтовой долины, расположенного к северу от гор Инкали, р. Мамонтовая, принадлежавшая до этого бассейну р. Неизвестной, направила свои воды на юг, образовав антецедентное ущелье глубиной около 40- 50 м. Очевидно, скорость поднятия в это время была значительной. Затем произошла аккумуляция аллювия, залегающего на уровне 15−20-метровой террасы р. Мамонтовой, и озерно-речных образований в пределах низких междуречий.

Озерно-речные отложения второго межледниковья, прислоненные к морене второго оледенения, вскрыты шурфами на глубине до 3,7 м в распадке ручья Веселого — правого притока р. Мамонтовой (рис. 3). Эти отложения содержат два слоя погребенного торфа. Из обоих торфяных горизонтов В. М. Басовым были взяты образцы для ботанического анализа. Торф оказался одинаковым по составу, но с различной степенью разложения; более разложен торф из нижнего горизонта. Он на 55% состоит из гипновых и на 5% из других мхов. В значительно меньшем количестве (25%) содержатся корешки и эпидермис осок, а также корни кустарниковых березы и ольхи (15%), обнаружены также единичные зерна их пыльцы. Встречаются плоские чечевицеобразные семена, принадлежащие, возможно, вахте.

Как упоминалось выше, в основании нижнего торфяного горизонта найдены стволы и ветви кустарников. Здесь обнаружены также надкрылья и обломки хитинового покрова жуков. Жуки не определялись. Они принадлежат к двум видам. Один вид имеет продольно зарифленные надкрылья, у другого надкрылья бугорчатые, с шиловидными выступами. Судя по соотношению растительных остатков, низинный осоко-гипновый торф образовался в условиях холодного влажного климата, который, однако, был теплее современного. В голоцене на острове нигде не формировались гипновые торфяники, равные по мощности погребенным. В отложениях второго межледниковья встречены разрозненные кости мамонта (бивни, лопатки, кости черепа и зубы).

Озерно-аллювиальные и озерно-болотные образования этого времени, вероятно, имеются и в Тундре Академии, поскольку там часто встречаются остатки мамонтов как в захороненном состоянии, так и на поверхности. Однако подобные отложения в Тундре Академии не изучены. Следует отметить, что в более ранних отложениях нет костных остатков мамонтов. По-видимому, проникновение мамонтов на остров совпало с осушением значительных участков шельфа, которое было вызвано поднятием во время второго межледниковья. Судя по обилию находок бивней, на острове обитало немалое количество этих животных. Однако континентальная связь с материком впоследствии нарушилась, и мамонты вымерли.

Морские отложения, синхронные и образованиям второго теплого межледниковья, непосредственно в береговых обнажениях не наблюдаются. Это можно объяснить лишь иным, чем теперь, положением береговой линии.

Последующее поднятие и расширение по площади о. Врангеля установлено Н. А. Беловым при исследовании морского дна вокруг острова и к северу от него, в пределах материкового склона. Присутствие в донных отложениях хорошо окатанной выветрелой гальки и гравия позволило выявить на глубине около 50 м погруженную береговую линию, повторяющую современные очертания острова. В пределах этих глубин между о. Врангеля и Чукотским полуостровом, очевидно, существовала суша — низкая равнина, возможно, имевшая ледяной цоколь. О былом соединении острова и континента свидетельствуют сохранившиеся на дне моря затопленные долины р. Колымы и рек Чукотского полуострова. Эти реки текли на северо-восток в Чукотский желоб. Древние долины о. Врангеля имели субширотную ориентировку.

Понижение базиса эрозии, вызванное поднятием, должно было сказаться на усилении эродирующей силы потоков. В это время возник уступ второй 15−20-метровой террасы р. Мамонтовой и других рек острова и были заложены долины более молодых водотоков.

Этим событиям сопутствовало похолодание и новое оледенение, что устанавливается при изучении донных осадков Чукотского моря к северу от о. Врангеля. Здесь под слоем современных отложений обнаружен ил с примесью гальки и гравия мощностью до 28- 30 см, обедненный органическим веществом. От современных морских осадков, по данным Н. А. Белова, эти отложения отличаются большей плотностью и специфической серой окраской, столь характерной для водно-ледниковых отложений Баренцева и Балтийского морей. При последующих исследованиях донных отложений в Арктическом бассейне этот горизонт был прослежен по всем колонкам, что подчеркивает общность палеоклиматических условий во время их формирования.

Накопление в Арктическом бассейне, а по данным Н. А. Белова — и на шельфе Чукотского моря, серых илов, залегающих непосредственно под современными морскими образованиями, относится ко времени последнего крупного оледенения на севере Сибири, соответствующего сартанскому веку евразийской геохронологической шкалы. Абсолютный возраст илов, определенный радиево-иониевым методом (в Арктическом бассейне), соответствует интервалу 10−20 тыс. лет тому назад [Белов и Лапина, 1961]. Сопоставление этих данных со сведениями об оледенениях Северной Америки указывает на сходство палеоклиматических условий того времени на суше, в области шельфа и в Арктическом бассейне. Так, последнее крупное оледенение Северной Америки (главный висконсин), на основании определения радиево-карбоновым методом абсолютного возраста соответствующих ледниковых образований, по данным Р. Флинта [Flint & Brandtner, 1961] и А. Дрейманиса [Dreimanis, 1960], датируется интервалом 22,9 тыс. лет ± 960 лет тому назад. С. Портер [Porter, 1964] считает, что иткилликское оледенение северного склона хр. Брукса, сопоставляемое им с классическим Висконсином центральной части Северной Америки, закончилось позже, а именно 7241 ± 95 лет тому назад.

Эти данные не противоречат мнению Н. А. Белова о том, что илы, обнаруженные им в верхней части разреза донных осадков вокруг о. Врангеля, отлагались во время сартанского оледенения.

О том, что формирование илов обусловлено оледенением именно о. Врангеля, говорит петрографический состав включенного в них крупнообломочного, в том числе и окатанного материала. Обломки пород представлены глинистыми сланцами, аркозовыми и кварцевыми песчаниками, кварцитами, реже известняками, гранитоидами, кислыми эффузивами и витрокластическими туфами — породами, распространенными на о. Врангеля. Наиболее крупные обломки могли быть принесены плавающими льдами при последующем опускании острова. Большая же часть обломков, судя по степени окатанности и наличию следов выветривания, оказалась на дне моря в результате последующего погружения прибрежной части острова. Таким образом, все имеющиеся данные подтверждают, что в сартанское время в районе о. Врангеля происходило поднятие, которому сопутствовало оледенение.

Ледниковые отложения, слагающие первые надпойменные, иногда цокольные террасы, относятся, очевидно, к заключительным стадиям сартанского оледенения, ледники которого, по-видимому, уже не выходили за пределы суши. Наиболее молодые из этих отложений, в которых прокладывают свои русла современные реки, могут соответствовать тем стадиям оледенения, которые на северном склоне хр. Брукса имели место уже после климатического оптимума [Porter, 1964].

В низовьях р. Кларка и в долинах ее притоков валунные суглинки первой террасы фациально замещаются ниже по течению безвалунными флювиогляциальными образованиями.

В верховьях р. Гусиной в верхней части цокольной 8-метровой террасы залегают ледниковые образования, подстилаемые слоистыми песчано-галечными отложениями. На участке выхода р. Мамонтовой из гор Л. В. Громов обнаружил террасу высотой 10- 12 м. Здесь она сложена несортированным песчано-глинистым материалом с большим количеством щебенки сланцев и валунами различных местных пород размером до 0,5 м в поперечнике.

В долине ручья Хрустального В. М. Басов наблюдал четко выраженные в рельефе гряды высотой до 5 м, представляющие собой нагромождения из крупных валунов различной степени окатанности. По петрографическому составу они сходны с породами, слагающими гору Советскую. Очевидно, гряды представляют собой остатки размытой конечной морены небольшого ледника, спускавшегося с горы Советской и продвинувшегося от ее подножия к западу на 5- 6 км. Первая терраса р. Наша у поворота к юго-востоку также сложена крупными валунами, снесенными, по данным М. Т. Кирюшиной, с левобережных возвышенностей.

Вдоль подошвы южного склона Центральных гор А. А. Горбунов проследил полосу моренных нагромождений. Они сложены суглинком со щебенкой и глыбами пород, снесенных с водораздела реками Наша и Кларка. Северное подножие Центральных гор окаймлено крупновалунной «мостовой», в которой промежутки между валунами заполнены щебнистым суглинком. Вблизи склонов гор на «мостовую» наползают делювиальные шлейфы, материал которых существенно отличается от ледникового тем, что в нем содержатся в основном обломки пород, обнажающихся в крутых обрывах северной экспозиции. Моренный материал включает и валуны пород, продукты разрушения которых в настоящее время уже не поступают в делювий северных склонов Центральных гор. А. А. Горбунов считает, что мощность ледниковых отложений у подножия северного склона Центральных гор ограничивается 2- 3 м. В действительности же она, вероятно, значительно больше.

На водоразделе между восточными истоками р. Неизвестной и западными истоками р. Красный Флаг, у подножия северного крутого склона Центральных гор, в бортах ручьев обнажается неслоистый суглинок, содержащий угловатые обломки и хрящ пород, слагающих окружающие возвышенности. В верхней части разреза к донной морене примешиваются тонкозернистый суглинок и щебень солифлюкционных потоков. В южной части острова истоки ручья Оленьего пересекают валообразное нагромождение, состоящее преимущественно из щебня и слабо окатанных глыб различной величины, сложенных местными триасовыми песчаниками. Вероятно, здесь сохранился вал напорной морены небольшого ледника.

Следы позднесартанского оледенения в виде валунных полей встречены в районе горы Дрем-Хед, в истоках р. Мелкой и на левобережье р. Медвежьей; валуны представлены породами, слагающими массив Дрем-Хед и северные склоны гор Безымянных. В. М. Басов считает эти образования реликтовым аллювием р. Мамонтовой, которая, по его предположениям, в это время текла на север по долине современной р. Медвежьей. Однако геоморфологические особенности Северной реликтовой долины указывают на то, что сток вод р. Мамонтовой происходил в досартанское время по верховьям долины р. Неизвестной на восток по направлению к долине р. Кларка. Этому времени соответствуют террасы названных рек в интервале 160- 240 м над уровнем моря.

Ледниковые отложения смешаны с грубообломочным материалом мощных шлейфов подножий, окаймляющих северные склоны гор, возвышающихся над Тундрой Академии, между реками Медвежьей и Песцовой. На западе острова В. М. Басов и другие геологи не встретили морен в долинах названных рек при выходе их из гор; в приустьевых же участках реки Безымянная, Насхок, Шумная и Маршрутная (при выходе их на равнину) врезаются в ледниковые отложения, окаймляющие подножие гор восточной половины острова.

В Тундре Академии, в удалении от гор, ледниковые формы рельефа сартанского времени пока не установлены. Гряды, которые А. А. Горбунов считал моренными валами, по нашему мнению, более похожи на прикрытые маломощным элювием выступы коренных пород. В то же время всхолмленный участок вблизи подножия горы Кит по внешнему облику очень напоминает краевую морену. Этот участок незаметно сливается с окружающей равниной, поднимаясь над ней на 10- 12 м .

Флювиогляциальные позднесартанские отложения встречены на участке заболоченного водораздела между западными истоками р. Кит и ручьем Хрустальным на высоте около 15 м над руслом последнего. Здесь впадина между останцами коренных пород заполнена черным иловатым материалом со щебнем, образовавшимся за счет истирания ледником тонколистоватых филлитов и осаждения в приледниковом водоеме. Аналогичные образования вскрываются и в месте слияния истоков р. Хищников. Здесь филлитовая дресва включает местную известняковую гальку.

Водно-ледниковое происхождение, очевидно, имеют и отложения, обнажающиеся в береговом обрыве у мыса Ушакова и залегающие на размытой поверхности вышеупомянутых морских отложений предположительно неогенового возраста. В основании залегает гравийно-песчаный материал, насыщенный щебнем. Выше появляется галька и увеличивается количество глинистой примеси. Суглинисто-щебенчатые отложения, вероятно, вынесены потоками, растекавшимися от края ледников по поверхности тундры. Еще выше по разрезу они сменяются серовато-бурыми суглинками мощностью около 0,5 м. Тонкий плащ такого материала покрывает значительные пространства Тундры Академии вплоть до подножия Центральных гор, где его мощность увеличивается. С приближением к горам покровные суглинки сменяются отложениями конусов подножий, которые, по предположениям Н. М. Сваткова [1962], состоят из перемешанного ледникового и элювиально-делювиального материала.

На междуречье правых притоков р. Насхока располагаются узкие гряды шириной около 100 м, длиной до 6 км, которые напоминают озы. Их флювиогляциальное происхождение тем более вероятно, что они приурочены к полю развития выносов ледникового материала, транспортировавшегося позднесартанскими долинными ледниками.

Послеледниковые (современные) отложения о. Врангеля представлены элювием, ледниковыми, водно-ледниковыми, делювиально-солифлюкционными, аллювиальными, озерно-болотными и морскими образованиями.

Элювий развит на острове очень широко. Он представляет собой каменистые развалы коренных пород на плоских водоразделах или на поверхности нагорных террас. В нем всегда содержится значительное количество суглинка и щебня.

Несмотря на суровость климата острова и ледовитость окружающих его морей, здесь нет значительного современного оледенения, подобного североземельскому. Причину этого П. А. Шумский видит в особенностях циркуляции атмосферы к северу от Азиатского материка, создающей условия для выпадения здесь твердых осадков в очень незначительном количестве (общее годовое количество осадков на острове составляет всего около 200 мм). Но даже и в таких неблагоприятных для возникновения активного оледенения условиях на острове все же существуют малоподвижные ледники небольших размеров, зарождающиеся в каровых нишах и продвигающиеся вниз по долинам на 1,5- 2 км. Таковы долинные ледники северного склона Центральных гор и висячие ледники северо-западного побережья острова (рис. 4).

Наиболее значительный ледник (длиной около 2 км, мощностью более 10 м) обнаружен А. А. Горбуновым в северо-западной части острова, в долине р. Ледниковой. У края подобных долинных ледников возникают современные морены. Это невысокие (до 1,5- 2,0 м) напорные валы, состоящие из глыб местных пород, сцементированных льдом. Иногда у фронтального края ледниковых языков образуются наплывы иловатого материала, накапливающегося при сезонном таянии льда, включающего большое количество навеянных минеральных частиц.

Насыщенные влагой массы такого илистого материала летом начинают сползать по наклонной поверхности мерзлого грунта, увлекая и глыбовый делювий. Переувлажненный материал растекается по поверхности, погребая растительный слой и более древние четвертичные образования. Зоны делювиально-солифлюкционных потоков на участках равнины южной части острова имеют ширину 10- 11 км. В горах степень развития солифлюкционных потоков достигла того состояния, когда продукты разрушения коренных пород на отдельных участках сплошь покрывают мезорельеф и склоны возвышенностей со значительными гипсометрическими отметками. Это явление ранее было отмечено С. П. Качуриным и К. К. Марковым.

Вероятно, в периоды похолоданий подобное явление приобретало еще более широкие масштабы. Поэтому районы наиболее интенсивного формирования делювиально-солифлюкционных потоков могут рассматриваться как площади, которые во время позднесартанского оледенения были заняты снежниками или фирнами. Часть таких потоков несомненно является унаследованной. Иначе трудно объяснить, почему на участках, сложенных однотипными коренными породами, имеющих одинаковую высоту и экспозицию, иногда присутствует каменистый делювий, а иногда толща увлажненного подвижного солифлюкционного материала. Геоморфологический анализ особенностей таких участков всегда подтверждает возможность недавнего существования в их пределах ледников или фирновых полей.

Строение делювиально-солифлюкционных потоков изучено недостаточно. Лишь фронтальные их части были вскрыты шурфами в центре острова и на южном побережье. Мощность наплывов в наиболее тонких краевых частях шлейфов колеблется от нескольких сантиметров до 2- 3 м. Она быстро возрастает с приближением к склонам. Судя по аэрофотоснимкам, максимальная мощность подвижных солифлюкционных потоков превышает 10 м. В зоне таких наплывов не просвечивает ни одна структурная деталь коренного цоколя.

В солифлюкционных потоках, находящихся вблизи гор, в изобилии присутствуют угловатые обломки. По мере удаления от подошвы склона или тыловой закраины террас измельченный материал становится преобладающим. У края потока доминирует тонкий суглинок, который может легко разноситься временными потоками по поверхности прилегающей тундры. Иногда в толще суглинков наблюдаются прослои торфа, свидетельствующие о чередовании относительно более теплых и более холодных периодов. Ниже слоя сезонной мерзлоты обычно увеличивается льдистость пород (рис. 5). Иногда в основании толщи, на границе суглинков и подстилающих коренных пород, возникают пластовые и линзообразные залежи льда.