Проблемы физико-географического районирования
Физико-географическое районирование территории, в пределах которой расположена Иркутская область, является одним из наиболее дискуссионных. Так, на юге район исследований по схеме районирования ИГ СО РАН [36], в отличие от всех остальных схем районирования [28; 32; 40], показан без подгорных равнин - Предсаянской и Предбайкальской. Все это объясняется тем, что «метеоэнергетика и геохимия этих равнин в значительной мере определяется ландшафтообразующим влиянием гор, по отношению к которым они составляют нижнюю ступень вертикальной поясности» [35]. Доказательства неотектонического, геоморфологического и геофизического характера, свидетельствующие об орогеническом типе новейших движений в юго-восточной части внутреннего поля Иркутского амфитеатра, обусловленного близостью Байкальской рифтовой зоны, послужили основанием сибирским географам [35; 36] объединить Лено-Ангарское плато с горами Прибайкалья.
По этому поводу Н. А. Гвоздецкий [7] отмечал существенные различия горных и равнинных стран. Биоклиматические факторы, которые положены в основу районирования, по его мнению, не являются комплексными, так как не учитываются принципиальные геолого-геоморфлогические различия между горами и равниной. «Если природное районирование горных стран, - пишет он, - строится на основе правильного принципа единства природных зон в каждой провинции, т. е. на основе спектра высотной зональности, однако в структуру этого спектра в качестве «нижнего этажа» включаются подгорные и межгорные равнины, то последние теряются как самостоятельные и целостные природно-территориальные единства» [7, с. 26]. В данном случае, как отмечал автор, объединены резко различные и разъединены более сходные территории как по природным условиям и ресурсам, так и по способам и возможностям их хозяйственного освоения. Так Лено-Ангарское плато, сложенное горизонтально залегающими кембрийско-ордовикскими карбонатными отложениями, соединено с хребтами Прибайкалья и Забайкалья.
Вместе с тем считается [14], что Прибайкальская предрифтовая зона, к которой относится Лено-Ангарское плато, развивается в плане Байкальской рифтовой области и имеет с ней генетическую общность. Д. А. Тимофеев с соавторами [25] область новейшего формирования рифтовых впадин и сопряженных с ними горно-плоскогорных поднятий относит к типу новообразованного деструктивного морфогенеза, не подчиняющегося старым пространственным и геодинамическим тенденциям и границам. Очевидно, что неотектонические процессы вносят заметный вклад в дифференциацию ландшафтов территории и формирование ландшафтных рубежей, даже в пределах древней Сибирской платформы.
Влияние неотектонических факторов
на дифференциацию ландшафтов
На рассматриваемой территории выделяются два крупных ареала разломов: Сибирской платформы и ее складчатого обрамления [26]. Разломы Сибирской платформы заложены главным образом в архее и раннем протерозое. К древним разломам приурочена долина Ангары, и здесь же сосредоточены границы блоков земной коры, к которым приурочена зона концентрации границ геосистем регионального уровня дифференциации (рис. 1).
Один рубеж, связанный с Таймырским блоком, проходит на севере региона вдоль верховий правых притоков широтного отрезка долины Ангары. Севернее этого рубежа преобладают группы фаций среднетаежного светлохвойного кустарничково-зеленомошного ландшафта останцово-денудационных трапповых плато. Второй пролегает в районе нижнего течения Ангары и слияния Бирюсы и Чуны. Он разделяет Енисейский и Чонский блоки земной коры, а вместе с ними - группы фаций возвышенно-равнинного горнотаежного елово-пихтового с кедром травяного (черневая тайга) ландшафта; к востоку доминируют группы фаций южнотаежного темнохвойного кус- тарничково-мелкотравно-зеленомошного ландшафта трапповых плато и возвышенностей Ковинского и Ангарского кряжей. Третий рубеж связан с качественным различием в ландшафтной структуре бассейна Ангары.
Рис. 1. Стык региональных рубежей в долине Ангары региональные рубежи
Блоки земной коры [по 25]: Е - Енисейский; Т - Таймырский; Ч - Чонский; А - Ангарский; ТМ - Тувино-Монгольский
Провинции
Среднесибирской таежно-плоскогорной физико-географической области:
I | Енисейского кряжа горная темнохвойно-таежная
Тунгусская равнинная среднетаежная светлохвойная Нижнеприангарская равнинная южнотаежная темнохвойная I I Среднеприангарская возвышенно-равнинная южнотаежная темнохвойная Южно-Сибирской горной физико-географической области:
I I Канско-Ачинская остепненная подгорно-подтаежная I I Верхнеприангарская подгорно-подтаежная и степная Предсаянская горно-таежная темнохвойная Саянская гольцовая и горно-таежная светлохвойная I I Хамар-Дабанская гольцовая и горно-таежная темнохвойная
Байкало-Джугджурской горно-таежной физико-географической области:
I I Илимская темнохвойно-таежная плоскогорная
I I Ленская плоскогорная темнохвойно-таежная в сочетании с горно-таежной лиственничной
Он проходит восточнее меридионального отрезка Ангары и разделяет Чон- ский и Ангарский блоки. Западнее этой границы не встречаются сплошные ареалы ерников, а восточнее - пихты. С ней сопряжена граница Байкало- Джугджурской горно-таежной области. Следующий рубеж определен воздействием горных геосистем и связан с границей между Чонским и Тувино- Монгольским блоками. Для него характерно развитие подгорных подтаежных светлохвойных травяных и лугово-болотных гидроаккумулятивных ландшафтов.
Озеро Байкал и окаймляющие его хребты относятся к району Байкальской рифтовой зоны. Ее существование и развитие сопряжено с увеличенной интенсивностью теплового потока в этом районе, разогревом земной коры за счет поднятия с глубин мантийного вещества. Это вызывает сводовое воздымание земной поверхности, горизонтальное растяжение и одновременно утончение слоя земной коры с последующим проседанием верхней части свода по оси [13]. Образуются узкие, очень глубокие ущелья, обрамленные рифтовыми горными грядами (горная система Прибайкалья).
Средняя впадина оз. Байкал является одной из самых мобильных молодых континентальных рифтовых зон Земли. Здесь же под водами Байкала скрыта мощная сейсмически активная система разломов Черского, где сила землетрясений достигает 8-10 баллов. В качестве примера приведем описание 9-балльного землетрясения 1959 г., которое произошло в пределах средней части Байкала [34]. Подземные толчки при главном ударе ощущались жителями на территории площадью около 700 тыс. км2. Общее число повторных толчков за последующие три месяца превысило 700. Рыбаки утверждали, что в ночь после землетрясения над Байкалом в стороне эпицентра было видно свечение, напоминающее северное сияние. Слышался мощный подземный гул, но при этом вода оставалась спокойной. Тогда было зафиксировано опускание дна Байкала в районе эпицентра на 10-15 м.
В районе оз. Байкал зафиксирована аномалия, связанная с притоком внутренней энергии Земли. Речь идет о вертикальном канале (колонне) мантии, который является особенным элементом новейшей тектонической структуры внутренней Азии. Канал выявлен сейсмологическими методами. Колонна разогретого и разуплотненного астеносферного вещества, которая уходит в нижнюю мантию, обусловливает максимальное поднятие цоколя гор вдоль 100° в. д., появление в составе кайнозойских базальтов нижнемантийной составляющей. Это вызывает резкое изменение простирания Байкальской рифтовой зоны в ее юго-восточной окраинной секции, создает характерные черты развития современной сейсмической активности. Считается [42], что северная граница колонны аномальной мантии проходит в районе северного ограничения Окинского плоскогорья, восточная - в районе юго-западного окончания Байкала, западная - совпадает с Хубсугульской секцией рифтовой зоны с ее высокой сейсмической активностью.
Под воздействием этого канала в Южном Прибайкалье фиксируется крупнейшая тепловая аномалия среди известных тепловых максимумов вне областей активного вулканизма. В Южном Прибайкалье значения теплового потока (ТП) в 4 раза выше, чем в соседних районах Сибирской платформы [24]. Величина ТП в среднем составляет (10,5--11,3)-10-6 Дж/(см2-с), в то время как для Сибирской платформы она равняется 4,4-10-6 Дж/(см2-с). В Тункинской котловине тепловой поток составляет в среднем (5,4-7,5) 10-6 Дж/(см2-с). Помимо этого, на общем повышенном термическом фоне в зонах крупных молодых разломов в пределах рифтовых впадин наблюдаются аномальные участки, что связывают с дополнительным выносом глубинного тепла. Наибольшие значения теплового потока в пределах исследуемой территории отмечаются вдоль Предсаянского разлома, по прямолинейным участкам крупных речных долин и в предгорьях хр. Хамар-Дабан (реки Снежная, Хара-Мурин, Утулик, Зун-Мурин). Все эти районы сопряжены прежде всего с региональными разломами.
Исследования показали [15-17], что приток внутренней энергии Земли в пределах южного побережья Байкала способствует сохранению реликтовых образований. Это названные выше высокотравно-широкотравные пихтово-кедровые черневые леса предгорий хр. Хамар-Дабан. К речным долинам хр. Хамар-Дабан, где отмечаются повышенные значения теплового потока (реки Утулик, Снежная, Хара-Мурин, Зун-Мурин), приурочены тополевые леса, имеющие в своём составе третичные реликты, такие как ореоп- терис горный (Oreopteris limbosperma), рябчик Дагана (Fritilla riadagana), арсеньевия байкальская (Arsenjevia baicalensis), вальдштейния тройчатая (Waldsteinia ternata), подмаренник трехцветковый (Gallium triflorum), мятлик Иркутский (Poa ircutica), многорядник копьевидный (Polystichum lonchi- tis), щитовник мужской (Dryopteris filixmas) и др.
Тенденция преобразования ландшафтов
Вслед за происходящими изменениями вещественно-энергетических потоков, обусловленных различными факторами, в том числе проявлением тектонических процессов, происходит формирование современного облика ландшафтов, структура которых содержит и следы былых преобразований.
Считается [10], что горные хребты Прибайкалья образовались раньше других, расположенных западнее. Начиная с кембрия на юге региона существовала горная страна, представляющая преграду влиянию центральноазиатских пустынь. Поэтому степные ландшафты в регионе не имели обширного ареала и были развиты только в пределах речных долин, где существовали своеобразные группировки болото - степь [27].
Основные изменения в ландшафтах, которые оставили свои следы в современной ландшафтной структуре региона, относятся к кайнозою. Так, в миоцене в регионе отмечают первое заметное похолодание климата с последующей его аридизацией [33]. Недостаточная влажность воздуха в период вегетации и низкие зимние температуры обусловили распад широколиственной тургайской флоры. На юге региона распространяются формации сосновых боров, березняков, в сочетании с ксерофитными травянистыми сообществами, которые стали ядром формирования подтаежных ландшафтов. Параллельно с этими изменениями трансформируется и литогенетический тип осадков за счет усиления процесса накопления в бассейнах седиментации извести, гипса, отчасти кремнезема.
Подъем хребтов и нагорий в плиоцене привел к возникновению орографических преград, которые оказали влияние на циркуляцию атмосферы. В эту эпоху сформировался Сибирский антициклон, усилился западный перенос воздушных масс, которые повлияли на трансформацию ландшафтов [33]. Преобразования, связанные с нарастающей континентальностью климата, способствовали образованию тайги в регионе, а также широкому распространению степей на юге территории [10]. Волна монгольской степной флоры хлынула по сквозным горным и речным долинам в регион, где степи заняли обширные пространства от 60 до 50° с. ш., южнее отмечалось развитие пустынно-степных условий [30]. В это время сложился БайкалоАлтайский лесостепной комплекс [10]. Вслед за дальнейшими изменениями климата происходит дифференциация тайги. В западной и южной частях региона сформировались темнохвойно-таежные ландшафты, на большей части региона - светлохвойно-таежные.
В плейстоцене произошло похолодание, связанное с увеличением ледового покрова Полярного бассейна, что вызвало усиление континентальности климата. Характерно появление и длительное сохранение снежного покрова, способствующего выхолаживанию и иссушению воздуха [33]. Северные и северо-восточные районы были покрыты злаково-марево-полынной и осоково-разнотравной кустарничковой остепненной тундрой [2; 3]. В этот период совершилось окончательное преобразование неморальных темнохвойных ландшафтов в таежно-темнохвойные современного облика. С этим этапом связано начало процесса деградации восточного рубежа ареала лиственницы сибирской и распространение лиственницы даурской на запад и юг. Она считается молодым прогрессивным видом [9]. Во время сартанской ледниковой эпохи произошло повсеместное развитие «подземного оледенения»; мерзлота распространялась до 48-49° с. ш. [11].
Голоцен - время становления современных ландшафтов. Этот период ознаменовался очередной активизацией тектонических процессов. Дальнейшее изменение климата происходило в сторону потепления, но сохранилась сухость воздуха. Поэтому ландшафтная структура региона отражает сложившуюся в плиоцене тенденцию развития, которая выражалась в ари- дизации и усилении континентальности климата. Так, по данным В. М. Синицына [33], разница температур самого жаркого и самого холодного месяцев, характеризующая степень континентальности климата, составляла для района оз. Байкал в позднем миоцене 16°С, в плиоцене - 25°С, в голоцене - 40°С. За этот период произошло изменение флоры региона, которое выражалось в постепенном ее обеднении, вытеснении лиственных лесов хвойными, появлении и значительном расширении степных геосистем [8]. Область многолетней мерзлоты на территории региона, по сравнению с Северной Евразией, претерпела наиболее значительные изменения. Южная граница многолетней мерзлоты в бассейне Ангары [6] сдвинулась к северу и северо-востоку на несколько сотен километров. Произошло усложнение ландшафтной структуры, унаследовавшей реликтовые компоненты, ледяные прослои, линзы и клинья льда, карбонатные отложения и покровные толщи лессовидных суглинков, которые сформировались в условиях холодной степи. На лессовидных покровных суглинках сохранились сухие степи региона с элементами древней средиземноморской флоры, которым свойственна опустыненность, характерная для степей Забайкалья. В целом по региону доминантами в структуре древесной растительности стали кедр, сосна, лиственница [1].