Рельеф побережья и дна Тауйской губы и их возраст

Берег Тауйской губы извилистый, изрезан заливами и бухтами, на значительной части района скальный и недоступный. Высота береговых обрывов колеблется от нескольких десятков до 500-600, иногда 900 м (Геологическая..., 1967). Скальные берега изобилуют отвесными стенками с нишами, многочисленными кекурами. Узкая полоса пляжа присутствует обычно вблизи устьий рек и на выходах рыхлых неогеновых отложений. Пляжи сложены, как правило, галечниками и песками, нередко с крупными глыбами скальных пород.

В процессе формирования побережья принимают участие два основных фактора - изменение уровня океана и тектонические движения. Отделить их друг от друга не всегда возможно, поэтому часто говорят об относительном повышении или понижении уровня. Береговая зона - весьма непостоянный элемент рельефа.  Ее непостоянство с одной стороны определено наиболее высокой скоростью протекания здесь денудационных и аккумулятивных процессов, с другой стороны,  постоянным изменением линии уреза воды в зависимости от штормовых условий, фазы прилива, давления атмосферы и др. На протяжении плейстоцена, положение границы суши и океана неоднократно смещалось в пределах от +5 до -110 м по отношению к нулю современного уреза. По некоторым данным в эпоху последнего стояния уровня океана на отметке -110 м, соответствующей современной осредненной глубине бровки шельфа, береговая линия находилась около 18 тыс. л.н. (Динамическая геоморфология, 1992). В северо-восточной Азии это время приходится на последний (сартанский) ледниковый максимум, когда значительная часть океанических вод сосредоточилась в ледниковых щитах циркумполярной и циркум арктической областей. Однако палеогеографические данные указывают также, что 7-6 тыс. л. н. уровень моря был уже близок к современному или даже выше него. Верно также, что активное таяние ледниковых покровов началось 12,5 тыс. л.н.  Таким образом, за каких то 5-6 тыс. лет уровень моря поднялся на 110 м. Палеогеографические исследования указывают, что основной подъем осуществился даже в еще более короткие сроки в интервале 12-9 тыс. л.н. В геологическом и даже геоморфологическом «времени» это практически мгновенные события. 

Дно Тауйской губы повсеместно шельфового типа с глубинами не превышающими 100 м. Реконструируемая по отметке -110 м южная граница палеосуши проходит в 20-30 км южнее о. Заьялова. Соответсвует ли в Приохотье именно этой береговой линии время максимального развития сартанского оледенения (18-тыс.л.н) или это граница имеет зырянский возраст, пока не вполне ясно вследствие слабое изученности шельфовых осадков. Безусловно, что этот палеоберег был менее изрезанным, чем современный и простирался в Северном Приохотье субширотно. В границах позднеплейстоценовой палеосуши полностью исчезает Тауйская губа и все ее полуострова и острова. Большая часть современного дна губы представляла собой холмистую равнину, сложенную с поверхности преимущественно аллювиальными, озерно-аллювиальными и биогенными осадками. По характеру рельефа и рыхлых отложений она была весьма сходна с современными континентальными равнинами неотектонических впадин - Ольской, Тауйской и др.  В южном обрамлении Тауйской палеовпадины межды современными полуостровами Кони и Хмитьевского располагалась невысокая горная цепь, наиболее высокие вершины которой возвышаются  над современным уровнем моря в виде островов Завьялова и Спафарьева. 

По схеме тектонического районирования континентальных побережий морфологический комплекс берегов Тауйской губы относятся к типу окраинных морей. Рельеф обширной поверхности дна Тауйской губы относится к типу прибрежных абразионно-аккумулятивных равнин. Максимальный уровень моря, превышающий современный на несколько метров, в пределах Охотского моря существовал около 5 тыс.л.н. Однако, в ходе современных положительных тектонических движений вне зависимости от эвстатических колебаний в настоящее время в Охотском секторе уровень океана понижается со скоростью более 2 мм/год (Динамическая геоморфология, 1992). 

Формирование побережий и типы берегов

При относительном снижении уровня океана волнение и приливные явления при достаточном запасе обломочного материала на дне, приводят к массовому выбросу материала в прибойную зону. Полагают, что индикаторным признаком изменения уровня моря могут являться береговые валы (бары и косы). Рост высоты валов в сторону суши, часто наблюдаемый на аккумулятивных типах берегов Тауйской губы, свидетельствует об относительном падении современного уровня. 

На горных участках побережья развивается группа абразионно-тектонических, в которой первичная конфигурация определена зонами активных разломов, отчленяющих неотектонические впадины. Современное скульптурное оформление этих берегов происходит в ходе абразии и денудации. На денудированных участках побережья имеется аккумулятивный пляж, а берега именуются абразионно-аккумулятивными. Отдельные незначительные побережья представляют собой затопленные долины небольших горных водотоков и именуются ингрессионными, здесь фрагментарно могут развиваться как типично абразионные, так и аккумулятивные типы берегов. 

Абразионно-тектонический тип побережий.  Среди абразионно-тектонических побережий в пределах Тауйской губы выделяются абразионно-денудационные, абразионно-аккумулятивные, абразионные отмершие и берега с ледниково-тектоническим расчленением (фиордовые и шхерные). Абразионно-тектонический тип побережий приурочен к гористым полуостровам Кони, Лисянского, Хмитьевского. Здесь развиты высокие скалистые утесы (клифы), основания которых нередко не осушаются во время максимальных отливов. Высота тектонических уступов, образующих береговые обрывы достигает 150-200 м. Здесь широко развиты процессы массового оползания (скальные оползни), осыпания и линейного обваливания, делювиального смыва. Значительная часть грубообломочного материала (глыбы и щебень) поступает непосредственно в сублитораль, формируя прибрежные подводные аккумулятивные конусы. Наиболее активно абразионные процессы развиваются в пределах мысов. В нижних частях тектонических берегов в результате волновой деятельности формируются волноприбойные ниши и полости, глубиной в первые метры. Таким образом, непрерывное подрезание основания клифов приводит к накоплению нависающей критической массы и ее периодическому скалыванию в виде разнообъемных обвалов и оползней. Плоскости скалывания наиболее крупных образований часто приурочены к литолого-петрографическим границам слагающих пород, полого-наклонным субпараллельным побережью оперяющим трещинам, а также зонам дробления в сочленении разнопорядковых разрывов. Один из крупных скальных оползней под названием «Чаша» диаметром до 1 км расположен в северной береговой зоне бух. Гертнера между устьем р. Дукча и ручьем Черный ключ. Здесь же в зоне интенсивного дробления Нагаевского субширотного разлома регулярно формируются мелкие обвалы и камнепады. Берега бух. Нагаева также приурочены к активным разломам субширотного простирания, а сама бухта представляет собой опущенный борт шарнирной структуры. Отдельные участки правого берега бухты образованы свежими зеркалами скольжения с размером экспонируемых плоскостей до первых десятков метров. В прибрежной части (Каменный карьер) здесь аккумулирован глыбово-щебнистый материал скальных оползней и курумов. Сходное строение имеют берега полуосмтровов Кони и Хмитьевского. 

В прибрежной части абразионно-тектонических берегов наибольшие глубины составляют 10-15 м, поэтому горизонтальная амплитуда приливов здесь выражена минимально, часть грубообломочного материала поступает за пределы приливной и прибойной деятельности, слагая каменистые глыбово-щебнистые участки дна на сублиторали. 

На участках с менее контрастной тектоникой, которые обычно примыкают к абразионно-тектоническим берегам, развиваются денудационно-аккумулятивные типы побережья. Глубины и гипсометрические характеристики здесь обуславливают денудационное прибойное воздействие только во время сильных штормов и максимальных приливов, в то время как в обычном состоянии волновая деятельность не достигает абразионного уступа и вся ее энергия тратится на транспортировку, переработку и аккумуляцию прибрежных осадков. Наиболее часто это гравийно-галечные, реже гравийно-песчаные пляжи и невысокие современные бары, шириной до 50 м.

Некоторые участки абразионных берегов (бенчи и клифы) в процессе современного понижения уровня моря уже вышли из зоны абразии и отчленены от акватории губы весьма широкими пляжами с системой разновозрастных голоценовых баров. Такие берега рассматриваются как абразионные отмершие. Примыкающая к ним акватория весьма мелководна.

Совсем незначительно в пределах Тауйской губы распространены фьордовые и шхерные участки побережья. Их формирование связано с подтоплением горного ледникового рельефа. Такие берега весьма изрезаны, в рельефе дна здесь прослеживаются  фрагменты троговых долин. Всиречаются фьорды лишь в районе п-ва Хмитьевского.

Аккумулятивные типы берегов. Берега Тауйской губы, образованные в результате голоценового затопления неотектонических впадин, как правило, имеют аккумулятивный тип, их конфигурация осложнена косами и барами, которые активно формируются в усьях крупных рек и замыкают небольшие приустьевые лагуны и эстуарии. Глубины примыкающей здесь акватории существенно меньше, чем у берегов тектонического и абразионного типов. Наиболее мелководными являются бухты Гертнера, Мелководная и Амахтонский залив. Горизонтальная амплитуда приливов здесь наибольшая и на отдельных участках достигает 100 м и более. Прибрежные аккумулятивные формы образованы преимущественно мелкогалечно-гравийными, реже песчаными фракциями, а прибрежная часть дна акватории - песчаными и супесчано-суглинистыми. Берега Тауйской губы в пределах северной части Амахтонского залива и между устьями рек Армань и Яна имеют монотонный аккумулятивный тип на большом протяжении. 

Небольшие участки побережий образованы маршами, которые представляют собой заболоченные еще недавно подтопленные морем низменные долины небольших рек и ручьев. Отсутствие наклона нижней части тальвега таких водотоков, их малая несущая способность, а также полное отчленение от акватории береговым баром обуславливают формирование здесь заболоченных пространств. Русло водотоков фуркирует, разбиваясь на узкие каналы с глубокими бочагами; непосредственно в прибрежной части русло полностью исчезает, дренируя под береговым баром. В отдельные годы, в периоды высоких и нагонно-штормовых приливов морская вода переливается через бар, разрушает его и периодически затапливает приустьевую низменность на расстояние нескольких сотен метров, частично нарушая почвенный покров, конфигурацию русел, формируя прихотливое эрозионное расчленение. Границы таких периодических локальных ингрессий хорошо прослеживаются в устьях некоторых ручьев на п-ве Старицкого по линиям крупного плавника, переброшенного через береговой бар на расстояние до 500 м. Здесь же из-за весьма низкого положения участка побережья велика морфоскульптурная роль заползающих на берег в зимнее и весеннее время ледовых полей.

Современные экзогенные процессы

Волновая деятельность. В настоящее время геоморфология и динамика процессов береговой зоны и дна Тауйской губы остается практически неизученной областью и требует специализированных исследований. Установлено, что существенное действие волн прослеживается до глубин около 20-30 м, на больших глубинах основная роль придается действию приливных течений. Охотское море характеризуется высокой штормовой активностью, а его северо-восточный сектор высокими величинами приливов. Известно, что поверхность дна береговой зоны, как и поверхность надводной части пляжа, является профилем равновесия, отвечающего интегральному воздействию всех ветровых режимов. В облике берега могут отражаться в том числе и те параметры волн, которые могут иметь место за все 5-6 тыс. лет развития береговой зоны. Для определения степени интенсивности воздействия волнения на дно используется понятие динамического возраста береговой зоны. Целесообразность введения этого показателя следует из зональности распределения ледового покрова в морях высоких широт. Из-за наличия ледового покрова воздействие волнения на берега относительно ослаблено. Поскольку распределение и устойчивость ледового покрова в пределах губы весьма неравномерны, то и динамический возраст берегов варьирует в среднем от 3 тыс.л. в закрытых бухтах, до 2,5 тыс. л. на открытых участках.

Важнейшую роль в движении морских наносов, преобразовании береговой зоны и перемещении продуктов питания морских организмов играет гидрогенная группа процессов.  Среди них наибольшее значение придается поверхностному ветровому волнению. С увеличением глубины влияние поверхностного волнения быстро затухает. На глубине, равной половине длины волны, скорости уменьшаются в 23 раза, а на глубине, равной длине волны - в 512 раз по сравнению с поверхностной. Таким распределением обуславливается максимальное воздействие придонных орбитальных скоростей в пределах мелководий и береговой зоны бухт Мелководная, Гертнера, Амахтонского залива. В результате волновой активности прибрежной полосе осуществляется фракционирование обломочного материала  наносов, а движение частиц разной крупности и плотности в противоположных направлениях представляет собой наиболее специфичное явление литодинамики береговой зоны.

Приливные волны и течения. Приливы как и ветровые волны являются одним из наиболее мощных гидрогенных процессов,воздействующих на береговую зону. Источником энергии приловных волн служат гравитационные приливообразующие силы Луны, Солнца и ближайших планет. Приливные волны имеют большой период, поэтому для них любые глубины малы, однако наибольшая диссипация их энергии происходит на шельфе и в береговой зоне. Различаются полусуточные (12 ч. 25 мин), суточные (24 ч. 50 мин) и смешанные приливы. С приливными колебаниями связаны периодические сменяющиеся по скоростям и направлению приливные течения. Высота приливов, кроме широтной зональности, в гораздо большей степени определяется плановым контуром и степенью расчленения берега. Максимальные приливы в Охотском море достигают 13 м (зал. Шелихова).  Большими высотами характеризуется рост уровня воды в эстуариях крупных рек Ола, Армань, Тауй, Яна, где приливы дополнительно взаимодействуют с речным стоком. Приливные течения оказывают определяющее значение при формировании маршей. Сложение колебательных приливных и ветровых волновых гармоник и их деятельность на побережье различных очертаний приводит к формированию большого разнообразия локальных типов высокодинамичной прибрежной аккумулятивной морфоскульптуры. 

Гравитационные процессы. На основной части дна Тауйской губы гравитационные процессы перемещения масс не играют существенной роли. Их проявлению препятствуют здесь в основном малые уклоны подводного берегового склона и дна. Кроме того, ускорение силы тяжести редуцировано под водой противодействием силы Архимеда. Более активное проявление гравитационных процессов оползания приурочено к крутым участкам дна, тектоническим уступам в пределах разрывных зон. На таких участках в ряде сходных районов зафиксирована возможность появления значительных оползней, а в приустьевых взморьях рек - осыпей галечного материала и суспензионных потоков (Динамическая..., 1992). Предполагается, что последние могут совершать определенную работу по перемещению мелкозернистого материала и в нижней части береговой зоны, в том числе за ее пределы. Наиболее важной областью действия гравитационных процессов является зона пляжа, где движение наносов отсуществляется частично в субаэральном режиме и существуют максимальные в области уккумулятивных берегов уклоны, приближающиеся в пределе к естественному откосу сыпучих наносов. К числу гравитационных процессов относится также флотация - плавание песчаного и даже гравийного материала на поверхности в отсутствии турбулентности воды. Решающим условием для этого процесса является медленный подъем воды и затопление сухого пляжа. Другие морские гравитационные процессы в пределах акватории Тауйской губы распространены менее значительно.

Фазовые процессы. К числу наиболее типичных фазовых процессов береговой зоны относят термическую абразию - размыв берегов, сложенных многолетнемерзлыми породами (Динамическая..., 1992). Хотя этот процесс очень широко распространен и составляет около 11% длины всех побережий Мирового океана, в пределах Тауйской губы его роль весьма незначительна. Некоторая работа по преобразованию дна в пределах мелководья и аккумулятивных берегов связана с движениями ледового покрова и торосов. В весенний период сильные ветры, дующие на континент, могут приводить к движению льдов, которые вспахивают поверхность некоторых пляжей, забивают мелководные бухты, перемещают наносы. Отдельные глыбы, выброшенные на берег могут быть погребены наносами, после их вытаивания на поверхности возникают инверсионные формы микрорельефа в виде воронок и западин. В осенний и зимний период, когда температура воздуха становится ниже температуры замерзания воды, при действии заплеска прибойного потока вода начинает намерзать на поверхность пляжей и скальных абразионных берегов, формируя защитное покрытие, препятствующее переносу и разрушению берегов.

Хемогенные и биогенные процессы. К наиболее распространенному хемогенному процессу относится аутигенное минералообразование в поровых водах рыхлых осадков. Самыми распространенными минералами являются железо-марганцевые конкреции, клауконит, сульфиды и фосфоритовые конкреции. В супесчано-суглинистых слоях, лишенных доступа растворенного кислорода анаэробными бактериями создается восстановительная среда, в которой происходит интенсивное накопление глауконита и некоторых металлов. Такие осадки на некоторой глубине от поверхности  имеют черно-синий цвет.

Рельефообразующие функции огранизмов сублиторали Тауйской губы весьма разнообразны и огромны по своей значимости.  Ряд организмов разрушает и разрыхляет породы (прикрепленные моллюски, черви, микроорганизмы - литофаги  и др.). Множество организмов фильтрует воду, очищая ее от взвеси и осуществляя концентрационную функцию. Ряд организмов (пескожилы), живущих в грунте, непрерывно перерабатывают осадки, пропуская их через пищеварительный тракт, размалывая и обогащая продуктами жизнедеятельности. Большую осаждающую и стабилизирующую роль в динамике дна играют сообщества водорослей макрофитов, широко распространенные в прибрежной зоне до глубин 15-20 м и нередко образующие сплошные многокилометровые заросли вдоль побережья.

Эоловые процессы.  Вследствие преобладания в основном грубообломочных гравийно-галечных пляжей и абразионных берегов эоловые процессы на побережье Тауйской губы распространены очень ограниченно и практически не оказывают заметной роли в формировании современных берегов. Эоловые процессы приводят к перевеванию песчаных надводных участков пляжей и кос в сухое время года.