Чёрное море

Происхождение Черного моря, колебания уровня – трансгрессии и регрессии

Развитие Черноморской впадины в неогене и четвертичном периоде

Колебания уровня Черного моря

Происхождение и строение Черноморской впадины

Трудно разрешимым вопросом геологии Черного моря является вопрос о происхождении и возрасте Черноморской впадины.(.Согласно ряду исследователей, она представляет собой гребень, образовавшийся на месте погрузившегося старого складчатого центрального массива. Опускание компенсировалось поднятием окружающих горных систем альпийского складчатого пояса — Крымских, Кавказских и Пон- тийских гор, Стара-Планины.

Формирование дна котловины произошло по разломам и обширным флексурам, по мнению одних авторов — в олигоцене, других — в неогене и даже в четвертичном периоде. Третья группа ученых считает Черноморскую впадину частью обширной платформенной области — Пон- тийской плиты, окруженной молодыми складчатыми горами. Восточная ее часть медленно опускалась, а западная (Ми- зийская плита), компенсируя это опускание, поднималась.

В результате Многолетних (1956— 1962 гг.) эхолотных, сейсмических, гравиметрических и других исследований, проведенных Институтом океанологии АН СССР, Институтом геофизики, Институтом физики Земли и др., собраны новые данные, которые привели к пересмотру старых представлений о происхождении Черного моря.

Новые данные о глубинном строении земйой коры под котловиной Черного моря дали возможность создать оригинальную тектоническую ехему Черноморской впадины (Гончаров; !966; Бала- вадзе, 1966) . Согласно ей, Черноморская впадина представляет собой остаток первичной земной коры палеозойского возраста. Земная |topa здесь состоит из двух слоев: нижнего — базальтового, типичного для земной коры под океаническим дном, и верхнего — осадочного. В восточной части впадины толщина базальтового слоя 10—14 км. Под Черноморской впадиной отсутствует гранитный слой, характерный для континентальной части земной коры, но на периферии впадины в области шельфа он наблюдается, толщина его 5—6 км.

Согласно советскому тектонику Н. И. Николаеву, базальтовый слой Черноморской впадины является новой структурой, результатом процесса преобразования земной коры континентального типа в океанический. Глубинные магматические процессы преобразовали ба- зальтово-гранитный слой земной коры в этом месте в базальт.

Нарушенный осадочный слой, отложившийся, согласно мнению советского тектоника Е. Е. Милановского, в палеозое и мезозое, является доказательством того, что впадина образовалась не в неоген — четвертичный период, а значительно раньше — еще во время формирования геосинклинального пояса океана Тетис. Дно котловины нужно рассматривать как реликтовую зону с субокеаническими чертами. Кроме того, следует отметить, что на периферии впадины между базальтовым и осадочным слоями появляется гранито-ме- таморфический слой различной мощности. По краям впадины обнаружены части опустившегося горного рельефа соседних областей суши. Эти факты говорят о том, что Черноморская впадина включает в себя достаточно разнородные и разновозрастные в геологическом отношении структурные элементы гер- цинского, альпийского и более старого происхождения. В настоящее время существуют различные мнения о связи между горами, окружающими Черноморскую впадину. Согласно утверждению одних ученых, Стара-Планина продолжается в Понтийских горах, согласно мнению других, она связана под водами моря с Крымом и Кавказом, то есть с северным склоном альпийской складчатой системы, а третьи, не без основания, допускают, что ее структуры постепенно понижаются на востоке и заканчиваются в море на краю зоны шельфа.

Развитие Черноморской впадины в неогене и четвертичном периоде

Геологическая история Черноморской впадины тесно связана с геологическим развитием окружающих ее территорий. В некотором отношении впадина оказывала сильное влияние на эволюцию рельефа обширной части водосборного бассейна Черного моря. Возраст Черноморской впадины служит объектом постоянных дискуссий. Одни исследователи считают, что десятки миллионов лет назад Черное и Азовское моря вместе с громадной территорией вокруг них были заполнены солеными водами единого океана, называемого Тетис. Позднее этот океан рас? палея на отдельные закрытые морскиё бассейны, между которыми поднялись хребты Кавказа, Крыма, Стара-Плани- ны, Карпат и малоазиатских гор.

В сарматский век один из этих бассейнов включал в себя Черноморскую и Каспийскую впадины. Образовалось обширное Сарматское озеро, которое охватывало не только эти два моря, но еще Предкавказье, Аральское море и Среднедунайскую впадину. Посреди его вод большим островом возвышались цепи Большого Кавказа и малым — Крымские горы. Позднее в результате тектонических движений возникло Понтиче- ское озеро-море. Это был последний бассейн, который объединял Черное и Каспийское моря,— активные тектонические движения в начале леванта вызвали распад Понтнческого бассейна.

Большинство исследователей придерживается гипотезы, что Черное море возникло в мезозое как мелководный бассейн на месте срединного массива в альпийско-гималайской геосинклинальной области. В олигоцене, миоцене, а может быть, и в нижнем плиоцене на этом месте сформировались глубокие тектонические впадины, которые впоследствии соединились и образовали единую котловину. Самые существенные изменения произошли в плиоцене — плейстоцене, когда образовалась котловина. Если считать, что возникновение черноморской котловины произошло в начале плиоцена, то ее возраст около 7 млн. лет. А если принять, что она возникла в середине плиоцена, то возраст ее составит 5 млн. лет. С тех пор вплоть до настоящего времени дно котловины опустилось примерно на 4 тыс. м. Эта цифра, возможно, и занижена. Основание для такого предположения дают исследования, проводившиеся на американском судне „Гломар Челлен- джер". Одна скважина, пробуренная на дне котловины вблизи болгарского материкового склона — восточнее Ахтопо- ла,— прошла через плейстоценовые отложения мощностью более 1 тыс. м. Мощность плиоцено-плейстоценовых отложений принимают в среднем равной тыс. м, а если прибавить толщину родного слоя (свыше 2 тыс. м), получим 4 тыс. м. Средняя скорость опускания от плиоцена до наших дней была 0,8— 0,6 мм в год. Опускание дна котловины происходило по глубинным разломам, расположенным по его периферии и во внутренней части. Одновременно оно захватывало новые территории окружающей суши. Трансгрессия вне континентального склона и привела к образованию современной шельфовой зоны моря.

Эволюции Черноморского бассейна в четвертичном периоде посвящено довольно много трудов главным образом 'русских и советских геологов и геоморфологов, а болгарское прибрежье было изучено болгарскими геоморфологами. Начало исследований положил русский геолог Н. И. Андрусов, который в конце XIX в. (1889) измерил высоту и возраст эвксинских и карангатских террас. Позднее А. Д. Архангельский и Н. М. Страхов на основе обширного фактического материала, относящегося к черноморским террасам, отметили в четвертичном периоде следующие этапы развития Черноморского бассейна: чаудинский, древнеэвксинский, узунларский, каран- гатский, новоэвксинский и древнечерно- морский. Схема эта с некоторыми дополнениями советских геологов В. В. Муратова, П. В. Федорова, геоморфолога Б. Н. Невесского и др. принята для всего Черноморского бассейна. Этапы развития бассейна подтверждаются фактическим материалом, собранным болгарскими геоморфологами.

Породы чаудинского этапа развития Черноморского бассейна мало сохранились на побережье. Типичные отложения этого наиболее древнего этапа у мыса Чауда (южный берег Керченского полуострова) дали название этапу. На Кавказском побережье чаудинская морская терраса высотой 100—ПО м над уровнем моря обнаружена в районе Геленджика, юго-восточнее Туапсе, в Абхазии и в других местах. На Странджан- ском побережье такая же терраса без остатков фауны, но с морским гравием сохранилась на высоте 85—100 м, а на Ста роплани иском берегу — на высоте 85—90 м над уровнем моря.

В период, когда между Средиземным И Черным морями не существовало связи, Каспийское и Черное моря соединялись Кумо-Манычским проливом. Согласно П. В. Федорову, соленость вод бассейна составляла 12—14 °/оо- Этот этап развития Черноморского бассейна и создание в нем террасы происходили одновременно с возникновением сицилийской террасы в Средиземном море.

Следы древнеэвксинского солоноватого бассейна обнаруживаются почти на всем черноморском побережье. На Кавказском побережье древнеэвксинская терраса, имеющая высоту 55—90 м, датирована по остаткам животных, а в Колхиде, вблизи устья реки Риони, эта терраса обнаружена на глубине 190 м. Около города Николаева она находится на глубине 20 м. На болгарском черноморском берегу ее высота 55—60 м над уровнем моря. Связь между водами ^тогдашнего солоноватоводного Каспийского бассейна и Черного моря подтверждается общностью фауны обоих бассейнов.

Узунларский бассейн был более соленым (16°/оо), чем древнеэвксинский. В южной части бассейна вследствие осо- лонения водами, проникающими через Босфор, появилась солоноватоводная фауна, а в северной части еще обитала древнеэвксинская фауна.На Кавказском побережье узунларская терраса лежит на 40—45 м выше уровня моря, а на Странджанском й Старопланинском берегах на 30—40 м выше.

На карангатском этапе развития море осолоняется (соленость 22 °/оо) и имеет типичную средиземноморскую фауну. Карангатские морские отложения (мыс Карангат на Керченском полуострове) широко распространены по всему черноморскому побережью. У мыса Карангат они находятся на высоте 7—8 м над уровнем моря. На Кавказском берегу П. В. Федоров обнаружил две кара- гатские террасы — высотой 24—26 м и 12—14 м. На турецком черноморском берегу в районе Трабзона высота таких террас 10 и 20 м. У устья реки Риони карангатская терраса начинается со 150 м ниже уровня моря. На болгарском побережье в районах Странджа-Плани- ны, Стара-Планины и Добруджи высота карангатских террас 20—25 и 8—12 м. В них и у Созопола и Бяла найдены остатки типичной карангатской фауны.

На последних этапах развития Черноморского бассейна особенно ярко вырисовываются голоценовые регрессии, когда уровень Черного моря понизился примерно на 90 м. Связь между Черным и Средиземным морями через пролив Босфор прекратилась. Воды Черного моря опреснились, о чем свидетельствует фауна того периода, характерная для вод с соленостью до 7 °/оо. Эту регрессию (25—30 тыс. лет назад) подтверждают исследования новоэвксинских отложений на дне Шельфа советскими геологами и геоморфологами.

С понижением уровня моря на болгарском побережье русла больших рек углубились на 25—30 м. На Кавказском побережье углубление русел достигало 40—50 м. Тогда воды реки Дона сформировали Керченский пролив.

Колебания уровня Черного моря

Согласно Е. Н Невесскому, в период новой черноморской трансгрессии, 10 тыс. лет назад, восстанавливается связь Черного моря со Средиземным через Босфор. Черноморский бассейн осолоняется, фауну Черного моря обогащают новые виды, преимущественно средиземноморские. На болгарском черноморском шельфе стадия повышения уровня моря отмечена двумя небольшими подводными абразионными площадками на глубинах 20—25 и 8—12 м, а также древними росами и валами, связанными со старыми береговыми линиями. При бурении в Мандренском озере на глубине 17—18 м обнаружена древнечерномор- ская фауна, а на глубине 10—12 м — новочерноморская фауна.

Во время максимального развития Уновой черноморской трансгрессии на кругах участках берегов и около устьев лиманов создается новочерноморская терраса высотой 3,5—4 м. , При следующей трансгрессии на высоте 1,5—2 м над современным уровнем йоря образовалась иимфейская терраса.

Однако созданные в период этих кратковременных стадий абразионно-аккуму- ляционные террасы (новочерноморская и нимфейская) имеют незначительное распространение. Эти самые малые черноморские террасы характерны и для болгарского побережья. Советские океанологи П. А. Каплин и Е. Н. Невесский считают их современными.

Существует много свидетельств — преимущественно это исторические памятники,— указывающих на колебания уровня моря, происходившие в историческое время. Местами море разрушило и затопило остатки древнегреческих храмов, стоявших на черноморском берегу. Например, в Бугском лимане, у побережья Южной Украины, где находился древнегреческий город Ольвия. Под водой оказались участки греческих колоний Херсонеса и Пантикапеи в Крыму, Фанагории (на Таманском полуострове), Диоскуриады на Кавказском берегу. Советские археологи считают, что в IV— III вв. до нашей эры уровень Черного моря был на 3—4 м ниже, чем теперь. Эту морскую регрессию П. В. Федоров назвал фанагорийской. Руины затопленной морем крепостной стены находятся и вблизи города Несебыра, Остатки фауны моллюсков, относящихся ко времени ним- фейской трансгрессии, наблюдаются на развалинах храма Аполлона возле Ист- рии на румынском берегу.

О причинах колебаний Черноморского уровня в четвертичный период, выраженных в трансгрессиях и регрессиях, мнения исследователей противоречивы. А. Д. Архангельский и Н. М. Страхов определяющими считают тектонические движения в. районе Босфора и Дарданелл. Другого мнения придерживаются В. П. Зенкович, П. В. Федоров, Е. Н. Невесский и др. Повышение и понижение черноморского уровня в плейстоцене и голоцене они тесно связывают с эвста- тическими колебаниями Мирового океана, вызванными изменениями климата в мировом масштабе. Климатическим изменениям сопутствовали оледенения, чередующиеся с межледниковыми периодами. Трансгрессии происходят при потеплении в межледниковое время, а ре- гресии —при похолодании в ледниковое время. Максимальное развитие ледников совпадает с самым низким уровнем океана.

Собранный нами фактический материал о болгарском побережье, особенно на последнем этапе развития Черноморского бассейна, убеждает нас в существовании в настоящее время не только регрессий и трансгрессий, но и неотектонических движений. Опускание берега обнаружено в Варненском заливе, в устье реки Камчии, в Бургасском и Мандренском озерах, Дьявольском болоте и на Странджанском побережье. Исследования расширят наши познания о геологическом прошлом бассейна.