Информация о проявлении палеоцунами в позднем голоцене и их масштабе особенно актуальна для участков побережья Приморья, которые активно осваиваются и являются востребованной рекреационной зоной [3]. На восточном побережье Приморья к таким территориям относится рекреационная зона «Триозерье», расположенная в 13 км северо-восточнее мыса Поворотного и включающая бухты Триозерье, Окуневая и Спокойная. В бухте Триозерье расположено 5 баз отдыха, на которых может отдыхать одновременно до 1 тыс. человек. Базы расположены на расстоянии от 100 до 250 м от берега на высотах, редко превышающих 3–4 м, и могут попадать в потенциальную зону затопления крупных цунами. Во время цунами 1983 г. волна перехлестнула 3–4-метровую террасу, произошел размыв косы, отделяющей протоку из Южного и Среднего озер, морская вода проникла в Южное озеро, зона затопления достигла 200 м. Цунами 1993 г. также затапливало террасу, заболоченное Северное озеро покрылось слоем морской воды (до 25 см) [6]. Хотя цунами 1983 и 1993 гг. на побережье бухты имели заплески около 3 м и сопровождались эрозией – в северо-восточной части бухты была практически полностью размыта 2–3 м терраса [6], осадки этих цунами в 2015 г. обнаружены в единичных точках. Только на берегу южного озера под дерном найден слой песка, оставленный предположительно цунами 1983 г. [4]. Сведений о прохождении более ранних цунами на этом участке побережья нет, работы по поиску палеоцунами на побережье Восточного Приморья проводились севернее бух. Киевка [2]. Цель настоящей работы – выявить следы палеоцунами в отложениях береговой низменности бух. Триозерье, установить их возраст, характеристики заплеска волн и зоны затопления.
Рис. 1. Район работ, треугольниками обозначены изученные разрезы
Работы по поиску осадков цунами проводились в 2015 г. (рис. 1). Основное внимание уделялось террасовидным поверхностям, которые находятся за пределами зоны влияния сильных штормов. В разных частях бухты было заложено несколько профилей от уреза моря вглубь суши, а также выполнено опробование в отдельных точках, которые находились около озер в зоне затопления цунами 1983, 1993 гг. Для идентификации происхождения прослоев песка использовались данные литолого-фациального и диатомового анализов. Опробовались также пляж и низкая морская терраса как возможные источники материала. Определение возраста отложений основано на данных радиоуглеродного датирования погребенных почв и торфяника, вмещающих прослои песка. Датирование выполнено в Лаборатории геоморфологических и палеогеографических исследований полярных регионов и Мирового океана, Институт наук о Земле СПбГУ (г. Санкт-Петербург). Перевод радиоуглеродных дат в календарные проводился с помощью программы «OxCal 4.2» [12, 13].
Результаты исследования и их обсуждение
Побережье бух. Триозерье представлено аккумулятивными образованиями и низкими денудационными поверхностями. Бухта расположена в пределах развития обширного Успенского гранитного массива [1], на котором развиты коры выветривания, что определяет большое количество песчаного материала в береговой зоне. В южной и северной части к берегу моря близко подходят отроги мелкогорья, часто обрываясь древними абразионно-денудационными клифами или отвесными скалами высотой от 10–20 до 40–80 метров. Сильное абразионное подрезание берега привело к образованию сети глубоковрезанных долин и оврагов, а на участках аккумуляции – трех мелководных заболоченных озер, представляющих собой блокированные устья водотоков. Уровень озер сильно колеблется, в засушливые периоды северное и южное озера превращаются в низинные болота и зеркало воды полностью покрывается водными растениями [7]. В тыловой части береговой низменности расположены слабо наклоненные заболоченные поверхности – делювиальные шлейфы и среднеголоценовые морские террасы. Низкая морская терраса сохранилась фрагментами около озер и в южной части бухты. В вершине бухты расположен широкий пляж (шириной до 170 м в северной части бухты), тыловая часть которого возникла на месте древних штормовых валов и морской террасы, практически полностью переработанных человеком. До активного освоения в начале 1990 г. максимальная ширина пляжа была около 80 м, была хорошо выражена серия штормовых валов [7], в настоящее время полностью разрушенных. С низкой морской террасы, пляжа и подводного берегового склона проводилась массовая выемка грунта [7]. В настоящее время пляж на урезе и в средней части сложен среднезернистым хорошо сортированным песком, в тыловой части – гравием (80 %) с примесью в основном крупнозернистого песка. Вероятно, этим же материалом была сложена разрушенная на этом участке морская терраса. Подводный склон бухты характеризуется небольшим уклоном, максимальная глубина – до 23 м в северной части бухты.
Наиболее информативными с точки зрения поиска осадков палеоцунами оказались разрезы голоценовых отложений в северной части бухты (рис. 1). Здесь в 250 м от берега в почвенном профиле, лежащем на делюввиальных суглинках, обнаружены два прослоя светло-серого и желтовато-серого средне-крупнозернистого умеренно сортированного неслоистого песка и гравия (рис. 2). Пески имеют покровное залегание, прослеживаются узкой полосой параллельной береговой линии и выклиниваются в тыловой части береговой низменности. Контакты с нижележащими отложениями резкие, что говорит о быстром захоронении при разовых кратковременных событиях.
Рис. 2. Разрезы голоценовых отложений на побережье бух. Триозерье, включающие цунамигенные пески: 1 – цунамигенный песок; 2 – песок; 3 – алеврит; 4 – суглинок; 5 – почва; 6 – торф; 7 – вулканический пепел
Верхний прослой песка залегает на высоте до 2,4 м над у.м. и имеет мощность до 3 см. Гранулометрический состав характеризуется бимодальной кривой распределения, моды 0,5–0,63; 0,315–0,4 мм (рис. 3). Примесь гравия составляет 6,3 %, мелкого песка – 3 %, алеврита – 1,5 %. Сортировка материала значительно уступает пляжевым пескам. Основным источником материала, который захватывало цунами, был пляж и верхняя часть подводного берегового склона, перенос материала с террасы был незначительным.
Морское происхождение песка подтверждают находки морских видов диатомей – встречены единичные фрагменты сублиторальных бентосных Cocconeis scutellum, Diploneis crabro, солоноватоводный Ctenophora pulchella и фрагменты пелагического Thalassiosira sp. Основу комплекса составляют пресноводные виды, характерные для умеренно заболоченных ландшафтов. Доминируют Pinnularia borealis (24,1 %), Eunotia praerupta (13,6 %) и другие виды, способные обитать на слабо увлажненных местах. Заметной концентрации достигает циркумнейтральный планктонный Aulacoseira alpigena (3 %) и обычные для заболоченных водоемов, случайно планктонные ацидофильные Tabellaria flocculosa (9 %), T. fenestrara (5,5 %) и обрастатели Eunotia fallax (3,5 %), E. glacialis (3,5 %), E. suecica (3 %). Находка этих видов свидетельствует о том, что зона затопления цунами достигла озер, и волна цунами захватывала воду из озер и, возможно, переотлагала озерные осадки.
Под прослоем песка из почвы получена 14С-дата 2280 ± 60 л., 2260 ± 80 кал. л., ЛУ-8028. Осадок цунами близкого возраста был найден на побережье бух. Кит (14С-дата 2290 ± 80 л., 2300 ± 120 кал. л., ЛУ-7065), где высота цунами оценивается около 4–5 м [2]. Калиброванные значения возраста этого события имеют несколько вероятностных пиков (рис. 4). Анализ графиков позволяет предположить, что наиболее вероятные интервалы календарного возраста – 410–350 или 300–210 г. до н.э. В этот же возрастной интервал попадает 14С-дата 2100 ± 80 л., 2090 ± 100 кал. л., ЛУ-6563, полученная под прослоем цунамигенного песка, обнаруженного в отложения палеоозера бух. Лангоу I [8].
а б
Рис. 3. Гранулометрические кривые распределения отложений палеоцунами (1) и пляжа (2 – урез и средняя часть, 3 – тыловая часть) бух. Триозерье: а – палеоцунами, произошедшее в интервалах 410–350 или 300–210 г. до н.э.; б – палеоцунами, произошедшее около 1620–1520 гг. до н.э. Фракции: 1 – < 0,05; 2 – 0,05–0,063; 3 – 0,063–0,08; 4 – 0,08–0,1; 5 – 0,1–0,125; 6 – 0,125–0,16; 7 – 0,16–0,2; 8 – 0,2–0,25; 9 – 0,25–0,315; 10 – 0,315–0,4; 11 – 0,4–0,5; 12 – 0,5–0,63; 13 – 0,63–0,8; 14 – 0,8–1; 15 – 1–1,25; 16 – 1,25–1,6; 17 – 1,6–2; 18 – 2–3; 19 – 3–4; 20 – 4–5; 21 – > 5 мм
а б
в
Рис. 4. Радиоуглеродный возраст палеоцунами и его калибровочные значения по [12, 13]: а – бух. Триозерье; б – бух. Кит; в – бух. Лангоу I
Нижний прослой цунамигенных осадков имеет мощность до 25 см, залегает на высоте до 2,1 м над у.м. и также выклинивается в тыловой части низменности. Материал умеренно сортирован, представлен гравием (до 55,7 %) и крупнозернистым песком (до 41,8 %) с примесью среднезернистого (до 22,8 %) и мелкозернистого (2,3 %). Кривые распределения би- и полимодальные, наиболее выражены моды 1,25–1,6 и 0,5–0,63 мм. Цунамигенный осадок представляет собой смесь материала из разных источников, основным источником материала была низкая морская терраса, которая в настоящее время полностью разрушена. Цунамигенный осадок похож на материал, слагающий тыловую часть современного пляжа, где ранее располагалась эта терраса, и хуже сортирован, чем пляжевые осадки.
Цунамигенный осадок включает створки морских диатомей и их фрагменты. Встречены сублиторальные южнобореальный планктонный Actinocyclus octonarius и северобореальный бентосный Cocconeis scutellum, океанические арктобореальный Rhizosolenia hebetata и Coscinodiscus sp. Среди пресноводных присутствуют временно планктонный Tabellaria flocculosa (до 11,3 %), бентосные Brachysira brebissonii (4,5 %), Frustulia saxonica (4.6 %), обрастатели Eunotia bigibba (5,1 %), E. lapponica (3,7 %), E. incisa (3,2 %) и другие виды, характерные для сильно обводненных болотных обстановок. В больших количествах найдены виды, типичные для озер: планктонные Aulacoseira alpigena (до 29,7 %), Aulacoseira granulata (2 %), A. italica (3,7 %) и обрастатель Stauroforma exiguiformis (8,7 %). Цунами затапливало практически всю береговую низменность, включая озера, захватывало и озерную воду, и донные осадки. По-видимому, это цунами сопровождалось большей эрозией и интенсивно перерабатывало материал с пляжа, морских террас, пересыпей, дна озер и торфяников.
Из подстилающей почвы получена 14С-дата 3290 ± 70 л., 3520 ± 80 кал. л., ЛУ-8033. По-видимому, осадок этого же цунами с близкими структурными характеристиками вскрыт траншеей, идущей перпендикулярно береговой линии на участке развития среднеголоценовой лагунной террасы – разрез 1215 (рис. 1, 2). Здесь под торфяником (мощностью 1 м) обнаружен слой светло-серого крупнозернистого песка с гравием (мощностью 25 см), включающего маломощную линзу торфа. Из вышележащего торфа и линзы торфа получены близкие 14С-даты 3320 ± 70 л., 3550 ± 80 кал. л., ЛУ-8042 и 3270 ± 70 л., 3500 ± 80 кал. л., ЛУ-8048. Анализ графиков калибровочных значений (рис. 5, а–в) позволяет предположить, что песок образован во время того же события, произошедшего около 1620–1520 гг. до н.э. В это время уровень Японского моря был на 1 м ниже современного [5], с учетом этого заплеск цунами можно оценить не менее 3 м.
а б
в г
Рис. 5. Радиоуглеродный возраст палеоцунами бух. Триозерье и его калибровочные значения (а, б, в) и радиоуглеродный возраст торфа из разреза 1215, включающего цунамигенный песок и вулканический пепел B-Tm и его калибровочные значения (г) по [12, 13]
Два тонких прослоя песка (мощностью несколько мм) были обнаружены также и в разрезе торфяника. Верхний представлен светло-серым мелкозернистым песком, часть зерен кварца и полевого шпата имеет сглаженную поверхность – можно предполагать, что материал поступал с прибрежного мелководья. Здесь же встречено редкое вулканическое стекло, которое по морфологии схоже с маркирующим пеплом B-Tm, образованным во время извержения влк. Байтоушань в 969 г. Это подтверждает 14С-дата 1100 ± 80 л., 1030 ± 90 кал. л., ЛУ-8047 из вмещающего торфа (рис. 5, г). Калибровочные значения этой даты охватывают временной интервал, в который попадает одно из сильнейших исторических цунами в Японском море, произошедшее 16 июня 1026 г. н.э. [10, 11, 14]. Это гигантское цунами (высота волны 10 м) было вызвано сильным землетрясением (М 7,5), очаг которого находился в юго-восточной части Японского моря в 10 км от берега напротив равнины Масуда, префектура Шимане (Shimane). Цунами вызвало многочисленные разрушения и жертвы (погибло 1000 человек) на западном побережье о. Хонсю [10, 14]. Осадки этого цунами (мощностью 10 см), представленные мелко-среднезернистым песком с примесью крупнозернистого песка и гравия, были найдены на равнине Масуда в 500 м от береговой линии [11]. Возможно, следы этого цунами найдены на побережье бух. Триозерье, которая могла входить в периферийную зону распространения волн.
Прослой крупнозернистого песка, найденный в разрезе торфяника 1215 в инт. 0,55–0,60 м, образовался, скорее всего, за счет плоскостного смыва в результате прохождения сильного тайфуна. Расчетный возраст этого прослоя оценивается около 1407–1570 кал. л. Следы сильного наводнения этого же возраста (14С-дата 1520 ± 60 л., 1420 ± 60 кал. л., ЛУ-7332), представленные тонким прослоем разнозернистого песка в разрезе торфяника, обнаружены на побережье бух. Кит. Близкая 14С-дата 1610 ± 90 л., 1510 ± 100 кал. л., ЛУ-6958 получена из торфянистых алевритов, подстилающий прослой суглинков, образованных в сильное наводнение, в приустьевой зоне р. Опричнинка, бух. Опричник [2].
Заключение
На побережье бух. Триозерье обнаружены осадки палеоцунами, в том числе произошедшие до нашей эры, что может дополнить сведения о сильных цунами, приведенные в имеющихся каталогах [9, 10, 14]. Предполагается, что масштаб палеоцунами, осадки которых обнаружены на побережье бух. Триозерье, был большим, чем два последних крупных цунами ХХ века. Зона затопления охватывала тыловую часть береговой низменности с озерами, цунами сопровождались активной эрозией. Основная поставка материала во время цунами XI века шла с пляжа, цунами в интервалах 410–350 или 300–210 гг. до н.э. – с пляжа и подводного берегового склона, цунами 1620–1520 гг. до н.э – с морской террасы и барьерных форм, окружающих озера, это цунами сопровождалось наибольшей эрозией с образованием мощного покрова песков.
Хотя цунами на побережье Восточного Приморья не имеют такого катастрофического проявления, как на западном побережье Японских островов, приближенном к очагам цунамигенных землетрясений, они представляют большую опасность в бухтах, где активно развиваются зоны отдыха. В случае прохождения летом и в начале осени такие события могут иметь трагические последствия и привести к большим жертвам, поскольку большинство баз отдыха построены в пределах возможной зоны затопления сильных цунами, а палатки зачастую ставят прямо на пляжах. В бух. Триозерье все имеющиеся базы попадают в зону риска, а официально устроенные места для палаточных городков и небольшие домики в зоне современного пляжа способны вместить до 760 человек единовременно.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант 15-05-00179.
Библиографическая ссылка
Ганзей Л.А., Разжигаева Н.Г., Нишимура Ю., Арсланов Х.А., Гребенникова Т.А., Лебедев И.И., Максимов Ф.Е., Петров А.Ю., Горбунов А.О., Наумов Ю.А. ПРОЯВЛЕНИЕ ПАЛЕОЦУНАМИ В ПОЗДНЕМ ГОЛОЦЕНЕ НА ПОБЕРЕЖЬЕ БУХТЫ ТРИОЗЕРЬЕ, ЯПОНСКОЕ МОРЕ // Успехи современного естествознания. – 2016. – № 8. – С. 166-172;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36098 (дата обращения: 25.04.2024).