CC BY
33
извъс™
Томскаго Технологическаго Института
Императора Николая II. т. 13. 1909. № 1. III
В.А. Обручевъ.
Къ вопросу о способе передвиженія более грубыхъ осадковъ вдоль береговъ водныхъ бассейновъ.
Съ таблицей чертежей.
1-12.
Въ геологической литературь до сихъ поръ удълялось мало вниманія весьма интересному и въ практи-ческомъ отношеніи важному вопросу о способе передвиженія валуновъ, гальки и крупнаго песка вдоль береговъ морей и озеръ. Эти продукты морской абразіи и речной эрозш не могутъ находиться въ взвъшен-номъ состояніи въ стоячей воде и следовательно должны перемещаться перекатывашемъ по дну. Движеніе ихъ взадъ и впередъ подъ влiянiемъ волнъ прибоя, надвигающихся параллельно береговой линіи, т. е. действующихъ перпендикулярно къ этой линіи, изучено и описано подробно; но перемещеніи этихъ более грубыхъ осадковъ вдоль берега подъ влiянiемъ волнъ, двигающихся подъ косымъ или прямымъ угломъ къ береговой линіи, не разъяснено.
Беремъ новое дополненное и исправленное изданіе "физической геологіи" Мушкетова, представляющее наиболее полное изъ всехъ руководствъ не только среди русской, но и среди иностранной литературы; на стр. 576 тома II находимъ, что авторъ, говоря о ширине намывного берега, указываетъ, что она "за-виситъ, главнымъ образомъ, отъ отношенія направленія надвигающихся волнъ и простиранія берега; если волны набегаютъ перпендикулярно къ берегу, то намывная полоса получается шире, нежели въ томъ случай, когда они ударяютъ подъ какимъ либо острымъ угломъ. Если же волны идутъ параллельно берегу, то намьіванія почти не происходить, а минеральный матеріал движется вдоль берега до техъ поръ, пока не встретить благопрiятный для отложенія берегъ. Такъ какъ простираніе берега и направленіе волнъ разнообразно изменяются, особенно на извилистыхъ берегахъ, то, очевидно, ширина намывного берега весьма непостоянна и изменяется на небольшихъ разстояшяхъ. Положимъ, что волны набегаютъ на берегъ подъ косымъ угломъ, то, очевидно, сила ихъ при yдapе о берегъ разделится па две, изъ которьхъ одна перпендикулярна къ берегу, а другая-параллельна; первая производить намываiе, а вторая двигаетъ наносъ вдоль берега*); чемъ уголъ острее, т. е. чемъ волны ближе къ параллельному положенію, темъ въ данномъ месте меньше будетъ отлагаться и, напротивъ, больше переноситься, и наоборотъ".
Далее (стр. 577) авторъ разсматриваетъ образованіе косъ (пересыпей, стрелокъ) и указываешь, что пос-леднія могутъ состоять изъ гравія, галекъ и даже валуновъ.
Описывая отложенія, оставляемыя моремъ (стр. 594), авторъ говорить объ отложешяхъ верхней береговой зоны (пляжа), что они отличаются наибольшимъ петрографическимъ разнообразіем^ въ зависи-моспш отъ геологическаго состава береговъ*) и затемъ разсматриваетъ более подробно способъ образования этихъ отложений, при чемъ изъ текста видно, что везде; подразумевается работа волны, набегающей перпендикулярно къ берегу.
Изъ приведеннаго видно, что авторъ предполагаетъ возможность перемещенія и грубаго натеріала вдоль берега, но способъ этого перемещенія излагается имъ совершенно неясно. Какъ понять выражеше, что сила косой волны разделяется на две слагающія - параллельную и перпендикулярную берегу и что первая производить перемещеніе материала вдоль берега, а вторая - къ берегу? Одинъ и тотъ же камень не можеть двигаться одновременно въ двухъ направленшяхъ; поэтому нужно думать, что авторъ представля-етъ себе способъ перемещенія такимъ образомъ, что часть матеріала движется къ берегу подъ влiянiемъ одной слагающей, а другая передвигается вдоль берега подъ влiянiемъ другой слагающей. Вопросъ о томъ, на какое разстояніе частицы могутъ переноситься параллельно берегу отъ пункта первоначального своего
происхожденія, авторомъ не разсмотренъ совершенно, а его указаніе, что составъ отложеній пляжа зави-ситъ отъ петрографическаго состава берега, наводить на мысль, что матеріалу чуждый данному берегу, не можетъ играть существенной роли.
Въ руководствахъ на иностранныхъ языкахъ мы находимъ почти такое же отношеніе къ интересующему насъ вопросу. Такъ, Лаппаранъ**), подобно Мушкетову, говорить о слагающей, параллельной берегу, получающейся при косой волне и обусловливающей постепенное перемещеніе гальки вдоль берега; онъ приводить примеры такого перемещенія съ береговъ пролива Па-де-Калэ. но на сравнительно небольшія разстоянія.
Въ самомъ новомъ курсе геологіи Е. Иаи§'а***) также говорится о слагающей, параллельной берегу, которая создаетъ теченіе, обусловливающее перенесеніе матеріала вдоль берега; на стр. 476 авторъ указыва-етъ, что грубый матерiалъ переносится на небольшое разстояніе, тогда какъ песокъ часто передвигается очень продолжительно время вдоль берега, уносимый течешемъ, постоянное направленіе котораго обусловлено преобладашемъ какого либо определеннаго ветра.
Но, очевидно, не все геологи разделяютъ этотъ взглядъ на возможность перемещенія даже только песка на далекія разстоянія, если судить по новейшей замъетке Р. Брэона (Вгеоп) въ протоколахъ французской академіи наукъ****). Вь окрестности Берка па берегу Па-де-Калэ этотъ авторъ изучалъ составъ гальки и песка и нашелъ, что рядомъ съ меловой галькой часто попадаются валуны кристаллическихь сланцевъ и изверженныхъ породъ, выходы которыхъ отсутствуютъ на берегу на разстояніи не менее 250-300 килом. вплоть до Бретани. Песокъ пляжа у Берка также состоитъ изъ минераловъ, заимствованные главнымъ об-разомъ изъ аналогичныхъ породъ.
Стараясь выяснить, какимъ образомъ продукты разрушенія этихъ породъ могли очутиться вблизи Берка, авторъ замечаетъ, что валуны нередко сохранили еще острыя ребра и могли быть принесены съ береговъ Бретани на плавающихъ лодкахъ; но переносъ песка нельзя приписать последнимъ и способъ его пе-ремещенія, по мненію автора, остается не разъясненнымъ.
Между темъ вопросъ этотъ разъясняется совершенно просто, если ближе познакомиться съ способомъ перемещенія более грубыхъ матерiаловъ вдоль берега, такъ неясно излагаемымъ въ руководствахъ по геологіи. Эта неясность побуждаетъ меня опубликовать наблюденія, сделанный еще несколько летъ тому на-задъ, и основанныя на нихъ теоретическія разсужденія.
Будучи летомъ 1902 г. въ Алуште и летомъ 1904 г. въ Ялте, я проводилъ целые часы на морскомъ берегу, наблюдая прибой и собирая коллекцію продуктовъ деятельности моря для Геологическаго Кабинета Томс-каго Технологическаго Института. При этомъ мне бросилось въ глаза, что въ обоихъ пунктахъ въ составъ гальки и валуновъ пляжа входятъ очень разнообразным породы, между прочимъ все известныя извержен-ныя породы южнаго берега Крыма - дациты, андезиты, ихъ туфы, порфиры, порфириты, мелафиры, кварцево-авгитовые діоршьі, тогда какъ крутые береговые обрывы, ограничивающіе пляжъ и въ Ялте, и въ Алуште на несколько верстъ въ обе стороны состоятъ исключительно изъ юрскихъ сланцевъ и сланце-ватыхъ песчаниковъ. Последніе, конечно, входятъ въ составъ гальки въ значительномъ количестве, но все-таки большое участіе изверженныхъ породъ, въ томъ числе такихъ, выходы которыхъ отстоять отъ Ялты и Алушты на десятки верстъ, не можетъ не обратить на себя вниманія.
Первоначально я старался объяснить себе это присутствіе гальки не местныхъ породъ частью прино-сомъ ея речками изъ глубины Крымскихъ горъ, частью - переносомъ на морскомъ льде вдоль берега. Но изученіе процессовъ прибоя показало, что вопросъ разрешается проще и что галька и валуны могутъ перемещаться вдоль берега такъ быстро, что прохожденіе ими десятковъ и даже сотенъ верстъ не представ-ляетъ чего либо невероятнаго и требуетъ только соответственнаго промежутка времени.
Въ этомъ перемещеніи я убедился посредствомъ простого опыта. Среди гальки и мелкихъ валуновъ пляжа въ обоихъ пунктахъ довольно часто попадается желтый и красный кирпичъ, яркій цветъ котораго на общемъ темномъ фоне каменистаго пляжа даетъ возможность хорошо следить за перемещешемъ одного и того же камня подъ влiянiемъ волнъ. Бросая такую кирпичную гальку, величиной около кулака, на пляжъ, обнажившійся при отливе волны достаточно сильнаго прибоя, я заметилъ, что при прямой волне, т. е. надвигающейся перпендикулярно къ береговой линіи, камень катается взадъ и впередъ, приблизительно по одному и тому же пути; но при косой волне онъ перемещается вдоль берега по зигзагообразной линіи съ различной быстротой въ зависимости отъ силы отдельныхъ волнъ. Способъ перемещенія следу-ющій (фиг. 1): пусть гребень волны МК образуетъ уголъ а съ береговой линіей N0; камень брошенъ въ точку А на разстояніи п отъ берега; опрокидывающаяся волна подхватываетъ его и перекатываетъ по направ-ленію своего двіженія, т. е. подъ угломъ 900о - а къ берегу, въ точку В на разстояніи - а отъ А. Въ В камень остается лежать несколько мгновеній, пока отливающая вода разбившейся волны снова не подхватить его и не перекатить, но уже по направленію наибольшаго уклона пляжа, обыкновенно подъ угломъ 90° къ берегу, которому она сама следуетъ при отливе обратно въ море; пусть она принесетъ камень въ точку С на разстояніи Ь отъ точки В. Углы АВС и МКО, какъ углы съ взаимно перпендикулярными сторонами, равны; а такъ какъ уголъ МКО мы обозначили а, то и АВС = а. Сторона АВ = а, а сторона АК, которую обоз-начимъ т, изъ треугольника АВК будетъ равна а8іпа. Но т выражаетъ намъ величину перемещенія камня
параллельно берегу подъ действшемъ одной волны и эта величина оказывается равной произведенію изъ величины перемещенія камня къ берегу на синусъ угла, образуемаго гребнемъ волны и береговой линіей. Итакъ
т = a Sina.
Следующая волна снова подхватываетъ камень и переносить его въ точку D, опять по направленію своего движенія, на разстояніе а1, отъ С; при отливе волны камень скатится въ точку Е на разстояніе b1 отъ D и т. д. Такъ какъ мы принимаемъ направленіе волнъ относительно берега за величину постоянную во время нашего опыта, то понятно, что уголъ CDE также будетъ = а; величину же перемещенія параллельно берегу при второй волне т1 мы найдемъ, опустивши перпендикуляръ изъ точки С на продолженіе линіи DE; а такъ какъ CD = а1, то
т1 = а1 Sina.
Разсуждая такимъ же образомъ относительно дальнейшихъ волнъ, перемещающихъ камень последовательно въ F, G, H, I, К, L и т. д., мы увидимъ, что конечная величина перемещенія камня параллельно берегу при его движеніяхь черезъ все точки зигзагообразной линіи отъ А до L будетъ равна сумме величинъ перемещенія при каждой отдельной волне, т. е.
М = т + m1 + m2 + m3 + m4.
Подставляя въ это уравненіе вместо т, m1, и т. д. соответствующія имъ величины a. Srna, a1 Srna и т.д. получимъ
М = a Srna + a1 Srna + a2 Srna + a3 Srna + a4 Srna
и отсюда
М = Srna (a + a1 + a2 + a3 + a4).
Изъ этого уравненія видно, что величина перемещенія камня параллельно берегу зависитъ только отъ двухъ факторовъ: во-первыхъ отъ величины угла а, образуемаго гребнемъ волнъ съ линіей берега т. е. отъ направленія ветра и, во-вторыхъ, отъ суммы величинъ перемещенія камня отдельными волнами по направлению къ берегу; эти же величины a, a1 и т. д. зависятъ, конечно, отъ силы отдельныхъ волнъ, т. е. отъ силы ветра, предполагая, что на пути камня нетъ препятствій для его свободнаго движенія и что уклонъ пляжа везде одинаковъ.
Величины b, b1, b2 и т. д., вьіражающія движеніе камня подъ влiянiемъ отливающей воды волнъ по направленію, перпендикулярному къ береговой линіи, въ наше уравненіе не входятъ и, следовательно, какъ будто не оказываютъ вліянія на перемещеніе параллельно берегу. Но въ действительности они имеютъ такое вліяніе, такъ какъ отъ нихъ зависитъ въ известной степени величина а, a1, a2, и т. д.; но это вліяніе трудно поддается учету; такъ. напр., перемещеніе камня подъ воздействiемъ отливающей волны часто еще не окончилось, когда камень уже подхватывается новой наступающей волной. Въ некоторыхъ случаяхъ это вліяніе мо-жетъ сказаться очень сильно; допустимъ, напр. (фиг.2), что подъ влiянiемъ двухъ слабыхъ волнъ камень переместился изъ А въ Е, где его подхватываетъ более сильная волна; последняя могла бы, по своей силе, перекатить его въ точку F, но этому мешаетъ береговой обрывъ NO и камень доходить только до его подножия въ G, потерявъ такимъ образомъ разстояніе GF и соответствующее ему перемещеніе параллельно берегу
При различномъ уклоне различныхъ частей пляжа въ наше уравненіе пришлось бы еще ввести величину угла этого уклона в, такъ какъ отъ нея, конечно, зависитъ величина перемещения а; чемъ в больше, темъ а будетъ меньше, такъ какъ темъ больше весъ камня будетъ противодействовать силе волны. Но вве-деніе этого фактора значительно усложнило бы наше уравненіе и не входитъ въ задачи нашей заметки. Намъ достаточно констатировать следующее: перемещеніе валуновъ, гальки, гравія и крупнаго песка параллельно берегу:
1) обусловлено волнами, набегающими подъ косымъ угломъ;
2) происходить по зигзагообразной линіи, слагающейся изъ частей попеременно перпендикулярныхъ гребню волны и береговой линіи;
3) величина этого перемъъщешя завысить:
a) отъ величины угла, образуемаго волнами съ береговой линій, т. е. отъ направленія ветра;
b) отъ силы отдельныхъ волнъ, т. е. отъ силы ветра;
c) отъ угла уклона части пляжа, по которой происходитъ это перемещеніе.
При измененіи угла а, т. е. направленія ветра, наше уравненіе приметъ общій видъ:
М = Sin a (а + a1 + a2 + .... an) + Sin a1 (а1 + a11 + a'2 + .... a'n) +
+ Sin a2 (а11 + a111 + au2 + .... a11,,).... + Sin ax (ах + ax1 + ax2 + .... axn).
Величины отдельныхъ членовъ правой части этого уравнения могутъ быть больше или меньше въ зависимости отъ продолжительности, ветра одного и того же направленія и отъ его силы; при очень небольшой величине угла a или при очень слабой силе ветра отдельные члены могутъ быть близкими къ нулю, т.е. по временамъ перемещеніе материала вдоль берега можетъ почти прекращаться.
Насколько велико, теоретически, можетъ быть это перемещеніе, показываеть численный примеръ: пусть Za= 30°, а величины а, а4 равны З, 5, 4, 6 и 7 арш., тогда
М = Sin ЗО0 (З + 5 + 4 + 6 + 7 ) = Sin З00.25 = - .25 = 121/2 арш., т. е. подъ влiянiемъ всего пяти волнъ камень передвинется на 12/2 арш. вдоль берега.
Если принять соответственным величины b,.. b4 равными 5, З, 5, 6 и 4 арш., то полный путь, пройденный камнемъ подъ влiянiемъ этихъ пяти волнъ по зигзагообразной линіи окажется равнымъ 25 + 2З = 48 арш., т.е. почти въ четыре раза больше его перемещенія параллельно берегу.
Если волны будуть идти подъ угломъ 45o къ берегу, то принимая прежнія величины для а,....а4 мы по-лучимъ г-
M = Sin45o.25 = .25 = 0,71.25 = 17,75 арш.
При величине а = 60o, получимъ М = 21,75 арш. и наконецъ при величине а = 90o; т. е. если волны движутся параллельно береговой линіи, М = 25 арш. т. е. теоретически перемещение матеріала вдоль берега, при прочихъ равныхъ условшхъ, должно быть наибольшимъ въ случай волнъ, гребни которыхъ перпендикулярны къ береговой линіи.
Въ действительности же волны, идущія въ открытомъ море перпендикулярно къ береговой линіи, на пляже всегда оказываются косыми, такъ какъ благодаря тренію нижнихъ слоевъ воды о поверхность затопляемой части береговой зоны, участки этихъ волнъ, ближайшіе къ берегу, отстаютъ въ своемъ движеніи и гребень волны превращается въ кривую, выпуклую въ сторону берега (фиг. З). Следовательно те части волнъ, которыя образуютъ береговой прибой и обусловливаютъ механическую работу на пляже, всегда бу-дутъ направлены подъ угломъ а, меньшимъ, чемъ 90o и, вероятно, даже меньшимъ чемъ 60o.
Теоретическія разсужденія наши о движеніи матеріала вдоль берега, конечно, подлежать многочислен-нымъ практическимъ поправкамъ.
Пляжъ, на которомъ разбиваются волны, не представляетъ ровной поверхности безъ препятствій, а состоитъ изъ того же более или менее грубаго материала - валуновъ, гальки, гравія; поэтому движеніе каж-даго камня въ отдельности далеко не свободно. И, действительно, мы можемъ наблюдать, что подъ воз-действiемъ волны перемещается далеко не весь матеріал даннаго участка пляжа, а только часть его; дви-женію остальной части мешаютъ разныя препятствія. Кроме того движеніе каждаго отдельнаго камня происходить съ перерывами, часто очень продолжительными; напримеръ, после несколькихъ передви-женій взадъ и впередъ камень закатится въ небольшую впадину или заклинится между двумя другими более крупными и т. п., такъ что целые десятки волнъ могутъ пройти черезъ него, не двигая его съ места; по-томъ набежить более сильная волна и камень снова начинаетъ двигаться.
Такъ, напр., изъ 15 кирпичныхъ галекъ, за которыми я проследилъ въ теченіе четверти часа, три были унесены первой же волной вглубь и вышли изъ района наблюденія; пять переместились за это время на небольшое разстояніе параллельно берегу, именно отъ З до 10 шаговъ; четыре прошли отъ 11 до 20 шаговъ и только три отъ 25 до 40 шаговъ. Уголъ а при этихъ наблюдешяхъ былъ около 30°, число волнъ въ минуту въ среднемъ 12, величина а при свободномъ движеніи камня З-5 арш. и следовательно за 15 минуть камни должны были бы пройти 15 '-2 '4 = З60 арш. (принимая а въ среднемъ 4 арш.), тогда какъ въ действи
тельности немногіе (20%) изъ нихъ прошли въ 9 -14 разъ меньше, а остальные въ 18 -120 разъ меньше.
Темъ не менее въ теченіе продолжительнаго промежутка времени перемещеніе матеріала вдоль берега несомненно должно достигать большихъ величинъ и иметъ, следовательно, большое значеніе для образо-ванія прибрежныхъ отложеній. Поэтому можно удивляться, что этотъ вопросъ до сихъ поръ такъ мало раз-работанъ въ геологической литературе и все руководства повторяють только фразу о разложеніи силы косой волны на две слагающія. Даже Рихтгофенъ, посвятившій много вниманія вопросу о работе волнъ морского прибоя, говорить только, что при косой волне каждый камень получаетъ, одновременно съ уда-ромъ. стремящимся передвинуть его къ берегу, второй ударъ, боковой*****); такимъ образомъ онъ рисуетъ себе способъ перемещения камня, совершенно несогласный съ действительностью.
Быстрота и направленіе перемещенія матеріала параллельно берегу, а также количество перемещаема-го материала, конечно, зависятъ отъ преобладанія техъ или другихъ ветровъ у даннаго берега. Полное от-сутствіе такого перемещенія мы можемъ представить себе только на такомъ берегу, где дуютъ исключительно ветры, перпендикулярные къ направленію берега (или же ветры со стороны суши, которые не мо-гугъ разводить большое волненіе у берега и такимъ образомъ не оказываютъ вліянія на то или другое перемещеніе матеріала). Но если хоть несколько разъ въ году дуютъ ветры косые или параллельные берегу, то неминуемо должно происходить и соответственное перемещеніе матеріала; чемъ больше такихъ ветровъ и чемъ они сильнее, темъ это перемещеніе будетъ более значительнымъ и темъ большія массы матеріала будутъ перемещаться. При этомъ частые, но более слабые косые ветры должны оказывать меньшее вліяніе, чемъ более редкіе, но сильные.
Остается еще вкратце разсмотреть вопросъ, какое вліяніе оказываетъ изменение направленія береговой линіи на перемещеніе матеріала.
Можно предположить, что мысы, видающіеся далеко въ море, должны совершенно останавливать пе-ремещеніе. Въ действительности это справедливо далеко не во всехъ случаяхъ. Представимъ себе (фиг. 4) берегъ съ сильно выдающимся мысомъ BCD; пусть въ данной местности дуютъ, сменяя другъ друга, морскіе ветры трехъ направленій, показанные стрелками а, Ь, с. На береговомъ участке АВ косые ветры а и Ь будутъ производить перемещеніе матеріала параллельно берегу отъ А къ В, прямой же ветеръ с въ этой работе участвовать не будетъ. Но, начиная отъ В на участки ВС роль ветровъ отчасти переменяется: Ь становится прямымъ и перестаетъ принимать участіе въ перемещеніи матеріала вдоль берега; а остается косымъ (или, вернее, становится изъ параллельнаго косымъ) и продолжаетъ перемещать мaтepiaлъ отъ В къ С; с изъ прямого делается косымъ, но такъ какъ онъ дуетъ отъ С къ В, то производимое имъ перемещеніе должно быть противоположно перемещенію, обусловленному ветромъ а, т. е. матеріалу передвинутый ветромъ а отъ В къ С, долженъ перемещаться отъ С къ В подъ воздействiемъ ветра с. Если ветеръ с сильнее а или при более или менее одинаковой силе съ а дуетъ чаще последняго, то въ конечномъ результате перемещеніе матеріала отъ В къ С не произойдетъ, а въ В будетъ скопляться большое количество ма-теріала, надвигающагося съ одной стороны отъ А, съ другой отъ С; поэтому бухта у В будетъ постепенно засыпаться и вместо входящаго угла скоро получится кривая (показанная на фиг. 4 пунктиромъ). Если же преобладающимъ будетъ ветеръ а, то, несмотря на задерживающее вліяніе ветра с, матерiалъ будетъ перемещаться отъ В къ С, но съ замедленной скоростью и въ уменьшенномъ количестве; бухта В и въ этомъ случай будетъ постепенно засыпаться, но съ меньшей быстротой.
Въ пункте С роль ветровъ для участка CD опять меняется; а и Ь, какъ дующіе здесь отъ суши къ морю, не будутъ иметь существеннаго вліянія на перемещеніе матеріала; но с являющейся косымъ, обусловить передви-женіе отъ С къ D какъ матеріала, обогнувшаго оконечность мыса, такъ и образующагося на самомъ участке СО.
Въ D мы находимъ новую перемену ролей; с становится прямымъ и будетъ только способствовать на-копленію матеріала въ D; а и Ь, хотя и косые, но какъ дующіе еще съ суши, въ D не могутъ еще оказывать замтетнаго вліянія и въ результате въ D во всякомъ случай должно получиться обмеленіе бухты и превра-щеніе входяшаго угла въ дугу. Но, передвигаясь отъ D къ Е, мы найдемъ. что роль ветровъ а и Ь будетъ все более усиливаться, такъ какъ вліяніе мыса на разводимую ими волну будетъ все более ослабевать, такъ что, чемъ ближе къ Е, темъ большее количество матеріала будетъ перемещаться вдоль берега, пока мы не по-лучимъ условий, тождественныхъ съ условіями пункта А.
Изъ этого примера ясно, что видающіеся въ море мысы должны, въ зависимости отъ преобладания техъ или другихъ ветровъ, или играть роль барьера, препятствующего дальнейшему перемещенію матеріала вдоль берега и обусловливающаго его скопленіе въ обоихъ бухтахъ у основанія мыса; или же только замедлять перемещеніе матеріала вдоль берега, также обусловливая засореніе бухтъ, но более медленное.
Разсмотримъ еще противоположный случай, когда береговая линія образуетъ глубокую бухту BCD (фиг. 5). Предполагая наличность техъ же трехъ ветровъ а, Ь, с, мы найдемъ перемещение матеріала отъ А къ В подъ воздейcтвiемъ ветровъ а и Ь; на участке ВС а теряетъ значеніе, какъ дующій съ суши, а Ь и с бу-дутъ производить перемещеніе матеріала отъ В къ С. Въ пункте С ветеръ а по прежнему значенія не име-етъ, с становится прямымъ а Ь почти прямымъ и поэтому должно происходить накопленіе матеріала и постепенное засореніе бухты; на участке CD Ь становится прямымъ, а постепенно, по мере приближенія къ D, усиливаетъ свое вліяніе и перемещаетъ все большее количество матеріала отъ С къ D: но с противодей-ствуетъ ему и, какъ дующій съ открытаго моря (тогда какъ а съ суши черезъ бухту), производитъ более сильную волну, перемещая матеріал отъ D къ С. Въ результате, если только а не преобладаетъ значительно надъ с по силе и частоте, на участке CD должно происходить перемещеніе матеріала отъ D къ С и засореніе бухты и съ этой стороны. Наконецъ на участке DE происходить перемещеніе отъ D къ Е.
Такимъ образомъ глубокая бухта является, при той же комбинаціи ветровъ, более серьезнымъ барье-ромъ, чемъ мысъ, и прерываетъ нередвиженіе матерiаловъ вдоль берега, поглощая этотъ матеріалу но благодаря этому поглощенію ея роль является только временной. Когда бухта обмелеетъ и сократится (фиг. 6), она потеряетъ свое значеніе; волны моря, встречаясь съ более спокойными водами мелкой бухты, въ значительной степени теряютъ свою силу и въ бухте волненіе будетъ слабое; поэтому въ пункте В изъ матеріала, передвигаемаго отъ А къ В, начнетъ воздвигаться коса по направленно къ D, постепенно отрезающая бухту отъ моря; этотъ процессъ образованія косъ (пересыпей, стрелокъ) поперекъ устья неглу-бокихъ заливовъ давно известенъ и разсматривается во всехъ руководствахъ, такъ что мы не будемъ останавливаться на немъ. Эта коса со временемъ дойдетъ до D и совершенно отрежетъ бухту, превративъ ее въ озеро; если въ бухту впадаетъ какая нибудь речка, то стокъ воды въ море будетъ бороться съ полнымъ от-резашемъ бухты, постоянно размывая косу на некоторомъ протяженіи; но и въ этомъ случае передвиженіе матеріала далее вдоль берега не остановится, а только будетъ замедляться въ месте перерыва косы.
Следовательно, и глубокія бухты въ конце концовъ являются только временнымъ препятствiемъ для перемещения матеріала вдоль берега и, превратившись затемъ въ мелкія, только несколько замедляютъ это перемещеніе, пока не засорятся окончательно.
Попытаемся теперь приложить вышесказанное къ южному берегу Крыма, чтобы выяснить, въ какомъ направленіе матеріал долженъ перемещаться. Этотъ берегъ отъ Алупки до Феодосіи имеетъ въ общемъ направленіе отъ юго-запада на северо-востокъ (фиг. 7). По даннымъ Ганна******) въ Крыму мы имеемъ следующее распределеніе ветровъ по румбамъ въ процентахъ:
N NO О SO S SW W NW
Лето 5 8 25 13 7 13 21 8 %
Зима 11 18 25 11 7 9 11 8 %
Ветры N, NW и W для южнаго берега Крыма дуютъ съ суши и, следовательно, не играютъ роли въ пере-мещеніи матеріала; ветеръ SO направленъ въ общемъ перпендикулярно къ береговой линіи, такъ что мо-жетъ обусловливать перемещеніе матеріала только на отдельныхъ участкахъ - въ бухтахъ и на мысахъ; поэтому мы можемъ исключить и его изъ нашего разсмотренія. Изъ остающихся ветровъ - косыхъ и парал-лельныхъ берегу - S и SW должны производить перемещеніе матеріала съ юго-запада на северо-востокъ, т.е. отъ Алупки къ Феодосіи, а NO и О-обратно, отъ Феодосіи къ Алупке; но первые два ветра даютъ летомъ 20%, зимой 16% всей суммы ветровъ, а вторые летомъ 33°/0, зимой даже 43%, т. е. NO и О дуютъ летомъ въ 1,65 разъ, а зимой въ 2,7 разъ чаще чемъ S и SW и вместе съ темъ отличаются и большей силой. Следовательно, перемещеніе матеріала въ конечномъ результате должно происходить отъ Феодосіи къ Алупке и поэтому вполне естественно, что среди валуновъ пляжа въ Алуште и Ялте мы находимъ кристаллическія породы, залегающія восточнее, напр.: въ Алуште -мелафиры, дациты, андезиты и ихъ туфы обнажающіеся въ береговыхъ обрывахъ Карадага (между Феодоі1ей и Судакомъ), и кератофиръ Кучукъ-узеня, а въ Ялте-так-же кварцево-авгитовые діоритьі и порфириты горъ Кастель и Аю-дагъ, кератофиръ Ай-даниль.
Настоящая заметка была уже составлена, когда я нашелъ въ Comptes Rendus небольшую статью Thoulet*******), разсматривающую тотъ же вопросъ о перемещении матеріала вдоль берега и служащую ответомъ на вышеуказанную статью Вгеоп. Авторъ также приходить къ выводу, что подъ влiянiемъ косыхъ волнъ матерiалъ перемещается параллельно берегу по зигзагообразной линіи, напоминающей зубья пилы. По вычислешямъ Thoulet, на берегахъ северной Франціи при 12-18 волнахъ въ минуту перемещеніе параллельно берегу достигаетъ не более 1 см. для каждой волны; принимая въ соображение чередованіе ветровъ, онъ находить, что каждая песчинка, для того, чтобы передвинуться на какое либо разстояніе вдоль берега, должна совершить путь минимумъ въ 8000 разъ более длинный при своихъ перекатывашяхъ взадъ и впередъ. Авторъ говорить, что въ Ламанше перемещеніе происходить съ W на О и что песокъ изъ матеріала кристаллическихъ породъ Бретани, нахожденіе котораго въ Берке для Breon, a оставалось загадочнымъ, принесенъ именно съ W, т. е. изъ Бретани, постепеннымъ перемещешемъ вдоль берега, не взирая на все изгибы последняго.
Но такъ какъ въ статье Thoulet, объемомъ всего въ 2 страницы, способъ передвиженія матеріала параллельно берегу разсматривается слишкомъ кратко, то я полагаю, что моя заметка и после появленія этой статьи сохраняетъ свое значеніе для разъяснены вопроса.
г. Томскъ,
19 февраля 1908 г
*) Курсивъ, мой.
