Байкал расположен почти в центре Азии. Длина озера 636 км, максимальная ширина 81 км, длина береговой линии около 2000 км. Площадь 31 500 км2. По площади Байкал занимает 7-е место среди озер мира. Это равно примерно площади таких стран, как Бельгия, Нидерланды или Дания. По площади водного зеркала Байкал занимает восьмое место среди крупнейших озер мира. Байкал самое глубокое в мире озеро – 1637 м, его средняя глубина равна 730 м. Впервые достаточно точно она вычислена Г. Ю. Верещагиным в 30-е годы нашего века. Байкал занимает 1-е место среди пресных озер мира, вмещая 20 % мировых и 80 % запасов вод России. Воды в Байкале больше, чем во всех вместе взятых Великих американских озерах. На Байкале имеется 30 островов, самый крупный из них – о. Ольхон, имеющий длину 71,7 км, максимальную ширину 14 км, площадь 700 км2. В акватории оз. Байкал можно выделить шесть крупных заливов. Самый большой – Баргузинский. Бухта, как и залив – это вдающийся в сушу участок озера, но она более открыта. Бухт на Байкале насчитывается около двух десятков. На Байкале более десяти лагун, особенно в северной котловине. Расположены они обычно на аккумулятивных мысах. На берегах Байкала более 20 пещер.
Котловина оз. Байкал является центральным звеном Байкальской рифтовой зоны, которая представляет собой систему неравновеликих озерных и суходольных участков, протянувшуюся на 2500 км из Северо-Западной Монголии через горные сооружения Восточной Сибири до Южной Якутии, описывающей при этом двойную дугу общего северо-восточного простирания.
В пределах Байкальского региона выделяют две крупные геологические структуры Восточной Сибири – докембрийскую Сибирскую платформу и палеозойский Саяно-Байкальский складчатый пояс, разделенные системой разломов краевого шва платформы. Складчатый пояс представляет собой мозаику линейно вытянутых террейнов, сложенных породами микроконтинентов, островных дуг, задуговых и преддуговых прогибов, развивавшихся в течение конца протерозоя – палеозоя в пределах Палеоазиатского океана и постепенно присоединявшихся к окраине древней платформы в ходе каледонских и герцинских складчатостей.
Байкальская котловина располагается в зоне краевого шва древней платформы, Как следствие, западный борт котловины преимущественно сложен архейскими и архей-протерозойскими комплексами пород фундамента и осадочного чехла древней платформы, тогда как восточный борт сложен породами фанерозойского возраста
Прибайкалье сложено сильно дислоцированными архейскими и протерозойскими метаморфическими сланцами, известняками, кварцитами, гнейсами; широко распространены также гранитные интрузии. Третичные и четвертичные озерные отложения встречаются главным образом на дне межгорных котловин; их мощность достигает 2000—3000 м.
Прибайкальская область является частью Байкальского сводового поднятия, сформировавшегося в эпоху байкальской складчатости. После эпохи денудации и континентального выравнивания, продолжавшейся в течение палеозоя и первой половины мезозоя, прежняя складчатая область в середине мезозоя вновь подверглась тектоническим поднятиям.
В южной части Байкала уже в юрское время создается котловина, окруженная высокими горами. Она была зародышем Байкала, но имела совершенно другую величину и размеры, и направлялась наискось, поперек озера. В среднем и северном Прибайкалье в эту эпоху рельеф был равнинный. Среди равнин на север и северо–восток в широких долинах протекали реки. В третичное время в современной средней и южной впадинах Байкала было несколько небольших озер, разделенных горными массивами. Северная часть озера тогда еще не существовала. По ней на север, возможно, протекали две крупные реки. Озеро образуется здесь в конце третичного периода. Оно шире, но мельче современного. Тогда же образуются озера в соседних котловинах (Верхне–Ангарской, Баргузинской и др.) и расширяется площадь озер в средней и южной впадинах Байкала. В конце третичного периода в результате крупных вертикальных перемещении по плоскостям разрывов происходит образование больших глубин во всех трех впадинах Байкала и соединение расположенных в них озер в единый водоем. Эти движения подняли на берегах озера высокогорные хребты, охваченные потом оледенением.
Оледенение и вертикальные движения земной коры по древним и молодым линиям разломов, раздробившим всю Байкальскую область на отдельные глыбы, оказали решающее влияние на образование впадины Байкала и рельеф его берегов. Крупные сбросы вдоль берегов озера происходили не только в конце третичного, но и в течение всего четвертичного времени. Они обусловили дальнейшее углубление котловины Байкала, излияния молодых, позднеледниковых базальтов, появление горячих ключей.
Вертикальные движения по разломам продолжаются в Прибайкалье и в настоящий момент в виде медленных поднятий горных хребтов, окружающих Байкальскую впадину, и опусканий дна котловин.
Этапы формирования озера Байкал
Следующий рифтовый этап, охватывающий промежуток времени от 70 млн. лет тому назад до современности, подразделяется на два этапа: предрифтовый и собственно рифтовый.
Предрифтовый этап (верхний меловой-эоцен; 70-35 млн. лет).
В этот период рельеф на территории Прибайкалья был равнинный и равнинно-холмистый. В пределах современного контура оз. Байкал существовали низкие холмистые горы высотой до первых сотен метров, среди которых в южной части в понижениях рельефа уже формировались первые не очень глубокие озерные впадины, прообразы будущего Байкала.
Река Праселенга пересекала с северо-востока на юго-запад сводовое поднятие и продолжалась далее в каньонообразном грабене, проходящем на месте современной долины р. Ангары. В районе современных Ушканьих островов обнаружено проявление щелочно-базальтового вулканизма единственного на территории современного Байкала палеовулкана.
Рифтовый этап (35-0 млн. лет) подразделяется на протобайкальскую (35-3,5 млн. лет) и необайкальскую стадию (3,5-0 млн.лет).
В протобайкальскую стадию продолжалось углубление и расширение озерных бассейнов, предшествующих Байкалу. Глубина озер достигала нескольких сотен метров. Мелководные фланги озер занимали пространства юго-восточного и северо-западного современных побережий Байкала. Заливы озер покрывали пространства на западе полуострова Святой Нос и заходили в район современного Малого Моря. В плиоцене начал формироваться озерный бассейн на севере Прабайкальской впадины, оформилась долина реки Баргузин.
Необайкальская стадия (3,5-0,8 млн. лет) знаменовалась значительным общим поднятием Байкальского свода, хотя и преимущественный сток речной сети в это время был Ленским, а не Байкальским, т.е. в этот период реки Праголоустная, Прабугульдейка возможно Праиркут и Праангара текли в Ленский бассейн. Углубленные озера южной и средней впадины соединились, и был образован единый озерный бассейн южной и центральной впадин. Северная впадина также была увеличена в своих размерах почти до современных, захватывая и восточное побережье Байкала, но сухопутная перемычка между южным и северным Прабайкалом еще сохранялась, на месте существовавшего в прошлый этап Маломорского залива также была суша.
В результате изучения осадочной толщи Байкальской котловины, ее неотектоники, можно сделать вывод о том, что глубоководным Байкал стал лишь в верхнем плейстоцене, т. е. около 1 млн. лет назад.
Есть несколько точек зрения исследователей Байкала на его возраст.
Заместитель директора Института земной коры Сибирского отделения РАН Кирилл Леви, опираясь на данные Baikal Drilling Project, посчитал, что возраст Байкала составляет около 3 млн лет. По мнению ученого, до этого момента процессы шли под землей: здесь сформировался разлом, Забайкалье стало отходить от Сибирской платформы, литосфера (твердая оболочка Земли) начала истончаться и разогреваться мантией. По берегам озера 3,5 млн лет назад быстро выросли горные хребты, а котловина стала опускаться, заполнилась водой и обломками с берегов.
Сначала образовалась цепь озер длиной до 100 км и шириной до 35 км. Сам Байкал появился примерно 125 тыс. лет назад — и не раз менялся. Например, во время Сартанского оледенения (от 25 тыс. до 12 тыс. лет назад) льды на Восточных Саянах достигали высоты в 1 км, озеро сильно обмелело. В нем появились 2 сухопутных перешейка: в районе Академического хребта и между долинами рек Селенга и Бугульдейка. Таяние сартанских льдов вновь заполнило котловину озера, и возникла Ангара. Ранее сток из озера был по Бугульдейке.
В статье «Возраст Байкала» геологи Д. Лопатин и Б. Томилов пишут, что на основании исследования осадочных пород на дне посчитали: озеро возникло около 65 тыс. лет назад плюс-минус 4 тыс. лет. Именно в это время породы, состоящие из речных наносов гальки, ила и песка, — сменились озерными осадочными отложениями. По мнению исследователей, на месте Байкала ранее была система суходолов (незаболоченных сухих долин), по ним к северу бежали реки. Самая крупная, Пра-Манзурка, брала свое начало в Пра-Селенге. Огромная толща речных осадочных пород между Академическим хребтом и полуостровом Святой Нос образована правым притоком Пра-Манзурки — Пра-Баргузином.
Примерно 78 тыс. лет назад на месте суходолов произошел огромный разлом, который вызвал подъем горных хребтов и подпор пра-рек; котловины заполнились водой. Очевидно, это был грандиозный «театр» геологических процессов: все Приольхонье, долина реки Селенги, а также Тункинская, Баргузинская и Верхнеангарская впадины были затоплены. Общая площадь озера была в 2 раза больше современной и сократилась, лишь когда в результате землетрясения образовался естественный сток Байкала — река Ангара.
В настоящее время основное пополнение воды Байкала происходит через притоки. Притоки бывают постоянные и временные. Временные – это небольшие ручьи и речки, которые иногда из-за недостатка влаги могут пересыхать, и тогда приток воды из них в озеро Байкал прекращается. Постоянные притоки – это большие и малые реки, ручьи, которые не пересыхают в засушливые годы и каждый год несут свои воды в озеро. Первым учёным, который провёл полный учёт притоков Байкала, был исследователь-байкаловед Иван Дементьевич Черский. В течение четырёх лет он обошёл всё озеро на лодке и, частично, пешком и насчитал 336 притоков. была сделана более ста лет назад. Учитывая современную погодно-климатическую ситуацию, связанную с потеплением и иссушением северного полушария и бассейна Байкала, а также исчезновением на этой территории из-за неумеренной вырубки лесов около 150 рек и речек, есть основание полагать, что в Байкал в настоящее время впадает меньшее количество притоков, чем их было в XIX веке. Наиболее крупные из них: с востока в Байкал впадают такие реки, как Селенга, Баргузин, Турка; с юга и юго-востока – Култук, Слюдянка, Утулик, Снежная, Выдриная, Хара-Мурин; с запада в Байкал впадают реки Голоустная, Бугульдейка; севера – Верхняя Ангара, Кичера. Эти реки питаются водами подземных горных источников, а также водами ледников горных хребтов, окружающих озеро Байкал.
Притоки озера Байкал
Самая крупная река из всех притоков Байкала - это Селенга. Она начинается в горах Монголии и несёт свои воды через Республику Бурятия в Байкал. Длина реки от истока до впадения в озеро более 1000 км. Приносит Селенга около половины объёма всей воды, поступающей в Байкал. Реки ежегодно приносят в Байкал 60 куб. км воды низкой степени минерализации. Это объясняется тем, что площадь водосборного бассейна Байкала сложена преимущественно изверженными и метаморфическими горными породами, состоящими из труднорастворимых минералов. основная часть ее приходится на долю Селенги, Верхней Ангары и Баргузина. Меньшую роль в приходной части водного баланса озера играют выпадающие на его акваторию атмосферные осадки и подземный сток.
Речным стоком называют перемещение воды в процессе ее кругооборота в природе, когда она стекает по речному руслу. Единственной рекой, вытекающей из водоема, является Ангара. Отличительная особенность Ангары состоит в том, что ее начало – это единственная часть Байкала, которая не замерзает в морозы. Основная масса поступающей в Байкал воды (более 85%) расходуется на питание вытекающей из него реки Ангары. Байкал оказывает большое влияние на ее режим, регулируя сток реки.