Морфодинамика русел рек центра Русской равнины в голоцене

Власов, Максим Владимирович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Морфодинамика русел рек центра Русской равнины в голоцене
ВАК РФ 25.00.25, Геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации по теме "Морфодинамика русел рек центра Русской равнины в голоцене"

На правах рукописи

ВЛАСОВ Максим Владимирович

МОРФОДИНАМИКА РУСЕЛ РЕК ЦЕНТРА РУССКОЙ РАВНИНЫ В ГОЛОЦЕНЕ

25.00.25 - геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидат географических наук

МОСКВА - 2005

Работа выполнена на кафедре геоморфологии и палеогеографии географического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Научный руководитель:

кандидат географических наук,

доцент A.B. Панин

Официальные оппоненты:

доктор географических наук,

профессор P.C. Чалов

кандидат географических наук,

профессор Н.П. Матвеев

Ведущая организация: Институт географии РАН

Защита состоится 8 декабря в 15°° часов на заседании диссертационного совета по геоморфологии и эволюционной географии, гляциологии и криологии Земли, картографии, геоинформатике (Д-501.001.61) в Московском Государственном университете по адресу: 119899, Москва, ГСП-2, Ленинские горы, МГУ, географический факультет, аудитория 2109.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географического факультета МГУ на 21 этаже.

Автореферат разослан п/п ноября 2005 г.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенные печатью) просим отправлять по адресу: 119899, Москва, ГСП-2, Ленинские горы, МГУ, географический факультет, ученому секретарю Диссертационного совета Д-501.001.61. Факс: (095) 932-88-36. E-mail: murzik@cln.ru

Ученый секретарь /7

диссертационного совета

профессор ¡/@, И5.Ф. Книжников

1111164

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для более полного понимания современного поведения русла и для прогноза его поведения в будущем необходимо представлять характер его развития в недавнем геологическом прошлом. Это необходимо также для интерпретации современной морфологии дна речных долин. Исследования прошлого речных русел представляют также палеогеографический интерес. Морфометрические характеристики и морфодинамический тип русла связаны с величинами руслоформирующих расходов воды. Базирующиеся на параметрах палеорусел реконструкции режима и объема стока рек в прошлом позволяют уточнить представления об изменениях климата, полученные другими метода-

Цель исследования - выявить изменения руслового режима рек центральной части Русской равнины в голоцене, механизм этих изменений, их связь с условиями руслоформирования, различия в трансформации руслового режима на реках в разных геолого-геоморфологических условиях.

Для этого решались следующие задачи:

1. Анализ влияния на русловые процессы основных факторов руслоформирования, поведения русел в различных условиях руслоформирования; обобщение литературных данных о русловой морфодинамике в тысячелетнем масштабе времени.

2.Проведение детального геолого-геоморфологического изучения ключевых участков речных долин, выделение морфологических комплексов пойменного рельефа, определение относительного и абсолютного возраста аллювия и элементов пойменного рельефа и на этой основе - составление геоморфологических карт ключевых участков.

3.Выделение основных этапов руслоформирования, определение вида и направленности русловых деформаций для каждого этапа на основании полу-

ми.

ченного полевого материала, а также анализа крупномасштабных топографических карт, космических и аэрофотоснимков;

4. Сравнительный анализ реконструированной истории ключевых объектов и оценка влияния отдельных факторов на процессы руслоформирования.

5.типизация средних и крупных рек центра Русской равнины по характеру изменений руслового режима в голоцене на основе анализа пространственного распространения факторов руслоформирования.

Объекты я состав исследований. В соответствии с задачами исследования были выбраны ключевые объекты в двух районах центральной части Русской равнины: реки, различающиеся по характеру изменений русловых деформаций в голоцене, но для бассейнов которых можно предполагать сходную динамику ландшафтно-климатических условий.

Первый ключевой участок располагается в среднем течении р. Протвы в пределах Сатинской УНС МГУ (Калужская область). Второй участок располагается в среднем течении р. Сейм между городами Курск и Курчатов (Курская область). Бассейн Протвы располагается на юге лесной зоны в краевой зоне московской стадии последнего среднеплейстоценового оледенения. Бассейн Сейма располагается в пределах лесостепной зоны, на южном скате Среднерусской возвышенности, изучаемая часть бассейна - во внеледниковой области.

На выбранных участках было проведено полевое изучение геолого-геоморфологического строения поймы и низких террас посредством ручного бурения и шурфовки. Строение и взаимное расположение древнего руслового рельефа изучалось с помощью крупномасштабных топографических карт (масштаб от 1:5000 до 1:25000), а также цифровых гипсометрических карт, созданных фотограмметрическим способом для подробного изучения пойменного рельефа. Применялись также космические и аэрофотоснимки высокого разрешения и масштаба. Абсолютные датировки возраста древних русловых форм проводились радиоуглеродным методом в специализированных лабораториях в

Институте геохимии окружающей среды HAH Украины (г.Киев) и в Геологическом Институте РАН (г.Москва).

Исследования проводились с 1998 по 2003 гг. в экспедициях географического факультета МГУ по проектам РФФИ 97-05-64708 (руководитель д.г.н.А.Ю.Свдорчук), 00-05-64514 (руководитель к.г.н.А.В.Панин), 03-05-64021 64514 (руководитель к.г.н.А.В.Панин), а также в зимних экспедициях Научного студенческого общеста кафедры геоморфологии и палеогеографии географического факультета МГУ. Научная новизна:

1. Впервые для центральной России на примере ключевых объектов (среднее течение рек Сейма и Протвы) произведена реконструкция истории русловых деформаций в тысячелетнем масштабе времени.

2. Впервые произведена оценка условий руслоформирования, которые оказывали определяющее воздействие на морфодинамику русел рек центра Русской равнины в тысячелетнем масштабе времени.

3. Впервые выявлены различия голоценовых русловых деформаций на реках со сходными изменениями ландшафтно-климатических условий в зависимости от геолого-геоморфологического строения долины и крупности руслового аллювия.

4. Впервые произведена типизация рек центра Русской равнины по характеру изменений руслового режима в голоцене

ленные закономерности развития русловых деформаций в геологическом масштабе времени могут быть полезными для решения задач локализации древних русел при поисках россыпных полезных ископаемых.

Результаты исследований нашли отражение в отчетах по проектам: ФЦП "Интеграция" 5.1-568/28 "Четвертичная эволюция природной среды и ее современное состояние в центральных областях Русской равнины" (1996-1999 гг; руководитель проф. Г.И.Рычагов); РФФИ №97-05-64708 "Палеогидрология Русской равнины в позднеледниковье и голоцене" (руководитель - д.г.н. А.Ю.Сидорчук); РФФИ №00-05-64514 "Голоценовая история балок Русской равнины" (руководитель к.г.н. А.В.Панин); РФФИ №02-05-64428 "Палеогидро-логические реконструкции речных и морских бассейнов Каспийского и Черного морей в позднем плейстоцене-голоцене" (руководитель д.г.н. А.Л.Чепалыга); РФФИ №03-05-64021 " Развитие речных долин России и Европы за последние 15000 лет: синтез накопленных данных и существующих концепций " (руководитель к.г.н. А.В.Панин).

Апробация. Основные результаты исследований докладывались на региональных, всероссийских и международных семинарах, совещаниях и конференциях, в том числе: на международных конференциях студентов и аспирантов по фундаментальным наукам - Ломоносов-99, 2000 (Москва, 1999, 2000); на 4-м международном совещании по вопросам глобальной палеогидрологии суши - СШСОРН-2000 (Москва, 2000); на Всероссийской конференции "Геоморфология на рубеже XXI века. IV Щукинские чтения" (Москва, 2000); на научных семинарах молодых ученых под эгидой Межвузовского научно-координационного совета по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов (Вологда, 2000; Пермь, 2002; Брянск, 2004); на IX Всероссийской научной конференции "Вопросы археологии, истории, культуры и природы Верхнего По-очья" (Калуга, 2001); на Пленарных совещаниях Межвузовского научно-координационного совета по проблеме эрозионных, русловых и устьевых про-

цессов (Волгоград, 2000, Курск, 2003); на Международной конференции "Экология антропогена и современности: природа и человек" (Волгоград-Астрахань-Волгоград, 2004); на XXVIII Пленуме Геоморфологической комиссии РАН (Новосибирск, 2004); на Шестой Международной геоморфологической конференции "Геоморфология в регионах природных контрастов" (Сарагоса, Испания, 2005).

По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 5 статей (1- в рецензируемом журнале, 4- в рецензированных сборниках) и 9 тезисов докладов.

Объем и структура. Работа состоит из 6 глав, введения, заключения (195 страниц текста) и списка литературы (165 названий), содержит 88 рисунков и 19 таблиц.

Диссертационная работа выполнена на кафедре геоморфологии и палеогеографии географического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю A.B. Панину за зарождение интереса к флювиальной геоморфологии и палеорусло-ведению, за формирование определенного геоморфологического мировоззрения, а также за постоянное внимание в ходе работы; Л.Д. Сулержицкому и М.М. Певзнер за предоставленную возможность получения радиоуглеродных датировок в лаборатории геохимии изотопов и геохронологии ГИН РАН, а также за ценные консультации по интерпретации полученных результатов; руководителям (Фузеиной Ю.Н., Болысову С.И., Шеремецкой Е.Д., Деркач А.А) и участникам (Беляеву В.Р., Беляеву Ю.Р., Луговому H.H., Лукацкому С.Б., Тар-беевой A.M., Маркелову М.В., Баслерову C.B. Ильясову А.К. и др.) зимних экспедиций Научного студенческого общества кафедры геоморфологии и палеогеографии МГУ за помощь в получении полевого материала и ценные замечании при его обработке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Морфодинамика русел равнинных рек и ее связь с факторами русловых процессов

В начале главы произведено разделение понятий факторы и условия русло-образования. Под факторами русловых процессов подразумеваются те их составные части, которые являются непосредственной движущей силой явления: сток воды, сток наносов и ледовые явления. Условие составляет обстановку, в которой последние возникают, существуют, развиваются. Факторы руслового процесса находятся в естественном взаимодействии с характеристиками природной среды, которые в данном случае выступают по отношению к русловому процессу как условия его развития. Соотношение между условиями и факторами руслового процесса показано на рис. 1.

В главе проведен подробный обзор факторов и условий руслоформирования. Разобраны основные характеристики стока воды и наносов.

Наиболее выразительным показателем стока воды является руслоформи-рующий расход (Маккавеев, 1955) — количественная характеристика, учитывающая как водоносность, так и вариации стока, а также в многолетнем плане оказывающий наиболее существенное воздействие на русло.

Осадки (в юм числе неравномерность их выпадения и консервация в виде снежного покрова)

Температура воздуха

Ветер

Мерзлотные явления (наличие многолетне-мерзлых пород;сезонное промерзание)

Уклоны

и покрова) » ж

Сток воды

(в том числе годземныйсток)

Ледовые явления* \

Сток наносов

I___Основам^шргюры^уря^

Растительность в долине Склоновые и эрозионные (в русле и на пойме) процессы на водосборе и в долине реки

Условия руслоформирования

Общий характер рельефа (горный, равнинный, характер расчлененности)

Морфология долины (ширина и форма в плане; наличие поймы, террас; характер склонов)

Литология коренных пород

Крупность и состав аллювия

Рис. 1. Схема соотношения между факторами и условиями русловых процессов для рек центра Русской равнины в масштабе времени в первые десятки тысяч лет

Величина стока наносов связана со стоком воды. Обмен наносами между потоком и руслом регулируется транспортирующей способностью потока (RTp), численно равной расходу наносов (R), который поток в состоянии переносить при заданных гидравлических условиях. При RTp=R наблюдается сбалансированный обмен материалом в системе поток-русло. Как правило, R^R. При RTp<R происходит аккумуляция в русле, если RTp>R, происходит врезание.

Среди условий руслоформирования наиболее существенную роль играет геолого-геоморфологическое строение речных долин. Сток воды и наносов находятся в определенной зависимости от литологии коренных пород, крупности и состава аллювиальных отложений, уклонов дна долины, местных базисов эрозии, тектонических движений, морфологии долины, формируя условия, в которых возможно относительно свободное либо ограниченное развитие русловых деформаций (Чалов, 1979; Маккавеев, Чалов, 1986, Щукин, 1960).

Определенное воздействие на характер русловых процессов оказывают также условия развития многолетнемерзлых пород в долине и на водосборе, растительность, склоновые и эрозионные процессы на водосборе и склонах долины.

В главе разобраны основные классификации морфодинамических типов русла (Россинский, Кузьмин 1947; Маккавеев, 1949; Leopold, Wolman, 1957; Попов, 1965; Гришанин 1972; Schümm, 1977; Кондратьев и др., 1982; Маккавеев, Чалов, 1986; Чалов, 1997). В данной работе используется морфодинамиче-ская классификация русел МГУ, предложенная P.C. Чаловым (2004).

Одним из важных критериев формирования морфодинамического типа русла является соотношение между расходом воды Q и уклоном русла, либо дна долины I (Leopold, Wolman, 1957, Ромашин, 1968; Алабян, 1992); при этом Q выступает как фактор, а I - как условие руслоформирования. На построенных ^/-диаграммах точки, отвечающие разветвленным руслам, располагаются в верхней части диаграммы, а меандрирующие - в нижней. A.M. Алабян (1992),

комментируя подобное расположение точек, указывает, что чем выше и правее в поле диаграммы лежит точка, тем более мощному потоку она соответствует.

Кроме того, существуют зависимости (Великанов, 1955; Михайлов, 1971, 1982; Маккавеев, 1955; Завадский, Чалов, 2000; Сидорчук, 2000) между характеристиками потока и размерами русел (шириной русла, шагом, радиусом и стрелой прогиба излучины). Подобные соотношения имеют большое палеогеографическое значение, поскольку по характеристикам древнего руслового рельефа можно оценить характеристики потока, который его сформировал.

Следствием взаимодействия факторов и условий руслоформирования являются направленные русловые деформации. Одним из основных проявлений горизонтальных русловых деформаций является формирование различных типов поймы (Шанцер, 1951; Маккавеев, 1955; Попов, 1965; Чалов, 1970; Чернов, 1983). Строение поймы несет информацию о русловЪй морфодинамике в геологическом прошлом. Сегментно-гривистые поймы свидетельствуют о развитии здесь процесса меандрирования, ложбинно-островные - о формировании русел, разветвленных на рукава, озерно-старичные поймы говорят о меандрировании русел в условиях сравнительно небольшого стока наносов. Не всегда строение пойм соответствует современной русловой морфодинамике. Например, на пойме реки с разветвленным руслом можно обнаружить сегментно-гривистые участки. Это унаследованные поймы, которые были сформированы древним речным потоком, который развивался в иных природных условиях.

Глава 2. Реакция речных русел на ландшафтно-климатические изменения: изученность и современное состояние проблемы.

В данной главе проведен обзор работ, посвященных изучению характера русловых деформаций и их проявлений в разные временные интервалы. Исследования показывают (Vandenberghe, 1995, Kalicki, 1991, Starkel, 1991, 1995, 1996, Florek, 1996, Rose, 1995, Kaase et al, 2000, Kalicki, Zernickaya, 1995, Сидорчук и др., 2000, Панин и др., 2001, Чалов и др., 2004), что характер русловых дефор-

маций в голоцене на реках Европы претерпевал существенные изменения. Ме-андрирующие в настоящее время реки по особенностям трансформации русел в голоцене можно разделить на две группы: 1) реки, которые в голоцене изменяли свой морфодинамический тип от меандрирующего к разветвленному и обратно; 2) реки, у которых в течение голоцена сохранялся извилистый морфодинамический тип русла. При этом параметры излучин могли существенно изменяться (Чалов и др., 2004). Наиболее распространена вторая схема развития русловых деформаций в голоцене.

Глава 3. Методика палеоруслового анализа.

Изучение русловых деформаций в прошлом и оценка определяющих их природных условий осуществляется посредством палеоруслового анализа (Чалов, 1996). Набор используемых в данной работе методов палеоруслового анализа можно разделить на три группы: 1) методы морфологического анализа палеоруслового рельефа; 2) анализ геологического строения поймы (в том числе вещественный анализ строения пойменных отложений); 3) методы определения возраста поймы и ее элементов.

1. Изучение морфологии и взаимного расположения различных элементов пойменного рельефа, позволяет разделить пойму на разновозрастные фрагменты. Связь пойменного рельефа с характером русловых деформаций позволяет установить тип русла, развитие которого привело к формированию данного участка поймы. Морфология поймы изучалась в ходе полевых наблюдений, по аэрофото- и космическим снимкам (с разрешением 3-30 м/пиксел), крупномасштабным топокартам (1:25000) и топопланам (1:5000). Для ключевого участка поймы в среднем течении р. Протвы использовалась специальная цифровая карта с сечением рельефа 0,25 м (Панин, Гельман, 1997).

2. Данные о геологическом строении поймы позволяют дополнить сведения, полученные при морфологическом анализе. Его изучение велось по береговым обнажениям, при помощи шурфовки и бурения. Фациальная принадлежность

осадка интерпретировалась на основании вещественного состава отложений и условия залегания (гипсометрическое положение, форма геологических тел и их место в системе древних русловых форм). Положение кровли руслового аллювия позволяет оценить относительное превышение различных элементов па-леорусел по отношению друг к другу и к современному руслу. Таким путем можно восстанавливать вертикальные русловые деформации. При этом необходимо сравнивать аналогичные морфологические элементы дна русла, поскольку исходный русловой рельеф обладает значительной расчлененностью. 3. Под возрастом поймы понимается время формирования первичного пойменного рельефа, который образуется в процессе деформаций речного русла. Различия в типе первичного руслового рельефа на разных участках единого пойменного массива служат признаком разновозрастности этих участков. Наиболее надежное основание для определения относительного возраста дает расположение палеорусел друг относительно друга. Как правило, на пойме всегда можно найти участки, где более молодые палеорусла подрезают более древние. Абсолютная хронология осадконакопления изучалась с помощью радиоуглеродного метода. При интерпретации дат учитывались характеристики датируемого материала, контролировалось соответствие датировок представлениям об относительном возрасте соответствующих пойменных массивов и пачек аллювия, полученные при анализе морфологии и геологического строения поймы.

Глава 4. Деформации русла среднего течения р. Протвы в голоцене Река Протва - левый приток р. Оки. В среднем течении Протва имеет следующие гидрологические характеристики (табл.1).

Таблица 1.

Гидрологические характеристики р. Протвы в среднем течении

Площадь во-досбор^км2 0.ср год л?/с 40,сртах м3/с Тип водного режима Ширина русла, м Средний уклон, 7«,

1450 8 250 Восточно-европейский: 2/3 стока - половодье, 1/4 - летне-осенний период 25-30 0,45

Отложения современной долинной сети вложены в поверхность ледниковых образований и имеют поздне- и послемосковский возраст (Рычагов, 2003). В долине р. Протвы развиты три надпойменные террасы и пойма. Днище долины имеет в плане четковидное строение, связанное с неоднородностью размываемых пород: сужения долины приурочены к выходам скальных среднекаменно-угольных пород; расширен^ располагаются в местах пересечения современными долинами древних эрозионных врезов, заполненных рыхлыми осадками. Руслообразующий аллювий представлен преимущественно песчано-гравийно-галечным материалом, транспорт которого отмечается лишь на пике половодья. В остальную часть года русло Протвы практически не деформируется.

Высокая устойчивость русла в верхнем и среднем течении Протвы обусловливает развитие неразветвленных (60-70%) типов русла даже на широкопойменных участках долины. Около 25% длины русла Протвы представлено вынужденными и адаптированными излучинами. Участки свободного меандриро-вания занимают около 5% от общей длины Протвы в верхнем и среднем течении. Разветвленный тип русла распространен в среднем и нижнем течении Протвы незначительно.

Днище долины в районе Сатинского ключевого участка представлено (рис. 2) фрагментами осташковской террасы и разновозрастными пойменными поверхностями различного уровня (высокая, средняя и низкая). Около 80% днища представлено гипсометрически единой поверхностью высокой поймы, разделенной современным руслом на три крупных сегмента . Палеорусловой анализ ее строения показал, что отдельные фрагменты формировались в разное время в разных условиях руслоформирования. Фрагменты различаются преимущественно по степени выраженности первичного руслового рельефа, взаиморасположению его элементов и положению кровли русловой фации аллювия. В процессе исследований было выделено три генерации поймы.

о. Дурной

'//Нч

/ I \\\ Рьпкшвекое ^

Масштаб: О 100 300 м

Разновозрастные аллювиальные

Поздневалдайские (20-15 тыс л н ).6-12м над урезом (надпойменная террасе) созданные разветвленный руслом Поэнеладниковыв(15 10(11) тысл н ). 4-5м над урезом поверхность (первая генерация "высокой* поймы)

] Раннеголоценоеые (10(11)-8,0 тыс л н У. 4-5 м } над урезом (вторая генерация "высокой поймы)

сформированные меандрирукяцмм руслом 2 Среднеголоценоеые (8,0-6,0(5.5) тыс л н ), 4-5 м ] над урезом (третья генерация •высокой" поймы) ' сформированные разветвленным руслом

1 Поэднеголоценовые(6,0(5.б)-1 тыс пн).2-3м | над урезом (уровень 'срвдней'поймы), сформированные разветвленным руслом

I Поверхность 'низкой* поймы (1-Ю тыс л н )

Условные обозначения:

Формы первичного руслового рельефа:

Палеорусла Гривы

Древние побочни и осербдки Современное русло

Прочие флювиальные формы:

Прирусловые валы Эрозионные ложбины ив пойме ^ Русла малых водотоков и тальвеги

малых эрозионных форм

'И4

Цокольные поймы и бечевники

Склоны поэдивллейстоценовых террас и коренные склоны долины

8230190 Радиоуглеродные датировки,

характеризующие возраст поймы

Рис. 2. Геоморфологическая схема днища долины р. Протвы в районе Сатинского ключевого участка

Первая генерация. В морфологии поймы отсутствует первичный русловой рельеф. В геологическом разрезе вскрывается маломощный пойменный аллювий, перекрывающий 3-5 метровую песчаную толщу побочневой фации аллювия. В разрезе побочневого аллювия вскрыта древняя криогенная структура (земляная жила). Этот участок высокой поймы сформировался в доголоценовое время, но позднее осташковской террасы, — в позднеледниковье.

Следы русловой морфодинамики позднеледникового времени сохранились на р. Протве ниже по течению в черте г. Боровска. Здесь в рельефе выражена крупная палеоизлучина. Шаг излучины, ширина русла в несколько раз превышают размеры, характерные современного русла. Абсолютный возраст данной формы составляет более 13 тыс. лет.

Вторая генерация. В современном пойменном рельефе сохранились древние русловые формы и циркообразные выемки в уступах террас. Палеорусло формирует излучины, хотя встречаются отдельные разветвления. Размеры палеору-

сел практически не отличаются от размеров современного русла. Время отмирания древних русел: 9,6-7,8 тыс. л.н. Кровля русловой фации аллювия располагается приблизительно на уровне современного уреза Протвы.

Третья генерация занимает большую часть высокой поймы. Старичные ложбины хорошо оформлены, четко выражены контуры древних побочней и крупных островов. Размеры узлов разветвления существенно превышают размеры современного русла. Возраст палеорусел - 6-7.9 тыс. л.н. Кровля русловой фации располагается ниже современного уреза на 1,5-2 м.

Средняя пойма отделена от высокой четко выраженным уступом, встречается преимущественно фрагментами. Наиболее крупный массив имеет ширину 100-120 м. Здесь хорошо сохранился первичный русловой рельеф: древние острова вытянутой формы, достигающие высоты 3,5-3,8 м над урезом, разделенные ложбинами - древними рукавами шириной 15-20 м. Характерно высокое положение (до 1-1,5 м над урезом) кровли пристрежневой подфации руслового

аллювия. Датировки из русловой фации аллювия находятся в интервале 6,2-1,2

ТЫС.Л.Н.

В верхней части урочища Барский Луг массив средней поймы представляет собой вытянутый вдоль современного русла сегмент шириной 50-70 м. Он несогласно сечет палеорусла, расположенные на высокой пойме. Уступ высокой поймы имеет здесь в плане цир-кообразную форму с большим радиусом кривизны. Кровля пристрежневой фации руслового аллювия опускается ниже современного уреза на 3-3,5 м. В основании выраженного в современном рельефе побочня, располагается прослой, представляющий собой переслаивание крупного растительного детрита (отдельные стволы деревьев, ветки; величина обломков до 20-30 см) с песком и глиной. Возраст органики из данного прослоя составил 5330±40 (ГИН-12374).

Генерация низкой поймы связана с функционированием современного русла. Кровля грубообломочного руслового аллювия поднимается здесь на 0,5 м над меженным урезом. Развитие каждой возрастной генерации поймы соответствует определенному этапу развития днища долины (рис. 3): 15-10 тысл.н. В условиях высокого стока, когда в районе г. Боровска происходило формирование крупных излучин, река в районе Сатано могла разветвлять-

РВ во

Излучины

Трансформация типов русла Сложные разветвления

Перестройка Излучины русловой системы

| ^"Простые разветвления J

Прямолинейные участки с одиночными разветвлениями

Схема вертикальных деформаций русла Протвы в голоцене (с использованием данных A.B. Панина, 2001)

Схема изменения водоносности (с использованием данных A.B. Панина, 2001)

Рис. 3. Морфодинамика русла Протвы в голоцене.

ся на рукава. Блуждание русла по днищу долины не имело широкой амплитуды (меандрирование способствует более интенсивным горизонтальным деформациям), больших массивов поймы сформировано не было. 10-8 тыс.л.н. Переход к голоцену характеризовался существенным уменьшением морфометрических параметров русла. Размеры меандрирующего русла приблизительно соответствовали размерам современного русла, то есть водоносность реки в этот период времени была близка к современной. Меандрирование происходило на фоне небольшого направленного врезания. 8-6(5,5) тыс-л.н. К началу атлантического периода голоцена произошло преобразование русла из преимущественно меандрирующего в сложноразветвленное (формирование третьей генерации поймы). Судя по размерам рукавов (ширина отдельных рукавов - 80-100 метров) и древних островов (ширина 50-70 м, длина 150-200 м) река была более многоводной, по сравнению с современным ее состоянием. Амплитуда горизонтальных русловых деформаций значительно превышала современную, местами дно долины было несколько расширено за счет подмыва коренных берегов. В начале данного периода произошло врезание (до 2 метров). Большую же часть этапа русло находилось в стабильном положении. Однако в конце этапа (не позднее 5,3 тыс. л.н.) произошла перестройка русловой системы в верхней части массива Барский Луг: общее юго-западно - северо-восточное направление течения здесь сменилось субмеридиональным. В уступе высокой поймы была вымыта циркообразная выемка с большим радиусом кривизны. Русло врезалось еще на 2 м.

5,5(6,0) -1,0 тыс-л.н. Тенденция к разветвлению на рукава сохранилась, однако ширина отдельных рукавов стала меньше размеров современного русла. Ширина пояса горизонтальных миграций уменьшилась до 30-50 м, местами до 120 м. Русло заняло стабильное положение, близкое к современному. Происходило накопление преимущественно побочневой фации руслового аллювия, - потоку

не хватало мощности для транспортировки грубообломочного материала. Общая величина аккумуляции за 5 тысяч лет составила 4-5 м.

В течение данного периода происходило накопление основной части пойменного аллювия. Горизонты погребенных почв в толще пойменного аллювия свидетельствуют о том, что пойма практически не затапливалась 3,3 и 1,5 тыс. лет назад. A.B. Панин (2001) отмечает также этапы относительно мощных половодий, которые происходили 4,5-5,5 и 3-3,3 тыс. л.н. С данными этапами он соотносит время выброса песчаного материала на поверхность высокой поймы, а также образование некоторых русловых форм (побочней, осередков). 1-0 тыс.л.н. Поток концентрируется в едином русле и занимает современное положение. Ширина русла увеличивается, что свидетельствует об увеличении водоносности. Локально активизируются процессы меандрирования. Формируются осередки, образующие при зарастании пойменные массивы (современная низкая пойма). Размеры современных узлов разветвления превышают размеры узлов разветвления предыдущего этапа и уступают размерам разветвлений периода 8-6 тыс. л.н. Горизонтальные русловые деформации незначительны и проявляются локально в местах развития свободных излучин. Преобладает грядовое перемещение материала. Последнюю тысячу лет русло опять находилось в состоянии врезания, которое к настоящему времени достигло 2 метров.

Глава 5. Голоценовые русловые деформации в среднем течении р. Сейма Река Сейм - левый приток Десны. Основные гидрологические характеристики приведены в табл. 2

Таблица 2.

Площадь водосбора.™2 Qcp год м3/с Qcp тах м3'с Тип водного режима Ширина русла, м Средний уклон, %0

7460 27.1 658 Восточно-европейский 2/3 стока - половодье, 1/4 - летне-осенний период 50-60 0,25

На участке р. Сейма между городами Курском и Курчатовым его долина имеет широтное простирание. Ширина поймы здесь 3-5 км. Наиболее детально геологическое строение поймы и террас было изучено в районе д. Малютино (в 5 км к востоку от г. Курчатова).

12-метровая надпойменная терраса располагается вдоль левого берега. Ширина ее достигает 0,3-1,5 км. Местами терраса подрезается современным руслом. На таких участках в ее уступе имеются циркообразные выемки с радиусами кривизны, близкими к средним радиусам кривизны излучин современного русла. Терраса сложена песком с горизонтальной, местами волнистой слоистостью. В ней отмечены морозобойные трещины, которые несогласно секут ритмично слоистую песчаную толщу. Формирование 12-метровой надпойменной террасы, относится ко времени максимума валдайской ледниковой эпохи (УеНсЫсо, ШЬсЬепко, 2000; СЬера^а, 2000).

6-метровая надпойменная терраса встречается небольшими участками шириной 100-150 метров. Она сочленяется с поймой отчетливым уступом высотой до 1-1,5 метров. Поверхность террасы плоская, субгоризонтальная. Отложения террасы представлены 2 основными пачками: нижняя пачка идентична по своему строению аллювию 12-метровой террасы, в ее кровле развит почвенный горизонт, имеющий возраст 12,5 тыс. лет; верхняя — представлена тяжелыми суглинками с линзами хорошо сортированного песка (по-видимому, пойменный аллювий). В структуре нижней пачки в районе погребенного контакта б-метровой террасы с пойменной толщей отчетливо выражены следы гравитационных движений, представленные микросбросами.

Ширина поймы на исследуемом участке колеблется от 1,5-2 до 5 км. Высота ее достигает 5 м над меженным урезом. Первичный русловой рельеф здесь имеет хорошую сохранность. Современное русло Сейма меандрирует: шаг излучин - 150-250 м, стрела прогиба - 100-200 м. Размеры палеомеандров приблизительно соответствуют размерам излучин современного русла.

Профиль но склону 12-метровои тсррасы по линии 1 -1а

Условные обозначения-Щ ! 1ойма

I I ! 2-метровая терраса

1 | 6-метровая терраса

Ш Участок распространения верхней гички отложении

Современное русло Палеорусла ( Гривы

4 * Положение чрошонной ступени 1 » уступе 12 м террасы

СуУз Пойменные а) о(сра: б) чапалины Побочни

Положение разреюв Линии профилей

Рис. 4, Геоморфологическая схема днища долины р. Сейм в районе д. Малютино

Характерной особенностью пойменного рельефа является наличие здесь фрагментов брошенных меандрирующих русел длиной до 8-10 км. На участке между Курском и Курчатовым насчитывается три таких палеорусла. Возраст материала из основания их старинного заполнения составляет 4-4,1 тыс. лет.

В районе д. Малютино одно из палеорусел подмывало 12-метровую надпойменную террасу, в результате в уступе террасы наблюдается циркообразная выемка с радиусом кривизны приблизительно равным радиусу кривизны впи-

санной в это выемку излучины. Возраст руслового аллювия данной па-леоизлучины составляет 2170±70 (ГИН-12408) лет. Основание старич-ного заполнения другого палеорусла, которое подмывало склон 12-метровой террасы, имеет возраст 5800±100 л.н. (К1-11559).

Отсутствие в рельефе поймы следов русловых разветвлений, указывает на то, что в голоцене развивалось меандрирующее русло. При этом размеры излучин в голоцене существенно не менялись. В позднеледниковое время, когда сформировалась поверхность 6-метровой террасы, меженный уровень воды в Сейме был ниже современного, на что указывают гравитационные текстуры в теле террасы.

В первой половине голоцена в русле происходила направленная аккумуляция. Ее общая величина составила не менее 2 м. На это указывает повышение отметок дна датированных палеорусел (5,8 и 4 тыс.л.н.). Около 4 тыс.л.н. произошло крупное спрямление русловой системы, направленная аккумуляция сменилась врезанием, которое продолжалось всю вторую половину голоцена и составило приблизительно 1,5-2 м. Около 2,1 тыс. л.н. произошло увеличение высоты половодий, что зафиксировано формированием эрозионной ступени на склоне 12-метровой террасы на уровне 7-8 м. над современным урезом.

РВ ВО | АТ | вВ |

Русловая морфодинамика Формирование крупных Формирование эрози-спрялшений русл^ онныхвырезов 1г\ /г\ (г\

Л \jr\jr\j \/ Излучины

■2 м Схема вертикальных деформаций русла Сейма в голоцене

0 _— Современный урез ' ' —__

■3:

Характеристика высоты половодий

V а 3 л Уровень современных шаовоЛий 1 / X

\ в

Рис. 5. Морфодинамика русла р.Сейма в голоцене.

Глава 6. Закономерности русловой морфодинамики рек центра Русской

равнины в голоцене

Анализируя полученный материал, можно выделить те условия

руслоформирования, которые непосредственно влияли на характер русловой морфодинамики рек центра Русской равнины в голоцене. Наибольшее влияние оказали изменения величины и режима выпадения атмосферных осадков, крупность руслообразующего аллювия и морфология дна долины реки.

Последние два условия за голоцен практически не менялись и выступали фоном для воздействия на характер русловых деформаций динамично изменяющегося гидрологического режима, связанного с изменением количества и режима атмосферных осадков. Литология коренных пород и древних аллювиальных отложений, крупность руслообразующего аллювия являются следствием длительного развития водосбора и долины реки в течение всего четвертичного периода или даже за более длительное время.

Морфология

Литология коренных пород и крупность руслообразующего аллювия

Годовая сумма выпадения осадков, консервация осадков в виде снежного покрова

Характер русловых деформаций в предшествующем голоцену этапе развития долины

Морфология дна долины

~~2Т

Растительность на водосборе и в днище долины

V V

Морфодинамика русел рек

(изменение морфодииамического типа русла, направленность вертикальных и горизонтальных русловых деформаций)

дна долины к началу голоцена на реках центра Русской равнины во мно-гом

зависела от

поздневалдайской

Рис. 5. Условия руслоформирования, оказавшие влияние на мор-фодинамику русел рек центра Русской равнины в голоцене

истории развития долины. На реках, где вследствие

формирования крупных излучин произошло расширение дна долины, сценарий развития русловой морфодинамики в голоцене мог быть близок к истории среднего течения Сейма. Там, где существенного расширения дна долины не

произошло (например, вследствие присутствия в долине реки трудноразмываемых коренных пород), сценарий развития русловых деформаций мог быть похож на историю русла реки Протвы.

Используя закономерности, полученные при изучении руслоформирова-ния на реках Протва и Сейм, была проведена типизация рек центра Русской равнины по характеру изменений руслового режима в голоцене и составлена соответствующая карта.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ (ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ)

1. Впервые для центральной России на примере ключевых объектов (среднее течение рек Сейма и Протвы) произведена реконструкция истории русловых деформаций в геологическом масштабе времени и на этой основе выявлено два типа рек по характеру изменений руслового режима в голоцене: реки, изменявшие морфодинамический тип и морфометрические параметры русла в голоцене, и реки, сохранявшие тип и морфометрию русла неизменными. 1а. На реке Протве было выделено пять этапов русловой морфодинамики. Меандрирование было характерно для раннего и позднего голоцена, средний голоцен характеризовался руслом, разветвленным на рукава. Меандрирование происходило на фоне направленного врезания; формирование разветвленного русла - при стабильном положении и аккумуляции.

16. На реке Сейме русловые деформации заключались в развитии и отшну-ровывании индивидуальных излучин и в эпизодических спрямлениях многокилометровых отрезков русла при крупных эрозионных прорывах. Амплитуда направленных вертикальных деформаций была меньше, чем на Протве; амплитуда и интенсивность горизонтальных деформаций - выше.

2. Выявлены механизмы реакции руслового режима рек на ландшафтно-климатические изменения в зависимости от геолого-геоморфологического строения долины и устойчивости русла, определяемой крупностью руслового аллювия.

2а. При значительной ширине поймы (порядка 100 ширин русла) во время половодья значительная часть силы потока расходуется на растекание воды по пойме. Тип русла контролируется преимущественно средним интервалом руслоформирующих расходов, который может оставаться неизменным при изменениях максимальных расходов. Поэтому тип русловых деформаций, морфодинамический тип русла и его морфометрические параметры могут не реагировать на изменения мощности половодий.

26. На реках с относительно неширокой поймой (первые десятки ширин русла) при крупнообомочном составе руслообразующего аллювия основные переформирования русла происходят при пиковых расходах. Поэтому изменение мощности половодий приводит к изменениям морфодинамического типа русла. При этом большую роль играет четковидность дна долины и свящан-ные с ней подпорные явления: чем выше водоносность, тем мощнее русловая аккумуляция в условиях подпора, тем сложнее узлы разветвления.

3. Проведен анализ факторов и условий, определяющих морфодинамику речных русел в тысячелетнем масштабе времени. Ведущим фактором в обстановке центра Русской равнины является климатически обусловленное изменение стока и расходов воды в многоводные фазы водного режима (весеннее половодье). Основными условиями, определяющими различия реакции речных русел на ландшафтно-климатические изменения, являются геоморфологическое строение дна долины (относительная ширина и высота поймы) и крупность руслообразующих наносов.

4. Впервые произведена типизация средних и крупных рек центра Русской равнины по характеру изменений руслового режима в голоцене и составлена соответствующая карта. Выделены:

4а. Реки с "протвинским" сценарием развития русловой морфодинамики в голоцене: верхняя и средняя Москва, Зуша, Проня, Упа, Верхняя Ока, Сосна, Красивая Меча, Остер, Сож.

46. Реки с "сеймским" сценарием развития: Псел, Хопер, Ворона, Воронеж, Мокша, нижнее течение рек Протвы и Москвы, Жиздра, Тёша. 4в. Реки с иным сценарием развития русловых деформаций, в данной работе не исследованным: средняя и нижняя Ока, Десна, Угра, Дон, Клязьма и некоторые другие.

Основные результаты изложены в статье, депонированной редакцией журнала, который рекомендован ВАК:

1. Голоценовая морфодинамика русел в разных условиях руслоформирования//Вестник МГУ Серия 5. География. 2005. 11 е., шт. бибя. 16. -Рус,- Деп. в ВИНИТИ 01.08.2005, № 1114-В2005

Кроме того, результаты опубликованы в следующих работах:

2. Геолого-геоморфологическое строение и история развития долины среднего течения Хопра в позднеледниковье и голоцене/Динамика потоков и эрозионно-аккумулятивные процессы. Сборник работ молодых ученых. М.: Географический факультет МГУ. 2000. С. 32-38

3. Русловые деформации среднего течения р. Протвы в позднеледниковье и голоцене/Динамика овражно-балочных форм и русловые процессы. Сборник работ молодых ученых. М.: Географический факультет МГУ. 2002. С. 47-52

4. Схема развития русловых деформаций на реках центра Русской равнины в позднеледниковье и голоцене//Эрозионные, русловые процессы и проблемы гидроэкологии. Сборник работ молодых ученых. М.: Географический факультет МГУ. 2004. С. 58-64

5. Развитие рек верховьев волжского бассейна после максимума валдайского оледенения (на примере р. Протвы)//Экология антропогена и современности: природа и человек. Сборник научных докладов, представленных на международную конференцию (Волгоград-Астрахань-Волгоград, 24-27 сентября 2004 г). СПб. Гуманистика. 2004. С. 114-119.

6. Макроизлучины рек бассейна Оки/Сборник тезисов докладов по материалам Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам - Ломоносов-99. Секция «География». М. 1999. С. 25

7. История развития долины р. Хопер в позднеледниковье и голоцене/ Сборник тезисов докладов по материалам Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам - Ломоносов-2000. Секция «География». М. 2000. С. 22.

8 История развития долины среднего течения реки Хопер за последние 15000 лет/ Труды Всероссийской конференции "Геоморфология на рубеже XXI века" (IV Щукинские чтения). . М.: Географический факультет МГУ. 2000. С. 582-585.

9 Гигантские поздневалдайские палеорусла в долине р Xonep//XV Пленарное межвузовское совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Волгоград 2000. С.142-143 (в соавторстве с А.В. Паниным, А.Ю. Сидорчуком, С.В. Баслеровым, Е.Д. Шеремецкой).

10. Abrupt river regime changes at the Pleistocene-Holocene transition in the South of the East-European Plain// Hydrological consequences of global climate changes geologic and historic analogs of future conditioas. Jointly with symposium on glaciation and reorganization of Asia's Network of Drainage. Moscow. 2000. PP. 49-52. (в соавторстве с А.В. Паниным, А.Ю. Сидорчуком, С.В. Баслеровым, O.K. Борисовой, Н Н Ковалюхом, Е Д. Шеремецкой)

11. Свидетельства мощного стока в поздневалдайское время на примере долин рек Верхнего Поочья (на основании анализа их морфологии и геологического строения)/Материалы IX научной конференции «Вопросы археологии, истории, культуры и природы Верхнего Поочья». Калуга. 2001. С. 45-50

12 Следы экстремальных гидрологических событий и русловые деформации р. Сейма (участок Курск-Курчатов) в голоцене//Восемнадцатое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов (г. Курск, 2830 октября 2003 г.). Доклады и краткие сообщения. Курск. 2003. С 94-95 (в соавторстве с А.В. Паниным)

13 Следы мощного речного стока в речных долинах Западной Сибири и Русской равни-ны//Рельефообразующие процессы: теория, практика, методы исследования: Материалы XXVIII Пленума Геоморфологической комиссии РАН. Новосибирск, ИГ СО РАН, 20-24 сентября 2004 года. Новосибирск, 2004. С. 217-219. (в соавторстве с А.В. Паниным, А.Ю. Сидорчуком)

14 Fluvial development in Central Russia in the Late Glacial and the Holocene//Geomorphology in regions of environmental contrasts. 6th International Conference on Geomorphology/ September 7-11, 2005. Zaragoza (Spain). Abstracts Volume. University of Zaragoza. P.100. (в соавторстве с Паниным А.В., Сидорчуком А.Ю., Борисовой O.K.)

\ I

[

Принято к исполнению 27/10/2005 Заказ № 1181

Исполнено 28/10/2005 Тираж-100 экз.

ООО «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 Москва, Варшавское ш., 36 (095) 975-78-56 (095) 747-64-70 www.autoreferat.ru.

»21129

РЫБ Русский фонд I-

2006-4

22574 !

)

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Власов, Максим Владимирович

Введение.

Глава 1. Морфодинамика русел равнинных рек и ее связь с факторами русловых процессов.

1.1 Обзор факторов руслоформирования.

1.1.1. Сток воды и водный режим рек, их изменения во времени.

1.1.2. Сток наносов и состав аллювия.

1.1.3. Ледовые явления.

1.2. Условия руслоформирования.

1.2.1. Свободное и вынужденное развитие русловых деформаций.

1.2.2. Влияние многолетнемерзлых грунтов на характер русловых переформи- 23 рований.

1.2.3. Влияние растительности на характер русловых деформаций.

1.2.4. Склоновые и эрозионные процессы на склонах долины и на водосборе.

1.3. Типы русел равнинных рек.

1.3.1. Подходы к классификации речных русел. Морфодинамическая класси-фикция.

1.3.2. Критерии формирования разных морфодинамических типов русел.

1.3.3. Гидролого-морфологические характеристики речных русел.

1.4. Виды русловых деформаций и условия их протекания.

1.4.1. Проявление русловых деформаций в разных масштабах времени.

1.4.2. Горизонтальные русловые деформации и формирование поймы.

1.4.3. Вертикальные русловые деформации и трансформация продольных профилей рек.

2.1. Историческое и палеорусловедение.

2.2. Поведение рек в ледниково-межледниковых циклах: существующие модели.

2.3. Русловые деформации в голоцене (на примере рек умеренного пояса Европы).

2.4. Реки центра Русской равнины как объекты палеоруслового анализа.

Глава 3. Методика палеоруслового анализа.

3.1. Морфологический анализ палеоруслового рельефа.

3.1.1. Рельеф поймы как индикатор русловых деформаций в прошлом.

3.1.2. Морфология склонов речных долин.

3.1.3. Исходные материалы для морфологического анализа.

3.2. Анализ геологического строения поймы.

3.3. Определение возраста поймы и ее элементов.

3.4. Определение направленности вертикальных русловых деформаций.

Глава 4. Голоценовые русловые деформации в среднем течении р. Протвы.

4.1. Общая характеристика бассейна р. Протвы и ее русла.

4.1.1. Геолого-геоморфологическая характеристика бассейна р. Протвы и ее долины.

4.1.2. Ландшафтно-климатическая характеристика бассейна Протвы.

4.1.3. Гидрологическая характеристика р. Протвы.

4.1.4. Морфодинамические типы русла р.Протвы.

4.2. Результаты исследования Сатинского ключевого участка.

4.2.1. Общее строение долины.

4.2.2. Морфологически однородные участки поймы.

4.3. Русловые переформирования р.Протвы в голоцене в связи с изменением ланд-шафтно-климатической обстановки.

4.3.1. Изменения ландшафтно-климатической обстановки в голоцене.

4.3.2. Этапы трансформации морфодинамического типа русла.

4.3.3. Вертикачьные русловые деформации.

Глава 5. Голоценовые русловые деформации в среднем течении р. Сейм.

5.1. Общая характеристика бассейна р.Сейма и ее русла.

5.1.1. Геолого-геоморфологическая и ландшафтно-климатическая характеристика бассейна.

5.1.2. Строение долины р.Сейма.

5.1.3. Гидрологическая характеристика р.Сейма.

5.2. Геолого-геоморфологическая характеристика долины и морфология русла р. Сейма между гг. Курском и Курчатовым.

5.3. Развитие русловых деформаций на р. Сейме в связи с изменениями ландшафт-но-климатических условий.

5.3.1. Изменение ландшафтно-климатической обстановки в голоцене.

5.3.2. Этапы русловой морфодинамики.

Глава 6. Голоценовая морфодинамика русел в разных условиях руслоформи-рования.

6.1. Основные этапы развития русел рек центра Русской равнины в голоцене.

6.2. Характеристика условий руслоформирования в бассейнах изучаемых объектов.

6.3. Связь условий руслоформирования с характером русловых деформаций рек центра Русской равнины в голоцене.

6.4. Влияние вертикальных русловых деформаций на характер морфодинамики русел рек центра Русской равнины в голоцене.

6.5. Распространение основных сценариев развития русловых деформаций в голоцене на реках центра Русской равнины.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Морфодинамика русел рек центра Русской равнины в голоцене"

Мы всего лишь должны, следуя за тем, что наблюдаем в настоящее время, распространить наши выводы на предмет прошлого, и тогда мы поймем многое из того, что при более ограниченном подходе кажется необыкновенным и не находит разумного объяснения.

Дж. Гёттон

Актуальность темы. Закономерности проявления русловых процессов не всегда удается объяснить, используя данные современных наблюдений. Часто русловой режим рек в той или иной степени унаследован от прошлых эпох, когда русла формировались в других условиях - геоморфологических, ландшафтно-климатических, гидрологических. Поэтому для более полного понимания современного поведения русла и для прогноза на будущее необходимо представлять ход развития речного русла в недавнем геологическом прошлом. Кроме того, реконструкция истории русловых деформаций будет способствовать лучшему пониманию современной морфологии дна речных долин.

Исследования прошлого речных русел представляют также палеогеографический интерес. Морфометрические характеристики и морфодинамический тип русла связаны с величинами руслоформирующих расходов воды (Маккавеев, 1955). Базирующиеся на параметрах палеорусел реконструкции режима и объема стока рек в прошлом позволяют уточнить представления об изменениях климата, полученные другими методами (Панин, 2001).

Цель настоящего исследования - выявить изменения руслового режима рек центральной части Русской равнины в голоцене, механизм этих изменений, их связь с условиями руслоформирования, различия в трансформации руслового режима на реках в разных геолого-геоморфологических условиях.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

1. На основании литературных данных проанализировать характер влияния на русловые процессы основных факторов руслоформирования, поведение русел в различных условиях руслоформирования для эпохи инструментальных наблюдений за русловыми процессами, обобщить методы и систематизировать результаты реконструкции русловых деформаций в геологическом прошлом, полученные другими исследователями.

2. Провести детальное полевое геолого-геоморфологическое изучение ключевых участков речных долин, выделить морфологические комплексы пойменного рельефа, определить абсолютный и геологический возраст пойменного аллювия и элементов пойменного рельефа, составить геоморфологические карты ключевых участков.

3. На основании полученного полевого материала, а также анализа крупномасштабных топографических карт, космических и аэрофотоснимков произвести выделение основных этапов руслоформирования, определить вид и направленность русловых деформаций, на качественном уровне охарактеризовать водный режим и величину водоносности реки на каждом этапе.

4. Провести сравнительный анализ реконструированной истории ключевых объектов и на этой основе оценить влияние отдельных факторов на процессы руслоформирования, выявить те условия, при которых можно ожидать развитие определенного типа русловых деформаций

5. Проанализировать пространственное распространение факторов, оказавших ведущее влияние на историю ключевых участков, и та этой основе типизировать средние и крупные реки центра Русской равнины по характеру изменений руслового режима в голоцене.

Объекты и состав исследований. В соответствии с задачами исследования были выбра-• ны ключевые объекты в двух районах центральной части Русской равнины. Для изучения механизмов перестройки руслового режима интерес представляют реки, различающиеся по характеру изменений русловых деформаций в голоцене, но для бассейнов которых можно предполагать сходную динамику ландшафтно-климатических условий.

Первый ключевой участок располагается в среднем течении р. Протвы в пределах Сатинского учебно-научного полигона МГУ (Калужская область). Второй участок располагается в среднем течении р. Сейма между городами Курск и Курчатов (Курская область). Бассейн Протвы располагается на юге лесной зоны в краевой зоне московской стадии последнего среднеплейстоценового оледенения. Бассейн Сейма располагается в пределах лесостепной зоны, на южном скате Среднерусской возвышенности, во внеледнико-вой области (верхнее и среднее течение).

На выбранных участках было проведено полевое изучение геолого-геоморфологического строения поймы и низких террас посредством ручного бурения и шурфовки. Кроме того, строение и взаимное расположение древнего руслового рельефа изучалось с помощью крупномасштабных топографических карт (масштаб от 1:5000 до 1:25000), а также цифровых гипсометрических карт, созданных фотограмметрическим способом для подробного изучения пойменного рельефа. Применялись также космические и аэрофотоснимки высокого разрешения. Абсолютные датировки возраста аллювия проводились радиоуглеродным методом в специализированных лабораториях в Институте геохимии окружающей среды НАН Украины (г.Киев) и в Геологическом Институте РАН (г.Москва).

Исследования проводились с 1998 по 2003 гг. в экспедициях географического факультета МГУ по проектам РФФИ 97-05-64708 (руководитель д.г.н.А.Ю.Сидорчук), 0005-64514 (руководитель к.г.н.А.В.Панин), 03-05-64021 64514 (руководитель к.г.н.А.В.Панин), а также в зимних экспедициях научного студенческого общества кафедры геоморфологии и палеогеографии географического факультета МГУ.

Научная новизна:

2. Произведена оценка условий руслоформирования, которые оказывали определяющее воздействие на морфодинамику русел рек центра Русской равнины в голоцене.

3. Выявлены различия голоценовых русловых деформаций и их динамики на реках со сходными изменениями ландшафтно-климатических условий в зависимости от геолого-геоморфологического строения долины и состава руслообразующих наносов.

4. Проведена типизация рек центра Русской равнины по характеру изменений руслового режима в голоцене

Практическая значимость работы. Данные, полученные в результате проведенных исследований, могут использоваться для уточнения гидроморфологических зависимостей, поскольку не всегда (особенно для русел с крупнообломочным характером руслообра-зующего аллювия) современная морфология русла отражает характеристики стока воды и наносов существующие в настоящее время. Полученные схемы изменения русловой мор-фодинамики могут быть использованы при разработке и детализации палеогеографических и палеоклиматических схем для центра Русской равнины Вывленные закономерности развития русловых деформаций в геологическом масштабе времени могут быть полезными для решения задач локализации древних русел при поисках россыпных полезных ископаемых.

Результаты исследований нашли отражение в отчетах по научно-исследовательским проектам:

1. Проект ФЦП "Интеграция" 5.1-568/28 "Четвертичная эволюция природной среды и ее современное состояние в центральных областях Русской равнины" (1996-1999 гг; руководитель проф. Г.И.Рычагов)

2. РФФИ №97-05-64708 "Палеогидрология Русской равнины в позднеледниковье и голоцене" (руководитель - д.г.н. А.Ю.Сидорчук

3. РФФИ №00-05-64514 "Голоценовая история балок Русской равнины" (руководитель к.г.н. А.В.Панин)

4. РФФИ №02-05-64428 "Палеогидрологические реконструкции речных и морских бассейнов Каспийского и Черного морей в позднем плейстоцене-голоцене" (руководитель д.г.н. А.Л.Чепалыга)

5. РФФИ №03-05-64021 " Развитие речных долин России и Европы за последние 15000 лет: синтез накопленных данных и существующих концепций " (руководитель к.г.н. А.В.Панин)

Кроме того, полученные результаты используются при проведении геолого-геоморфологической практики со студентами 1 курса Географического факультета МГУ.

Апробация. Основные результаты исследований докладывались на региональных, всероссийских и международных семинарах, совещаниях и конференциях, в том числе:

1. Международные конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам - Ломоносов-99, 2000 (Москва, 1999, 2000);

2. 4-я международная конференция по вопросам глобальной палеогидрологии суши -СШСОРН-2000 (Москва, 2000);

3. Всероссийская конференция "Геоморфология на рубеже XXI века. IV Щукинские чтения" (Москва, 2000);

4. Научные семинары молодых ученых под эгидой Межвузовского научно-координационного совета по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов (Вологда, 2000; Пермь, 2002; Брянск, 2004);

5. IX Всероссийская научная конференция "Вопросы археологии, истории, культуры и природы Верхнего Поочья" (Калуга, 2001);

6. Пленарные совещания Межвузовского научно-координационного совета по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов (Волгоград, 2000, Курск, 2003);

7. Международная конференция "Экология антропогена и современности: природа и человек" (Волгоград-Астрахань-Волгоград, 2004);

8. XXVIII Пленум Геоморфологической комиссии РАН (Новосибирск, 2004);

9. Шестая Международная конференция по геоморфологии "Геоморфология в регионах природных контрастов" (Сарагоса, Испания, 2005).

Объем и структура. Работа состоит из 6 глав, введения, заключения (244 страницы текста) и списка литературы (165 названий), содержит 88 рисунков и 19 таблиц.

Автор благодарен научному руководителю, кандидату географических наук A.B. Панину за зарождение интереса к флювиальной геоморфологии и палеорусловедению, за формирование определенного геоморфологического мировоззрения, а также за постоянное внимание в ходе работы.

Автор благодарен Л.Д. Сулержицкому и М.М. Певзнер за предоставленную возможность получения радиоуглеродных датировок в лаборатории геохимии изотопов и геохронологии ГИН РАН, а также за ценные консультации по интерпретации полученных результатов.

Автор благодарен руководителям (Болысову С.И., Деркач А.А, Фузеиной Ю.Н., • Шеремецкой Е.Д.,) и участникам (Баслерову C.B., Беляеву В.Р., Беляеву Ю.Р., Ильясову

А.К., Луговому H.H., Лукацкому С.Б., Маркелову М.В., Столповскому, А.П., Тарбеевой A.M., и др.) зимних экспедиций Научного студенческого общества кафедры геоморфологии и палеогеографии МГУ за помощь в получении полевого материала и ценные замечании при его обработке.

Гпава 1. Морфодинамика русел равнинных рек и ее связь с факторами русловых процессов

Изучение процессов руслоформирования в прошлом невозможно без понимания механизма формирования речных русел в настоящее время. Необходимо представлять основные закономерности русловых процессов, их геоморфологическое выражение, факторы и условия протекания русловых деформаций. Необходимо уточнить понятия факторов и условий применительно к русловым процессам. В литературе основными факторами русловых процессов называют сток воды, сток наносов, геологическое и геоморфологическое строение долины, ледовый режим, почвенно-растительный покров, мерзлота, склоновые и эрозионные процессы на водосборе и т.д. (Морфодинамика., 1998; Чалов, 1997; Маккавеев, Чалов, 1986; Кондратьев и др., 1982).

Термин фактор (от латинского factor — делающий, производящий), согласно Большой Советской Энциклопедии (1977), означает причину, движущую силу какого-либо процесса, определяющую его характер или отдельные черты. Термин условие (Философский словарь, 1987) является философской категорией, которая выражает отношение предмета к окружающим его явлениям, без которых он существовать не может. Сам пред-• мет, в этом случае, выступает как нечто обусловленное, а условие — как внешнее предмету многообразие объективного мира. В отличие от причины (фактора), непосредственно порождающей то или иное явление или процесс, условие составляет ту среду, обстановку, в которой последние возникают, существуют, развиваются. Влияя на явления и процессы, условия сами подвергаются их воздействию. Следовательно, необходимо различать движущие силы (собственно факторы) руслового процесса и категории, которые образуют внешнюю среду, обстановку для возникновения и развития этих сил — условия руслового процесса.

Для этого необходимо обратиться к самому понятию русловых процессов. Большинство исследователей, давая определение русловым процессам, ставят на первый план взаимодействие потока воды и грунтов, которые слагают русло. Так М.А. Великанов говорил, что "суммарный эффект переноса частиц наносов с одних частей русла на другие представляется в виде русловых деформаций, совокупность которых образует сложное явление руслового процесса" (1955, с. 5). И.В. Попов считает, что "русловой процесс — это изменение морфологического строения речного русла, постоянно проходящее под действием текучей воды" (1965, с. 48), что близко к пониманию Н.Е. Кондратьева и др. (1959). Н.И. Маккавеев (1955) говорит, что "в наиболее общей форме процесс руслообразования можно определить как процесс "отображения поверхностью твердой среды (т.е. грунтами, слагающими ложе) особенностей движения воды и перемещаемых ею наносов" (с. 139 -цит по изд. 2003г.). Впоследствии данное определение было расширено: русловые процессы - это "совокупность явлений, возникающих при взаимодействии потока и грунтов, слагающих ложе реки, определяющих развитие различных форм рельефа русел и режим их сезонных, многолетних и вековых изменений, влияющих на размывы дна и берегов, транспорт и аккумуляцию наносов" (Маккавеев, Чалов, 1986. с. 4). P.C. Чалов (1997) отмечает также, что такая формулировка включает в себя сущность русловых процессов (взаимодействие потока и русла, движение наносов), их проявления (формы русла и руслового рельефа, русловые деформации) и временную изменчивость (русловой режим).

Таким образом, из определения руслового процесса следует, что его основной движущей силой является сток воды. Он определяет сам процесс руслоформирования, является "двигательной пружиной" (Лелявский, 1961) русловых процессов; прекращение стока ведет за собой исчезновение реки и ликвидацию самого процесса (Маккавеев, 1955; Чалов, 1997). Поэтому сток воды можно отнести к факторам русловых процессов.

P.C. Чалов (1997) отмечает также, что сущность русловых процессов составляет сток наносов. Является ли он фактором руслового процесса? Н.Е. Кондратьев (1959) выделяет сток воды и наносов в качестве ведущих факторов руслового процесса, вполне определяющих внешний облик речного русла и ноймы. При этом он отмечает, что факторы должны быть независимы, по отношению к исследуемому процессу. Сток воды не зависит от руслового процесса (Попов, 1965). В отношении стока наносов И.В. Попов (1965) отмечает следующее: взаимодействие потока и размываемого русла определяет расход наносов в пределах данного бесприточного участка. Однако русловые процессы - процессы переотложения наносов в пределах этого участка, - неизбежно видоизменяются под влиянием поступления наносов через его верховой створ, т.е. с предыдущего участка. Поэтому это поступление правомерно рассматривать как одну из причин особенностей развития русловых процессов на данном участке. Таким образом, сток наносов можно рассматривать как независимый фактор русловых процессов (Конд-Рис. 1.1. Пример работы льда на верхнем Алдане: на ß д 1959 п ,%5) прирусловой отмели видны остатки баржи расплющенной во время ледоходов Фактором руслового прог- "v- .• цесса для рек умеренного пояса можно считать также ледовые явления. Можно выделить следующие аспекты воздействия ледового режима реки на ее русло: механическое разрушение берегов льдинами во время ледохода (рис. 1.1); образование заторов и зажоров в отдельных рукавах и резкое увеличение расходов воды и наносов при прорыве затора; перенос и переотложение вмерзшего в льдины на вышележащих участках реки и притоках крупнообломочного материала, образующего в местах заторов и остановки льдин россыпи камней-одинцов или каменистые огрудки, при благоприятных условиях инициирующих формирование осередков; интенсивный ледоход, проходящий при невысоких уровнях, препятствующий росту осередков в высоту и их превращению в острова (Морфодинами-ка., 1998). Однако не все аспекты проявления данного фактора являются независимыми по отношению к русловому процессу. Образование заторов и зажоров в отдельных рукавах и резкое увеличение расходов воды и наносов при прорыве затора вызывает перераспределение стока в узле разветвления и способствует развитию других рукавов, свободных ото льда; промерзание рек и образование наледей способствует развитию пойменных рукавов потоками, обтекающими наледь при весеннем увеличении стока. В таких случаях ледовые явления выступают не как фактор, а как условие руслоформирования, т.е. являются той средой, обстановкой, в которой развиваются русловые процессы. Тем не менее, для рек центра Русской равнины ледовый режим рек в настоящее время чаще выступает как фактор руслоформирования, поскольку формирование наледей здесь не происходит, крупные заторы также не характерны. Деятельность льда, в первую очередь, связана с переносом обломочного материала, т.е. лед в данном случае производит непосредственную руслоформирующую работу, поэтому является фактором русловых процессов.

Итак, факторами, или движущей силой русловых процессов для рек центральной части Русской равнины являются сток воды, сток наносов и ледовые явления. Однако русловые процессы развиваются в конкретной географической обстановке (Чалов, 1997), которая изменяется во времени. Факторы руслового процесса находятся в естественном взаимодействии с характеристиками природной среды, которые в данном случае выступают по отношению к русловому процессу как условия его развития. В литературе обычно вместо термина "условия развития руслового процесса" обычно употребляют слова: ограничивающие факторы руслового процесса, которые обусловливают основные особенности стока воды - его объем, режим поступления, следовательно, размеры и продолжительность воздействия на поверхность водосбора (Кондратьев и др., 1959; 1982); либо "пассивные факторы - внешние по отношению к потоку, с которыми он вступает во взаимодействие и которые влияют на его характеристики, состояние, насыщенность наносами и т.д." (Чалов, 1997, с. 11). Выделяют следующие условия руслоформирования: климатические условия бассейна реки, геологическое строение и геоморфология долины, почвенный покров и его противоэрозионная устойчивость, мерзлотные явления, растительный покров, склоновые и эрозионные процессы на водосборе и в долине реки (Маккавеев, Чалов, 1986; Чалов 1997; Попов 1965; Морфодинамика., 1998).

Как уже было сказано, условия и факторы руслового процесса находятся в постоянном взаимодействии. Изменения природных условий, которые происходят во времени и пространстве, определенным образом сказываются на изменении факторов русловых процессов, а, следовательно, и на самом русловом процессе и его проявлениях (вид русловых деформаций, тип русла). На рисунке 1.2 показано соотношение между условиями и факторами руслового процесса.

Г"

Осадки (в том числе неравномерность их выпадения и консервация в виде снежного покрова) ^

Температура ' воздуха

Ветер

Мерзлотные явления | (наличие многолетне

Сток воды

Уклоны дна долины; водной поверхности в том числе подземный сток) I

Ледовые явления-*-^»—

Сток наносов мерзлых пород;сезон- | ное промерзание) |О^ювиые^актпорььруслофо^щ^шия

Растительность в долине Склоновые и эрозионные (в русле и на пойме) процессы на водосборе и в долине реки

I Условия руслоформирования

Общий характер рельефа (горный, равнинный, характер расчлененности)

Морфология долины (ширина и форма в плане наличие поймы, террас; характер склонов)

Литология коренных пород

Крупность и состав аллювия

Рис. 1.2. Схема соотношения между факторами и условиями русловых процессов в масштабе времени в первые десятки тысяч лет.

Остановимся на характеристике основных факторов и условий руслоформирования подробнее.

Заключение Диссертация по теме "Геоморфология и эволюционная география", Власов, Максим Владимирович

Заключение

Обобщение литературного материала позволило разделить понятия факторы и условия руслоформирования. К факторам (или движущей силе) русловых процессов следует относить сток воды, сток наносов и ледовые явления. К условиям руслоформирования (обстановка, в которой факторы возникают, существуют и развиваются) относятся геолого-геоморфологическое строение долины, ландшафтно-климатические условия, мерзлотные явления, склоновые и эрозионные процессы на водосборе и склонах долины реки. Был проведен подробный обзор факторов и условий руслоформирования, оценены некоторые их взаимосвязи, оказывающие наибольшее влияние на русловые деформации.

Проведен анализ литературных источников по русловым деформациям в геологическом прошлом. На примерах ряда европейских рек показано, что характер русловых деформаций в голоцене существенно менялся.

В ходе исследования была детально изучена морфология и геологическое строение поймы на двух ключевых отрезках долин в среднем течении рек Протвы и Сейма. На основании анализа древнего руслового рельефа были выделены разновозрастные участки поймы. Для каждого участка было определено: 1) морфодинамический тип русла, развитие которого привело к формированию данного пойменного фрагмента; 2) направленность вертикальных русловых деформаций; 3) амплитуда горизонтальных русловых деформаций; 4) проведено датирование аллювиальных отложений радиоуглеродным методом для выяснения абсолютной хронологии русловых переформирований в голоцене. Составлены геоморфологические карты ключевых объектов.

Получены следующие результаты: I Впервые для центральной России на примере ключевых объектов (среднее течение рек Сейма и Протвы) произведена реконструкция истории русловых деформаций в геологическом масштабе времени и на этой основе выявлено два типа рек по характеру изменений руслового режима в голоцене: реки, изменявшие морфодинамический тип и морфометрические параметры русла в голоцене (р. Протва), и реки, сохранявшие тип и морфометрию русла неизменными (р. Сейм).

1а. На реке Протве было выделено пять этапов русловой морфодинамики. Меандриро-вание было характерно для раннего и позднего голоцена, средний голоцен характеризовался руслом, разветвленным на рукава. Трансформации морфодинамических типов русел происходили на фоне разнонаправленных вертикальных русловых деформаций. Меандрирование происходило на фоне направленного врезания; формирование русла разветвленного на рукава происходило при стабильном положении русла и аккумуляции. Наибольшая амплитуда горизонтальных русловых деформаций наблюдалась во время максимального развития русловых разветвлений.

16. На реке Сейме русловые деформации заключались в развитии и отшнуровывании индивидуальных излучин и в эпизодических спрямлениях многокилометровых отрезков русла при крупных эрозионных прорывах. Амплитуда направленных вертикальных деформаций была меньше, чем на Протве; амплитуда и интенсивность горизонтальных деформаций - выше.

Выявлены механизмы реакции руслового режима рек на ландшафтно-климатические изменения в зависимости от геолого-геоморфологического строения долины и устойчивости русла, определяемой крупностью руслового аллювия.

2а. В свободных условиях развития русловых деформаций, при ширине поймы более 100 ширин русла русловые деформации происходят в разнообразные фазы водного режима. Во время половодья значительная часть силы потока расходуется на растекание воды по пойме и от изменения его мощности больших перемен в русловом режиме не происходит. Тип русла контролируется преимущественно средним интервалом рус-лоформирующих расходов, который может оставаться неизменным при существенных изменениях максимальных расходов.Поэтому тип русловых деформаций, морфодина-мический тип русла и его морфометрические параметры могут не реагировать на изменения мощности половодий.

26. На реках с относительно неширокой поймой (первые десятки ширин русла) при крупнообомочном составе руслообразующего аллювия основные переформирования русла происходят при пиковых расходах. Поэтому изменение мощности половодий приводит к изменениям морфодинамического типа русла. При этом большую роль может играть четковидное строение дна долины. Подпор высоких вод перед сужением дна долины способствует аккумуляции в русле и формированию разветвлений. Чем выше водоносность, тем мощнее русловая аккумуляция в условиях подпора, тем сложнее узлы разветвления.

Проведен анализ факторов и условий, определяющих морфодинамику речных русел в тысячелетнем масштабе времени. Ведущим фактором в обстановке центра Русской равнины является климатически обусловленное изменение стока и расходов воды в многоводные фазы водного режима (весеннее половодье). Основными условиями, оп ределяющими различия реакции речных русел на ландшафтно-климатические изменения, являются геоморфологическое строение дна долины (относительная ширина и высота поймы) и крупность руслообразующих наносов.

4. Впервые произведена типизация рек центра Русской равнины по характеру изменений руслового режима в голоцене и составлена соответствующая карта. 4а. К рекам с "протвинским" сценарием развития русловой морфодинамики в голоцене отнесены: верхняя и средняя Москва, Зуша, Проня, Упа, Верхняя Ока, Сосна, Красивая Меча, Остер и Сож.

46. Реки с "сеймским" сценарием развития: Псел, Хопер, Ворона, Воронеж, Мокша, нижнее течение рек Протвы и Москвы, Жиздра, Тёша.

4в. На некоторых реках центральной части Русской равнины возможен другой сценарий развития русловых деформаций в голоцене, отличный от тех, которые рассматриваются в данной работе. К таким рекам можно отнести: среднюю и нижнюю Оку, Десну, Угру, Дон, Клязьму и некоторые другие.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Власов, Максим Владимирович, Москва

1. Акименко Т.А., Евстигнеев В.М., Заславская М.Б. Гидрологическая характеристика р.

2. Протвы. М. Географический факультет. 2003. 22 с.

3. Алабян A.M. Типы русел равнинных рек и факторы их формирования//Геоморфология.1992. №2. С. 37-42.

4. Алексеевский Н.И. Формирование и движение речных наносов. М. Изд-во Московскогоуниверситета. 1998. 202 с.

5. Алексеевский Н.И. Чалов P.C. Движение наносов и русловые процессы. М. 1997.169 с.

6. Алексеевский Н.И., Чалов P.C. Перемещение твердого вещества одными потоками, ихруслоформирующая деятельность и формы проявления/Труды Академии проблем вохо-зяйственных наук. Вып. 7. Русловедение и гидроэкология. М. 2001. С. 9-37

7. Алисов Б.Н. Климаты СССР. М. Изд-во МГУ. 1956. 157 с.

8. Ананьева Э.Г. Литолого-минералогический анализ при геоморфологических и палеогеографических исследованиях. Смоленск-Москва. Изд-во СГУ. 1998. 140 с.

9. Антонов С.И. Первичный ледниковый рельеф междуречий краевой области (на примеребассейна р. Протвы)//Вестник МГУ. Сер. 5. География. 1989. №6. С. 43-47

10. Антонов С.И., Рычагов Г.И. Флювиальный литоморфогенез в долине р. Протва//Вестник

11. МГУ. Сер. 5. География. 1993. №6. С. 68-76

12. Антонов С.И., Полосухина З.В. О гляциоизостатическом воздействии на эрозионноаккумулятивные процессы в речных долинах краевой зоны оледенения//Вестник МГУ. Сер. геогр. 1992. №6. С. 92-99

13. Антроповский В.И. Геоморфологические зависимости и их дальнейшее развитие //Труды

14. ГИИ. 1969. Вып. 169. 208 с.

15. Асеев A.A. Влияние климатических ритмов четвертичного периода на развитие эрозионной сети//Изв. АН СССР. Сер. Геогр. 1963. №1. С. 8-14.

16. Асеев A.A. Роль тектонического и климатического факторов в формировании аллювияравнинных рек//Изв. АН СССР. Сер. Геогр. 1960. №2.

17. Барышников Н.Б. Речные поймы. J1. Гидрометеоиздат. 1978. 152 с.

18. Белоусова Е.Е. Морфология поймы реки Хопер в среднем течении и некоторые проблемыпалеогидрологии//Геоморфология. 1997. №1. С. 54-58.

19. Беркович K.M. Влияние мерзлых фунтов на русловые деформации р. Лены//1 Всесоюзнаямежвузовская конференция по проблеме "Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях". М. 1972. С. 107-108

20. Бердников В.В. Палеокриогенный микрорельеф центра Русской равнины. М. Наука. 1976.125 с.

21. Боголюбов С.Н. К вопросу о структуре подземного стока в реки. С. 209-217.

22. Болысов С.И. Биогенное рельефообразование на суше. Диссерт. на соиск. уч. степ. докт.геогр. наук. М. 2003. 688 с.

23. Большая Советская энциклопедия. Третье издание. Том 27. М. Изд-во "Советская энциклопедия". 1977

24. Борисенков Е.П., Пасецкий В.М. Тысячелетняя летопись необычайных явлений природы.1. М. 1988. 127 с.

25. Борисова O.K. Некоторые особенности формирования поймы р. Клязьмы //Споровопыльцевой анализ при геоморфологических исследованиях. М. МГУ. 1981.

26. Борисова O.K. Климат позднего дриаса внетропической области Северного полушария//Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1990. №3. С. 66-74.

27. Васильев Ю.М. Осад ко накопление и морфогенез в перигляциальной зоне в цикле межледниковье-ледниковье. Казань. 1978. 172 с.

28. Веклич М.Ф. Этапы образования позднекайнозойских речных долин Украины/Речныесистемы и мелиорация. Ч. I. Новосибирск. 1977. 147 с.

29. Великанов М.А. Динамика русловых потоков. Том 2. М. Гостехиздат. 1955. 323 с.

30. Великанов М.А. Русловой процесс. М.: Госфизматиздат. 1958. 395 с.

31. Великанов М.А. Русская русловая гидротехника и ее роль в развитии учения о русловыхпроцессах//Вопросы гидротехники свободных рек. М. Речиздат. 1948. С. 5-16.

32. Величко A.A. Природный процесс в плейстоцене. М. Наука. 1973. 256 с.

33. Величко A.A. Периодизация событий позднего плейстоцена в перигляциальной области//Палеогеография Европы за последние сто тысяч лет (Атлас-монография). М. Наука. 1982. С. 67-70.

34. Величко A.A. Соотношение изменений климата в высоких и низких широтах Земли впозднем плейстоцене и голоцене//Палеоклиматы и оледенения в плейстоцене. М. Наука. 1989. С. 5-19

35. Власов Б.Н., Чалов P.C. Районирование Европейской территории по условиям прохождения руслоформироующих расходов на реках//Вестник МГУ. сер. География. 1991. №6. с. 32-42.

36. Власов М.В. Геолого-геоморфологическое строение и история развитие долины среднего

37. Хопра в позднеледниковье и голоцене//Динамика потоков и эрозионно-аккумулятивных процессов. М. 2000. С.32-38.

38. Волков И.А. Колебания климата и эволюция ландшафтов в сартанское похолодание и вголоцене по геологическим и геоморфологическим данным (на примере Верхнего При-обья)//Геология и геофизика. 1993. Том 35. №10. С. 14-24

39. Волков И.А. О недавнем прошлом рек Ишим и Нура//Труды лаборатории аэрометодов

40. АН СССР. №9. 1960. С. 59-71.

41. Волков И.А. Следы мощного стока в долинах рек юга Западной Сибири//Доклады АН

42. СССР. Том 151. №3. 1963. С. 648-651

43. Голосов В.Н. Влияние антропогенных факторов на сток наносов рек бассейна

44. Оки//География и природные ресурсы. 1989. №3. С.46-50.

45. Гричук М.П. О ритмах накопления аллювия в долинах рек и ритмах изменения климата вплейстоцене и голоцене/Продольный профиль рек и их террасы. М. МФГО. 1978. С. 3445.

46. Гричук М.П. Постоленко Г.А. Врез рек, накопление и фациальный состав аллювия в связи с ритмичными изменениями климата в позднем кайнозое//Известия ВГО. т. 114. вып. 3. 1982. С. 215-220

47. Гришанин К.В. Теория руслового процесса. М. Транспорт. 1972. 215 с.

48. Дедков А.П., Мозжерин В.И. Эрозия и сток наносов на Земле. Казань. Изд-во Казанскогоуниверситета. 1984. 264 с.

49. Добровольская Н.Г., Лодина Р.В., Чалов P.C. О роли механического и биохимическоговыветривания в формировании состава руслового аллювия//Геоморфология. 1991. №1. С. 59-64.

50. Докучаев В.В. Способы образования речных долин Европейской России. Спб. Типография В. Дермакова, 1878. 222 с.

51. Динамическая геоморфология. М. Изд-во МГУ. 1992. 448 с.

52. Еленевский P.A. Вопросы изучения и освоения речных пойм. М. ВАСХНИЛ. 1936.

53. Евстигнеев В.М. Речной сток и гидрологические расчеты. М. Изд-во МГУ. 1991. 304 с.

54. Завадский A.C., Чалов P.C. Условия формирования и морфология свободных излучин нареках Северной Евразии//Геоморфология. 2000. №1. С. 88-95.

55. Знаменская Н.С. Грядовое движение наносов. Л. Гидрометеоиздат. 1968. 188 с.

56. Иванов B.B. Условия формирования, гидролого-морфометрические зависимости и деформации относительно прямолинейных неразветвленных русел, автореф. диссерт. на соиск. степени канд. геогр. наук. М. 1989. 23 с

57. Иванов И.В. К вопросу о влиянии залесенности бассейна реки на высоту весеннего половодья/Метеорология и гидрология. 1950. №1. С. 12-17

58. Изменение климата и ландшафтов за последние 65 миллионов лет (кайнозой: от палеогена до голоцена). М. ГЕОС. 1999. 260 с.

59. Кабанова Р.В., Кудинова М.Р., Соколовский Л.Б. География Курской области: Учебноепособие для школ Курской области. Курск. 1997. 112 с.

60. Каргополова И.Н. Деформации русла реки Москвы XVIII-XX веков//Эрозионные, русловые процессы и проблемы гидроэкологии. М. Географический факультет МГУ. 2004. С. 95-102.

61. Кирик О.М. Чалов P.C. Принципы и методика составления карт русловых процессов накрупных реках// Вестник МГУ. Сер. 5. География. 1980 №5. С. 37-45.

62. Клиге Р.К., Воронов A.M., Селиванов А.О. Формирование и многолетние изменения водного режима Восточно-Европейской равнины. М. Наука. 1993. 128 с.

63. Климанов В.А. К методике восстановления количественных характеристик климата прошлого//Вестник МГУ. Сер 5. География. 1976. №2. С. 92-98.

64. Комплексна географическая практика в Подмосковье. М. Изд-во МГУ. 1980. 210 с.

65. Кондратьев А.Н. Русла равнинных рек. Решение некоторых гидролого-морфологическихпротиворечий с помощью приемов решения научных задач. С.Пб. 2000. http ://bed load.narod.ru

66. Кондратьев Н.Е. Русловые процессы рек и деформации берегов водохранилищ. СПб.1. Знак. 2000

67. Кондратьев Н.Е., Ляпин А.Н., Попов И.В. Пиньковский С.И., Федоров H.H., Якунин И.И.

68. Русловой процесс. Л. Гидрометеоиздат. 1959. 372 с.

69. Кондратьев Н.Е., Попов И.В., Снищенко Б.Ф. Основы гидроморфологической теории руслового процесса. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 272 с.

70. Лаврушин Ю.А. Основные черты строения современного аллювия равнинных рек степной зоны//Генезис и литология континентальных антропогенных отложений. М. Наука. 1965. С. 20-33.

71. Лазаренко A.A. Литология аллювия равнинных рек гумидной зоны ( на примере Днепра,

72. Десны и Оки). Труды Геол. ин-та АН СССР. Вып. 120. М. Наука. 1964. 236 с.

73. Лелявский Н.С. Введение в речную гидравлику. Л. Гидрометеоиздат. 1961.230 с.

74. Лютцау С.В. Флювиальные формы рельефа Мещеры как показатель изменений гидрологического режима и водности рек во времени/ЛЗестник МГУ. Сер. География. 1968. №3. С. 35-42

75. Маккавеев Н.И. Влияние стока на продольный профиль реки//сб. статей для XVIII Международного географического конгресса. М-Л. Изд-во АН СССР. 1956. С.79-84

76. Маккавеев Н.И. Некоторые вопросы теории формирования террас в речных долинах/Продольный профиль рек и их террасы. М. 1978. С. 6-13.

77. Маккавеев Н.И. Развитие эрозионных процессов в различных природных условиях. —

78. М.: Изд-во АН СССР, Геоморфологическая комиссия, 1960, 22 с.

79. Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия в ее бассейне. М. Географический факультет МГУ.2003. 355 с.

80. Маккавеев Н.И. Русловой режим и трассирование прорезей. М. Речиздат. 1949. 202 с.

81. Маккавеев Н.И. Сток и русловые процессы. М. Изд-во МГУ. 1971. 116 с.

82. Маккавеев Н.И., Литвин Л.Ф., Хмелева Н.В. Использование транспортирующей способности потока в практических целях//Вестник МГУ. Сер. 5. География. 1970. №2 С. 8289.

83. Маккавеев Н.И., Хмелева Н.В., Заитов И.Р., Лебедева Н.В. Экспериментальная геоморфология. М. Изд-во МГУ. 1961. 194 с.

84. Маккавеев Н.И., Чалов P.C. Некоторые особенности дна долин больших рек, связанные спериодическими изменениями нормы стока//Вопросы географии. Сб. 79. М. Мысль. 1970. С. 156-167.

85. Маккавеев Н.И., Чалов P.C. Русловые процессы. М.:изд-во МГУ. 1986. 264 с.

86. Матвеев Б.В. Влияние геолого-геоморфологических факторов на образование и морфологию речных излучин//Геоморфология. 1985. №3. С. 51-58.

87. Методы изучения осадочных пород. Том 2. М. Госгеолтехиздат. 1957. 563 с.

88. Михайлов В.Н. Гидролого-морфометрические закономерности формирования речныхдельт//Вестник МГУ. Сер. №5. география. 1982. №2. С. 28-35

89. Михайлов В.Н. Динамика потока и русла в неприливных руслах рек. М. Гидрометеоиздат.1971.260 с.

90. Морфология и динамика русел рек Европейской части России и сопредельных государств. Масштаб 1:2000000. Федеральная служба геодезии и картографии России. 1999.

91. Москвитин А.И. Четвертичные отложения и история формирования долины р. Волги в еесреднем течении/Тр. ГИН АН СССР. 1958. Вып. 12.

92. Несмелова Е.И., Сорокина В.Н., Суркова Г.В. Климатические условия Боровского района.

93. М. Географический факультет. 2003. 31 с.

94. Нуждин Б.В., Барышников Н.Б., Моздакова М.Ю., Самусева Е.А., Чернов A.B. Проблемыречных форм//Эрозионные и русловые процессы. Вып. 2. М. 1996. С. 122-137.

95. Отчет по теме "Разработка программы оздоровления экологического состояния бассейнареки Протвы (проект "Протва" ФЦП "Возрождение Волги"). РФ, НТП "Экологический Центр". Обнинск. 2000.

96. Панин A.B. К истории русловых деформаций на реках центра ЕТР в голоцене: результатыисследований в среднем течении р.Протвы//Труды академии проблем водохозяйственных наук. Вып. 7. Русловедение и гидроэкология . М. 2001. С. 161-185.

97. Панин A.B., Каревская И.А. История формирования поймы р. Протвы в пределах Сатинского полигона МГУ//Вестник МГУ. серия 5. География. 2000. №4. С. 55-62

98. Панин A.B., Сидорчук А.Ю. Унаследованные поймы малых и средних рек Русской равнины//Процессы и экологическая обстановка в бассейнах малых рек. Ижевск. Удмуртский ун-т. 2000. С. 81-86

99. Панин A.B., Сидорчук А.Ю., Баслеров С.Б., Борисова O.K., Ковалюх H.H., Шеремецкая

100. Е.Д. Основные этапы истории речных долин центра Русской равнины в Позднем Валдае и Голоцене: результаты исследования в среднем течении р. Сейм//Геоморфология. 2001. №2. С. 19-34.

101. Панин A.B. Гельман Р.Н. Опыт применения GPS-технологий для построения крупномасштабных цифровых моделей цифровых моделей рельефа//Геодезия и картография. 1997. №10. С. 22-27

102. Полунин Г.В. Экзогенные геодинамические процессы гумидной зоны умеренного климата. — М., Наука, 1983,249 с.

103. Попов И.В. Деформации речных русел и гидротехническое строительство. Л. Гидрометеоиздат. 1965. 328 с.

104. Посеймье. под ред. Ф.Н. Милькова. Воронеж. Изд-во Воронежского ун-та. 1983. 163 с.

105. Постоленко Г.А. Формирование террас в речных долинах/Проблемы теоретической геоморфологии. М. 1999. С. 304-319.

106. Равский Э.И. Осадконакопление и климаты внутренней Азии в антропогене. М. 1972.

107. Раскатов Г.И. Геоморфология и неотектоника/Геология, гидрогеология и железные рудыбассейна Курской магнитной аномалии. Т. 1. Геология. Кн. 2. Осадочный комплекс. М. Недра. 1972. С. 307-346.

108. Розенбаум Г.Э. Криогенные рельефообразующие процессы в долинах рек Яно

109. Индигирской низменности//Проблемы криолитологии. Вып. V. М. Изд-во МГУ. 1976.

110. Романовский H.H. Основы криогенеза литосферы. М. Изд-во МГУ. 1993.336 с.

111. Ромашин В.В. Типы руслового процесса в связи с определяющими факторами//Труды ГГИ. 1968. Вып. 155. С. 56-63.

112. Россинский К.И., Кузьмин И.А. Некоторые вопросы прикладной теории формирования речных русел//Проблемы регулирования речного стока. M-JI. Изд-во АН СССР. 1947. С. 88-129.

113. Рутковский В.И. Гидрологическая роль леса. М. 1949. 36 с.

114. Рычагов Г.И. Геолого-геоморфологическое строение и история развития рельефа Сатинского полигона. М. Географический факультет. 2003. 64 с.

115. Серебрянная Т.А. Взаимоотношение леса и степи на Среднерусской возвышенности в голоцене (по палеоботаническим и радиоуглеродным данным)/История биогеоценозов СССР в голоцене. М. Наука. 1976. С. 159-166.

116. Серебрянная Т.А. О динамики лесостепной зоны в центре Русской равнины в голоцене/Развитие природы территории СССР в позднем плейстоцене и голоцене. М. Наука. 1982. С. 179-186.

117. Сидоркина J1.M. О влиянии леса на гидрологический режим рек. // Тр. Ленингр. гидро-метеорол. Ин-та, 1956, 5-6, с. 86-107.

118. Сидорчук А.Ю., Борисова O.K., Ковалюх H.H., Панин A.B., Чернов A.B. Палеогидроло-гия нижней Вычегды в возднеледниковье и голоцене//Вестник МГУ. Сер. 5. География. 1999. №5. С. 35-41

119. Симонов Ю.Г. Региональный геоморфологический анализ. — М.: Изд-во МГУ, 1972, 356 с.

120. Спиридонов А.И. Геоморфология Европейской части СССР. М. Высшая школа. 1978. 334 с.

121. Спиридонова Е.А. Эволюция растительного покрова бассейна Дона в верхнем плейстоцене-голоцене (верхний палеолит-бронза). М. Наука. 1991. 221 с.

122. ИЗ. Сток наносов, его изучение и географическое распределение. Л. Гидрометеоиздат. 1977. 240 с.

123. Строение и история развития долины р. Протвы. М. Изд-во МГУ. 1996. 129 с.

124. Сулержицкий Л.Д. Радиоуглеродный метод при датировании древних экосистем и их компонентов/Общие методы изучения истории современных экосистем. М. Наука. 1979. С. 215-236

125. Тананаев Н.И. Влияние многолетнемерзлых грунтов на сток взвешенных наносов и русловые процессы/Динамика овражно-балочных форм и русловые процессы. М. 2002. С. 107-112

126. Философский словарь/под ред. И.Т. Фролова. 5-е изд. - М.: Политиздат, 1987. 590 с.

127. Хотинский H.A. Дискуссионные проблемы реконструкции и корреляции палеоклима-тов//Палеоклиматы позднеледниковья и голоцена. М. Наука. 1989а. С. 5-12.

128. Хотинский H.A. Ландшафтно-климатические изменения в позднеледниковое время на территории СССР//Палеоклиматы и оледенения в плейстоцене. М. Наука. 19896. С. 3947.

129. Хотинский H.A. Голоцен Северной Евразии. М. Наука. 1977. 200 с.

130. Хотинский H.A. Три типа изменения климата Северной Евразии в голоцене//Колебания увлажненности Арало-Каспийского региона в голоцене. М. Наука. 1980. С. 5-12

131. Чалов P.C. Географические исследования русловых процессов. М.: изд-во МГУ. 1979. 232 с.

132. Чалов P.C. Историческое и палеорусловедение: предмет, методы исследования и роль в изучении рельефа//Геоморфология. 1996. №4. С. 13-19

133. Чалов P.C. Общее и географическое русловедение: Учебное пособие. М.: изд-во МГУ. 1997. 112 с.

134. Чалов P.C. Рельеф пойм//Эрозия почв и русловые процессы. Вып. 1. М. Изд-во МГУ. 1970. С. 192-204

135. Чалов P.C. Типы русловых процессов и принципы морфодинамической классификации речных русел//Геоморфология №1. 1996. С.26-35.

136. Чалов P.C., Алабян A.M., Иванов В.В., Лодина Р.В., Панин A.B. Морфодинамика русел равнинных рек. М.: ГЕОС. 1998. 288 с.

137. Чалов P.C., Завадский A.C., Панин A.B. Речные излучины. М. Изд-во МГУ. 2004. 371 с.

138. Чемеков Ю.Ф. Заломы, их образование и развитие. —Изв. ВГО, 1955, т. 87, № 2, с. 134-136.

139. Чернов A.B. Геоморфология пойм равнинных рек. М.: изд-во МГУ. 1983. 198 с.

140. Чернов A.B. Развитие русла и поймы верхнего Чулыма в голоцене//География и природные ресурсы. 1994. №2 С. 65-74.

141. Чернов A.B., Гаррисон J1.M. Палеогеографический анализ развития русловых деформаций широкопойменных рек в голоцене ( на примере верхней и средней Оби)//Бюлл. МОИП. Отд. Геол. 1981. Т. 56. Вып. 4. С. 91-107.

142. Чубур A.A. Курский край. Том 2: Эпоха раннего металла. Курск. 2000, 275 с.

143. Шанцер Е.В. Аллювий равнинных рек умеренного пояса и его значение для познания закономерностей строения и формирования аллювиальных свит//Труды Геол. Ин-та АН СССР. Сер. Геология. 1951. Вып. 135. №55. 275 с.

144. Щукин И.С. Общая геоморфология. М. Изд-во МГУ. Том. 1. 1960. 616 с.

145. Экспериментальная геоморфология. Вып. 2. М. Изд-во МГУ. 1969. 255 с.

146. Львович М.И. Опыт классификации рек СССР//Труды ГГИ. Вып. 6. 1938. 108 с.

147. Aleksandrovsky A.L. Vegetation cover evolution/ Paleogeography and paleohydrology of the lowland river basins (guide-book for field excursion within Seim river basin, Russia, 24-26 August 2000). Moscow. Institute of Geography RAS. 2000. PP. 19-22.

148. Chepalyga A.L. Malyutino. Interglacial alluvium/ Paleogeography and paleohydrology of the lowland river basins (guide-book for field excursion within Seim river basin, Russia, 24-26 August 2000). Moscow. Institute of Geography RAS. 2000. PP. 55-56.

149. Dury G.H. Contribution to general theory of meandring valleys. Amer. Journal of Science. Vol. 252. April. 1954. PP. 193-224

150. Dury G.H. Principles of underfit streams. U.S. Geol. Surv. Prof. Paper 452-A. 1964. 67 p.

151. Dury G.H. Theoretical implication of underfit stream//US Geol. Surv. Prof. Pap. 1965. 442-C. 43 p.

152. Florek W. Late Vistulian and Holocene development of the North Pomeranian river valleys and the influence of South Baltic neotectonics//Z. Geomorph. N.F. Supp 1. Bd. 102.1996.

153. Kalicki T. The evolution of the Vistula river valley between Cracow and Niepotomice in Late Vistulian and Holocene times//Evolution of the Vistula River valley during the last 15000 years. Part IV. Wroclaw: Wydawnictwo Continuo, 1991. Pp. 11-37.

154. Kalicki Т., Кгедлес M. Reconstruction of the "black oaks" accumulation and of flood phases// Evolution of the Vistula River valley during the last 15000 years. Part VI. Wroclaw: Wydawnictwo Continuo, 1996. Pp. 78-85.

155. Lamb H.H. Climate. Present, past and future. London. Methuen. 1977. 127 p.

156. Leopold L.B. Wolman M.G. River-channel patterns: braided, meandering and straight//U.S. Geol. Prof. Paper. 1957. № 252-B. P. 1-85.

157. Panin, A.V., Sidorchuk, A. Ju. & Chernov, A.V. Historical background to floodplain morphology: examples from the East European Plain//FloodpIains: Interdisciplinary Approaches. Geological Society, London, Special Publications № 163. 1999. Pp. 217-229.

158. Pearce Andrew J., Watson Alex. Medium-term effects of two landsliding episodes on channel storage of sediment. // Earth Surf. Process and Landsforms, 1983, 8, № 1, p. 29-39

159. Penck A. Morphologie der Erdoberfläche. Zweiter Teil. Stuttgrt, 1894.

160. Rose J. Late Glacial and early Holocene river activity in lowland Britain/European river activity and climatic change during the Lateglacial and early Holocene. Stuttgart: Jena; New York: G. Fischer, 1995. Pp. 89-100.

161. Schumm S.A. The fluvial system. 1977. 338 p.

162. Soergel W. Die Ursachen der diluvialen Aufschotterung und Erosion. Berlin. 1921.

163. Starkel L. Changes of River Channels in Europe during the Holocene//Changing river channels. John Wiley&Sons Ltd. 1995. Pp. 29-42.

164. Starkel L. The reflection of hydrologie changes in the fluvial environment of the temperate zone during the last 15000 years//Background to paleohydrology. Wiley. 1983. Pp. 213-237.

165. Vandenberghe J. Changing fluvial styles under changing periglacial conditions//Zeitschrifl fur Géomorphologie NF 88. Pp. 17-28

166. Vandenberghe, J. Postglacial river activity and climate: state of the art and future perspectives/European river activity and climatic change during the Lateglacial and early Holocene. Stuttgart: Jena; New York: G. Fischer, 1995. Pp. 5-12.

167. Velichko A.A. Gribchenko Yu.N. Seim river valley/ Paleogeography and paleohydrology of the lowland river basins (guide-book for field excursion within Seim river basin, Russia, 24-26 August 2000). Moscow. Institute of Geography RAS. 2000. PP. 51-54.

168. Whol E.E. Georgiadi A.G. Holocene paleomeanders along the Sejm River, Russia//Z. Geo-morph. 1994. Vol. 38. №3. Pp. 299-309.

Информация о работе

Власов, Максим Владимирович
кандидата географических наук
Москва, 2005
ВАК 25.00.25

Диссертация

Морфодинамика русел рек центра Русской равнины в голоцене - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы