Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Основные этапы развития малых долин Северо-Западного Алтая и расселение человека

ВАК РФ 11.00.04, Геоморфология и эволюционная география

Текст научной работыДиссертация по географии, кандидата географических наук, Ульянов, Владимир Александрович, Москва

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В. ЛОМОНОСОВА

Географический факультет

На правах рукописи

УЛЬЯНОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ МАЛЫХ ДОЛИН СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО АЛТАЯ И РАССЕЛЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА (НА ПРИМЕРЕ БАССЕЙНА р. АНУЙ)

11.00.04- геоморфология и эволюционная география

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук

научный руководитель

доктор географических наук, профессор

Ю.Г.Симонов

Москва 1999

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 3

Глава 1. История изученности рельефа района 7 Глава 2. Краткая физико-географическая характеристика

района исследований 11

Глава 3. Геологическое строение бассейна р. Ануй 20 Глава 4. Основные черты геоморфологического строения, современных рельефообразующих процессов и история развития рельефа в

верховьях бассейна р. Ануй 28

4.1. Положение района исследования в системе различных типов

рельефа Алтая 28

4.2. Основные факторы и условия рельефообразования 30

4.3. Геоморфологическое строение верховьев бассейна р. Ануй 38

4.3.1. Ярус междуречий 39

4.3.2. Долинный ярус 44

4.4. История развития рельефа в бассейне р. Ануй 85 Глава 5. расселение человека в долинном комплексе р. Ануй 109

5.1. Геоморфологический подход к анализу мест поселения человека 109

5.2. Морфотектонический анализ верховьев бассейна р. Ануй 111

5.2.1. Построение карты блоков 112

5.2.2. Построение карты гипсометрического положения вершин блоков 113

5.2.3. Построение карты среднего уклона склонов блоков 116

5.2.4. Построение итоговой карты интенсивности тектонических

движений 122

5.2.5. Построение карты относительной ширины блокоразделов 126

5.3. Изучение функциональной структуры речных бассейнов по

морфометрическим показателям 129

5.3.1. Анализ бассейнов по размерам водосборных площадей 132

5.3.2. Анализ бассейнов по длинам водотоков 137

5.3.3. Анализ бассейнов по уклонам водотоков 141

5.4. Построение структурных индексов морфометрических параметров 145

5.5. Построение и интерпретация матрицы суждений для

структурных индексов площадей 147

5.6. Построение и интерпретация матрицы суждений для совместного

анализа структурных индексов площадей и уклонов 151

5.7. Влияние величин морфометрических параметров бассейнов

на размещение поселений 153

5.8. Влияние внутренней структуры речных бассейнов

на динамику поселения человека 155

Заключение 164

Приложение 1 165

Приложение 2 174

Приложение 3 186

Приложение 4 191

Литература 208

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Зависимость расположения мест поселения человека от природных условий давно уже не вызывает сомнений. В первую очередь это касается сельского населения, хозяйственная деятельность которого тесно связана с природой. Затопление и подтопление территорий, стихийные бедствия, наличие плодородных земель, удобство сообщения, наличие или отсутствие воды не могло не влиять на сознательный или подсознательный выбор места, на котором возводились жилища и обустраивались угодья. Вероятно, методом проб и ошибок выбирались лучшие из мест, вокруг которых зарождалось землепользование, которое со временем становилось традиционным. На всех этапах своего развития от палеолита до наших дней человек, несомненно, учитывал и особенности рельефа. К сожалению, нет письменных свидетельств, которые позволили бы проследить основания выбора места для жилья или предпочтения одного из них другому. В силу этого представляется полезным исследовать особенности расположения современных поселков по отношению к рельефу как индикаторов многовекового опыта человека по выбору мест для жилья.

Долины Северо-Западного Алтая для решения этой задачи являются удобным полигоном. Алтай не зря называют "жемчужиной Сибири". Он устойчиво притягивает к себе внимание естествоиспытателей и, несмотря на постоянно возрастающий объем и глубину исследований, таит в себе еще много научных загадок. Собранные данные являются неиссякаемым источником новых гипотез и идей в сфере наук о земле, а сам Алтайский регион часто служит своеобразным полигоном для их верификации. Благоприятные для ведения сельского хозяйства природные условия, разнообразие природных богатств не могли не привлекать к себе человека. Вероятно на этой территории было несколько волн переселения и заселения.

Сейчас, когда геоморфология только приступает к эколого-геоморфологическим исследованиям, анализ влияния рельефа на расселение человека представляется актуальным. Чтобы понять характер этого влияния, геоморфолог сначала должен исследовать сам рельеф, его особенности и историю развития. И только потом можно искать его связи с расселением.

Цель исследования. Главной целью работы являлось выяснение строения современного рельефа и истории его развития на примере долины р. Ануй как одной из типичных долин Северо-Западного Алтая.

При этом последовательно решались следующие задачи:

- оценить насколько типична долина р. Ануй для Северо-Западного Алтая;

- определить основные этапы формирования речных долин;

- установить особенности современного рельефообразования на территории;

- оценить особенности влияния современного рельефа и рельефообразующих процессов на расселение человека.

Научная новизна. В основу данной работы были положены фактические данные, полученные автором в ходе исследований в бассейне р. Ануй с 1994 по 1998 годы. В результате была разработана схема истории развития долин малых рек низкогорно-среднегорной зоны Северо-Западного Алтая в плейстоцене. Полученный по серии новых разрезов фактический материал позволил выявить ряд местных особенностей развития рельефа за этот период и выделить главные его этапы.

В работе проведен анализ геоморфологического строения и современных рельефообразующих процессов в верховьях бассейна р. Ануй. Впервые для этой территории был проведен анализ строения и функционирования водосборных бассейнов малых рек и установлены особенности морфотектоники территории.

Следует отметить, что тщательность подготовительных работ, подробность документирования, комплексная аналитическая обеспеченность разрезов рыхлых отложений при археологических изысканиях предоставляют возможность получения уникальных по своей детальности и достоверности геоморфологических материалов. Становится возможным изучение тонких текстурно-структурных особенностей и фациально-литологических переходов, выяснения закономерностей динамики вещества в различных палеогеографических обстановках. Эти данные являются важным добавлением к научному опыту, накапливаемому геоморфологией.

Практическая значимость. Полученные в работе выводы могут быть использованы при изучении природных ресурсов и природопользования (создание охранных зон) данной и других горных территорий в эколого-геоморфологических экспертизах, а также в учебных курсах кафедры геоморфологии и палеогеографии.

Материалы по строению рыхлых отложений долинного комплекса и истории развития рельефа территории могут быть использованы для проведения оценочных работ на россыпную золотоносность. Результаты бассейнового анализа и исследование внутренней структуры малых притоков р. Ануй можно использовать при решении вопросов рационального размещения современных поселков сельского типа. Проделанная работа и развитие этого направления в дальнейшем может оказаться полезным при становлении современной экологической геоморфологии.

Работа выполнялась в рамках научно-исследовательской Международной научной программы "Первоначальное заселение человеком Северной Азии и проблемы палеоэкологии", осуществлявшейся Институтом археологии и этнографии Сибирского отделения РАН. Результаты проведенных автором исследований использованы при описании и оценке возраста палеолитических стоянок в долине р. Ануй и вошли в производственные отчеты Института археологии и этнографии СО РАН.

При написании работы использованы следующие материалы:

1) Топографические карты масштаба 1:100000 на исследуемый район.

2) Аэрофотоснимки на этот же район масштаба 1:75000.

3) Результаты экспедиционных работ 1994-1998 гг. в долине р. Ануй, полученные при участии автора (описания опорных разрезов и обзорных маршрутов, анализ обломочного материала, данные спорово-пыльцевого, фаунистического, радиотермолюминисцентного и радиоуглеродного анализов).

4) Литературные источники: основные исследования по геологии и геоморфологии Алтая за последние 50-70 лет.

Апробация. Основные положения разработанной модели истории развития ' рельефа в бассейне р. Ануй в плейстоцене и результаты работы были доложены на международном симпозиуме «Палеоэкология плейстоцена и культуры каменного века Северной Азии и сопредельных территорий» (Новосибирск, 19 июля - 2 августа 1998 года) и на семинаре кафедры геоморфологии и палеогеографии географического факультета МГУ в феврале 1999 г.

По теме диссертации опубликовано 9 научных статей и одна коллективная монография, в которой автор принял участие.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. В первой главе освещается состояние изученности истории развития рельефа и эрозионной сети в пределах низкогорья СевероЗападного Алтая и на смежных территориях. Во второй главе дается краткий физико-географический очерк района исследования, необходимый для понимания сути современных экзогенных рельефообразующих процессов в регионе и их динамики в течение плейстоцена. Третья глава посвящена особенностям геологического строения региона, характеристике комплекса эндогенных факторов рельефообразо-вания. В четвертой главе проводится анализ геоморфологического строения исследуемой территории и описывается история его развития в плейстоцене. В пятой главе анализируется функционирование малых водотоков в пределах исследуемой территории и устанавливается связь с местами современного поселения.

Автор искренне благодарен директору Новосибирского института археологии и этнографии СО РАН академику А. П. Деревянко и начальнику Ануйского Археологического отряда к.и.н. М. В. Шунькову за предоставленную возможность полевых исследований, а также всем сотрудникам института, с которыми довелось работать в совместных экспедициях. Глубокая благодарность и признательность выражается автором своему научному руководителю профессору кафедры геоморфологии и палеогеографии МГУ Ю. Г. Симонову, чьи идеи послужили отправной точкой для решения многих поставленных в диссертации задач. Автор также выражает признательность и благодарность сотруднику Палеонтологического института РАН д.б.н. А. К. Агаджаняну, сотрудникам кафедры геоморфологии и палеогеографии географического факультета МГУ к.г.н. Е. М. Малаевой и к.г.н. О. А. Куликову за предоставленные материалы по аналитическому изучению разрезов рыхлых отложений района; к.г.н. Т. Ю. Симоновой за оказанные в процессе работы консультации и д.г.н. А. А. Лукашеву за ценные замечания, сделанные на заключительных стадиях работы. Особая благодарность выражается сотруднику кафедры гидрологии суши географического факультета МГУ к.г.н. Е. С. Повалиш-никовой за неоценимую помощь, оказанную при оформлении работы.

Глава 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕННОСТИ РЕЛЬЕФА РАЙОНА

Первые сведения по геологии и геоморфологии Алтая мы встречаем начиная со второй половины XIX века в отчетах и очерках П. А. Чихачева, Г. Е. Щуровского, К. И. Малевского. Вопросы неотектоники и древнего оледенения изучали в начале нашего века И. Г. Гранэ и В. А. Обручев. Еще в довоенное время возраст и причины происхождения рельефа Алтая иногда оценивались с диаметрально противоположенных позиций. В.А. Обручев был сторонником чрезвычайно молодой активной дизъюнктивной тектоники Алтая, считая чуть ли не четвертичное время началом образования рельефа. В. П. Нехорошее, полемизируя с Обручевым, считал, что главная роль в создании рельефа Алтая сыграла эрозия. К довоенному периоду изучения Алтайского региона относятся работы Е. Н. Щукиной по изучению третичных отложений. Л. Н. Ивановским рассматривались вопросы соотношения новейших структур с террасами долины р. Чуй.

В связи с началом площадных геологических исследований и широким использованием бурения в 50-60-е годы нашего столетия начался этап наиболее активного изучения Алтая. Огромный вклад в изучение геоморфологии и палеогеографии четвертичных отложений Алтая в этот период внесли Е. Н. Щукина, Н. А. Ефимцев, Г. Ф. Лунгерсгаузен, О. А. Раковец, Е. В. Девяткин, М. В. Тронов, Л. Н. Ивановский, О. М. Адаменко и др.; в 70-80-е годы - Л. Н. Ивановский, И. Г, Зальцман, Л. К. Зятькова, В. А. Мартынов, А. М. Малолетко, С. В. Лютцау, В. А. Николаев, П. А. Окишев, А. А. Свиточ, Т. Д. Боярская, Т. Н. Воскресенская, О. М. Кашменская, Б. М. Богачкин, Г. Я. Барышников, А. Г. Демин, С. А. Лаухин, . А. Н. Рудой и другие.

Принятая в настоящее время схема палеоген-неогеновых отложений Горного Алтая в основных чертах была разработана Г. Ф. Лунгерсгаузеном и О. А. Раковец в начале 60-х годов. Работами Е. В. Девяткина она была дополнена и частично изменена. Впоследствии в работах по уточнению возраста отдельных ее подразделений участвовали В. С. Ерофеев и Л. Н. Ржанникова (1969), Л. И. Розенберг (1973), Б. М. Богачкин, Л. И. Розенберг, Ю. Г. Цеховский (1974), Б. М. Богачкин (1981). Существенный вклад в изучение и датирование рыхлых отложений Алтая внесли работы А. А. Свиточа (1978, 1987).

Строение и развитие речных долин Алтайского региона изучалось Л. Н. Ивановским (1956, 1961, 1978), Е.Н.Щукиной (1960), С. Ф. Дубинкиным (1961),

A.С.Крюковым (1963), О. М. Адаменко (1968, 1974), А. М. Малолетко (1970, 1980), С. А. Архиповым (1971), П. А. Окишевым (1974), Б. М. Богачкиным (1974),

B. А. Панычевым (1979), Г. Я. Барышниковым (1992), А. Г. Деминым (1993).

До сих пор по многим вопросам истории развития и происхождения рельефа Алтая в четвертичное время нет единого мнения. В большинстве работ (Нехорошее, 1932, Москвитин, 1946, Ивановский, 1962, Адаменко, 1976, Раковец, 1979) предполагается, что речная сеть региона, заложенная на рубеже третичного и четвертичного периодов, сохранилась без существенных изменений до наших дней. Л. Н. Ивановский, а вслед за ним О. М. Адаменко и О. А. Раковец полагают, что сводообразное воздымание Алтая не способствовало изменению уклона местности в четвертичное время. Однако еще Б. Ф. Сперанским (1937), затем М. С. Калецкой (1948) доказывалась возможность перестройки рек Юго-Восточного и Центрального Алтая. В настоящее время эти гипотезы отстаиваются в ряде работ В. В. Бутвиловского (1992), А. Н. Рудого (1995).

Нет единого мнения по поводу количества, генезиса и возраста речных террас. В верховьях Оби, Бии и Катуни одни исследователи (Малолетко 1972; Адаменко, 1974) выделяют пять террас. А. Г. Демин (1993) склоняется к существованию шести надпойменных террас, С.А.Архипов (1973, 1982) выделяет 4 террасы, В. А. Панычев (1979) объединяет весь комплекс террасовых ступеней в две цикловые террасы. Г. Я. Барышников (1992) на примере Бии выделяет на разных участках реки разное количество террас: в устьевой зоне пять террас, в среднем течении три террасы, выше по течению - пять, а в верховьях - шесть террас. Соответственно, различаются оценки возраста начала образования террасового комплекса - от среднего плейстоцена (Адаменко, 1976, Демин,. 1993) до второй половины верхнего плейстоцена (Малолетко, 1972, Архипов, 1973, Барышников, 1992).

В большинстве работ так или иначе ставился вопрос о связи террас крупных рек с горно-долинными оледенениями. Но по количеству и масштабам оледенения Алтая в плейстоцене тоже пока нет единого мнения. Более традиционная точка зрения предполагает развитие оледенения горно-долинного типа (Окишев, 1982;

Шейнкман, 1993), причем максимальным считается оледенение среднего плейстоцена. Однако некоторые авторы (Бутвиловский,1993; Рудой, 1995) склонны предполагать развитие обширного покровного оледенения в горах Сибири в конце позднего плейстоцена. С его деградацией они связывают прорыв подпрудных озер ледниковой зоны и появление катастрофических водных потоков, следы которых находят в долине р. Катунь.

Большинство работ было сосредоточено в пределах высокогорной зоны Алтая или Предалтайской равнины. Лежащая между ними низкогорно-среднегорная зона Алтая до недавнего времени оставалась вне поля зрения исследователей. Потребность в возобновлении изучения геолого-геоморфологического строения СевероЗападного Алтая, в частности верховий бассейна р. Ануй, связана с началом археологических изысканий, проводимых Институтом археологии и этнографии Сибирского отделения РАН.

В верховьях бассейна р. Ануй в конце 80-х - начале 90-х годов работали А. М. Малолетко, Г. Я. Барышников, С. А. Лаухин, Е. М. Малаева. Г. Я. Барышников (1992) выделил в долине р. Ануй, в окрестностях Денисовой пещеры, три надпойменных террасы и уровень долинных педиментов с высотой более 100 м над урезом. А. М. Малолетко (1989) относит долинные п�