Особенности терригенного осадконакопления в Азовском море во второй половине XX века

Сорокина, Вера Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Особенности терригенного осадконакопления в Азовском море во второй половине XX века
ВАК РФ 25.00.28, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Особенности терригенного осадконакопления в Азовском море во второй половине XX века"

На правах рукописи

Сорокина Вера Владимировна

ОСОБЕННОСТИ ТЕРРИГЕННОГО ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ В АЗОВСКОМ МОРЕ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XX ВЕКА

Специальность 25.00.28 - «Океанология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Ростов-на-Дону 2006

Работа выполнена на кафедре океанологии Ростовского государственного университета

Научный руководитель

кандидат географических наук, доцент Ивлиева Ольга Васильевна

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук Тарасов Геннадий Антипович

кандидат геолого-минералогических наук Ковалев Владимир Владимирович

Ведущая организация:

Северо-Кавказское межрегиональное территориальное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (г. Ростов-на-Дону)

Защита состоится 7 сентября 2006 г. в 14 часов 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 002.140.01 при Мурманском морском биологическом институте Кольского научного центра Российской академии наук по адресу: 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Чехова, 41

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ММБИ КНЦ РАН Автореферат разослан 4 августа 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук

Е.Э. Кириллова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Азовское море - шельфовый водоем на юге Европейской части Росси. В связи с мелководностью и малыми размерами море обладает интенсивной формой взаимодействия всех сфер (атмо-, гидро-, лито- и био-), чутко реагирует на изменение физико-географической обстановки. Уникальный комплекс природных условий определяет своеобразие процесса современного осадконакопления: чрезвычайную динамичность и большую пространственную изменчивость.

Большой цикл работ, выявляющих механизм осадконакопления в Азовском море, выполнен под руководством М.В. Кленовой, Н.М. Страхова, Д.Г. Панова, Ю.П. Хрусталева в XX веке. В период становления литодинамических исследований в Азовском море Д.Г, Пановым была сформулирована задача оценки изменения скорости современного осадконакопления по районам моря, сезонам и годам (Панов, Спичак, 1961). Применение динамического подхода (Хрусталев, 1986), предусматривающего неоднократное изучение объектов в течение года или нескольких лет, в 19701980-х годах позволило выявить основные закономерности седиментогенеза в водоеме.

В настоящее время, в связи с резко выраженными изменениями климата и гидролитодинамической активности, антропогенным воздействием, произошло изменение структуры баланса терригенного материала, изменились скорости осадконакопления. Это определяет актуальность данной работы, а именно, исследования пространственно-временной изменчивости параметров осадконакопления и связи районов современной седиментации с гидрологическими условиями.

Современное терригенное осадконакопление, как одну из океанологических проблем Азовского моря, необходимо рассматривать на основе комплексного подхода, включающего анализ временных рядов (за 50100 лет) и выявление связей между параметрами разных сред, участвующих в этом процессе. Актуальной проблемой является развитие современных методических подходов в этом направлении, в том числе и балансовых расчетов на основе пространственно-детализированных математических моделей.

Цель и задачи работы

Цель - выявить пространственно-временные особенности терригенного осадконакопления в Азовском море в период интенсивной антропогенной деятельности и климатических изменений во второй половине XX века.

В связи с этим, были поставлены следующие задачи:

- провести анализ природно-климатических условий осадконакопления в период с 1940 по 2000 гг.;

- изучить динамику и сделать оценку влияния речного стока, абразии и эоловых выпадений на поставку осадочного материала в Азовское море в условиях климатических изменений и антропогенной деятельности на водосборе;

- с использованием методов математического моделирования изучить пространственно-временные закономерности и выявить особенности скоростей осадконакопления терригенного материала в море в результате влияния природных и антропогенных факторов;

- выполнить расчет баланса терригенного материала разных районов моря по годам.

Методы исследования

Для решения поставленных задач в работе использованы как стандартные, так и оригинальные подходы:

- метод натурных наблюдений скоростей абразии в период экспедиций Ростовского государственного университета (РГУ), Азовского филиала Мурманского морского биологического института (АФ ММБИ КНЦ РАН) и Южного научного центра РАН (ЮНЦ РАН) по побережью Азовского моря 2002-2005гг.;

- методы статистической обработки информации, в том числе с применением элементов географических информационных систем;

- комплекс апробированных математических моделей для количественного описания процессов формирования пространственно-временной изменчивости абиотических характеристик экосистемы Азовского моря при вариациях климатических факторов и антропогенной нагрузки;

- разработанный при участии автора для условий Азовского моря оригинальный метод расчета переноса и седиментации взвешенного вещества.

Научная новизна

Приведены и проанализированы данные об основных источниках терригенного седиментационного вещества в Азовском море (твердом стоке рек, абразии и эоловых потоках) за последние 60 лет (1940-2000 гг.).

Предложен и апробирован пространственно-детализированный балансовый метод для изучения переноса и седиментации взвешенного вещества в Азовском море, учитывающий новейшую батиметрическую карту и подтверждающий реальную картину распределения терригенной составляющей в донных осадках.

Впервые расчетным методом выявлены региональные особенности и динамика скоростей седиментации терригенного материала, обусловленные изменением факторов осадконакопления во второй половине XX века.

Впервые рассчитан баланс терригенного материала для разных районов моря по годам за 60 лет.

Практическая ценность

Выявлены основные тенденции современного терригенного осадконакопления в Азовском море. По результатам расчетов определены площади и объемы возможного размыва донных отложений, скорости седиментации в разных районах моря.

Результаты работы использованы для оценок загрязнения экосистемы Азовского моря твердыми техногенными примесями и радионуклидами.

Полученные в работе выводы могут быть использованы при планировании экспедиционных исследований в бассейне Азовского моря, при составлении карт типов донных отложений, при проведении инженерно-экологических изысканий, в задачах управления береговой зоной.

Материалы работы используются в лекционных курсах и на практических занятиях в рамках учебных дисциплин по специальностям «океанология», «физическая география».

Основные положения и результаты, выносимые на защиту

1. Во второй половине XX века в структуре баланса терригенного осадконакопления произошли значительные изменения: уменьшилась роль эолового фактора и увеличилась абразия берегов восточной части Азовского моря на фоне низкого твердого стока рек. В соответствии с этим выделено четыре характерных периода осадконакопления.

2. Общий объем поступления терригенного материала в Азовское море за период с 1940 г. по 2000 г. сократился в 2-2,5 раза и составляет в современный период около 10 млн. т.

3. Полученные расчетным методом региональные особенности скоростей седиментации терригенного материала для характерных периодов осадконакопления. Для современного периода (1987-2000 гг.) на площади более 57% скорости седиментации не превышают 500 г/м2/год, при общем снижении интенсивности размыва осадков увеличилась площадь абразии дна (до 28% площади моря); средняя скорость накопления терригенного вещества не превышает 0,25 мм в год.

Апробация работы

Результаты исследования являются составной частью отчётов по грантам РФФИ №. 00-05-65379 «Твердые примеси антропогенного происхождения в морских водоемах: поступление, перенос, захоронение и оценка воздействия на экосистему»; № 03-05-65322 «Гидрохимический режим в устьевых областях и на шельфе северных и южных морей России: сравнительный анализ и математическое моделирование».

Основные результаты исследования докладывались и обсуждались на XIV Международной школе морской геологии (г. Москва, 2001), на Международной конференции «Проблемы радиоэкологии морей Европейской части России (г. Ростов-на-Дону, 24-26 июня 2001 г.), на ежегодных школах-семинарах «Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования» (г. Новороссийск 1998, 2000, 2001), на Всероссийских школах по компьютерным технологиям и обучающим программам в геологии (г. Сочи, 2000, 2001, 2002), на Международной конференции «Современные проблемы океанологии шельфовых морей России» (г. Ростов-на-Дону, 13-15 июня 2002 г.), на Международной научно-практической конференции «Проблемы литодинамики и экосистем Азовского моря (г. Ростов-на-Дону, 8-9 июня 2004 г.), Международном семинаре «Современные технологии мониторинга и освоения природных ресурсов южных морей России» (г. Ростов-на-Дону, 15-17 июня 2005 г.), научных семинарах АФ ММБИ и ЮНЦ РАН.

По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ, в том числе 1 работа в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объём работы

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и содержит 198 страницы, включая 65 рисунков, 23 таблицы, в том числе приложения, в списке литературы 126 наименований.

Автор выражает глубокую признательность и искренне благодарит за существенную помощь в работе, ценные советы и рекомендации научных руководителей - д.г-м.н., профессора |Ю.П. Хрустал ева, к.г.н. О.В. Ивлиеву, зав. каф. океанологии, чл.-корр. РАН Д.Г. Матишова, д.г.н. C.B. Бердникова, всесторонняя поддержка которых позволила завершить данное исследование, а так же доцента кафедры океанологии, к.г.н. JI.A. Беспалову и д.г.н. Ю.М. Гаргопу, на разных этапах принимавших участие в обсуждении работы и сделавших ряд полезных замечаний и предложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, определены цель и задачи диссертации, дана оценка новизны и практической значимости полученных результатов и сведения об их апробации, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

Глава 1. Природные условия и основные закономерности терригенного осадконакопления в Азовском море

В данной главе рассматриваются геолого-геоморфологические, гидродинамические процессы и литодинамические условия формирования структуры донных отложений, закономерности распределения содержания взвеси в воде. Проанализирована ветровая ситуации в шести пунктах сети Росгидромета на восточном побережье Азовского моря и Таганрогского залива за последние тридцать лет. На основе анализа антропогенного воздействия и природных факторов, контролирующих процессы седиментогенеза (рис. 1), определены характерные периоды осадконакопления.

Первый - с 1940 по 1952 г.- период условно естественного стока рек, преобладания северной, затем восточной форм макропроцессов в атмосфере. Второй — с 1953 по 1972 г., определяется зарегулированием стока реки Дон (постройка Цимлянского водохранилища в 1952 г.). Этот период так же характеризуется преобладанием восточной формы циркуляционных процессов и высокой ветровой активностью. Третий период с 1973 по 1986 г. определяется сменой циркуляционных эпох в атмосфере в середине 1970-х годов, некоторым уменьшением ветровой активности в конце периода и окончательным зарегулированием стока рек (строительство Краснодарского водохранилища на р. Кубань в 1972 г., ряда низконапорных плотин на р. Дон: Николаевской - в 1975 г., Константиновской в - 1981 г.) на фоне общей их низкой водности. Четвертый период с 1987 по 2000 г., характеризуется ростом повторяемости западной и северной форм синоптических процессов, снижением ветровой активности, увеличением стока рек, уменьшением изъятий стока на хозяйственные нужды. Показано, что вышеперечисленные факторы привели к существенной деформации притока вещества в водоем.

Н, см

Среднемноголехний уровень

-—--30

Азовского моря

Р. км3

. . I I I 1 А11 I 1 I I I I I I I I—1111111 1^.1 1.К1 I I I I I I I I т II 1Л1 1111)11111111

М - — .. — — М — — МММ.«.«. _ М — — — О^ — — — — — СП" "" О» — — — — МНШМШШ

Период водности

Много-.:. водный

Маловодный;

Переходный

-Многоводный!

Макродиркуиционные процессы в атмосфере

Преобладание »верней

Преобд; синонй

аданне восточной (Е) формы ическнх макропроцессов и формы Е+С

Рост повторяемости Зал: синоптических процессов.

«ой и Северной (^г и С) фор особенно в зимвее время

Ве1ровая активность

Повышенная в< Явное преоблаз;;

тровая активность

анне ветров восточной составляющей

Пониженная ветровая аетивностъ. Увеличение доли Западных

Юго-западных ветров, уменьш

мие Восточных в течение года

Антропогенная деятельность

Период интенсивной хозяйственной деятельности (гидростроительства и забора речных вол)_

Уменьшение степени антропогенного^ сокращения стока в нгооаях рек. I

■ Уровень Азовского моря

■ Линия тренда уровня

— Жидкий сток р. Дон (ст. Раздорская)

— Жидкий сток р. Кубань (вершина дельты, х. Тиховской)

Рис. 1. Динамика гидрометеорологических характеристик и антропогенной деятельности в бассейне Азовского моря (составлено по материалам Матишов и др., 2001,2003; Гаргопа, 2000,2002; Беспалова и др., 2005; Симов, 1989; Гидрометеорологические...,1986; Гидрометеорологический...,1962).

Глава 2. Материал и методы

В работе использованы опубликованные первичные данные, обобщающие сводки и картографический материал из 126 литературных источников с 1869 по 2006 г. Данные наблюдений за динамикой геоморфологических процессов береговой зоны в 2002-2005 гг. получены в экспедициях РГУ, АФ МММБ КНЦ РАН и ЮНЦ РАН по побережью Азовского моря, в которых автор принимал непосредственное участие. Статистическая обработка числовой информации выполнялись с помощью программ Excel и STATISTICA 6.0. Обработка картографического материала проводилась с использование элементов ГИС. Сформированная информационная база по исследуемой теме послужила основой для построения математической модели переноса и седиментации взвешенного вещества, проведения вычислительных экспериментов.

Основным расчетным методом является подход к параметризации процессов оседания взвеси и взмучивания донных отложений в Азовском море, развитый при участии автора в работах (Бердников и др., 2001а,б) и существенно модифицированный в диссертации (рис. 2).

Рис. 2 Модельная схема оседания взвешенного вещества и взмучивания донных отложений в мелководном водоеме (где иср - средняя по глубине скорость течений, иДхч - стоковая и дрейфовая составляющие скорости течения у дна, 11д0рб - горизонтальная составляющая орбитальной скорости у дна, h, т, X -соответственно, высота, период и длина волн.)

Для учета влияния циркуляции вод на динамику взвеси в Азовском море использована компартментальная балансовая модель Азовского моря (Матишов и др., 2006), взвесь и поступающий терригенный материал разделены на пять размерных фракций для отражения особенностей оседания частиц в турбулентном потоке.

Основные усовершенствования расчетного метода были направлены на:

- учет детальной батиметрии Азовского моря (Матишов, 2006);

- применение методики H.A. Ржаницына (1952) для расчета влияния параметров волнения и течений на распределение взвешенного вещества в водной толще в зависимости от крупности частиц и глубины района, оценки на этой основе толщины слоя взмучивания осадка;

Ветер

Волнение Течение (тДШ

Площадь (S), м:

- детальный учет волнения (высота и период), формируемых характерными ветрами со скоростью более 11 м/с (Гидрометеорологический справочник..., 1962);

- использование в качестве начального распределения гранулометрических типов осадков оцифрованной карты грунтов Азовского моря (Гидрометеорологический справочник..., 1937).

Используемая математическая модель позволяет связать внешние источники поступления обломочного материала с суши и его поток на дно, взмучивание и размыв донных осадков в различных районах Азовского моря, а так же описать вклад основных источников терригенного вещества.

Глава 3. Динамика поступления терригенного материала

Поступление терригенного материала в Азовское море с речным стоком, при абразии и в результате эоловых выпадений отличается чрезвычайной динамичностью, что непосредственно отражается на процессе осадконакопления на различных участках моря. В данной главе проведен всесторонний анализ источников осадочного вещества, основные выводы состоят в следующем:

Сток рек. Главным образом зарегулирование рек сказалось на объемах твердого стока (рис. 3 а, б). В условно естественный период величина стока наносов в море составляла: р. Дон (ст. Раздорская) — 4,4 млн. т/год, р. Кубань (хут. Тиховский) - 8,2 млн. т/год, после постройки водохранилищ сократившись до 2,7 млн. т/год (1953-1972 гг.) и 0,86 млн. т/год (1973-1986 г.), соответственно. В современный период (1973 - 2004 гг.) сток р. Дон уменьшился еще больше — до 0,63 млн. т/год, а р. Кубани (1987 — 1999 гг.) увеличился до 2, 2 млн. т/год, это связано с увеличением общей водности реки, климатическими процессами и уменьшением водохозяйственной нагрузки. Регулирование стока рек повлияло не только на величину его годового объема, но и на внутригодовое распределение. Сток в течение года стал более равномерным.

Общее сокращение объема твердого стока в четыре раза (по сравнению с незарегулированным периодом) стало основной причиной дефицита наносов и эрозии русел в верхних частях устьевых участков рек, а так же размыва морского края дельт, которому отчасти способствовало распространение подпора со стороны моря, в результате эвстатического поднятия уровня, увеличения повторяемости нагонов и просадки рыхлых дельтовых отложений.

Начиная с 1960-х гг. в структуре гранулометрического состава стока наносов произошли изменения: увеличение крупнозернистых частиц и уменьшение тонкозернистого материала. От вершины дельт к устьям соотношение основных размерных фракций меняется незначительно: в меженный период происходит некоторое увеличение тонкозернистых частиц в речной взвеси.

Абразия. Скорость абразии и объемы материала, поступающего в береговую зону, в целом соответствуют активности гидродинамических факторов. Однако есть большие отклонения этих показателей от года к году и по регионам.

Гранулометрический состав взвешенных наносов Нижнего Дона при зарегулированном режиме стока (половодье)

100

30 1 8%

20 \

Динамика стока р. Дон

Устьевая область

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 месяцы

Рис. 3 а. Современное изменение стока взвешенных наносов в устьевой области р.

Дон.

кг/с

Внутригодовое изменение расходов взвешенных наносов в хут. Тиховском

- Условно естественный режим (до 50% спжа за половодье в мае*« юле) 1941-1972 гг.

- Зарегулированный режим (30% за половодье в феврале-апрапе)1973-1986 ГГ.

- 1987-1999 гг.

Динамика стока р. Кубань

Гранулометрический состав взвешенных наносов Нижней Кубани

МаЛ?3ЫаявеггРИ0Я Многоводный период

1980-1986 ГГ. 1987-1999 ГГ.

хут. Тиховский

К3(1940г)до0.32 (1986г.)

г. Краснодар

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

31% 24%

19%

24%

.18%

пелит <0.01

мелкии алеврит 0.050.01

крупным алеврит 0.1-0.05

23% 29% 32%

21% ?3% 27%

24% Щ

1№

песчаная фракция >0.1

НИИ

Замыкающие Вершина створы дельты

Аккумуляция наносов от п Краснодара - 44 - 48 %

Рис 3 б. Современное изменение стока взвешенных наносов в устьевой области р. Кубань.

Зайцеео Колено Замыкающие

СТВОРЫ

Слободка Тиховский

Вершина дельты

Последние двадцать пять лет отличаются изменением метеорологических параметров: увеличением западных ветров и нагонов, на фоне повышения среднемноголетнего положения уровенной поверхности моря. Это обстоятельство повлияло на интенсивность геоморфологических процессов в береговой зоне восточного Приазовья. В результате экспедиционных исследований установлено, что на данном побережье величина объемов материала абразии в целом возросла примерно в 1,5 раза в сравнение с 1970-ми гг.

На основе данных наблюдений за 1970-1976 гг. (Артюхин, Мамыкина, 1978) были построены эмпирические зависимости для отдельных районов побережья между суммарной за год величиной абразии берегов Азовского моря и штормовыми ветрами. С помощью этих зависимостей сделана попытка реконструировать картину интенсивности абразии за годы, не охваченные наблюдениями (табл. 1, рис. 4). В целом можно сказать, что результаты расчетов удовлетворяют имеющимся представлениям об изменчивости объемов абразионного материала от 2 до 17 млн. т. в год при среднем значении 6-7 млн. т (Мамыкина, Хрусталев, 1980).

Эоловые потоки. Рассмотрена динамика атмосферных выпадений на акваторию моря на основе данных метеорологических ежемесячников о количестве часов с пыльной бурей за 1960 - 1999 гг. Проведена оценка объемов поступающего на водную поверхность аэрозольного материала при пыльных бурях разной интенсивности.

Таблица 1

Сравнительная характеристика расчетных и наблюденных величин _абразии за период 1970-2005 гг., млн.т/год _

Участок Данные наблюдений Расчет по моделям

1970-1976* 19802002 20022004 20042005 19701976 19802000

Северный берег Таганрогского залива Южный берег Таганрогского залива 0,18-2,77/0,84 0,77 0,41 0,34 0,9 0,6

0,16-3,52/1,21 3,34 1,72 3,53 1,27 0,84

Белосарайский залив Бердянский залив Обиточный залив Утлюкский залив Всего по северному побережью 0,07-0,43/0,16 0,17 0,13

0,06-0,32/0,15 0,15 0,11

0,08-1,49/0,69 0,86 0,1

0,07-0,8/0,37 0,40 0,14

0,42-2,64/1,37 1,58 0,48

Восточный берег моря 0,25-2,63/1,26 1,17 0,96 2,39 1,29 1,1

Дельта Кубани-Таманская зона 0,74-0,82/0,77 0,77 0,37

Керченский полуостров 0,54 0,52 0,34

Всего по собственно морю 1,98-6,05/3,94

Всего по Азовскому морю 2,32-12,34/6,0 5,98 3,73/5,8**

Примечания: 'Данные из работы Артюхин, Мамыкина, 1978, Хрусталев, Мамыкина, 1980, в числителе - пределы изменений, в знаменателе — среднее значение;**Экспертная оценка за указанный период на основе данных натурных наблюдений, полученных в 2002-2005 гг.

14.0 п

5 8.0-

| 6.0-

10.0 -

12.0 •

2.0 -

4.0 -

0.0

I I 1 I I 1 I 1 I I I М I Ы I I I I I I 1 I I II I I I I I I I I I I I I М I

111111111111111111

Рис. 4. Динамика поступления терригенного материала в Азовское море при абразии, млн. т/год. 1 — рассчитано по построенным моделям, 2 — данные наблюдений (Артюхин, Мамыкина, 1978).

Объем выносимых на акваторию моря твердых частиц в период сильных пыльных бурь составляет 40 — 50 млн. т., средних — 11 — 16 млн. т., слабых - 0,2 — 2,0 млн. т. При штилевой обстановке и слабых ветрах количество поступающего эолового материала составляет - 2,56 млн. т/год, с осадками на водную поверхность выпадает 0,92 млн. т аэрозоля в год (Хрустапев, Ивлиева, 1999).

В последние двадцать лет из-за ослабления ветровой активности и снижения повторяемости пыльных бурь произошло снижение роли эолового фактора в осадконакоплении. В течение этого времени наблюдалась одна средняя по интенсивности пыльная буря в 1984 г., с объемом поступившего на поверхность моря материала - 11,1 млн. т (Хрусталев и др., 1988), и несколько слабых (от 2 до 4 млн. т). С конца восьмидесятых годов XX века ежегодное поступление эолового вещества на акваторию Азовского моря не превышает 4 млн. т.

Глава 4. Оценка современной терригенной седиментации

В четвертой главе на основе предложенной модели динамики взвеси в Азовском море выполнены расчеты скоростей осадконакопления терригенного материала.

Особенности рельефа дна моря, влияющие на взмучивание донных отложений при волновом воздействии, заданы по равномерной сетке с размерами ячеек 5x5 км (рис. 5). Характерные черты циркуляции вод,

определяющие перенос взвеси от источников к областям аккумуляции, учтены в рамках компартментальной модели водообмена с делением водоема на 30 районов (Матишов и др., 2006).

Рис. 5. Схема объединения сеточного подхода с компартментальной моделью водообмена.

Для всех лет из рассматриваемого периода с 1940 по 2000 гг. на основе анализа источников седиментационного вещества составлены схемы поступления терригенного материала по районам моря, они являлись входными данными для последующих модельных расчетов.

Проведен расчет переноса и седиментации взвеси по двум сценариям:

а) без учета взмучивания донных отложений - сценарий механической дифференциации материала;

б) с учетом влияния течений и волнения на взмучивание донных отложений.

Для типовых полей волнения сделаны оценки максимальной толщины слоя донных отложений, частицы которого, в зависимости от крупности, могут быть взвешены в воду. Показано, что взмучивание уменьшается с ростом размеров частиц и глубины, но даже в глубоководных районах Азовского моря при сильном волнении в водную толщу могут быть подняты частицы всех рассматриваемых в модели размеров (до 0,3 мм).

Результатами модельных расчетов являются: концентрация взвеси в районах моря по месяцам для всех лет из рассматриваемого периода, гранулометрическая структура донных отложений с выделением доли пелитовой фракции (менее 0,01 мм) как отражающей процесс терригенной седиментации, скорости осадконакопления (абразии дна) для всех районов моря, по выделенным периодам и за отдельные характерные годы; баланс терригенного материала по районам и морю в целом.

Калибровка математической модели осуществлялась путем сопоставления расчетного и наблюдаемого содержания минеральной взвеси в Азовском море (Хрусталев и др., 1982).

При проверке адекватности модели проводилось сравнение доли пелитовой фракции в верхнем слое осадков по результатам расчетов и опубликованным схемам за аналогичные временные интервалы (Горшкова, 1961, Хрусталев, 1989, Шнюков и др., 1974, Ивлиева, 2005).

Динамика и структура поступления терригенного вещества

Установлено, что произошло общее сокращение объемов поступления терригенного материала в Азовское море в 2,5 раза (рис. 6), а ведущая роль в питании водоема в последнее время принадлежит абразии. В результате для современного осадконакопления характерны тенденции спада седиментационных процессов и активизации процессов размыва донных отложений.

1940-1952 гг.

Рис. 6. Соотношение основных долей приходной части баланса седиментационного вещества в Азовском море.

Пелитовая составляющая донных осадков

Расчетные схемы распределения пелитовой составляющей в донных осадках адекватно отражают основные закономерности распределения терригенного материала, циркумконтинентальную зональность площади глинистой фракции, в некоторых случаях нарушаемую особенностями морфологии дна (рис. 7).

Проведенный анализ межгодовой изменчивости пелитовой составляющей донных осадков за последние 60 лет выявил следующие общие тенденции по сравнению с 1930-ми годами:,

а) сокращение площади осадков с содержанием пелитовой фракции более 70%, прежде всего в Таганрогском заливе, что обусловлено «вымыванием» тонких частиц и их аккумуляцией в центральной, наиболее глубоководной части моря;

Рис. 7. Схемы содержания пелитовой фракции в нерастворимой части осадка. А- 2001 г. (Ивлиева, 2005); Б- результаты расчетов 2000 г.

б) расширение областей с содержанием пелитовой фракции от 0 до 30% в осадках, особенно в восточной части собственно моря, районе Бердянского залива, косы Долгой и Арабатской стрелки. Западнее Сазальницкой косы наблюдается зона, где происходит, в течение рассматриваемого периода (19402000 гг.), постепенное уменьшение пелитовой составляющей осадка, что согласуется с наблюдаемой картиной. Именно в этом месте, в соответствии с

батиметрической картой (рис. 5), находится мелководье, где сосредоточены гряды Сазальницкая и Песчаные острова.

Основными причинами этих тенденций является: а) значительное сокращением объема поступающего терригенного материала в Азовское море, изменение вклада отдельных источников; б) механическая дифференциация материала на подводном склоне в условиях волнового воздействия.

Результаты расчетов содержания пелитовой фракции в донных осадках в 1960 году, когда во время пыльной бури на акваторию моря поступило 41 млн. т эолового материала (Панов и др., 1961), показали, что структура донных отложений под влиянием гидролитодинамических факторов может полностью восстановиться уже к началу следующего года.

Результаты калибровочных расчетов позволили выявить необходимое соотношение между процессами переноса, седиментации и взмучивания, адекватные наблюдаемой картине распределения терригенной составляющей общего процесса седиментогенеза. Это позволило получить оценки скоростей осадконакопления.

Динамика скорости осадконакопления.

С помощью математической модели выполнена оценка интенсивности осадконакопления материала на акватории моря в период с 1940 по 2000 год. Были рассчитаны:

- объем оседающего в Азовском море терригенного материала (рис. 8);

- скорости размыва дна и площади, на которых наблюдается эрозия (рис. 9);

- скорости осадконакопления (г/м2/год) (рис. 10).

Рис. 8 Межгодовая изменчивость составных частей седиментогенеза Азовского моря

Общая тенденция уменьшения накопления терригенных осадков (рис. 8), главным образом, обусловлена сокращением объемов поступающего с суши материала. К этому следует добавить сокращение с середины 1970-х годов площадей осадконакопления и увеличение площадей акватории моря, подверженных размыву донных отложений (рис. 9).

Происходит снижение скоростей осадконакопления (рис. 10), в среднем от 1000 до 400 г/м2/год. Уменьшаются так же и скорости размыва донных отложений (от 700 до 200 г/м2/год), что может быть связано с сокращением интенсивности гидродинамических процессов. Несмотря на снижение интенсивности процесса размыва, из-за дефицита материала площади подверженные донной абразии увеличиваются.

Региональные особенности осадконакопления

В современный период, по расчетным данным, не фиксируются скорости осадконакопления >1500 г/м2/год, увеличиваются площади акватории с относительно низкой скоростью (0-500 г/м2/год) в отличие от более раннего периода 1940-1952 гг. (рис. 12, 13). Коренные изменения в процессе осадконакопления произошли с середины 1970-х годов, после полного зарегулирования стока рек и, соответственно, уменьшения поступления взвешенных наносов в 4 раза, а так же снижения вклада эоловых выпадений.

Наиболее интенсивно накопление терригенных осадков идет в районах, где сосредоточены источники поставки материала и где этому способствуют особенности морфологии дна и характер гидродинамической активности: в центральной части Таганрогского залива,'Темрюкском заливе, кутовых частях заливов северного Приазовья. В центральной части моря по расчетным данным величина осадконакопления составляет порядка 300 г/м2/год.

Увеличиваются площади размыва донных отложений за исследуемый период в Таганрогском заливе с 18 до 28%, в собственно море с 26 до 29%, что в большей мере обусловлено дефицитом терригенного материала, чем снижением гидродинамической активности. Характерными районами размыва являются восточная и северо-западная области собственно моря, локальные участки заливов северного Приазовья.

Для того чтобы показать чрезвычайную динамичность процесса седиментации, в работе так же были проанализированы отдельные годы с ярко выраженными особенностями поступления терригенного материала из разных источников (1940, 1964, 1969, 1970, 1990, 1996, 2000 гг.) и для них построены расчетные схемы пространственного распределения скоростей осадконакопления. Например, 1940 г. характеризовался естественным стоком рек и, соответственно, наибольшими скоростями накопления терригенного материала (>1500 г/м2) в районах его влияния, 1969 г. — пыльной бурей, с относительно равномерным распределением материала по площади водоема и одинаково высокими скоростями седиментации практически на всей территории Таганрогского залива и собственно моря, за исключением крайних северо-западных районов, куда поступило наименьшее количество аэрозольных частиц и восточных районов, характеризующихся гидролитодинамической активностью. 1970 г. отличался преобладанием западной составляющей ветров и волнений и интенсивной абразии берегов, особенно восточной части моря, в связи с этим максимальные расчетные скорости седиментации - в Таганрогском заливе и в центральной области водоема. 1990 г. отличался минимальным поступлением терригенного вещества из всех источников, вследствие этого интенсивность накопления осадков на всей акватории снизилась и не превышала 1000 г/м2. Напротив, 1996 г. характеризовался максимальными объемами поставки терригенного материала в акваторию, при этом, в результате расчетов, появились площади со скоростями >1500 г/м2 в Таганрогском, Темрюкском и Обиточном заливах.

12000 -

<ч 10000 -2

1 8000 -л

9 шо -а

О 4000 -

2000 -

Собственно море

5-3°/

5.8 ЬЬ'

дщ

0.9

' 0.1

3.1

" п;

Распределение площадей ^

•П Ук. С

¿г

" С4^ с г* Р Я "г>

Интенсивность осадконакопления, г/м^/год

по скорости осадконакопления

1940-1952 гг.

21400 11200 в 1000 | 800 О 600 -а 400 -200 0

Таганрогский залив

223.%

5-2* 4.7 П

Пч-Й.П.Н. н

6 6 6

' ё А

Интенсивность осадконакопления, г/м2/год

1000-1500

>1500

Рис. 12 Пространственные особенности скоростей осадконакопления за период 1940-1952 гг.

12000

<ч 10000

и 8000

№00

о 4000

2000

Собственно море

Распределение площадей 1воо

з 3.2%

по скорости осадконакопления

1987-2000 гг.

1600 ■ "в 1400 11200 §Ю0О § 800 | 600 = 400 200 О

Таганрогский залив гвз

N Г*

2 3

Интенсивность осадконакопления, г/м2/год

Интенсивность осадконатодления, г?м^/год

500-1000

1000-1500

Рис. 13 Пространственные особенности скоростей осадконакопления за период 1987-2000 гг.

Баланс терригенного вещества

Детальный анализ процессов поставки материала, его переноса и седиментации, взмучивания донных отложений позволил рассчитать баланс терригенного вещества в Азовском море для выделенных, характерных периодов изменения вышеперечисленных условий (табл. 2).

Расчеты показывают, что в Черное море выносится 8 - 13 % общего количества поступающего в Азовское море терригенного вещества. Так как выносимый в Черное море материал на 99% состоит из пелитовых частиц, то для пелита вынос составляет от 13 до 23%. Следует отметить, что в последнее время относительная доля выносимого пелитового материала увеличилась.

Таблица 2

Баланс осадочного материала в Азовском море _

Поступление, Итоговое

млн.т/год Размыв донных отложений млн.т/год Вынос в оседание Слой осадка, мм/год **

Период Твердый сток Продукты абразии Эоловые выпадения Черное море, млн. т/год млн.т/год * ег 2 iS 1

1940-1952 7.66 9.85 8.95 5.16 2.57 29.05 765 0.69

1953-1972 5.71 7.14 10.16 2.14 1.79 23.36 615 0.56

1973-1986 1.28 4.72 5.77 1.81 1.37 12.21 321 0.29

1987-2000 1.33 5.8 3.5 1.78 1.02 9.39 280 0.25

Примечание:*Оседание, отнесенное ко всей площади моря; **плотность осадка -1,1 г/см .

Заключение

В соответствии с поставленными задачами были изучены причинно-следственные связи между условиями формирования, поступления терригенного материала в Азовское море и режимом осадконакопления в период 1940-2000 гг., сделаны следующие выводы:

1. Характер абразионных процессов и эоловых выпадений обусловлен главным образом климатическими факторами, имеет цикличность и неоднороден по площади моря. Последние двадцать пять лет отличаются изменением интенсивности геоморфологических процессов в береговой зоне Восточного Приазовья. На данном побережье величина объемов материала абразии возросла примерно в 1,5 раза. Суммарная величина абразии по морю в целом изменялась в рассматриваемый период (с 1940 по 2000 г.) от 2 до 13 млн. т. в год. В структуре приходной части баланса терригенного вещества Азовского моря в последние двадцать лет ведущая роль принадлежит материалу абразии.

2. В последние двадцать лет (1980-2000 гг.) из-за ослабления ветровой активности и снижения повторяемости и интенсивности пыльных бурь произошло значительное уменьшение количества поступающего на акваторию моря аэрозольного материала. В целом с конца восьмидесятых годов XX века

ежегодное поступление эолового вещества в Азовское море не превышает 4 млн. т.

3. Уменьшение поступления твердых веществ в море также обусловлено зарегулированием стока рек. Общее сокращение объема твердого стока Дона и Кубани в четыре раза (по сравнению с незарегулированным периодом), наряду с другими факторами, стало основной причиной дефицита осадочного вещества. Начиная с 1960-х гг. в структуре гранулометрического состава стока наносов рек произошли изменения: увеличение крупнозернистых частиц и уменьшение тонкозернистого материала в два раза.

4. В результате расчета баланса осадочного вещества в Азовском море по годам, было установлено уменьшение всех его составляющих частей. Кроме того, выявлены значительные изменения в структуре приходной части баланса: уменьшился вклад эоловых выпадений и увеличилась доля материала абразии берегов, особенно восточной части Азовского моря на фоне низкого твердого стока рек. Общее поступления терригенного материала в Азовское море сократилось в 2-2,5 раза за период с 1940 г. по 2000 г.

5. Расчеты показывают, что за исследуемый период увеличиваются площади размыва донных отложений в Таганрогском заливе с 18 до 28%, в собственно море с 26 до 29%., главным образом за счет дефицита осадочного терригенного материала. Характерными районами размыва являются восточная и северо-западная области собственно моря, локальные участки заливов северного Приазовья.

6. На основе расчетов выявлено, что наиболее интенсивно накопление терригенных осадков в современный период (1987-2000 гг.) происходит в районах, где сосредоточены источники поставки материала и где этому способствуют особенности морфологии дна и гидродинамической активности: в центральной части Таганрогского залива (600-800 г/м2/год), Темрюкском заливе (1100 г/м2/год), в кутовых частях заливов северного Приазовья (500 г/м2/год) и в центральной части моря (300 г/м2/год).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Коновалова И.В., Прудникова В.В., Цыганкова А.Е. Опыт применения математических моделей морских экосистем при обучении по специальности физическая география и экология. Азовское, Черное и Охотское моря. // Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования. Тез докл. 26 школы - семинара (г. Новороссийск, 14-19 сентября 1998 г.). Ростов-на-Дону: СКНЦВШ, 1998. С. 62-64.

2. Прудникова В.В., Ивлиева О.В., Бердников C.B. Имитационная модель переноса и седиментации техногенных примесей в Азовском море. // Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования. Тез. докл. 28 школы семинара (г, Новороссийск, 11-16 сентября 2000 г.). Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ, 2000. С. 171-173.

3. Прудникова В.В. Применение математической модели морской экосистемы для оценки распространения и захоронения в донных отложениях Азовского моря техногенных примесей. // Тез. докл. III Всероссийской школы по компьютерным технологиям и обучающим программам в геологии, (г. Аксай, 13-17 ноября 2000 г.). Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 2000. С. 29-31.

4. Бердников C.B.,. Ивлиева О.В., Прудникова В.В. Применение компартментальной модели для исследования переноса и захоронения твердых техногенных примесей. // Среда, биота и моделирование экологических процессов в Азовском море. Апатиты: КНЦ РАН, 2001а. С. 226-239.

5. Бердников C.B., Ивлиева О.В., Прудникова В.В. Математическое моделирование переноса и седиментации техногенных примесей в Азовском море.//Океанология. 20016. Том 41, № 5. С. 1-10.

6. Хрусталев Ю.П., Ивлиева О.В., Прудникова В.В. Моделирование переноса и седиментации техногенных частиц в Азовском море. // Геология морей и океанов. Тез. докл. XIV международной школы морской геологии. Москва, 2001. Том II. С. 135-136.

7. Матишов Д.Г., Бердников C.B., Буфетова М.В., Прудникова В.В. О возможности применения компартментальной модели для оценки структуры потоков радионуклидов в Азовском море. // Проблемы радиоэкологии морей Европейской части России. Тез. докл. международной научной конференции (г. Ростов-на-Дону, 24-26 июня 2001 г.). Мурманск: ММБИ КНЦ, 2001. С. 45-46.

8. Прудникова В.В. Применение математического моделирования для исследования процессов осадконакопления в Азовском море в современный период. // Тез. докл. IV Всероссийской школы по компьютерным технологиям и обучающим программам в геологии, (г. Сочи, 20-24 сентября 2001 г.). Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 2001, С. 28-31.

9. Прудникова В.В. О преобразовании твердого стока в Азовском море в современных условиях. // Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования. Тез докл. 29-ой школы семинара (г. Новороссийск, 10-15 сентября 2001 г.). Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ, 2001. С. 157-159.

10. Бердников C.B., Прудникова B.B. Современное терригенное осадконакопление на азовском шельфе. // Экосистемные исследования Азовского моря и побережья. T. IV. Апатиты: КНЦ РАН, 2002. С. 264-273.

11. Прудникова В.В. Осадконакопление терригенного материала в Азовском море в условиях антропогенного преобразования гидрологического режима рек. // Современные проблемы океанологии шельфовых морей России: Тез. докл. междунар. конф. (г. Ростов-на-Дону, 13-15 июня 2002 г.). Мурманск: ММБИ КНЦ РАН, 2002. С. 204-207.

12. Сорокина В.В., Кузнецов A.B., Бердников C.B. Модельные исследования современных процессов осадконакопления в Азовском море с применением информационно-сервисной оболочки «Region». // Тез докл. V Всероссийской школы по компьютерным технологиям и обучающим программам в геологии, (г. Сочи, 15-19 сентября 2002 г.). Ростов-на-Дону: Изд-воРГУ,2002. С. 29-31.

13. Сорокина В.В., Ивлиев П.П. Современное состояние береговой зоны Восточного Приазовья. // Материалы XXI конференции молодых ученых Мурманского морского биологического института, (г. Мурманск, апрель 2003 г.). Мурманск: ММБИ КНЦ РАН, 2003. С. 150-152.

14. Сорокина В.В., Ивлиев П.П., Ивлиева О.В., Бердников C.B., Современные процессы абразии берегов Азовского моря. // Проблемы литодинамики и экосистем Азовского моря и Керченского пролива. Тез. докл. межд. науч.-практ. конф. (г. Ростов-на-Дону, 8-9 июня 2004 г.). Ростов-на-Дону: ООО «ЦВВР», 2004. С. 87-88.

15. Ивлиева О.В., Сорокина В.В. Ветровая активность и интенсивность абразии на российском побережье Азовского моря. // Современные технологии мониторинга и освоения природных ресурсов южных морей России. Тез. докл. междунар. семинара (г. Ростов-на-Дону, 15-17 июня 2005 г.). Ростов-на-Дону: ООО «ЦВВР», 2005. С. 72-73.

16. Ивлиева О.В., Сорокина В.В., Лурье П.М. Влияние изменений климата на интенсивность абразии на Российском побережье Азовского моря. // Сергеевские чтения. Инженерно-экологические изыскания в строительстве: теоретические основы, методика, методы и практика.' Вып. 8 / Материалы годичной сессии Науч. совета РАН по пробл. геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии (23 марта 2006 г.) - М.: ГЕОС, 2006. С. 219-220.

17. Сорокина В.В. Современное изменение жидкого и твердого стока в устьевых областях рек Дон и Кубань. // Взгляд в будущее. Материалы VIII-x межрегион, юнош. чтений им. В.И. Вернадского (г. Тамбов, 10-11 марта 2006). Тамбов - Вернадовка: Изд-во НКПЦ им. В.И. Вернадского, 2006. С. 77.

Печать цифровая. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Формат 60x84/16. Объем 1,0 уч.-изд.-л. Заказ № 1015. Тираж 100 экз. Отпечатано в КМЦ «КОПИЦЕН7Р» 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Суворова, 19, тел. 247-34-88

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Сорокина, Вера Владимировна

Введение

1. Природные условия и основные закономерности терригенного 12 осадконакопления в Азовском море

1.1. Геолого-геоморфологические и литодинамические условия 13 формирования структуры донных отложений

1.1.1 Основные закономерности седиментации

1.2. Гидродинамические процессы и закономерности 32 распределения и изменения содержания взвеси

1.3. Климатические колебания и интенсивность антропогенной 43 деятельности во второй половине XX века

Выводы

2. Материал и методы

2.1. Исходный материал

2.2. Методы исследования

2.2.1. Натурные наблюдения

2.2.2. Статистический анализ

2.2.3. Структура и описание математической модели 62 Выводы

3. Динамика поступления терригенного материала

3.1. Сток рек

3.2. Абразия берегов

3.3. Эоловые потоки 109 Выводы

4. Оценка современной терригенной седиментации

4.1. Особенности пространственно-временного распределения 124 потоков терригенного вещества

4.2. Методика выполнения расчетов переноса и седиментации взвешенного вещества

4.2.1. Районирование Азовского моря

4.2.2. Этапы выполнения расчетов

4.2.3. Расчет водообмена между районами

4.2.4. Поступление и распределение терригенного 133 материала по районам моря

4.2.5. Оценка влияния геоморфологических особенностей 135 дна и волновых процессов на распределение взвешенного вещества

4.3. Расчет переноса взвеси и проверка адекватности результатов 141 модельных экспериментов

4.3.1. Динамика взвеси

4.3.2. Межгодовая изменчивость пелитовой составляющей 143 донных осадков

4.4. Режим осадконакопления, региональные особенности 154 скоростей седиментации материала и баланс вещества

4.4.1. Реконструкция условий и интенсивности 159 осадконакопления в современный период

4.4.2. Баланс осадочного материала в Азовском море 183 Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Особенности терригенного осадконакопления в Азовском море во второй половине XX века"

Актуальность темы

Азовское море - шельфовый водоем, который благодаря своим природным ресурсам и географическому положению на юге Европейской части Росси, с давних пор првлекает внимание исследователей и на современном этапе развития все больше и больше вовлекается в сферу жизненных интересов общества.

В связи с мелководностью и малыми размерами этот водоем обладает интенсивной формой взаимодействия всех сфер (атмо-, гидро-, лито-, и био-), чутко реагирует на изменение физико-географической обстановки. Уникальный комплекс природных условий определяет чрезвычайную динамичность и большую пространственную изменчивость параметров седиментогенеза, который имеет существенные отличия от подобного процесса, происходящего в других морях.

Терригенная составляющая является основой современного осадконакопления. Накопление терригенных осадков происходит в основном за счет веществ, поступающих с речным стоком, за счет эоловых наносов и абразии.

Вторая половина XX века отличается резко выраженными изменениями климата и антропогенным воздействием. Обычно климатические флуктуации проявляются в интенсивности осаждения терригенных частиц, что предопределяет сезонные и годовые изменения вещественного состава взвеси и донных отложений. С антропогенной деятельностью во второй половине XX века связано значительное уменьшение объемов поступающего осадочного материала, а следовательно изменении структуры приходной части баланса терригенного вещества, и скорости осадконакопления.

Теоретические основы седиментогенеза в океанах и морях разработаны в классических трудах Н.М. Страхова, А.П. Лисицына, П.Л. Безрукова, П.П. Тимофеева, Е.Ф. Шнюкова, Г.Н. Батурина, Ю.А. Богданова, Е.М. Емельянова, И.О. Мурдмаа, и др. Развитию теории седиментогенеза способствовало широкое применение сравнительно-литологического метода и системного подхода, включающего исследование осадочного материала от момента его мобилизации до захоронения в конечных водоемах стока.

Интенсивное исследование донных осадков в Азовском море началось в конце 40-х годов с работ Государственного океанографического института под руководством М. В. Кленовой, а также исследований Н. М. Страхова и его сотрудников. Результатом этого стало учение о типах осадочного процесса на континентальном блоке, разработанное Н. М. Страховым (1962) и имевшее революционное значение в теории литогенеза.

В период становления литодинамических исследований в Азовском море Д. Г. Пановым была сформулирована задача оценки изменения скорости современного осадконакопления во времени и в пространстве «.данные по скорости осадконакопления в водоемах, получаемые балансовым методом, практически ничего не говорят об изменениях скорости осадконакопления по районам моря, сезонам и годам» (Панов, Спичак, 1961). Попытки получить пространственную картину изменения скорости осадконакопления делались этими авторами с использованием данных по мутности (которых было крайне не достаточно) и прозрачности, с той точки зрения, что прозрачность и мутность вод определяются взмучиванием донных отложений под воздействием ветрового волнения, количеством отмершего и живого фитопланктона, притоком взвесей извне.

С учетом высокой динамичности осадочного процесса в мелководных водоемах Ю.П. Хрусталевым (1986) был предложен динамический подход, предусматривающий неоднократное изучение объектов в течение года или нескольких лет (отбор проб воды, взвеси, донных осадков, иловых вод, фитопланктона и зообентоса посезонно, помесячно). Применение этого подхода в 1970 - 1980-х годах позволило выявить ряд особенностей седиментогенеза и более детально изучить факторы, контролирующие осадочный процесс. Но в 1990-х годах экспедиционная активность на Азовском шельфе снизилась и сейчас существует нехватка данных натурных наблюдений за период, в который происходили существенные климатические колебания. Данные о геологическом строение и рельефе дна являются относительно постоянными параметрами среды, но важное исключение здесь составляют переменные параметры, характеризующие верхний слой донных осадков (Матишов и др. 2006), эти параметры требуют детального рассмотрения.

Для изучения процесса осадконакопления в Азовском море учеными использовались методы седиментационного баланса и абсолютных масс, предложенные в свое время Н.М. Страховым и его соавторами (1954). Метод абсолютных масс считается наиболее объективным для количественного выражения процессов седиментации, несмотря на сложности, связанные с необходимостью учета физических свойств донных отложений (Лисицын, 1974). При использовании этого метода возникали некоторые трудности, в частности при выборе надежного стратиграфического слоя, горизонта (Хрусталев, 1989). Ограниченная связь с Мировым океаном предопределили для водоема свою историю развития в голоцене. Вследствие этого по Азовскому морю в литературе (Хрусталев, Щербаков, 1974, Хрусталев, 1989) представлены абсолютные массы для новоазовского слоя, возраст которого, по историческим сведениям и абсолютным датировкам, определяется в 1800 лет, эти данные почти ничего не говорят о скорости седиментации в настоящий момент времени.

Таким образом, фундаментальная и прикладная задача оценки изменения скорости современного осадконакопления во времени и в пространстве не потеряла актуальности до сих пор, несмотря на большой цикл работ выполненных во второй половине XX века М.В. Кленовой, Н.М. Страховым, Д.Г. Пановым, Ю.П. Хрусталевым и их учениками. Современные методические подходы в этом направлении, в том числе и с применением методов математического моделирования, рассматриваются в предлагаемой работе.

Цель и задачи работы

В связи с этим, были поставлены следующие задачи:

- провести анализ природно-климатических условий осадконакопления в период с 1940 по 2000 гг.;

- выполнить расчет баланса терригенного материала разных районов моря по годам.

Методы исследования

Для решения поставленных задач в работе использованы как стандартные, так и оригинальные методы исследований: натурные наблюдения в период экспедиций Ростовского Государственного Университета (РГУ), Азовского филиала Мурманского морского биологического института (АФ МММБ КНЦ РАН) и Южного

Научного Центра РАН (ЮНЦ РАН) по побережью Азовского моря 20022005гг., в частности для оценки скоростей абразии использованных в работе;

- методы статистической обработки информации, в том числе с применением элементов географических информационных систем; комплекс апробированных математических моделей для количественного описания процессов формирования пространственно-временной изменчивости абиотических характеристик экосистемы Азовского моря при вариациях климатических факторов и антропогенной нагрузки;

- метод расчета переноса и седиментации взвешенного вещества (Бердников, Сорокина, 2002), включающий оригинальный подход к параметризации процессов оседания взвеси и взмучивания донных отложений с учетом размеров частиц, новейшей детальной батиметрии Азовского моря, влияния волновых процессов, метеорологических параметров и др.

Научная новизна

Впервые рассчитан баланс терригенного материала для разных районов моря по годам за 60 лет.

Практическая ценность

В теоретическом плане результаты исследований являются составной частью отчётов по грантам РФФИ. Результаты работы использованы для оценок загрязнения экосистемы Азовского моря твердыми техногенными примесями и радионуклидами.

Полученные в работе выводы могут быть использованы при планировании экспедиционных исследований в бассейне Азовского моря, при составлении карт донных отложений, для решения ряда прикладных задач: проведении инженерно-экологических изысканий, в задачах управления береговой зоной.

Основные научные положения, выносимые на защиту

3. Полученные расчетным методом региональные особенности скоростей седиментации терригенного материала для характерных периодов осадконакопления. Для современного периода (1987-2000 гг.) на площади более 57% скорости седиментации не превышают 500 г/м /год, при общем снижении интенсивности размыва осадков увеличилась площадь абразии дна (до 28% площади моря); средняя скорость накопления терригенного вещества не превышает 0,25 мм в год.

Апробация работы

Результаты исследований являются составной частью отчётов по грантам РФФИ №. 00-05-65379 «Твердые примеси антропогенного происхождения в морских водоемах: поступление, перенос, захоронение и оценка воздействия на экосистему»; № 03-05-65322 «Гидрохимический режим в устьевых областях и на шельфе северных и южных морей России: сравнительный анализ и математическое моделирование».

По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ, в том числе 1 работа в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объём работы

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и содержит 204 страницы, включая 65 рисунков, 23 таблицы, в том числе приложения, в списке литературы 126 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Океанология", Сорокина, Вера Владимировна

Выводы

Поступление терригенного материала в Азовское море с речным стоком, при абразии и в результате эоловых выпадений отличается чрезвычайной динамичностью, что непосредственно отражается на процессе осадконакпления устьевого взморья рек, прибрежной зоны и моря в целом.

Речной сток. Естественная русловая сеть нижних участков Дона и Кубани сильно изменена хозяйственной деятельностью. Главным образом зарегулирование рек сказалось на объемах твердого стока. В условно естественный период величина стока наносов в море составляла: р. Дон (ст. Раздорская) - 4,4 млн. т/год, р. Кубань (хут. Тиховский) - 8,2 млн. т/год, после постройки водохранилищ сократившись до 2,7 млн. т/год (1953-1972 гг.) и 0,86 млн. т/год (1973-1986 г.), соответственно. В современный период (1973 - 2004 гг.) сток р. Дон уменьшился еще больше до 0,63 млн. т/год, а р.

Кубани (1987 - 1999 гг.) увеличилась до 2, 2 млн. т/год, это связано с увеличением общей водности реки, климатическими процессами и уменьшением водохозяйственной нагрузки. Регулирование стока рек повлияло не только на величину его годового объема, но и на внутригодовое распределение. Сток в течение года стал более равномерным.

Общее сокращение объема твердого стока в четыре раза (по сравнению с незарегулированным периодом) стало основной причиной дефицита наносов и эрозии русел в верхних частых устьевых участков рек, а так же размыва * морского края дельт, которому отчасти способствовало распространение подпора со стороны моря, в результате эвстатического поднятия уровня, увеличения повторяемости нагонов и просадки рыхлых дельтовых отложений.

Начиная с 1960-х гг. в структуре гранулометрического состава стока наносов произошли изменения: увеличение крупнозернистых частиц и уменьшение тонкозернистого материала. От вершины дельт к устьям соотношение основных размерных фракций меняется незначительно: в маловодный и меженный период происходит некоторое увеличение тонкозернистых частиц в речной взвеси.

Терригенное осадконакопление в областях влияния речного стока имеет свои особенности. В пределах авандельты Дона, где обычно распологается зона смешения речных и морских вод, скачкообразное уменьшение скорости течений помимо высокого темпа аккумуляции обусловливает накопление донных отложений характеризующихся невысокой степенью сортировки и пестротой литологического состава.

Ведущий фактор седиментации материала на предустьевом пространстве Кубани - волновой режим. От интенсивности и направления волнового воздействия зависят количество и ареал взвешенного материала реки. Обычно ветры южного и юго-восточного направлений наиболее благоприятны для передвижения пресных вод в Азовское море. При такой ветровой ситуации ареал повышенной концентрации кубанской взвеси распространяется в глубь водоема на 10-12 км (Шульгина, 1955). При ветрах западных румбов возникает иная ситуация: кубанская взвесь перемещается не более чем на 1 км от морского края дельты, и область влияния твердого и жидкого стока прослеживается только вдоль узкой кромки побережья.

В авандельте и особенно за ее пределами осаждению пелитового материала благоприятствуют процессы коагуляции и образование на предустьевых взморьях карбонатно-глинистых сгустков. По данным Б. А. Скопинцева (1947), оптимальные условия для агрегации создаются при высоких концентрациях взвеси (250 - 300 мг/л) и критической солености около 2 °/оо- На это указывает резкое уменьшение количества пелитовых частиц во взвеси предустьевых областей. В частности, на взморье Дона на незначительном расстоянии (менее 1 км) концентрация глинистых частиц может уменьшаться втрое (Хрусталев, 1989).

Абразия. Интенсивность и объемы материала абразии, подаваемые в береговую зону, в целом соответствуют активности гидродинамических факторов. Однако есть большие отклонения этих показателей от года к году и по регионам. Суммарная величина абразии по морю в целом изменяется по оценкам В.А. Мамыкиной, Ю.П. Хрусталева (1980) от 2 до 17 млн. т. в год при среднем значении 6-7 млн. т.

Кроме того на различных участках побережья наблюдается асинхронность в наступлении пиков максимума абразии, обусловленная межгодовой сменой интенсивности ветров и волнений генеральных направлений: восточного, северо-восточного, юго-западного, западного - и их неодинаковой эффективностью в различных районах моря. Например, в Таганрогском заливе и на восточном побережье наиболее значительный размыв берега происходит под воздействием сильных и продолжетельных волнений западной четверти, сопровождающихся нагонами до 1,5-2,5 м. На северном побережье наиболее действенны волнения восточных румбов (Артюхин, Мамыкина, 1978 г).

Последние двадцать пять лет отличаются изменением метеорологических параметров: увеличением западных ветров и нагонов, на фоне повышения среднемноголетнего положения уровенной поверхности моря. Это обстоятельство повлияло на интенсивность геоморфологических процессов в береговой зоне восточного Приазавья. В результате экспедиционных исследований установлено, что на данном побережье величина объемов материала абразии в целом возросла примерно в 1,5 раза.

На основе данных наблюдений за 1970-1976 гг. (Артюхин, Мамыкина, 1978) были построенны эмпирические зависимости для отдельных районов побережья между суммарной за год величиной абразии берегов Азовского моря и штормовыми ветрами. С помощью этих зависимостей была восстановлена картина интенсивности абразии за годы не охваченные наблюдениями.

Эоловые потоки. В последние двадцать лет из-за осабления ветровой активности и снижения повторяемости пыльных бурь произошло значительное уменьшение количества поступающего на акваторию моря аэрозольного материала, и в целом снижение роли эолового фактора в осадконакоплении. В течение этого времени наблюдалась лишь одна средняя по интенсивности пыльная буря в 1984 г., с объемом материала поступившего на акваторию Азовского моря 11,1 млн. т и несколько слабых.

При штилевой обстановке и слабых ветрах количество поступающего эолового материала составляет - 2,56 млн. т/год. С осадками на водную поверхность выпадает 0,92 млн. т аэрозоля в год. Объем выносимых на акваторию моря твердых частиц в период сильных пыльных бурь составляет 40 - 50 млн. т., средних - 11 - 16 млн. т., слабых - 0,2 - 2,0 млн. т. В целом с конца восьмидесятых годов XX века ежегодное поступление эолового вещества на акваторию Азовского моря не превышает 4 млн. т.

4. Оценка современной терригенной седиментации

Основываясь на анализе литературных данных можно отметить следующие особенности современного осадконакопления в Азовском море: вещество, осаждающееся в водоеме, имеет различное происхождение, а его компоненты (аллохтонные и автохтонные вещества) не равнозначны в общем балансе осадка, отлагающегося на дне моря. Основными аллохтонными являются - твердый сток рек, продукты абразии и эоловой деятельности, автохтонные представлены продуктами биогенной, незначительной хемогенной садки, размывом пород дна и грязевым вулканизмом.

4.1 Особенности пространственно-временного распределения потоков терригенного вещества

Большое значение для понимания закономерностей осадконакопления в Азовском море имеет расшифровка временной структуры режима питания, в частности изменчивости его составных частей. Она обусловлена вариациями основных гидрометеорологических параметров, контролирующих сток рек и волновой размыв берегов, эоловые поступления и даже в значительной мере продуктивность донных биоценозов.

Анализ внешних источников терригенного материала (см. гл. 3) позволил:

- оценить объемы седиментационных веществ, поступающих в Азовское море, и их изменение во времени (рис. 4.1);

- соотнести потоки терригенного вещества между собой и определить ведущую роль одного из них в конкретный период.

Структура поступающего осадочного материала в Азовское море характеризуется наличием множественных связей между всеми составляющими баланса. Ее можно представить в виде неустойчивой системы, базирующейся на гидрометеорологическом режиме региона. Аномальное изменение режима вызывает ее перестройку и сопровождается лавинообразным поступлением в водоем объемов гетерогенного осадочного вещества в 5 - 10 раз больших, чем в обычное время (рис. 4.1). При этом стираются все основные закономерности механической дифференциации поверхностного слоя осадков, присущие водоему при нормальном режиме.

70.0 60.0 -50.0 ч: о

•Ь: 40.0 н X с

5 30.0 20.0 10.0 0.0

OCOCOOCNmOOT-Ttr^OCOCDOiCNinOOT-xrh-O 4^44lfiiniri(D(OtDNNNN(0(OCOfflO)0)0 0)00)0)0)0)0)0)010)0)0)00)0)0)0)0)0)0)0

Рис. 4.1 Изменчивость приходной части баланса осадочного материала Азовского моря

В изменении каждой составляющей баланса Азовского моря прослеживаются определенные ритмы. Так, в размыве берегов северовосточного побережья видны 5 - 6 и 9 - 12-летние, на северном - 4 - 6-летние циклы, возможно 11-летние (Черноусов, Артюхин, 1982). Согласно исследованиям A.M. Бронфмана и др. (1979) в твердом стоке Дона видны циклы 2 -3, 4 и 12-13 лет, для Кубани - циклы 2-3 и 7-8 лет. Экстремальные пыльные бури повторяются через 10-11 лет (Хрусталев и др., 1988), умеренные через 5-6. Из вида графика суммарного объема поступающего материала видно, что происходит взаимное погашение мелких флуктуаций и, наоборот, усиление крупных циклов. Интересно отметить, что после

Эоловые выпадения ■ Продукты абразии

Твердый сток рек наивысшего пика возникает небольшой локальный максимум, который свидетельствует о том, что затухание активных седиментационных процессов происходит постепенно (рис. 4.1).

Для выделенных в 1 главе в результате анализа климатических колебаний и интенсивности антропогенной деятельности в бассейне Азовского моря четырех характерных периодов можно дать оценку изменения объемов поставки осадочного материала из разных источников (табл.4.1):

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Сорокина, Вера Владимировна, Ростов-на-Дону

1. Агроклиматические ресурсы Ростовской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1978.127 с.

2. Аксенов А.А. Некоторые особенности абразии берегов Азовского моря//Труды ГОИН, 1957, вып. 34. -С. 386-388.

3. Александров А. Н. Донные отложения Азовского моря Океанология. Т.4. Вып.5. 1964 856- 865.

4. Александров А.Н. Особенности современного осадконакопления в Азовском море. Ростов-на-Дону, 1965. 328 с.

5. Альтман Э. Н. Исследование водообмена между Черным и Азовским морями Сб. работ ЛЮМ ГОИНа. Вып.11. 1972 3- 47.

6. Андреева Е.С. Опасные явления ногоды на Европейской территории России. Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. геогр. наук. Ростов-на-Дону, 2001, 24 с.

7. Андрусов Н.И. Геологическое строение дна Керченского пролива. Известия РАН, 1918, .№1. 23-28.

8. Артюхин Ю.В. Волновое разрушение обвальных берегов Азовского моря. Геоморфология, 1982, №4. 51-58.

9. Артюхин Ю.В., Мамыкина В.А. Изменчивость поступления материала абразии в Азовское море. Известия СКНЦ ВШ. Естественные науки. 1978, ХзЗ. 79-81.

10. Артюхин Ю.В., Мамыкина В.А. Межгодовая изменчивость поступления абразионного материала в береговую зону Азовского моря и его роль в прибрежном осадконакоплении Береговая зона моря. М.: Наука, 1981. 67- 72.

11. Бабкин В.И., Постников А.Н. О роли циклонической деятельности в формировании стока Волги, Дона и Днепра Водные ресурсы. 2000. Т. 27,№ I e 106-108.

12. Барышников Н.Б., Нопов И.В. Динамика русловых процессов. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 455 с.

13. Батова В.М. Агроклиматические Гидрометеоиздат, 1966. 156 с. ресурсы Северного Кавказа. Л.:

14. Бердников В., Ивлиева О.В. Современные скорости разрушения берегов Российского побережья Азовского моря. Геоморфология. Хо4.2005. 74-83

15. Бердников СВ., Прудникова (Сорокина) В.В. Современное терригенное осадконаконление на Азовском шельфе Экосистемные исследования Азовского моря и побережья. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2002, Т. IV, 264-273.

16. Бердников В. Домбровский Ю.А., Островская А.Г. и др. Имитационная модель основных компонентов экосистемы Охотского моря. Морской гидрофизический журнал. 3. 1989. 52- 57.

17. Бердников В., Ивлиева О.В., Прудникова (Сорокина) В.В. Применение компартментальной модели для исследования переноса и захоронения твердых техногенных примесей Среда, биота и моделирование экологических процессов в Азовском море. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2001а. 226- 239.

18. Бердников В., Ивлиева О.В., Прудникова (Сорокина) В.В. Математическое моделирование переноса и седиментации техногенных примесей Азовском море. Океанология, 20016, Т.41, Хо6.С.805-814.

20. Бреховских В.Ф., Казмирук Т.Н. Об оценке условий возможного вторичного загрязнения водной среды слабопроточного водоема в результате взмучивания Метеорология и гидрология. 2000. ja 3. С 88-98.

21. Бронфман A.M., Дубинина В.Г., Макарова Г.Д. Гидрологические и гидрохимические основы продуктивности Азовского моря. М., 1979. 288 с.

22. Бронфман A.M., Хлебников Е.П. Азовское реконструкции. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 271 с. море. Основы

23. Гаргопа Ю.М. Изменение стока рек бассейна Азовского моря и океанографических условий формирование его биоресурсов под влиянием климатических факторов. Закономерности океанографических и биологических процессов в Азовском море. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2000. 10 81.

24. Гаргопа Ю.М. Закономерности многолетней динамики океанографических процессов и компонентов биоты Азовского моря Среда, биота и моделирование экологических процессов в Азовском море. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2001. 44- 71.

25. Гаргопа Ю.М. Крупномасштабные колебания в системе Азовского моря Новейшие экологические феномены в Азовском море (вторая половина XX века). T.V.- Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2001. 14- 220.

26. Гидрометеорологический справочник Гидрометеоиздат. 1962. 854 с. Азовского моря. Л.;

27. Гидрометеорологический справочник морей СССР. Азовское море, Т.З, вып. 2, 3 /под ред. Н.М. Книповича, Г.Р. Брегмана. Л.; Гидрометеоиздат, 1937. 229-461.

28. Гидрометеорологические условия шельфовой зоны морей СССР. Азовское море. Т.З. Л.; Гидрометеоиздат. 1986. 218 с.

29. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Азовское море. Т.5 СНб.: Гидрометеоиздат. 1991. 234 с.

30. Государственный водный кадастр. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Т.1. Вып.1. (Бассейны рек северовосточного побережья Черного моря, бассейн Кубани). Л.: Гидрометеоиздат. 1986.243 с.

31. Государственный водный кадастр. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Т.1. Вып.З. (Бассейн Дона). Л.: Гидрометеоиздат. 1986. 560 с.

32. Государственный водный кадастр. Ежегодные данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. 1980. Т.З. Вып.О. (Бассейн Азовского моря). СК УГКС. Ростов-на-Дону. 1982. 187 с.

33. Государственный водный кадастр. Ежегодные данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. 1985. Т.1. Вып.З. (Бассейн Дона) СК УГКС. Обнинск. 1987. 316 с.

34. Государственный водный кадастр. Ежегодные данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. 1987. Т.1. Вып.З. (Бассейн Дона) СКУГКС. Обнинск. 1989.240 с.

35. Горшкова Т.И. Донные осадки и грунтовые растворы. Современные осадки морей и океанов, /под ред. Н.М. Страхова. М.: Изд-во: АН СССР. 1961. 477-503.

36. Грудинова Л.Я. Перенос осадочного материала в Азовском море. Автореф. дисс. канд. геогр. наук. М., 1989. 22 с.

37. Губкин Н.М. Разрушение восточных берегов Азовского моря и возможные меры борьбы с ним//Геоморфология, 1973, 1.-С. 43-45.

38. Едигарян З.П., Алексина И.А. Особенности осадконакопления и палеогеография Азовского моря в верхнечетвертичное время. Палеогеография и отложения плейстоцена южных морей СССР. М., 1977. 112-117.

39. Еш,енко Л.А., Шипилова Л.М. Особенности динамики прибрежных вод на севере Приазовья. Экосистемные исследования Азовского моря и побережья Т. IV. Апатиты. Изд. КНЦ РАН. 2002. 118- 139.

40. Задорожная Н.С., Селютин В.В., Моделирование кислородного режима Азовского моря //В сб. тр. 5-ой Международной конференции женщинматематиков «Математика, экономика». Ростов-на-Дону. 1997. 146.

41. Захаров П.С. Пыльные бури. Л.: Гидрометеоиздат, 1965. 164 с.

42. Зубкова К. М. Влияние антропогенных факторов на формирование стока взвешенных наносов р. Кубани в нижнем течении. Труды ГГИ. 1990. Вып. 337. 95-112.

43. Иванов А.А. К расчету стоковых течений на устьевом взморье Кубани. Сборник работ бассейновой гидрометеорологической обсерватории Черного и Азовского морей. Вып. 6. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. 57 68.

44. Иванов А.А. Динамика наносов на взморье Кубани. Гидрология устьев рек. Труды ГОРШ. Вып. 172. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 41 50.

45. Ивлиева О.В. Техногенная седиментация Таганрогского залива (Азовское море) Автореф. дисс. на соиск. уч. степ, к.г.н. Ростов-наДону, 1997.23 с.

46. Ивлиева О.В. Типы донных отложений Азовского моря. Актуальные проблемы региональной геологии, литологии и минералогии. Ростовна-Дону. Изд-во: 0 0 0 «ЦВВР», 2005. 78 85.

47. Ивлиева О.В., Сорокина В.В. Интенсивность абразии и ветровая активность на российском побережье Азовского моря. Современные технологии мониторинга и освоения природных ресурсов южных морей. Тез. докл. межд. семинара (г. Ростов-на-Дону, 15-17 июня 2005 г.). Ростов-на-Дону: изд. 0 0 0 «ЦВВР», 2005. 7 2 7 3

48. Ивлиева О.В., Сорокина В.В., Лурье П.М. Влияние изменений климата на интенсивность абразии на Российском побережье Азовского моря. Сергеевские чтения. Инженерно-экологические изыскания в строительстве: теоретические основы, методика, методы и практика. Вып.8/ Материалы годичной сессии Научн. совета РАН по пробл. геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии (23 марта 2006 г.) М.: ГЕОС, 2006. 219 220

49. Карнаухова Г.А. Гидродинамический механизм седиментогенеза в ангарских водохранилищах. Метеорология и гидрология. 2003. 9. 82-94.

50. Кленова М.В. Классификация современных морских отложений. Океанология. 1963. Ш 3. 527- 537.

51. Комплексный мониторинг среды и биоты Азовского бассейна. Т.VI Коллектив авторов Апатиты: Изд. Кольского научного центра РАН, 2004. 367 с.

52. Коротаев В. Н., Иванов В.В., Римский-Корсаков Н.А. Русловая морфодинамика дельтовых рукавов Кубани. Мат-лы XVII пленар. межвуз. координац. совещ. по проблеме эрозионных русловых и устьевых процессов. Краснодар, 2002.

53. Черноусов Я., Артюхин Ю.В. Основные черты осадконакопления во внутриконтинентапьных водоемах аридной зоны. Лавинная седиментация в океане. Ростов-на-Дону, 1982. 162 170.

54. Лаппо Д.А., Стрекалов С., Завьялов В.К. Нагрузки и воздействия ветровых волн на гидротехнические сооружения. Теория. Инженерные методы. Расчеты. Л. 1990.432 с.

55. Леонтьев O.K. Основы геоморфологии морских берегов. М., 1961.418 с.

56. Лилиенберг Д.А., Ширинов Н.Ш. Современные тектонические движения. Общая характеристика и история развития рельефа Кавказа. М.: Наука, 1977. С 45 59.

57. Лисицын А.П. Процессы современного Беринговом море. М., 1966. 574 с. осадконакопления в

58. Лурье П.М., Панов В.Д. Влияние изменений климата на гидрологический режим р. Дон в начале XXI века. Метеорология и гидрология, 1999. 4. 90 97.

59. Лурье П.М., Панов В.Д., Ткаченко Ю.Ю. Река Кубань: гидрография и режим стока, -П.: Гидрометеоиздат, 2005. 420 с. 60. Луц Н.В. Многолетняя изменчивость скорости ветра в Восточном Приазовье. Метеорология и гидрология. 2001. 2. 98 102. бЬМагрицкий Д.В., Иванов А.А. Оценка влияния водохозяйственных мероприятий на режим стока Нижней Кубани. Вестник Московского университета. Сер.

60. География. 2003. К25. 46 54.

61. Маков К.И., Молявко Г.И. Некоторые данные о геологической истории западной части Азовского моря. Материалы по геологии и гидрогеологии. Вып. ХЗ. Москва-Киев, 1940. 47-57

62. Мамыкина В.А. Оползни северо-восточной части Автореф. НИР РГУ за 1958 г. Ростов н/Д, 1959.

63. Мамыкина В.А. Особенности формирования аккумулятивных форм берегов северо-восточной части Азовского моря. Автореф. НИР РГУ за 1959 г. Ростов н/Д, 1960. 149.

64. Мамыкина В.А. Морфология и динамика берегов северо-восточной части Азовского моря. Дис. на соиск. учен, степени канд. геогр. наук. Ростов н/Д, 1961а. 281+14 с.

65. Мамыкина В.А. Типы берегов северо-восточной части Азовского моря и особенности их динамики. Труды океанографической комиссии АН СССР, т. 8. М., 19616. 33-44.

66. Мамыкина В.А., Хрусталев Ю.П. Береговая зона Азовского моря. Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 1980. 176 с.

67. Мамыкина В.А., Хрусталев Ю.В. Процессы абразии и аккумуляции в современном осадконакоплении на примере Азовского моря Океанология, 1966, т.6, вып.З. 42 43.

68. Матишов Г.Г. Рельеф дна и его влияние на морскую среду обитания. Современное развитие эстуарных экосистем на примере Азовского моря. Апатиты: Изд-во К Щ РАН, 1999. 19 31.

69. Матишов Г.Г. Геоморфологические особенности шельфа Азовского моря. Вестник ЮНЦ РАН, Т.2, .№1,2006. 44 48.

70. Матишов Г.Г., Абраменко М.И., Гаргопа Ю.М., Буфетова М.В. Новые экологические феномены в Азовском море второй половины 20 века. Т.5.-Апатиты: изд. Кольского научного центра РАН, 2003. 442 с.

71. Матишов Г.Г., Гаргопа Ю.М., Бердников СВ., Дженюк Л. Закономерности экосистемных процессов в Азовском море. М.: Наука, 2006, 304 с.

72. Митяев М.В. Литодинамические особенности донных отложений. Современное развитие эстуарных экосистем на примере Азовского моря. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1999. 3 1 41.

73. Михайлов В.Н. Устья рек России и сопредельных стран: прошлое, настоящее и будущее. М.: ГЕОС, 1997. 413 с.

74. Михайлов В.Н., Повалишникова Е.С., Зудилина СВ., Тигунцев Л.А. Многолетние изменения уровней воды в восточной части Азовского моря и на устьевом участке Дона. Водные ресурсы, 2001. Т. 28. 6. С 645 654.

75. Михайлов В.Н., Повалишникова Е.С., Иванов А.А. Многолетние изменения уровней воды в дельте р. Кубань. Водные ресурсы, 2002. Т. 29.2 2. 133-140.

76. Мысливец В.И. Морфоструктурная основа экосистемы Азовского моря. Комплексный мониторинг среды и биоты Азовского бассейна. Т.VI Коллектив авторов Апатиты: Изд. Кольского научного центра РАН, 2004. 28-43.

77. Научно прикладной справочник по агрометеорологическим ресурсам СССР. Серия 2 часть 1, вып. 13, Ростов н/Д, 1991. 639.

78. Опекунов А.Ю. Аквальный техноседиментогенез. Тр. ВНИИ Океанологии Министерства природных ресурсов РФ. Т. 208. СПб.: Наука, 2005. 278 с.

79. Польшин В.В. Донные осадки Таганрогского залива Материалы XXII конференции молодых ученых Мурманского морского биологического института (г. Мурманск, апрель 2004 г.). Мурманск: Изд. ММБИ КНЦ РАН, 2004. 110-117.

80. Нольшин В.В. Донные осадки Азовского моря. Океанологические и биологические исследования арктических и южных морей России (к 70-и летию Мурманского морского биологического института). Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2006, 146 155.

81. Панов Д.Г., Мамыкина В.А. О скорости образования осадков в Азовском море. Автореф. научно-исслед. работ Ростовского гос. унта за 1959 г. Ростов-на-Дону, 1960. С 150.

82. Панов Д.Г., Малик А., Спичак М.К. О некоторых последствиях пыльной бури 1960 года в Азовском море. Автореф. научно-исслед. работ Ростовского гос. ун-та за 1960 г. Ростов-на-Дону, 1961. 139140.

83. Панов Д.Г., Спичак М.К. Скорость осадконакопления в Азовском море. ДАН СССР. Т. 137, Ш 5, 1961а. 1212- 1213.

84. Панов Д.Г., Спичак М.К. Об условиях осадконакопления в Азовском море. Современные осадки морей и океанов. Под ред. Н.М. Страхова. М.: Изд. АН СССР. 19616. 512-520.

85. Панов Д.Г., Хрусталев Ю.П. Об истории развития Азовского моря в голоцене. ДАН СССР. 1966. Т 166, 2. 429- 432.

86. Ржаницин Н.А. Взвешивание наносов турбулентным потоком в условиях волнения. Речная гидравлика и гидротехника. М: Изд-во мин.реч. флота СССР, 1952. 28-46.

87. Роль волнения в формировании биоценозов бентоса больших озер, /под ред. И.М. Распопова. Л.: Наука, 1990. 114 с.

88. Руководство по методам исследований и расчетов перемеш,ения наносов и динамики берегов при инженерных изысканиях. М.: Моск. отделение Гидрометеоиздата, 1975. 239 с.

89. Симонов А.И. Гидрология Гидрометеоиздат, 1958. 140 с. устьевой области Кубани. М.:

90. Симов В.Г., Жила Г.Т., Иванов А.А., Палеева СВ., Смирнова Т.Ю. Изменения распределения стока в дельте Кубани под влиянием водохозяйственных мероприятий. Гидрология и гидрохимия южных морей. Труды ГОИН. Вып. 145. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 16 27.

91. Симов В.Г. Гидрология устьев рек Азовского отделение Гидрометеоиздата, 1989. 327 с. моря. М.: Моск.

92. Систематика и классификация осадочных пород и их аналогов. /В.Н. Шванов, В.Т. Фролов, Э.И. Сергеева и др. СПб.: Недра, 1998. 352 с.

93. Свисюк И.В. Ветровые коридоры и эрозия почвы Земледелие, 1978. Хо7. 43 44.

94. Соколов Н.А. О происхождении лиманов Южной России. Труды Геологического комитета, т. 10, вып.4, 1895, 102 с.

95. Сорокина В.В., Ивлиев П.П., Ивлиева О.В., Бердников С В Современные процессы абразии берегов Азовского моря. Проблемы литодинамики и экосистем Азовского моря и Керченского пролива. Тез. докл. межд. науч.-практ. конф. (г. Ростов-на-Дону, 8-9 июня 2004 г.). Ростов-на-Дону: изд. 0 0 0 «ЦВВР», 2004. 87- 88.

96. Сорокина В.В. Современное изменение жидкого и твердого стока в устьевых областях рек Дон и Кубань. Взгляд в будущее. Материалы VIII-X межрегион, юнош. чтений им. В.И. Вернадского (г. Тамбов, 10-

97. Сорокина В.В., Ивлиева О.В, Лурье П.М. Динамика стока на устьевых участках рек Дон и Кубань во второй половине XX века. Вестник южного научного центра РАН. 2006. Т. 2. 2. 58- 67

98. Страхов Н.М., Бродская Н.Г., Князева Л.М. и др. Образование осадков в современных водоемах. М., 1954. 791 с.

99. Сурков Ф.А., Бронфман A.M., Чернус Е.А., Ильичев В.Г., Матышина В.П. Моделирование абиотических факторов экосистемы Азовского моря Изв. Сев.-Кав. НЦ ВШ. Естеств. науки. 1977. Т. 2. 21- 48. 1О1.Уль Г.Ф. Наносы в восточной части Таганрогского залива. Изв. ЦГМБ. Т.VIII. 1929. 18-26.

100. Федосов М.В. Интенсивность осадконакопления в Азовском море. ДАН СССР, 1952 Т. 84, з. 551-553.

101. Федосов М.В. Некоторые характеристики осадкообразования в Азовском море. Современные осадки морей и океанов. Изд-во. АН СССР, М., 1961. ред. Страхова Н.М. 504- 511.

102. Хорецкая А.С. Потери стока в дельте р. Кубань и их изменение под влиянием хозяйственной деятельности. Влияние хозяйственной деятельности на водные ресурсы и водный режим. Труды ГОИН. Вып. 239. Д.: Гидрометеоиздат, 1977. 78 99.

103. Хорецкая А.С. Об изменении стока наносов и мутности р. Кубань под влиянием хозяйственной деятельности. Влияние хозяйственной деятельности на водные ресурсы и водный режим. Труды ГОИН. Вып. 255. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 77-93. Юб.Хрусталев Ю.П. Некоторые закономерности современного осадконакопления во внутриконтинентальных морях юга СССР. Палеогеография и отложения плейстоцена южных морей СССР. М., 1977. 84-92. 1О

104. Хрусталев Ю.П., Студеникина Е.И. Мирзоян И. А. и др. Фильтрационная и геохимическая роль зоопланктона в седиментогенезе Азовского моря Географические аспекты изучения гидрологии и гидрохимии Азовского бассейна. Л., 1981. 88- 102.

105. Хрусталев Ю.П. Седиментогенез во внутриконтинентальных морях аридной зоны: Автореф. дис. на соиск. учен. степ, д-ра геол.-минер. наук. М., 1986.51 с. 1О

106. Хрусталев Ю.П. Закономерности осадконакопления во внутриконтинентальных морях аридной зоны. Л.: Наука, 1989. 261 с. ИО.Хрусталев Ю.П. Основные проблемы геохимии седиментогенеза в Азовском море. Изд: РАН. Кольский научный центр. Апатиты. 1999. 247 с. Ш.Хрусталев Ю.П., Щербаков Д.А. О балансе седиментационного материала в Азовском море. Океанология. 1968. Т. 8, вып. 3. 452461.

107. Хрусталев Ю.П., Щербаков Д.А. Позднечетвертичные отложения Азовского моря и условия их накопления. Ростов-н/Д, 1974. 148 с.

108. Хрусталев Ю.П., Федюнина В.И. Роль эолового фактора в современном осадконакоплении Азовского моря Докл. АН СССР. Т. 224. 1975. Х« 2. 434-436.

109. Хрусталев Ю.П., Ивлиева О.В. Проблемы антропогенной морской седиментологии (на примере Азовского моря) Ростов-на-Дону. Гефест. 1999. 196 с.

110. Хрусталев Ю.П., Ганичева Л.З., Клунникова Л.З., Мирзоян И.А. Количественное распределение и основные типы взвеси Азовского моря Лавинная седиментация в океане. Ростов-н/Д, 1982. 95 118. Пб.Хрусталев Ю.П., Грудинова Л.Я., Серова В.В., Жмурко В.Я. Роль эолового материала в морском седиментогенезе аридной зоны (на примере Азовского моря) Литология и полезные ископаемые. 1988. Хо 2. 55-64.

111. Хрусталев Ю.П., Василенко В.Н., Свисюк И.В., Панов В.Д., Ларионов Ю.А. Климат и агроклиматические ресурсы Ростовской области. Ростов-на-Дону: Батайское книжное изд-во, 2002. 184 с.

112. Хрусталев Ю.П., Мамыкина В.А. Динамика донных осадков Азовского моря. Палеогеография и отложения плейстоцена южных морей СССР.М., 1977. 187-192.

113. Черноусов Я., Артюхин Ю.В. Основные черты осадконакопления во внутриконтинентальных водоемах аридной зоны (на примере оз. Балхаш и Азовского моря). Лавинная седиментация в океане. Ростовн/Д:изд-во Рост, ун-та, 1982. 162- 170.

114. Шикломанов И.А. Антропогенное Гидрометеоиздат, 1979. 302 с. изменение водности рек. Л.: 121.ШНЮК0В Е.Ф., Оловский Г.Н., Усенко В.П. и др. Геология Азовского моря. Киев, 1974. 246 с.

115. Шнюков Е.Ф. и др. Методика геологосъемочных работ в акватории Азовского моря. Киев, 1974. 169 с.

116. Экосистемный мониторинг Азовского, Черного и Каспийского морей: Экспедиционные исследования ЮНЦ РАН в 2005 г. (информационные материалы) Под общей редакцией Г.Г. Матишова. Ростов-на-Дону: Изд-во Ю Щ Р А Н 2005. 184 с.

117. Berdnikov S.V., Ivanov V.V. Compartmental model of the hydrological and hydrochemical parameters of the Pechora estuary Global changes and Barents Sea region Proc. of the First International BASIC Research Conference/ St.-Petersburg, Russia, University of Muenster, Germany, Muenster, 1999. P.424-425.

118. Hakanson L. On lake bottom dynamics the energy topography factor. Canad. J. Earth. Sci., 1981, vol. 18, No. 5, pp. 899- 909.

119. Smagin V.M., Pivovarov S.V., Berdnikov S.V. Study of hydrochemical structure and modeling of the consequences of anthropogenic activities in Kara Sea Natural conditions of the Kara and Barents Seas. Proceedings of the Russian-Norwegian workshop-95 Ed. V. Volkov et all. Norsk Polarinstitutt, Rapporrtserie. 1997. 97. P.55- 58.

Информация о работе

Сорокина, Вера Владимировна
кандидата географических наук
Ростов-на-Дону, 2006
ВАК 25.00.28

Диссертация

Особенности терригенного осадконакопления в Азовском море во второй половине XX века - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы