Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Современный эоловый морфогенез песчаных массивов Большие, Малые Барсуки и Приаральские Каракумы

ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Современный эоловый морфогенез песчаных массивов Большие, Малые Барсуки и Приаральские Каракумы"

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ - АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ

На правах рукописи УДК 911.2:551.4.(574)

НОВОТОЧИНА Марина Валерьевна

СОВРЕМЕННЫЙ ЭОЛОВЫЙ МОРФОГЕНЕЗ ПЕСЧАНЫХ МАССИВОВ БОЛЬШИЕ, МАЛЫЕ БАРСУКИ И ПРИАРАЛЬСКИЕ КАРАКУМЫ

11.00.01- Физическая география и геоморфология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Апматы 1996

Работа выполнена на географическом факультете Казахского Государственного Национального университета им. Аль-Фараби

.Научные руководители:

- доктор географических наук, заслуженный деятель науки Казахстана, профессор ЖАНДАЕВ М.Ж.

- кандидат географических наук ВЕСЕЛОВА Л.К.

Официальные оппоненты:

- доктор географических наук, профессор ГЕЛЬДЫЕВА Г.В.

- доктор геолого-минералогических

наук АУБЕКЕРОВ Б.Ж. ■

Ведущая организация:

кафедра картографии и геоморфологии горных стран

Киргизского Государственного университета

Защита состоится 25 июня 1996 г. в 10.00 часов на заседании специализированного совета Д 53.15.01 по защитам диссертаций на соискание ученой степени кандидата географических наук при Институте географии МН-АН РК.

Адрес: 480100, г. Алматы, ул. Ч. Валиханова, 94. Институт гидрогеологии и гидрофизики МН-АН РК, ауд. 83.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотека Института географии МН-АН РК.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять ученому секретарю в Адрес Института географии МН-АН РК: 480100, г. Алматы, ул. Пушкина, 99.

Автореферат разослан мая 1996 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат географических наук 1/Г" С.К. АХМЕТОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Изучение рельефа песков, как единой динамичной системы, наиболее чутко реагирующей на вмешательство извне, является одной из ведущих проблем аридного геоморфогенеза районов, интенсивного хозяйственного освоения. К таким районам относится и Северное Приаралье.

Вопросы генезиса и морфологии песчаного рельефа в теории геоморфологии относятся к дискуссионным. Это объясняется недостаточной изученностью процессов формирования и развития ветропесчаного потока в естественных условиях; разнообразием форм эолового рельефа; сложностью картирования песчаных массивов; неразвитость сети стационаров. Отсутствие единого подхода к проблеме происхождения песчаных пустынь, изучения эолового рельефообразования, многофакторность проблемы ставит исследования в ряд сложных и актуальных. Установление закономерностей эолового морфогенеза Северного Приаралья, позволило автору исследовать песчаный рельеф труднодоступных районов.

Объектом исследования являются песчаные массивы Большие, Малые Барсуки и северная часть Приаральских Каракумов, расположенные в Северном Приаралье - между северным побережьем Аральского моря на юге, истоками рек Тургай и Иргиз на севере, Чагарайским плато на западе.

Цель работы. Выявить роль эолового фактора в современном аридном морфогенезе песков Большие, Малые Барсуки и Приаральские Каракумы, произвести картирование морфоскульптуры песчаных массивов Северного Приаралья.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решались следующие задачи:

1. Выявление степени влияния эндогенных и экзогенных факторов геоморфогенеза Северного Приаралья на активность эолового рельефообразования;

2. Качественная и количественная оценка проявления эоловых процессов, разработка методики их картирования;

3. Установление зависимости морфологии и ориентировки песчаного рельефа от существующего ветрового режима;

4. Выявление закономерностей современного эолового рельефообразования и оценка степени влияния на него снижения уровня моря;

5. Реконструкция основных этапов формирования морфогенетических типов равнин Северного Приаралья;

6. Восстановление истории формирования песчаных массивов Приаралья и происхождения отдельных их форм;

7. Картирование и морфологическое районирование песчаных массивов Приаралья;

8. Разработка конкретных рекомендаций по рациональному природопользованию в регионе.

Исходный материал. Результаты полевых исследований автора (1980-1990 гг.); разномасштабный картографический материал разных лет (1963-1990)-топографические карты масштаба 1:500 000, 1:200 000; а также геологические, тектонические, палеогеографические, почвенные карты; аэрофотоснимки масштабов 1: 100 000, 1 : 50 000, 1 : 25 000, фотопланы масшаба 1 : 500 000; опубликованные литературные источники и фондовые материалы.

Методическая основа. В основе исследований лежит использование существующих методик: геоморфологических исследований, дешифрирования аэрофотоснимков. А также разработанные автором специальные методики оценки дефляции и обработки режима ветров в целях исследования его рельефообразующей роли.

Защищаемые положения:

1. Основнымиэкзогенными факторами, определяющими активностьдефляции в Северном Приаральеявляютсл условия циркуляции воздушных масс и распространение почв с легким литологическим составом почвообразующих пород.

2. Сочетание морфологических типов эолового рельефа в рамках каждого песчаного массива зависит от типа режима активных ветров, господствующих на данной территории.

3. Ориентировка макроформ рельефа песков Большие и Малые Барсуки и Приаральские Каракумы соответствует среднегодовым направлениям эолового переноса, а мезоформ - результирующим среднемесячных активных ветров в летний период года.

Научная новизна:

- впервые составлены крупномасштабные морфоскульптурные карты Больших, Малых Барсуков и северной части Приаральских Каракумов;

- прослежена связь формирования различных морфологических типов эолового рельефа и ориентировки его макро- и мезоформ с особенностями ветрового режима;

- установлена четкая дифференциация ориентировки макроформ эолового рельефа в зависимости от простирания тектонических структур и орографического строения;

- разработана методика оценки интенсивности дефляции; определена зависимость активности проявления дефляции от основных факторов аридного зкзоморфогенеза.

Научная и практическая значимость

Изучение динамики эолового рельефообразования, рыявление соотношения ориентировки разновозрастных форм рельефа и режима ветров дало возможность решить вопросы происхождения песчаных массивов, определения изменений в атмосферной циркуляции по ориентировке разновозрастных песчаных форм. Прикладное значение имеет установление преобладающих направлений эолового переноса. Их учет может послужить основой для дифференцированного применения ветроломных препятствий в процессе борьбы с песчаными заносами и для закрепления песков.

Результаты исследований могут быть использованы для разработки мер по рациональному природопользованию, включающему: охрану пастбищ, дальнейшее освоение природных ресурсов, разработку месторождений полезных ископаемых, защиту народнохозяйственных объектов, в том числе железных дорог и трубопроводов, от песчаных заносов.

Апробация работы. Основные защищаемые положения проведенных исследований обсуждались: на 2 и 3 Съездах Географического общества Казахской ССР (Алма-Ата, 1985,1990), на Ландшафтно-экологической конференции (Целиноград, 1989), на 2-Всесоюзных Щукинских чтениях (Москва,1990), на Региональной школе-семинаре молодых научных сотрудников "Проблемы моделирования в геоморфологии" (Новосибирск,1990), на I Всесоюзном совещании по аридной геоморфологии (Ашхабад, 1992).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ.

Структура и объем работы. Диссертация представляет собой рукопись объемом 173 страницы. Состоит из введения, 4 глав, заключения, 5 приложений, списка использованной литературы из 270 наименований, 4 из них на английском языке. Работа иллюстрирована 26 рисунками и 35 таблицами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Современное состояние изученности территории распространения песков Малые. Большие Барсуки и Приаральские Каракумы.

В главе рассматривается история геолого-геоморфологической изученности Сеэедюго Приаралья, от фундаментальных работ Берга Л.С., Яншина А.Л. до современных исследований. Особое внимание уделяется типологии песков В.А. Обручева, Л.С.Берга, В.А.Дубянского, А.Г.Гаеля. Материалы этих и многих других исследователей внесли большой вклад в изучение природы Северного Приаралья и в решение проблемы Аральского моря.

Глава 2. Теоретические и методологические подходы к вопросам изучения песчаного рельефа

Возникновение и развитие песчаных форм,:как результата взаимодействия аэродинамических прс/цессов.с подстилающей поверхностью, ее структурой, геологическим строением в условиях континентального климата, изучено еще недостаточно. Это затрудняет понимание динамики эолового рельефообразования и осложняет решение практических задач, связанных с защитой от песчаных заносов хозяйственных объектов и сглаживанием многих неблагоприятных последствий усыхания Аральского моря.

Вопросами генезиса и морфологии песчаного рельефа Средней Азии и Казахстана занимались такие известные ученые, как Петров М.П., Федорович Б.А., Арнагельдыев А., Сенкевич Б.Н., и многие другие. Но до сих пор в этой области исследований остается ряд нерешенных проблем. К ним можно отнести - дискуссии о происхождении самих песчаных массивов и отдельных их форм, влияние тектоники на эоловый рельеф, выявление связей эолового рельефа и ветра, применение различных методик анализа режима ветров для оценки рельефообразующей роли ветра и др. В диссертационной работе проблемные вопросы рассматриваются на региональном уровне на основе исследования рельефа песчаных массивов Большие, Малые Барсуки и Приаральские Каракумы.

Так, одной из проблем является определение соотношения между существующим режимом ветров и морфологией и ориентировкой эолового рельефа. Эти исследования идут в двух направлениях. Первое - анализ и обоснование образования форм параллельных и перпендикулярных ветру, второе - совершенствование методик обработки данных метеостанций по ветровому режиму и выявление переносящей способности ветропесчаного потока.

Решение проблемы осложняется отсутствием единой точки зрения, на то какой ветер считать рельефообразующим - чаще повторяющийся

за определенный промежуток времени или характеризующийся наибольшими скоростями. Это привело к наличию множества методик оценки ветрового режима, значительно отличающихся друг от друга в зависимости от преследуемой цели. В представленной работе автор предлагает методику определения интенсивности дефляции и методику анализа метеорологических данных для выявления связи ветрового режима с простиранием эолового макро- и мезорельефа Северного Приарапья.

Глава 3. Основные Факторы эолового рельеФообразования Северного Приаралья

В работе дана оценка соотношения эндогенных и экзогенных факторов при формировании песчаного рельефа в аридных условиях. К эндогенным факторам, оказывающим как прямое, так и косвенное влияние на формирование эолового рельефа, следует отнести тектоническое строение, литолого-стратиграфические комплексы горных пород, новейшие тектонические движения. Песчаные массивы

приурочены к поднятиям платформенного чехла. Малые Барсуки в плане соответствуют своду одноименной антиклинали. С приближением к берегам Аральского моря, антиклиналь погружается. Морфологически это выражено постепенным сужением полосы песков. Большие Барсуки совпадают со сводом Куландинской (Жаксыбуташской) антиклинали. Плановое размещение песчаного массива Большие Барсуки в общих чертах соответствует направлению ее оси. На юге антиклиналь отклоняется и продолжается в дислокациях полуострова Куланды. В соответствии с этим, южная оконечность Больших Барсуков также меняет субмеридиональное направление на северо-западное.

В отличие от западной, в восточной части района исследования, где расположены Приаральские Каракумы, характер дислокаций меняется. Здесь преобладают мелкие, брахиантиклинальные поднятия, чередующиеся с узкими и неглубокими синклиналями, имеющими в основном С-СВ ориентировку. Северная оконечность Приаральских Каракумов имеет СЗ направление. То есть, здесь не прослеживается тесная связь структурного строения и эолового рельефа, которая характерна для Больших и Малых Барсуков.

В Северном Приаралье наблюдается не только выраженность в современном рельефе тектонических структур, но и их определяющее влияние на плановое расположение песчаных массивов, считающихся обычно результатами экзогенного рельефообразования.■ Тектоника определяет ориентировку самих песчаных массивов как непосредственно, так и косвенно за счет корректировки орографическими преградами (имеющими тектоническое происхождение) направления движения воздушных потоков.

Таким образом, в результате исследований выявлено, что прямое влияние тектонические структуры оказывают на формирование макроформ эолового рельефа, на мезоформы - косвенное, а микроформы являются

продуктом экзогенного морфогенеза.

Интенсивность дефляции во многом определяется рельефом окружающей территории. Аккумулятивные равнины района исследования сложены в основном супесями и песками, легко поддающимися развеванию. Денудационные равнины, сложенные глинами палеогена и неогена, остаются более устойчивыми к дефляции, однако, их засоление способствует разрыхлению верхних горизонтов почвы с последующим выносом.

Эоловые равнины Больших, Малых Барсуков и Приаральских Каракумов сложены разнообразными по составу песками, что объясняется различием генезиса и возраста материнских отложений, подвергавшихся развеванию. О происхождении исходного песчаного материала, подвергшегося перевеванию, существует несколько гипотез. Сторонники одной из них - аллювиальной (Неуструев С.С.), полагают, что указанные песчаные массивы представляют собой развеянный аллювий западносибирских рек, стекавших через Тургайскую равнину и Приаралье в Каспийское море. Приверженцы другой - эоловой (Н.П. Барбот де Мариньи, 1875; Р.Н.Принц,1940; Б.А. Петрушевский,1941; Б.А.Федорович, 1950; А.Л.Яншин, 1953), к которым относится и автор, '•читают их перевеянными из разновозрастных комплексов коренных отложений Приаралья. Приаральские Каракумы, сформировались из меловых отложений, песков саксаульской свиты (верхний эоцен), древнего аллювия р.Тургай и современных морских осадков .Аральского моря. Большие Барсуки - являются перевеянными песками из отложений саксаульской свиты верхнего эоцена, чагарайской свиты верхнего олигоцена, аральской свиты нижнего миоцена и современных песков с раковинами СагсШт есМе Пески Малые Барсуки сформированы главным образом за счет перевевания отложений саксаульской свиты. Малые Барсуки представляют собой развеянные отложения саксаульской свиты верхнего эоцена, выступающей в ее ядре. Средняя мощность перевеянных песков в пределах большей части массива Большие Барсуки составляет 25-30 м., а Малых Барсуков - 15-20 м.

Литология поверхностных отложений определяет тип пустыни и направленность ее экзогенного морфогенеза: на глинистых и песчаных грунтах, процессы рельефообразования происходят по-разному. В результате проведенных исследований, в Северном Приаралье не было зафиксировано изменение морфологии песков при переходе на другой субстрат, но прослеживалась смена ориентировки форм, наряду с увеличением расстояний между ними и их относительной высоты. Преимущественное распространение осадочных пород в Северном Приаралье является одной из причин развития процессов дефляции, а различная устойчивость пород к внешнему воздействию способствует дальнейшему расчленению рельефа.

Неравномерное нагревание поверхности, связанное с

существованием в современном рельефе нескольких гипсометрических уровней (75-100 м, 150-175 м, 225-250 м), обусловливает местную циркуляцию воздушных масс и другие микроклиматические особенности.

Большие годовые амплитуды колебания температуры воздуха, (годовая амплитуда абсолютного максимума и минимума, достигает 8489) ; холодная продолжительная (ноябрь-март) зима со средней температурой января до -14 , жаркое сухое лето (средняя температура июля до +26,3 ); малое количество осадков (в среднем 95 мм/год) способствуют разрушению почвы. Они приводят к ее глубокому промерзанию зимой, иссушению летом, нарушению связности ее частиц, и, в конечном итоге, к усилению дефляции. Различия в механическом составе и степени закрепленности почв, делают эту дефляцию избирательной.

Деградация почвенно-растительного покрова в Приаралье является одним из первых признаков антропогенного опустынивания, поэтому для оценки дефляции первостепенное значение имеет детальная характеристика почв, особенно их механического состава. В районе исследования выделено пять видов механических разностей почв, что послужило основой для составления схемы дефляционной опасности.

Растительность принадлежит к числу мощных факторов рельефообразования песков, однако не активных, как ветер, а пассивных. Рельеф оголенных и полузаросших песков строится по одному и тому же типу, зависящему, прежде всего, от режима ветров, а во вторую очередь, от наличия или отсутствия дернового покрова. Развитие на песках дернового покрова приводит к замедлению скорости формирования эолового рельефа, это можно проследить при сравнении северной и центральной части Больших Барсуков.

Большую роль играют также минерализованные (от 0.3 до 30-70 г/ л) грунтовые воды, с ними связано развитие солончаков и солончаковых впадин, засоление глин (разрушающее их изнутри) с последующим выносом солей за пределы района.

Фактором, отрицательно влияющим на состояние природной среды в регионе является снижение уровня Аральского моря. Уменьшение водной поверхности изменяет климатические характеристики прилегающих районов, приводит к деградации природных комплексов, а освобождающиеся из-под воды площади служат источниками пыле-солевых бурь.

Сочетание указанных выше факторов, выдвигает ветер на ведущую роль в рельефообразовании региона. От его скорости зависит интенсивность дефляции, а его повторяемость по направлениям в течение месяца и года дает различное сочетание морфологических типов эолового рельефа.

Для количественной оценки ветровой активности в пределах Северного Приаралья, по среднегодовым показателям скоростей ветра,

I—m - изолинии среднегодовых \> /

L£J скоростей ветра --среднегодовые розы ветров

Рис. 1 Картосхема ветрового режима Северного Приаралья

построена картосхема режима ветров (Рис.1), включающая построенные скоростные розы ветров, представляющие собой произведение скорости на повторяемость по каждому направлению с учетом "инертных" ветров, приходящихся на влажный период.

Естественный ход природных процессов нарушают процессы антропогенного опустынивания, которое проявляется в уничтожении растительности и уменьшении ее продуктивности, засолении почв, и, в результате к деградации почвенного покрова. Кроме перечисленных воздействий, антропогенный фактор влияет на интенсивность, а также спектр процессов в сторону их аридизации.

К неблагоприятным последствиям антропогенного вмешательства относятся: общее понижение уровня соленых озер, освобождение из-под воды обширных поверхностей, служащих при высыхании источником пыльных бурь и выноса солей, понижение базиса эрозии для всего Приаралья и, связанное с ним, интенсивное расчленение.

В результате антропогенного воздействия, активизируется вынос песка из межбугровых и межгрядовых понижений и его навевание на

Рис. 2. Картосхема интенсивности дефляции

бугры и гряды. Таким образом, кроме деградации растительного покрова и усиления эоловой деятельности, происходит увеличение расчлененности песчаного рельефа. Антропогенное вмешательство в природу Приаралья обусловило изменение в развитии и активности эоловых процессов. Этот факт заставляет ставить вопрос об изучении закономерностей и связей, определяющих интенсивность их развития.

Глава 4. Эоловый геоморфогенез Северного Приаралья в условиях продолжающегося процесса антропогенного опустынивания

4.1 Ведущие процессы эолового рельефообразования

Одним из основных экзогенных процессов на равнинах Приаралья является эоловый, включающий дефляцию, перенос и аккумуляцию. Подготовительную работу для действия эоловых процессов осуществляют такие экзогенные процессы, как - выветривание, склоновые, гравитационные, антропогенные.

Понятие дефляция, включает в себя процесс отрыва частиц и их транспортировку путем волочения, скачками и во взвешенном состоянии. Для качественной и количественной оценки указанного процесса в Северном Приаралье, нами был произведен отбор факторов

рельефообраэования в зависимости от степени их влияния.

Оценка интенсивности дефляции в Северном Приаралье производилась по механическому составу почв и скорости ветра. В качестве критерия ветроэрозионного районирования был выбран коэффициент интенсивности дефляции, который представляет собой отношение скоростей ветра - фактической и критической (необходимой для начала переноса). В результате сопоставления картосхемы ветрового режима и почвенной карты была получена картосхема интенсивности дефляции (Рис.2).

Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:

1. Процессы дефляции в Северном Приаралье преобладают круглый год, действуя с различной активностью, так как коэффициенты интенсивности (К) везде остаются больше единицы. Если К > 1 преобладает дефляция; К = 1 дефляция равна аккумуляции; К < 1 -преобладает аккумуляция.

2. Наблюдается прямая связь между рельефом и дефляцией. Усиление процессов дефляции происходит в районах, характеризующихся выровненным рельефом, сформированным в условиях спокойного тектонического развития - северо-восточное Приаралье, и перед орографическими преградами, такими, как плато Шагырай на северо-западе района исследования.

3. Районы Больших и Малых Барсуков и Приаральских Каракумов характеризуются минимальными коэффициентами интенсивности (1.12.0), являясь областями аккумуляции песчаного и обломочного материала, выносимого с окружающих территорий.

4. Наибольшей- интенсивности дефляция достигает в районах характеризующихся более легким литологическим составом и сильным засолением. Это указывает на роль засоления в процессах дефляции, и наглядно демонстрирует насколько существенным будет солеперенос в этих районах в случае антропогенного нарушения целостности почвенного покрова.

В условиях постоянного освобождения из-под действия воды засоленных участков, вызванного падением уровня Арала, для разработки мер по предотвращению или снижению неблагоприятной роли солепереноса, следует особо обратить внимание на установление направлений эолового переноса. Для этого автором разработана методика определения направлений эолового переноса. По скоростным розам ветров, для каждой из метеостанций Северного Приаралья, используя принцип сложения векторов, получен один результирующий вектор, соответствующий ведущему направлению эолового переноса. Так, для станции Челкар ведущее направление переноса составляет 181-182°, ст. Саксаульская - 140°, ст. Иргиз - 141°, ст. Аяккум - 293°, ст. Казалинск -181°, ст.Аральское море - 192°. Длина вектора свидетельствует об интенсивности переноса в данном направлении. Чтобы смягчить и

ограничить разрушительную работу ветра необходимо при составлении проектов организации территории учитывать степень дефляционной опасности земель, предусматривая дифференцированное применение почвозащитных мероприятий. Карты интенсивности процессов эолового рельефообразования с учетом направления переноса, в комплексе с ботаническими картами, могут служить основой для составления карт землеустройства и землепользования.

Одним из наиболее важных направлений борьбы с дефляцией почв следует назвать мероприятия с помощью которых скорость ветропесчаного потока понижается перед его поступлением на эродируемую площадь: лесные полосы, травянистые и кустарниковые кулисы и др. Исключительно важное значение при этом приобретает правильное расположение ветроломных препятствий, так как наилучший ветропонижающий эффект достигается при расположении ветроломного препятствия перпендикулярно к преобладающему направлению активных ветров. Для Северного Приаралья рекомендуемыми направлениями ветроломных препятствий (в градусах от северного направления) являются: для района станции Челкар - 92°, ст.Аральское море - 102°, ст.Казалинск - 91°, ст.Иргиз - 51°, ст.Аяккум - 105°, ст.Саксаульская - 51°.

Поступающий при дефляции материал большей частью идет на создание аккумулятивных форм. Их образование зависит от следующих факторов: количества подвижных песков, степени их уплотненности и сыпучести, ветрового режима, растительности, состояния увлажнения дефлируемой поверхности, орографических преград.

В целях выявления особенностей процессов эоловой аккумуляции и соответствующих им форм для песков Большие, Малые Барсуки и Приаральские Каракумы были составлены картосхемы эоловой морфоскульптуры масштаба 1 : 250 ООО (Рис.3-6). В зависимости от длительности эоловой переработки наблюдается развитие различных песчаных форм. В песчаных массивах распространены бугры, гряды, барханы; в зоне морской аккумуляции - береговые дюны и валы; на осушенной части Аральского моря - холмики-косы, фитогенные бугры; на незакрепленной песчаной поверхности первичной эоловой переработки - песчаная рябь, "ракушечная мостовая".

Процессы дефляции и эоловой аккумуляции широко развиты в Северном Приаралье. Они образуют самостоятельные формы рельефа и характеризуются значительной интенсивностью и распространением, во многом определяя современный морфогенез всего района.

4.2. Рельеф песчаных массивов Северного Приаралья, как результат действия процессов аридного морфогенеза

На основе полученных автором данных по ведущим направлениям переноса и ориентировке форм эолового рельефа, выявленной по крупномасштабным аэрофотоснимкам, для песков Северного Приаралья была выработана морфологическая классификация эолового рельефа,

Условные обозначения к рис. 3, 4, 5, 6:

I- мел ко бугристые» сориентированные полуэакрепленные пески;

2 - мол ко бугристые ориентированные пески, растительность по микропонижениям;

3 - мелко бугристые неориентированные пески с комплексными кольцевыми дюнами;

4 - бугристые оголенные пески, частично закрепленные по периферии;

5- слабозакрепленные бугристо-котловинные пески; 6 - бугристо-грядовые пески с концентрическими понижениями, занятыми растительностью; I 7- бугристо-грядовые пески со следами древнего орошения; В - слабовсхолмленные, маломощные, разно направленные грядовые пески;

в - грядо во-барханные оголенные пески;

10 • барханные маломощные полузакрепленные пески;

II- комплексные полуэакре* пленные барханные гряды;

12 - маломощный покрое неориентированных полузакрепленных песков;

13 - маломощный покров оголенных неориентированных песков;

14 - маломощные ленточные леску на глинистом субстрате;

15 - грядово-ячеистые полузакрепленные пески.

Рис. 3-5 Картосхемы эоловой морфоскульпгуры песчаных массивов: 3 - Малых барсуков; 4 - северной и центральной части Больших Барсуков; 5 - южной части Больших Барсуков.

положенная в основу картирования морфоскульптуры. Она позволила выявить основные закономерности эолового рельефообразования района исследования, и проследить прямую зависимость рельефа песков от атмосферной циркуляции.

Большие Барсуки - крайний западный в группе песчаных массивов Северного Приаралья. Он вытянут р меридиональном направлении на 225 км, имеет ширину 15-25 км и расположен на абсолютных высотах 125-200 м. Площадь собственно песчаной части - около 600 тыс.га.

Под одним общим названием - Большие Барсуки объединено несколько песчаных массивов, непрерывно следующих друг за другом в направлении с севера на юг : северный - собственно Большие Барсуки, центральный - пески Мойынкумы и др., и южные - пески Коклаккум, Акшиликкум, Исеншагыл.

Собственно Большие Барсуки расположены между 48~> и 47<*> с.ш. Протяженность массива около 120 км, ширина колеблется от 6-7 до 1820 км. Весь массив расположен на абсолютных высотах 175-200 м, имеет несколько точек выше 200 м: буг. Домбартау - 238 м, г. Уштаган - 201 м.

Субмеридиональное простирание массива обусловлено многими факторами. Определяющими среди них явился рельеф, как отражение структурного строения, и связанная с ним атмосферная циркуляция.

В районе распространения данного песчаного массива было выявлено преобладание Ю-ЮЗ переноса. Северная часть Больших Барсуков ориентирована по результирующей активных ветров. При приближении к берегу моря, направление результирующей становится З-СЗ, в соответствии с ним меняется ориентировка южной оконечности Больших Барсуков.

Выявив зависимость макроформ эолового рельефа от направления результирующей активных ветров, необходимо было установить распространяется ли эта закономерность на мезоформы. Для этого было обработано свыше тысячи крупномасштабных аэрофотоснимков разных лет. Их анализ показывает, что мезоформы эолового рельефа практически в пределах всего района исследования имеют ориентировку, свидетельствующую о северо-западном переносе в то время, как преобладающими являются ветры СВ румбов.

Применение разработанной методики позволило автору разобраться в видимом несоответствии. Полученные среднемесячные ¡оправления равнодействующих активных ветров по данным метеостанций Северного Приаралья показали, что мезоформы, в отличие от макроформ, эолового рельефа соответствуют ведущим направлениям переноса за сухой период года, с июня по октябрь. Другими словами, на ориентировку мезоформ эолового рельефа оказывают наибольшее влияние ветры, дующие летом и осенью, то есть во время минимума выпадения осадков, максимума солнечной активности и наибольшего развития процессов физического выветривания. Это происходит несмотря на то, что скорости

летних ветров гораздо меньше весенних, например апрельских, которые характеризуются среднемесячными скоростями в пределах 6,2 м/с (ст.Челкар)- 3,9 м/с (ст.Саксаульская) и преобладанием северо-восточных направлений.

В рельефе Больших Барсуков наблюдается два гипсометрических уровня разновозрастных песков - .наиболее возвышенная и современная центральная часть и пониженная окраинная. Первая характеризуется распространением бугристых песков. Ширина участка, занятого данным типом рельефа иногда достигает 30 км, размер бугров уменьшается от 70-75 м в диаметре до 15-20 м в направлении с ЮВ на СЗ, в микропонижениях развита растительность. Западная граница бугристых песков резкая, они ограничены разломами, по линиям разломов -сплошные полосы растительности. Вторая - грядовыми песками, слабовсхолмленными с небольшой амплитудой расчленения. Постепенно они переходят в ленты маломощных песков навеянных на глинистую поверхность соседней пластовой равнины. Западную окраину массива (в районе населенного пункта Челкар) оконтуривают ленты разбитых оголенных песков, нарушенные вследствие антропогенного воздействия.

В центральной части Больших Барсуков наблюдается смена морфологических типов эолового рельефа. Бугристый рельеф сменяется сначала грядовым, затем грядово-барханным. Процент проективного покрытия к югу уменьшается и, наконец, растительность исчезает совсем. Грядовый рельеф приобретает значительное распространение, протяженность гряд достигает нескольких километров, их цепи вытягиваются с СВ на ЮЗ, иногда направление приближается к меридиональному.

Постепенно в рельефе появляются отдельные барханы, к юго-востоку количество барханов и их размеры увеличиваются от 100-200 до 500-700 м в длину, переходя в барханные цепи длиной до 1 км. Ориентировка барханов с СВ на ЮЗ.'Их высота колеблется от 10-15 м до 30-80 м, расстояния между ними увеличиваются, достигая иногда 1-1,5 км, что свидетельствует об уменьшении мощности песка и о его навевании на плотную глинистую поверхность. Учитывая расположение наветренных и подветренных склонов, можно говорить о ведущем СЗ и ССЗ направлении ветра.

Южнее, на уровне 47 параллели, большие Барсуки перестают существовать в виде единого массива, разбиваясь на отдельные скопления песков, навеянные на солончаковую равнину. Между отдельно стоящими массивами песков развита грядовая эоловая равнина, здесь встречаются участки оголенных бугристых песков, закартированные по аэрофотоснимкам масштаба 1 : 25 000. Ориентировка и очертания Мойынкумов и других песчаных массивов этой зоны свидетельствуют о северном переносе материала, а мезоформы эолового рельефа указывают на преобладание ветров 3 и СЗ румбов. В Мойынкумах и других массивах

центральной части Больших Барсуков наблюдаются остатки сети древнего орошения.

Анализ картосхем эоловой морфоскульптуры в комплексе с построением среднегодовых скоростных роз ветров показывает, что существование каждого морфологического типа эолового рельефа связано с определенным типом режима ветров. Так, господство одного или близких направлений ветра в условиях существования полузаросших песков приводит к образованию грядового рельефа; разносторонних ветров и одного преобладающего - ячеистого и грядового-ячеистого рельефа; разносторонних ветров с незначительным преобладанием одного -бугристо-котловинного и т.д.

Для Больших Барсуков характерно наличие ветров взаимно перпендикулярных направлений - СВ и ЮЗ, одного или двух близких направлений, а также других ветров резко отличающихся направлений. При таком режиме ветров здесь наблюдается распространение грядового, грядово-ячеистого и бугристого рельефа.

Мезоформы южной части Больших Барсуков вытянуты в основном с ЮЗ на СВ. Это согласуется с анализом данных станции Аяккум, свидетельствующих о преобладании в течение лета и начала осени ветров 3 и СЗ румбов. Среднегодовая роза ветров станции Аяккум показывает развитие в описываемом районе разносторонних ветров приблизительно равной активности, поэтому эоловый рельеф отличается большим разнообразием и представлен ячеистыми, бугристо-ячеистыми, бугристо-котловинными песками.

Пески Малые Барсуки расположены в центральной части Северного Приаралья. Они занимают абсолютные высоты от 100 до 150 м, вытянуты узкой лентой к северу от залива Перовского и занимают площадь 250 тыс.га. Малые Барсуки имеют протяженность - около 80 км с севера на юг и от 2 до 25 км с запада на восток, и небольшую мощность - 15-20 м. Из-за близости к побережью Аральского моря, они представляют интерес с точки зрения изучения влияния снижения моря на эоловое рельефообразование.

Своим образованием Малые Барсуки обязаны, с одной стороны, с наличием обширной субмеридиональной палеодолины среднечетвертичного возраста и, с другой - гор Алтыншокысу и безымянного столового плато с максимальной абсолютной отметкой -228 м, расположенных к востоку от песков Малые Барсуки. Так как северная оконечность Малых Барсуков расположена почти под прямым углом ко всему массиву, соответствуя очертаниям гор Алтыншокысу. Это еще раз подтверждает положение о влиянии тектоники через орографические преграды на эоловый рельеф.

В данном районе два преобладающих направления ветра - северное и западное. Результирующая активных ветров направлена на СЗ. Несмотря на это, сам массив имеет субмеридиональное простирание, и наиболее

крупные формы мезорельефа, а именно сложные комплексные барханные гряды свидетельствуют о преобладании северного переноса.

По нашему мнению, в зоне распространения песков Малые Барсуки, за время их существования в условиях аридного морфогенеза, произошла смена атмосферной циркуляции. Об этом говорит сосуществование с наиболее древними унаследованными формами песчаного рельефа более молодых бугристых форм с СЗ ориентировкой. Очевидно, муссонной системе ветров, для которой характерно преобладание ветров противоположных направлений и существование барханного рельефа, пришла на смену равномерная система с ветрами различных направлений и преобладанием бугристо-ячеистого рельефа. Скорее всего эта смена произошла недавно и вызвана отступанием моря и усилением континентальности климата. Таким образом, изучение и картирование рельефа песков может дать ценный материал для решения сложных вопросов палеогеографии.

В Малых Барсуках развиты следующие морфологические типы эолового рельефа: бугристый, грядовый, бугристо-грядовый, барханные гряды.

В пределах субширотного участка в Малых Барсуках развиты преимущественно мелкобугристые неориентированные пески, иногда с С и СЗ ориентировкой. В восточной части массива, бугры являются частью комплексных форм, представляющих собой скопления песка, ограниченные с юга барханными грядами. Западнее происходит резкая смена типов, здесь встречаются ленты маломощных песков, вытянутых с севера на юг и с СВ на ЮЗ, они имеют нечеткие очертания, в понижениях - растительность. В. дальнейшем сохраняется тенденция к резкой дифференциации типов в пределах массива.

В центральной части ленточные пески постепенно оформляются, приобретают четкие границы, переходят в сплошные барханные цепи. С запада они ограничены грядовым, а с востока - бугристым и бугристо-грядовым рельефом. Южнее мощность песков уменьшается, также, как и ширина самого массива, становясь около 1,5-2 км., грядовый и барханный рельеф полностью замещается бугристым.

Приаральские Каракумы расположены между Аральским морем и низовьями рек Иргиза и Тургая. В геоморфологическом отношении это эоловая равнина навевания. В рамках района исследования рассматривается северо-западная и западная ее части.

Равнина Приаральских Каракумов расположена на абсолютных высотах от 75 до 100-120 м. Обилие рыхлых отложений, небольшие абсолютные отметки поверхности, почти полное отсутствие орографических преград, привело к тому, что рельеф самого песчаного масива оказался в полной зависимости от режима ветров, господствующих над обширной территорией.

Анализ скоростных роз ветров станций Иргиз, Казалинск, Аральское

Рис. 6. Картосхема эоловой морфоскульптуры северо-западной части Приаральских Каракумов; Рис. 6а, 66 - ключевые участки дешифрирования аэрофотоснимков

море показывают совпадение среднегодового и летних среднемесячных направлений переноса и совпадение ориентировки мезо- и макроформ эолового рельефа.

Эоловая морфоскульптура характеризуется большой сложностью, хотя и имеет общую ориентировку. Основными макроформами являются огромные параллельные валы, вытянутые в северо-западном направлении, каждый из которых представляет собой комплексную форму, состоящую из различных морфологических типов рельефа. В центральной части на вершинах развит бугристый рельеф и грядовый по краям (Рис.6а). Часто гряды соединяются между собой, образуя комплексные барханные цепи (Рис.66). Встречаются и отдельные параболические и шпильковидные дюны на маломощном покрове неориентированных полузакрепленных песков. В северо-западной части Приаральских Каракумов выделяется три уровня эолового рельефа различной морфологии и возраста. Чем моложе формы, тем на более высоком гипсометрическом уровне они

находятся.

Юго-западная часть Приаральских Каракумов, существенно отличается от северо-западной, и, прежде всего, изменением ориентировки массива с СЗ-ЮВ на С-Ю. Эта смена является отражением огибания моря воздушными потоками. Сам массив и такие макроформы, как шпильковидные и параболические.дюны вытянуты с севера на юг.

Большая часть гряд и бугров свидетельствует о СЗ переносе. Преимущественным распространением в районе характеризуется грядовый рельеф, но встречаются бугристо-грядовые и бугристо-котловинные пески.

Зависимость типа эолового рельефа от режима ветров на территории Северного Приаралья

Метеостанция Песчаный массив Режим ветров Средне-год. перенос Средне-мес. летний перенос Ориентир, эоловых мезо-форм Тип золового рельефа

Иргиз Северная часть Приаральских Каракумов Разносторонние ветры с преобладанием с С- и 3- румбоа 141° 306° ЮЗ-СВ СЗ-ЮВ Бугристо-грядовый, параболические дюны

Челкар Северная часть массива Большие Барсуки Разносторонние с незначительными преобладанием с СВ-румбов 181° 327° ЮЗ-СВ Бугристый, грядовый, бугристо-котловинный

Аякум Южная часть Больших Барсуков Разносторонние ветры равной активности с преобладанием 3- и В румбов 293° 321° ЮЗ-СВ Бугристо-грядовый, ячеистый

Сак- сауль- ская Центральная часть массива Малые Барсуки Разносторонние ветры равной активности с преобладанием С и 3 140° 283° ЮЗ-СВ Бугристо- грядовый, комплексные барханные гряды

Аральское море Центральная часть Приаральских Каракумов Разносторонние ветры с преобладанием ветров северных румбов 192° 304° С-Ю ЮЗ-СВ Грядовый, бугристо-грядовый, параболичес-ческие дюны

Кзза-линск Южная часть Приаральских Каракумов Разносторонние ветры с преобладанием ветров СВ- румбов 181° 319° С-Ю св-юз Грядовый, бугристый, параболические дюны

Анализ рельефа песчаных массивов Северного Приаралья со всесторонним анализом ветрового режима позволил выявить ряд закономерностей эолового рельефообразования Приаралья (см.таблицу):

1. Существует связь между структурным строением территории и простиранием песчаных массивов. Тектонический фактор действует косвенно, через орографические преграды, корректируя движение воздушных потоков;

2. Направление макроформ эолового рельефа соответствует направлению результирующей среднегодовых активных ветров, совпадающей с ведущим направлением переноса метериала;

3. Ориентировка мезоформ эолового рельефа песчаных массивов зависит от направления среднемесячных результирующих активных ветров в летний период (июнь - октябрь);

4. Распространение определенного морфологического типа эолового рельефа обусловлено в каждом конкретном случае сочетанием ветров различных направлений, а также длительностью существования в аридных условиях.

5. Падение уровня Аральского моря оказывает влияние на атмосферную циркуляцию прибрежных районов. В соответствии с этим, в зоне распространения песков Малые Барсуки, происходит изменение эоловой морфоскульптуры. На смену господствующим ветрам противоположных направлений и барханному типу рельефа, приходит равномерная система ветров различных направлений с преобладанием бугристо-ячеистого рельефа.

Карты рельефа песков являются самыми точными картами линий токов воздуха, представляющими интерес и для геоморфологов и для метеорологов. Изучение динамики эолового рельефообразования, выявление соотношения ориентировки разновозрастных форм рельефа и режима ветров помогает объяснить морфологию песчаного рельефа, имеет прикладное значение для разработки методики борьбы с песчаными заносами, решения вопросов закрепления песков при комплексном освоении пустынь.

Основные положения диссертации изложены в следующих опубликованных работах:

1. Эоловые процессы рельефообразования в Северном Приаралье // Тезисы докладов конференции молодых ученых КазГУ. Алма-Ата: КазГУ, 1985, с.273-274.

2. Оценка ведущих рельефообразующих процессов Северного Приаралья // Тезисы докладов II съезда ГО КазССР. Изд."Наука" КазССР, 1985, с.25-26.

3.Типы рельефа Северного Приаралья //Тезисы докладов научно-технической конференции КазГУ. АлмаАта, Изд.КазГУ, 1985, с.139-140.

4. К методике оценки интенсивности эоловых процессов (на примере Северного Приаралья) // Современные рельефообразующие процессы на территории Казахстана,- Алма-Ата: КазГУ,1987, с.85-91.

5. Структурная основа рельефа Северного Приаралья // Тезисы докладов конференции молодых ученых КазГУ. Алма-Ата, Изд.КазГУ, 1989, с. 135-136.

6. Исследования районов развития современных эоловых процессов в целях освоения //Экологические проблемы Казахстана. 4.1, Алма-Ата. Изд."Наука" КазССР, 1990, с.25-27.

7. Эволюция аридного рельефообразования Северного Приаралья // Экзогенный морфогенез в различных типах природной среды. М. Изд. МГУ, 1990, с.118-119.

8. Картографирование как метод оценки интенсивности эолового рельефообразования // Проблемы моделирования в геоморфологии. Подходы и методы. Новосибирск. Изд.НГУ,1990, с .144-146.

9. Комплексное изучение рельефа для целей рационального природопользования // Ландшафтно-экологические основы природо-устройства. Целиноград, 1989, с.135-137.

10. Некоторые закономерности формирования эолового рельефа песчаных массивов Северного Приаралья // Известия Российского Географического общества, 1992, т.124, вып.1, с.66-75.

11. Эоловый перенос в Северном Приаралье и задачи охраны природы // Вестник КазГУ. Серия географическая, 1994, с.32-36.

NOVOTOCHINA M.V.

Recent Eolian Morphogenesis of Sandy Tracts Bolshie and Malie Barsuki and Aral Coastal Karakum

Abstrakt

The work deals with the vital problems of the arid relief formation. The large scale map-making of the sandy relief has shown the dependence of morphology and orientation of its macro-, meso- and minor surface landforms on the types of active wind condition, tectonical and geomorphological structure of the Nothern Aral Sea Region.

The investigation data can be used for sand-drifts control and stabilisation t>f Sands during the integrated desert reclamation.

НОВОТОЧИНА M.B.

Такырыбы: Арал маны Каракумынын Улкен жане Kirni Борсык, кумды масивтеп Kaaipri эолдык морфогенез!.

Мазмундама

Бул жумыс аридт! рельефюфылуы мэселес1 жэжндеп езекп сурактарды шешуге арналады.

Кум рельефы ¡pi масштабта картографиялау нэтежиеанде онын морфологиясына жэне бардарлауына байланысты макро-, мезо-, микро- niujiHflepi желдн активттк тип1 Солтуслк Арал макынын тектоникалык жэне геоморфологиялык курылымына теуелдтюн аныктады.

ЗерттеулердМ нэтежиеан тасмалдану npoueciMeH куресуге жэне кумдарды кешенд1 турде игеру непзище ко л дана ды.