При изучении русла р. Нигер – одной из крупнейших рек субэкваториальной части Африки – были использованы критерии и подходы, применяемые в морфодинамической классификации МГУ. Главным морфодинамическим типом русла на всем протяжении р. Нигер является разветвленное на рукава русло, в котором ведущую роль играют одиночные, сопряженные и террасово-русловые разновидности русла. При этом классификация была дополнена новыми морфологическими разновидностями русел, ранее не выявленными на реках субарктического, умеренного и субтропического поясов Евразии. Это террасово-русловые и подпруженные разветвления, а также извилистые пойменные озерно-проточные и озерно-непроточные русла. Включение в классификацию “африканских” видов объясняется спецификой климатических условий субэкваториального пояса – большими различиями (в сотни раз) количества осадков между влажным и сухим сезонами.
Предложена модель масштабно-уровенной организации генетических типов субрельефа (“рельефа” подземных полостей). Выделяются два иерархических морфодинамических уровня в эволюции субрельефа: подземный морфолитогенез (процесс образования подземной полости) и наложенный морфолитогенез – процесс образования в подземных полостях вторичных форм субрельефа, существенно не изменяющих полость. Дальнейшее деление процессов морфолитогенеза проводится параллельно по масштабам их действия и генетическим типам. Масштабы выделяются согласно размерам образующихся подземных полостей и иных форм субрельефа. В качестве меры времени (относительного) использованы стадии/циклы (по В. Дэвису). Стадии юности соответствуют зарождение и активное расширение подземной полости; на стадии зрелости в полости активно эволюционируют наложенные формы субрельефа; на стадии дряхлости полость активно разрушается, приводя к деформациям земной поверхности. Эта концепция является методологической основой научного изучения субрельефа и субтерральных процессов. Она связывает эволюцию подземных (иногда и полуподземных) полостей с “классическим” рельефом в единую природную или природно-техногенную динамическую систему.
Экологическая и прикладная геоморфология
В долинах и руслах рек создано огромное количество различных инженерных сооружений, проводятся работы, которые преобразовали их облик и характер эрозионно-аккумулятивных процессов. Роль инженерной деятельности в формировании и преобразовании рельефа речных долин и русел мало освещается в современной геоморфологической литературе, но требует большого внимания из-за усиления и расширения деятельности человека по регулированию и использованию рек. Кроме крупных сооружений, таких как большие плотины, региональные дамбы обвалования и магистральные каналы, к сфере использования ресурсов рек относится огромное количество сооружений меньшего масштаба, располагающихся внутри речного русла и играющих большую роль в морфодинамике рек благодаря широкому распространению и косвенным последствиям. Эта категория антропогенных форм охватывает широкий диапазон инженерных сооружений и мероприятий, которые, подвергаясь действию водного потока и вступая с ним во взаимодействие, развиваются и преобразуются по законам природы, становясь естественно-антропогенными формами. Работа выполнена на основе натурных исследований русловых процессов на реках Оби, Оке и Белой, в высокой степени измененных в ходе деятельности человека.
Методика научных исследований
Целью исследований являлся сравнительный анализ распределения площадей озер в пределах эрозионно-термокарстовых и озерно-термокарстовых равнин на основе подходов математической морфологии ландшафта с использованием материалов дистанционных съемок. В основу проводимого исследования был положен анализ математических моделей морфологических структур ландшафтов озерно-термокарстовых и эрозионно-термокарстовых равнин в условиях “синхронного старта” термокарстовых процессов. Эмпирический анализ охватывал 22 эталонных участка. Участки расположены в различных геоморфологических условиях и относятся как к зоне сплошного развития многолетнемерзлых пород, так и к зонам развития прерывистой и островной мерзлоты. Теоретически обосновано и эмпирически подтверждено, что вероятностное распределение площадей озер в пределах озерно-термокарстовых равнин в разных физико-географических условиях подчиняется преимущественно логнормальному распределению, гамма-распределение почти не встречается. Напротив, для вероятностного распределения площадей озер в пределах эрозионно-термокарстовых равнин в разных физико-географических условиях в соответствии с моделью в большинстве случаев справедливо одновременно как гамма-распределение, так и логнормальное распределение площадей озер. Это не исключает развития эрозионно-термокарстовых равнин с асинхронным стартом, на которых будут реализовываться другие виды распределений. Таким образом, выполненное исследование подтверждает справедливость математических моделей развития морфологической структуры ландшафтов (морфологических комплексов) озерно-термокарстовых и эрозионно-термокарстовых равнин для случая синхронного старта. При количественной оценке вероятности поражения инженерного сооружения в пределах озерно-термокарстовых и в пределах эрозионно-термокарстовых равнин должны использоваться разные методы, которые могут быть получены на основе анализа соответствующей математической модели.
Научные сообщения
Три полосы краевых образований на юго-западе Кольского п-ова соответствуют трем фазам сокращения Скандинавского ледникового покрова в позднем плейстоцене. Структурные и литологические исследования ледниковых отложений и морфометрические исследования современного рельефа позволили установить, что в строении первой и второй полос краевых образований участвуют гляциодислокации чешуйчато-надвигового и складчатого типа. Им соответствуют как отдельные крупные гряды, так и массивы параллельно-грядового рельефа. Отдельные фрагменты представляют собой невысокие гряды с гляциоскладками в ядрах, в состав которых вовлечены рыхлые породы ледникового ложа. В третьей полосе краевых образований находятся морены краевых складок и, реже, чешуйчатые морены, переслаивающиеся с флювиогляциальными отложениями. В современном рельефе эта полоса представлена грядово-холмистыми и холмистыми формами, а ее отличительная черта – дельтовые флювиогляциальные осадки на дистальном окончании озовых гряд. Новые данные о строении ледниковых отложений, впервые выполненные структурные исследования гляциодислокаций и морфометрическая характеристика рельефа позволили реконструировать динамику последнего ледникового покрова на одном из ключевых участков Кольского региона. Во время формирования первой и второй полос ледник наиболее активно продвигался по котловине Белого моря в восточном направлении. Во время формирования третьей полосы активный ледник двигался в южном и юго-восточном направлении. Каждая фаза сокращения ледникового покрова сопровождалась краткосрочными осцилляторными подвижками. В котловине Белого моря и на территории моренной равнины дегляциация протекала быстро и носила черты ареальной. Участкам сближения комплексов краевых образований соответствовал фронтальный тип дегляциации.
Обобщены результаты исследований взаимоотношений инфраструктуры населенных пунктов (сельских и городов) с эрозионным рельефом и овражной эрозией, реками и русловыми процессами. От степени расчленения их территорий овражно-балочной и речной сетью, расположения поселений на берегах рек – от малых до крупнейших – зависят формирование инфраструктуры и условия жизнедеятельности населения. Большинство населенных пунктов приурочено к рекам и крупным балкам с постоянным водотоком, т.е. к формам рельефа, с которыми, в первую очередь, связаны снабжение водой, условия для производственной деятельности и получения энергии, транспортные связи. Вместе с тем овражная эрозия и русловые деформации создают опасность разрушения объектов или вывода их из эксплуатации. С ростом населенных пунктов, развитием их технических и экономических возможностей расширяется воздействие сначала на отдельные элементы, а затем на весь эрозионный рельеф, осуществляется защита от опасных проявлений овражной эрозии и русловых процессов. На разных стадиях существования населенные пункты полностью зависят от рельефа и процессов, подстраиваясь или преобразуя их, нейтрализуя неблагоприятное развитие эрозионных и русловых процессов. От того, насколько правильно выбрана территория для поселения, рационально используются особенности эрозионного рельефа, учитываются русловые деформации и вероятность оврагообразования, зависит его устойчивость. Итогом оценки взаимодействия инфраструктуры населенных пунктов (от малых сельских до крупнейших городов) является общая классификация взаимосвязей городских и сельских поселений, зависящих от их соотношения (взаимодействия) с эрозионным рельефом, овражной эрозией и русловыми процессами. Выделяются города и сельские поселения подчиненные, соподчиненные, подчиняющие и подавляющие эрозионный рельеф, реки и русловые процессы. Чем больше город, тем сложнее эти соотношения, и разные районы городов могут относиться к разным типам взаимодействия.
В десяти колонках донных отложений, отобранных в разных частях Ладожского озера, было проанализировано содержание органического вещества методом измерения потерь при прокаливании. Мощность колонок составила от 0.7 до 1.7 м. Нижняя часть вскрытых отложений формировалась в позднем неоплейстоцене – раннем голоцене, либо в период голоценового климатического оптимума. Во всех разрезах по динамике содержания органического вещества выделено до 5 периодов осадконакопления, имеющих близкие характеристики. Выявлено два периода повышенного накопления органического вещества – в среднем голоцене и в последние 1500 лет. Первый максимум завершается резким снижением содержания органики, также снижение органики отмечено перед началом второго максимума. Данные периоды накопления органического вещества связаны, в основном, с интенсивностью продукционных процессов в Ладожском озере, которые, в свою очередь, являются производной климатических изменений в голоцене. Из палеогеографических событий регионального масштаба (трансгрессивно-регрессивные стадии Балтики, ладожская трансгрессия) лишь стадия Балтийского ледникового озера и его последующая регрессия наиболее отчетливо проявляются в изменениях органогенного осадконакопления. Изменения уровня Ладожского озера, связанные с раннеголоценовой анциловой и среднеголоценовой ладожской трансгрессиями, выражены не столь явно. Выявленные изменения содержания органического вещества зачастую литостратиграфически не выражены, однако, несмотря на хронологическую неполноту отдельных разрезов, общие закономерности изменения содержания органического вещества прослеживаются во всех изученных колонках. Это позволяет использовать данный подход для корреляции разрезов из разных частей озерной котловины.
Днище троговой долины р. Жом-Болок около 13 тыс. л. н. на всем протяжении (около 70 км) было перекрыто потоками базальтовых лав. В настоящее время на лавовый поток опираются обширные конусы выноса притоков реки, сложенные преимущественно селевым материалом. Всего отмечено 80 таких конусов общим объемом около 210 млн м3; наиболее крупные из них расположены на участках среднего и нижнего течения, где они занимают от 15 до 25% площади днища долины. Скорость денудации в бассейнах левобережных притоков р. Жом-Болок за 13 тыс. л. составила почти 24 мм/тыс. л. Очевидно, что это лишь среднеминимальная скорость, так как в некоторых случаях конусы выноса более крупных водотоков частично размыты рекой. В настоящее время активность селевых процессов невелика, о чем свидетельствует задернованность и залесенность рассматриваемых конусов; по данным исследований на сопредельной территории, пик селеформирования пришелся на начало голоцена. Наряду с излиянием лав, вынос значительных объемов рыхлого материала притоками оказал влияние на морфологию и развитие долины р. Жом-Болок. В постэруптивный период сток изначально шел по внутрилавовым туннелям, частично он сохранился и сейчас. Рост конусов вызывал заполнение рыхлым материалом лавовых пустот, что препятствовало подлавовому стоку, способствовало формированию озер в днище долины и смещению русла реки. Общий врез реки в лавовый поток за постэруптивный этап достиг 6–7 м. В паводки в долине активно формируется эрозионная пойма, в том числе и за счет размыва дистальных частей конусов выноса. Судя по результатам петрографического и минералогического анализов руслового аллювия р. Жом-Болок, в нем в настоящее время абсолютно доминирует материал, вынесенный притоками: содержание обломков базальтов, как правило, не превышает 10%.
Дискуссии
Гора Олимп (размер основания морфологически выраженной части 550 × 600 км, абсолютная высота вершины – 21.1 км, максимальная относительная высота – 21.9 км, объем – 2.4 × 106 млн км3) – крупнейшее вулканическое сооружение не только на Марсе, но и на Земле. Дешифрирование закономерных сочетаний особенностей вулканических и ледниковых форм на Горе Олимп показало их кардинальное внешнее сходство с комплексом аналогичных форм на крупных тюйя молодых вулканических областей Земли. Это может свидетельствовать и об их одинаковом генезисе. Высота Олимпийского уступа (3–6 км), ограничивающего тюйя Гора Олимп, расположенную в низких широтах (центр 18°N, 113°W), позволяет предполагать, что во время ее формирования мощные ледниковые покровы располагались не только в околополярных областях Марса, но и за их пределами. Судя по распространению аккумулятивных образований, оледенение Горы Олимп было обширным (порядка 1.5–2 млн км2), а мощность ледяной толщи (до 3–6 км) в центральной части ледника соответствовала высоте Олимпийского уступа. Хорошо дешифрирующиеся фрагменты ледникового рельефа указывают на многофазность оледенения, а их конфигурация – на четко выраженную асимметрию. В ЮЗ, З, СЗ, С и СВ секторах подножия вулкана Гора Олимп край ледника находился в 700–750 км от кратера вулкана, на других участках – в 500–600 км. На максимальное (1100 км, борозды Ахерон) расстояние от центра вулкана удалены колоссальными грязекаменными потоками типа лахаров ледниковые и водно-ледниковые образования, обогащенные вулканическими обломками. Эти потоки формировались в результате катастрофических разрушений стенок ледниковой котловины, в которой рос вулкан-тюйя Гора Олимп. Земной аналог подобного процесса – катастрофические исландские йокудльхлаупы, приуроченные к заполненным льдом кальдерам с растущими внутри них вулканами.
История науки
В 2020 г. исполнилось 100 лет со дня рождения О.К. Леонтьева – крупного отечественного ученого-географа, одного из основоположников науки о геоморфологии берегов, геоморфологии морского дна, физической географии Мирового океана; основателя университетской школы морской геоморфологии. Им впервые разработаны учебные курсы по морской геологии для студентов-океанологов, по геоморфологии морских берегов и дна океана для студентов-геоморфологов, по физической географии океана для студентов физико-географов. В качестве природной лаборатории им и его коллегами было выбрано Каспийское море с его разнообразием тектонических условий и меняющимся уровенным режимом. Наряду с этим экспедиционные исследования проводились на берегах многих морей и в дальних океанских рейсах. В настоящей работе дается обзор основных научных достижений профессора О.К. Леонтьева.
Среди учеников и последователей В.В. Докучаева почетное место занимает выдающийся российский географ Георгий Николаевич Высоцкий (1865–1940), который внес большой вклад в развитие отечественной физической географии, почвоведения, геоботаники, лесоведения, лесомелиорации, гидрологии, климатологии, гидрогеологии и зоологии. Г.Н. Высоцкий испытал сильное влияние В.В. Докучаева, восприняв всю его концепцию, полно использовал и всесторонне развил его учение и следовал его главному завету – познавать всю единую, цельную, неразделимую природу, смотреть на нее глазами географа. Он – талантливый исследователь и практик – учил как переделывать природу в интересах более полного соответствия ее потребностям человека. Геоморфологические представления Высоцкого пока не обобщены. Впервые проанализированы составленные им оригинальные картографические материалы геоморфологического содержания: карта бассейнов рек европейской части России, детальная орографическая карта Ергеней, карта осадков, ветров и июльской влажности воздуха, сводная карта равнодействующих ветров Украины; карта комбинации почвенного и рельефного планов района Сарепты, карта сухих степей европейской России, а также геологический и геоботанический профили через восточный склон Ергеней. Г.Н. Высоцкий создал серию широко используемых ныне научных терминов: микрорельеф, плакор, импульверизация, псевдофибры, десукция, пермацидные почвы, дигрессия, демутация, арены, экотоп и др.
ISSN 2949-1797 (Online)