Басейн р. Самари (реферат)

Реферат на тему:

Басейн р. Самари

 

Не дивлячись на те, що долині річки  Самара вже була приділена досить
велика увага /18, с.40-49/ подальші дослідження показали, що басейн
Самари є більш унікальним ніж це видавалося на початку. Нагадаємо, що
тоді мова йшла про зміну водності  річки, утворення своєрідного піщаного
масиву, що розмістився в середині луки Самари нижче гирла р. Вовчої
(рис.3.3.1.) З аналізу співвідношення піщаного масиву з заплавними
утвореннями було видно, що вік масиву є значно молодшим від віку заплави
Самари. Тому було зроблено припущення, що його формування пов’язане зі
значним виносом піщаного матеріалу під час танення стаціонарної льодової
шапки на при кінці Валдайського часу у озеро, що існувало в басейні
Дніпра. На той час подібні явища були виявлені в пониззі Прип’яті та
деяких приток Ворскли. Ці піщані масиви розглядалися як палеодельти, які
відображали динаміку басейнових процесів та положення тогочасної
берегової лінії озера.

 

 

Рис.3.3.1. оглядова мапа басейну Самари, фрагмент фізико-географічної
карти України /5/

 

Детальне дослідження співвідношення піщаних масивів, на початку, у гирлі
Прип’яті, а потім і в басейні Самари, внесло значні корективи у
початкові схеми їх формування. Так, формування піщаного масиву у пониззі
Прип’яті протікало у той час, коли вже існувала долина Дніпра. На
детальних космічних знімках добре видно, що його утворення призвело до
зміщення долини Дніпра на схід. Наявність вже розвиненої на той час
долини Дніпра виключає можливість існування озера, і тому піщаний масив
слід розглядати не як дельтове утворення, а скоріше як конус виносу. Не
менш цікавими виявилися і результати детального дослідження піщаного
масиву у луці Самари. І тут слід віддати належне використанню такого
нового джерела інформації, як цифрові гіпсометричні моделі земної
поверхні. Їх аналіз дозволив виявити багато нових рис у будові долини
Самари та Дніпра. І першою несподіванка, що кидається у очі є
співвідношення розмірів долин обох річок (рис.3.3.2). З  рисунку видно,
що ширина долини Самари у пригирловій частині є фактично рівною за
шириною долини Дніпра, а її падеомеандри не поступаються розмірами
меандрам сучасного Дніпра. Таке співвідношення розмірів долин виглядає
досить  дивним і нажаль таким, що залишається без пояснень.

 

 

Рис.3.3.2. Об’ємна модель місця злиття Дніпра та Самари

 

 

7 1- Фрагмент геоморфологічної карти /2/; 2 —  Фрагмент карти
четвертинних відкладів /3/; 3 – Фрагмент геоморфологічної карти /23/; 4
– Фрагмент геоморфологічної карти за /3/; 5 — Фрагмент геоморфологічної
карти /4/; 6 – Фрагмент геоморфологічної карти /5/; 7 — Фрагмент
інженерно-геологічної карти  /9/.

Примітка: На фрагменті геоморфологічної карти 4 відлік терасових рівні
починається від заплави.

Рис.3.3.3. Фрагменти геоморфологічних та геологічних карт ділянки
Самарської луки

Першим на рис.3.3.3 наведений фрагмент геоморфологічної карти України
1948 року, складеної В.Г.Бондарчуком /1/. Виходячи з тогочасного рівня
вивченості території в пониззі Самари з долинно-терасових утворень він  
виділив тільки заплавний рівень. Територія на північ від долини Самари
віднесена  до Приорельского плато, територія на південь від неї – до
Гуляйпільського плато. На початку 60-х років м.с. на карті четвертинних
відкладів П.С.Заморія та геоморфологічної карти (№2) лівобережжя
А.П.Ромоданової (№3) піщаний масив відноситься до еолових утворень в
межах долини Самари і піщаних дюн  та кучугур на терасі поліського віку.

                 На вставках №4-6 показані фрагменти геоморфологічних
карт О.А.Маринича /3/, І.Л. Соколовського /4/ та В.П. Палієнко /5/.
Останні три фрагменти відрізняються один від одного тільки порядковими
номером терас. З цих карт виникає, що Самарський піщаний масив займає
гіпсометричне положення між заплавою та більш високою та давньою
терасою.

 

Рис.3.3.4. Фрагмент топографічної карти на ділянку Самарської луки

 

На особливу увагу  заслуговує аналіз фрагменту інженерно-геологічної
карти, оскільки порядок розташування терасових рівнів на ньому є
зворотнім. Піщаний масив віднесено до 3-4 тераси, а рівень, що
розташований далі від  заплави – до 1-2 надзаплавної тераси. Нічого
особливого в такому розташуванню надзаплавних терас не має, але, від
початку, ті  очевидні розбіжності, що існують між трактуваннями авторів,
поставили під сумнів доцільність її використання взагалі.  Аналіз
топографічних матеріалів (а вони були довгий час головним джерелом
інформації при складанні геоморфологічних карт) показав, що  насправді
поверхня піщаного масиву є дещо вищою від розташованих блище до
корінного берега терас (рис.3.3.4). Очевидно, виходячи з цієї
особливості будови території автори карти і віднесли піщаний масив до
більш давніх утворень.

Але, якщо висновки авторів і є обґрунтованими з позицій гіпсометрії
терасовими рівнями, то вони аж ніяк не пояснюють вікове співвідношення
між різними утвореннями. На дадаток да знімків, що наводилися у /18/ на
рис.3.3.5 наведене зображення Самарської луки, отримане з супутника
Landsat / HYPERLINK «http://glovis.usgs.gov/» http://glovis.usgs.gov/
, #2026486690/. Як і на попередніх зображеннях видно, що  піщаний масив
перекриває давнє русло Самари та річки Вовчої. Об’ємне моделювання
(рис.3.3.6 та рис.3.3.7) не тільки це підтвердило, але й дозволило
оцінити кількісні параметри висотних положень різних рівнів (рис.3.3.7).
Цифрами на рис.3.3.4-8 зазначені: 1 – піщаний масив; 2 – перша
надзаплавна тераса; 3 – заплава високого рівня.

 

Рис.3.3.5. Фрагмент космічного знімку Landsat #2026486690

 

З гіпсометричної карти на рис 3.3.4 видно, що абсолютні позначки в межах
піщаного масиву на 6-10 метрів вищі ніж в межах першої надзаплавної
тераси і майже на 20 метрів вищі за рівень заплави високого рівня. При
цьому спостерігаються значно вища гіпсометрична диференційованість
поверхні піщаного масиву.

 

Рис.3.3. 8. Гіпсометрична карта ділянки зчленування Самарського піщаного
масиву з заплавою та першою надзаплавною терасою

 

Неподалік від цієї ділянки, трохи нижче за течією в межах долини Самари
розташований ще один значно менший за розмірами піщаний масив, який
також є накладеним на поверхню заплави (рис.3.3.9 та 10). З обох
рисунків видно, що піщані утворення перекривають флювіальні форми більш
давньої поверхні заплави. Ідентичність співвідношень між цими формами
дозволяє стверджувати про відносну молодість цих накладених піщаних
масивів. У той же час, це значно загострює питання про їх походження.
Можна висунути кілька версій. Одна з них є традиційною для піщаних
поверхонь і базується на засадах еолоутворення. Власне ця ідея й була
використана П.С.Заморієм та А.П.Ромадановою /8, 23/. Але, при
застосуванні її у цьому випадку неодмінно потрібно шукати джерело
надходження піщаного матеріалу. Як показали дослідження розвитку еолових
явищ, навіть в аридних зонах, ділянки вітрової ерозії та акумуляції
знаходяться на незначній відстані одна від одної. І в кожному районі
об’єм котловин видування відповідає об’єму навіяних форм. Враховуючи те,
що котловини видування є своєрідними формами, які важко сплутати з
іншими утворення, слід було б очікувати їх присутність і в цій
місцевості. Але як видно з усіх наведених матеріалів, вони тут відсутні.
Також слід зауважити, що при площі піщаного масиву 170 кв2 та його
перевищенню над поверхнею заплави 15-20 м  на його утворення пішло не
менше ніж 12 тис. км3 піску.

Чи можливим було формування цих піщаних масивів в результаті флювіальної
діяльності Самари та її приток? Така версія була розглянута у першій
книзі, але у тому випадку зосталися поза увагою гіпсометричні
співвідношення різних поверхонь, зокрема піщаного масиву та першої
надзаплавної тераси. Застосування цифрових моделей земної поверхні для
побудови об’ємних моделей та традиційних гіпсометричних карт надало
можливість отримати дуже важливі кількісні параметри. З наведених вище
карт  видно, що поверхня піщаного масиву, як мінімум на 6 метрів, є
вищою за поверхню першої надзаплавної тераси. З цього виникає, що рівень
води у долині Самари, якщо масив формувався водним потоком мав бути не
нижчим за його поверхню. У такому випадку потік охоплював би площу і
першої надзаплавної тераси. Тоді він повинен був залишити сліди своєї
діяльності на її поверхні, у тому числі у вигляді акумулятивних піщаних
форм. Оскільки, таких слідів на поверхні ми не спостерігаємо, то можна
зробити висновок що висота потоку на той час була значно меншою і не
досягала рівня першої надзаплавної тераси.

 

Рис.3.3.9. Об’ємна модель окремого піщаного масиву на заплаві Самари (ця
ділянка на рис.3.3.6 зазначений цифрою 4)

 

На перший погляд, такі висновки заганяють проблему походження
Самарського піщаного масиву у безвихідь, оскільки такі гіпсометричні
співвідношення можуть бути поясненні при умові, що піщаний масив був
принесений як єдине монолітне тіло. Але це тільки на перший погляд і
тільки тому, що ми звикли підходити до аналізу ландшафтних процесів з
певними шаблонами. У першій книзі було показано, що діапазон процесів,
які приймають участь у розвитку земної поверхні є значно ширшим, зокрема
у поле зору не потрапили такі явища як перебудова гідромереж в наслідок
утворення льодових заторів, переміщення фізичних мас у розчинах, та їх
акумуляція в наслідок випаровування води і т.п. Тут ми хочемо звернути
увагу на таке явище як селі. Сьогодні, селі, головним чином,
розглядаються як відносно рідкісне хоча й загрозливе природне явище.
Здебільшого, сприятливі умови для утворення селів виникають під час
весняного танення снігу, коли насичені водою гірські породи
накопичуються в природних, або штучних резервуарах. Під дією гравітації
ця маса зривається з місця і з велетенською швидкістю несеться вниз по
долині.

 

Рис.3.3.10. Гіпсометрична карта ділянки зчленування Самарського піщаного
масиву з заплавою та першою надзаплавною терасою

 

Фінальна фаза льодовикових періодів повинна бути найбільш сприятливим
періодом для виникнення селів. Окрім велетенської кількості поталої води
цьому буде сприяти наявність промерзлої товщі, яка разом з плинною масою
мулу зводить тертя до мінімуму. Слід зважити також на те, що завжди на
нижньому контакті промерзлої осадової товщі існує зона нульової
температури де насичені водою породи виступають у ролі мастила.
Ініціювати зрив блоків гірських порід може натиск селевих потоків. Рух
брил гірських порід у складі селевих потоків повинен контролюватися їх
значною масою. Слід очікувати, що рідка маса мулу на початку буде
рухатися з більшою швидкістю ніж брила гірських порід. Розтікаючись по
долині вона змащує поверхню і зменшує тертя брили. При виході потоку на
широкі ділянки долини потік мулу може взагалі зупинитися, але брила по
інерції ще певний час буде рухатися до тих пір, поки не ввіткнеться в
потужну перешкоду. Виглядає так, що у долині Самари такою перешкодою
став її правий борт на місці згину долини. Невеликий піщаний масив
утворився з уламку основного блоку, що відскочив після удару. Сьогодні
важко відтворити початкову ситуації і визначити місце, з якого був
зірваний блок гірських порід, скоріш за все, початковою точкою його руху
було гирло річки Вовчої. Можлива траєкторія переміщення промерзлої брили
гірських порід показана на рис.3.3.11.

Не виключено, що запропонована схема виникнення Самарського піщаного
масиву комусь видасться не реалістичною, але автор не бачить іншого
пояснення цього явища. Безумовно, можуть бути запропоновані й інші
версії, але вони також повинні враховувати усі перераховані особливості
будови Самарської луки. Дещо раніше /18/, подібна схема була застосована
й для пояснення особливостей будови долини середнього Дніпра і більш
детально її планується оприлюднити після завершення аналізу.

Застосування цифрових моделей дозволило досить швидко проаналізувати
будову басейну Самари включно з її притоками і виявити принаймні дві
ділянки у долині річки Вовчої, де могли існувати озера (на рис.3.3.11
вони відмічені цифрами 1 та 2). Не виключено, що переміщення значного за
розмірами блоку гірських порід призвело до зникнення слідів третього
палеоозера, що існувало в точці злиття річок Самари та Вовчої.

Перевагою цифрових моделей є можливість швидкого переходу від
регіонального рівня аналізу до детального. Так на рис.3.3.1 був
показаний весь басейн Самари, але використання тієї ж бази даних
дозволяє відразу отримати характеристики будови поверхні з детальність
не менш ніж 60 метрів. Вже на двох наступних рисунках можна бачити
детальні моделі ділянок, де можливо існували озера. Від сусідніх
відрізків долини вони відрізняються значним її розширенням та відносно
рівним днищем (рис.3.3.12). Ці ділянки знаходяться біля сіл Василівка та
Іванівна (їх розташування показане на оглядовій мапі). Аналіз наявних
геолого-геоморфологічних матеріалів показує, що ці місця як палеоозера
невідомі. На інженерно-геологічній карті на відрізках розширення долин
показані верхнєчетвертинні тераси. Гіпсометричні профілі схилів
побудованих за базами цифрових даних частково підтверджують наявність
терасових рівнів (профіль В на рис.3.3.12, нижній рисунок), але в цілому
їх характер є типовим для безтерасових схилів. Різка зміна кутів нахилу
схилів у нижній частині дає вагомі підстави  для припущення про
існування тут палеоберегової лінії. Цікавим є той факт, що на час
виникнення озер долини річок вже були повністю сформовані.

Присутність слідів палеоозер в басейні Самари є ще одним доказом
існування сприятливих для виникнення селів умов. Греблями цих озер могли
бути тіла зсувів або глиби льоду, що перекривали стік води вниз по
долині. При прориві таких гребель могла виникнути „ланцюгова реакція”,
коли раптовий скид води призводив до прориву озер, що знаходилися нижче
в долині.

 

Рис.3.3.11. Можлива траєкторія переміщення промерзлої брили  гірських
порід (червона стрілка – у кольоровій версії) та можливі ділянки долин,
де існували озера (2, 3).

Цифрою 1  зазначений Самарський піщаний масив, цифрою 4 – Каховське
водосховище.

 

Ще раніше, при аналізі будови долини Сіверського Дінця зверталася увага
на присутність у геологічних розрізах прісноводних мергелів, глин та
суглинків, що чередувалися з відкладами піску. Це вказувало на досить
складну історію її розвитку. Зокрема формування відкладів мергелю, глини
та суглинків без сумніву свідчать про існування в минулому у долині
Сіверського Дінця озер.

Побіжний аналіз долини Сіверського Дінця, виконаний з використанням
цифрових моделей, дозволив виділити принаймні одну з ділянок, де могли
існувати палеоозера. Ця ділянка розташована вище за течією від гирла р.
Оскіл (рис.3.3.13). Площа озера могла перевищувати 2000 км2, а його
довжина перевищувати 150 км. У відповідності до сьогоднішніх поглядів,
на цьому відрізку долини розвинені терасові рівні, найбільш давній з
яких відноситься до нерозчленованої 6-7 тераси (верхня вставка на
рис.3.3.13). Але, гіпсометричний профіль (нижня вставка на рис. .3.3.13)
показує, що кількість терасових рівнів не перевищує трьох.

Рис.3.3.12. Об’ємні модель відрізків долини р. Вовчої, де знаходилися
палеоозера (біля с. Василівка — верхня частина; біля с. Іванівна — нижня
частина)

 

 

Рис.3.3.13. Об’ємна модель середньої течії Сіверського Дінця

 

Слід також звернути увагу на те, що раніше при аналізі особливостей
будови долин річок лівобережжя у зв’язку зі зміною режиму їх водності
враховувалась можливість тільки розвитку чисто флювіальних явиш, але
мабуть слід також припускати, що не меншу роль у розвитку долин зіграли
селі та зсуви, з якими слід пов’язувати винос значної кількості твердого
матеріалу зі схилів долин.

Література

 

1.      Бондарчук В. Г. Геологія України, Вид. АН УРСР, 1955.

2.     Бондарчук В. Г. Геоморфологія УРСР. – К.: Радянська школа, 1948.

3.     Геоморфологическая карта Украинской и Молдавской ССР. Под
режакцией А.М.Маринич, Атлас природных ресурсов Украинской и Молдавской
ССР. АН УССР,1978.

4.     Геоморфологическая карта Украинской и Молдавской ССР. 1:1000000.
Под редакцией И.Л.Соколовского. Мингео УССР, ЦТЭ,1979

5.     Геоморфологічна карта Палієнко В.П. Атлас України. Під редакцією
Л.Г.Руденка. – Київ: Інститут географії НАНУ, 2000, (електронна версія).

6.     Горецкий Г. И. Аллювиальная летиопись великого Пра-Днепра. – М.:
Наука, 1970.

7.     Грушевський М. Ілюстрована історія України. Київ-Львів, 1913.

8.     Заморій П.К. Четвертинні відклади Української РСР. Видавництво
КГУ, 1961. Частина1.

9.     Инженерно-геологическая съемка территории УССР.1:500000.
Пономарев В.С.и др. 1968, Геологічний фонд ДГП «Геоінформ».

10.  Карта четвертичных отложений Украинской и Молдавской ССР. / Под
ред. Веклича М. Ф. Мингео УССР, Трест „Киевгеология”. – К., 1977.

11.  Карта четвертинних відкладів України. / Під ред. Гурського Д. С.
Державна геологічна служба України. – К., 2000.

12.  Климат Полтавы. Под редакцией В.Н.Бабиченко Л., Гидрометиздат,1983

13.  Крокос В.І. Четвертинні відклади Лубенщини. Вісник Української
районової управи, 1939, в.14.,

14.  Личков Б.Л. О терасах Дніпра. Геол..вечник. №4-5, 1927.

15.  Мандер Е. П. Антропогеновые отложения и развитие рельефа
Белоруссии. – Минск: Наука и техника, 1973.

16.  Мильков Ф.И. Основные проблемы физической географии. М., Выс. Шк.,
1967.

17.  Ободовський О. Г. Гідролого-екологічна оцінка руслових процесів
(на прикладі річок України). – К.: Ніка-Цент, 2001.

18.  Пазинич В. Г. Придніпров’я у перигляціалі. Част. перша. Зміни
водності річок. Наук. ред. В.М.Пащенко // Супутник Київського
географічного щорічника. Вип. 2. – К., 2004.

19.  Пазинич В. Г. Перебудова басейну середнього Дніпра у
післявалдайський час. – К.: Аспект-Поліграф, 2005.

20.  Пазинич В.Г. Науково-пізнавальні можливості цифрових моделей
поверхні Землі. Київський географічний щорічник. Науковий збірник. —
Вип. 5. – 2005. — К.

21.  Пазинич В., Пазинич Н., Вівчарик В. Геодинамічні  та 
гідрогеохімічні  аспекти  впливу карпат  на  ландшафтоутворюючі  процеси
Прикарпаття. НАУК. ПРАЦІ  УКРНДГМІ. –2003.- ВИП.251.

22.  Пидопличко И. Г. О ледниковом периоде. Вып. 4. (Происхождение
валунных отложений). – Львов, 1956.

23.  Ромаданова А. П. Четвертинні відклади лівобережжя середнього
Дніпра. – К.: Наукова думка, 1964.

24.  Ризниченко В. В.  О геоморфологыческих особенностях и тектонике
района прирыва Днепра через Украинскую кристаллическую полосу.Труды Ком.
По изуч. Четверт. Периода, вып. 2, 1932.

25.  Сагайдак М. А., Тараненко С. П., Іваків В. Г. Звіт про археологічні
дослідження по пров. Мославському 7/9 за 2005 р. Ін. Ареол. НАНУ.

26.  Соболев. Д. К геологии и геоморфологии Полесья. . Вісник
Української районової управи, 1931, в.16.

27.  Физико-географическое районирование УССР. Изд-во КГУ, 1968

28.  Цапенко М.М. К истории геологіческого развития территории
Белорусской ССР в антропогеновое время. Тр. Инст. Геол.. наук
БССР,вып.2. Минск, 1960

29.  Чалов Р.С., Завадський А.С., Панин А.В. Речные излучины. М.:
МГУ.2004

30.  Чирвинский В. Материалы к познанию химического и петрографического
состава оелниковых отложений юго-западной России в связи с вопросом о
движении ледникового покрова. Запис. Киевск. Общ. Естествоисп.т.25.1914.

31.  Чирвинский В. К истории днепровской долины. Вісник Української
районової геологічної управи, 1931, в.16.

32.   Яковлев С. А. Основы геологии четвертичных отложений Русской
равнины. – М.: Госгеотехиздат, 1956.

33.  Яцик А.В., Вишовець Л.Б., Богатов Е.О. Малі річки України:
Довідник, К. Урожай, 1991

34.    C.C.Plummer, D.McGeary. Physical Geology. 6-th edition.Wm.C.
Brown Publisher. 2001.

35.  Geological Map of Alberta. Edited by Mark Cooper.2000, Canadian
Society of Petroleum Geologists.

36.  Geological Map of Saskatchewan. Ralf Maxeiner and other.
Saskatchewan Geological Society. 2002.

37.  Klimaszewski М. Geomorfologia. – Warszawa. 1978.

38.  Siever R. Earth. 4-th edition. Frank Press.1985.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *