Реферат на тему:

Басейнові історико-динамічні морфолітосистеми:

палеогідродинамічні реконструкції і екологічні експертизи

водогосподарських проектів

Рельєф — матеріальна система Землі, яка виникла на певному етапі її
еволюції і яка є результатом взаємодії її внутрішніх і зовнішніх геосфер
в Рельєф Землі складається з геоморфологічних систем різних ієрархічних
рівнів, змістом яких є морфолітогенетичні переміщення в гравітаційному
полі Землі, викликані дією ендогенних і екзогенних енергетичних потоків.
Протягом останнього крупного, мезозой-кайнозойського, морфоциклу в межах
платформених територій України і інших регіонів сформувалась більшість
їх нинішніх долинно-річкових басейнів. В геологічних розрізах
відповідної частини літосфери вони представлені складностратифікованими
«наскрізними» морфолітотілами, в структурі яких переважає доцентрове
розташування їх морфологічних елементів. Морфолітогенетичні горизонти
цих «тіл» є «провідниками» сучасних речовинно-енергетичних потоків
географічної оболонки, в тому числі і техногенних. Басейнові
історико-динамічні системи морфолітогенезу, тип геоморфологічної
системи, досліджуються на єдиній
геоморфолого-палеогеоморфологічній основі в рамках формаційного напрямку
геоморфології. Їх вивчення має наукове і прикладне значення. Так,
комплекс прогнозне — пошукових робіт на древні розсипи включає в себе і
реконструції компонентів древньої природи, в тому числі, деякі
гідрологічні показники древніх річок і інших водойм. Важливою сферою
використання результатів досліджень басейнових морфолітосистем повинні
стати екологічні експертизи різних водогосподарських природно-технічних
геосистем.

Реконструкції гідрологічних умов древніх річок і інших водойм
проводились нами на перспективних на розсипи ділянках Лугінської і
Коростенсько-Поліської басейнових морфолітосистем території Українського
щита. Було встановлено, що якісний і, відповідно, технологічний склад
титанової сировини ільменітових розсипів визначався, в значній мірі,
палеогідродинамічними умовами, особливо, на розширеннях палеодолин, у
внутрішніх дельтах, озеровидних басейнах. При проведенні реконструкцій,
наприклад, верхньоолігоцен-середньоміоценового
морфолітогенетичного горизонту, з метою виділення в ньому відповідних
палеоседиментаційних зон, враховувались закономірності зміни його
літологічного, гранулометричного і речовинного складу у вертикальному і
горизонтальному напрямках. Горизонтальна зональність добре проявляється
в дні і на схилах палеодолин. Для її вивчення використовувались різні
кількісні коефіцієнти речовинного складу, з яких найбільш ефективними
були показники гранулометричного (середнього розміру і сортованості) і
хімічного складу корисного компоненту розсипів (коефіцієнти зміненості),
співвідношення деяких мінералів розсипів. Так, використання показника
середнього розміру, Ма, дозволило чітко зонувати древній рельєф і його
окремі форми, оконтурити конседиментаційні структури, виділити ділянки
постседиментаційних тектонічних деформацій. Це дозволило, разом з
використанням інших методів, реконструювати берегові лінії древніх
озеровидних басейнів ( на багатьох ділянках озер показовим є значення Ма
== 0,3 мм). Коефіцієнт сортованості, 8о, виявився найбільш ефективним
при реконструкціях древніх озерних басейнів, розширень палеодолин (тут
його значення практично не перевищує 1,45-1,5). В той же час, в межах
піднять і схилів древнього рельєфу спостерігається значне погіршення
сортованості (переважають значення 1,7-1,85 і більше).
Палеогідродинамічна зональність вивчалась також з використанням
коефіцієнту зміненості (відношення РегОз/ РеО) корисного компоненту
титанових розсипів (ільменіту) в гіпергенних умовах. Для цього була
розроблена якісна шкала його сумарної зміненості: < 0,1 -практично незмінений, 0,1-0,25 - незначно змінений, 0,25-0,5 - помірно змінений, 0,5-0,75 - середньо змінений, 0,75-0,9 - сильно змінений, >0,9 — дуже
сильно змінений. Використання коефіцієнту зміненості виявилось особливо
ефективним для умов контрастного рельєфу. Проведені дослідження виявили
закономірність накопичення найбільш зміненого ільменіту в межах
ізометричних і витягнутих ділянок древніх озерних басейнів і в
центральних розширених частинах палеодолин, тобто, в місцях, де
відбувалось розпластування древніх водних потоків і осідання дрібних
фракцій. Важливу інформацію про живу силу палеоводотоків дають
використання деяких мінералогічних коефіцієнтів, зокрема відношення
лейкоксен / ільменіт, що дозволяє доповнити загальну картину. Лейкоксен
представляє собою напівкристалічне (напіваморфне) мінеральне утворення —
результат перетворень магматогенного за походженням мінералу — ільменіту
в гіпергенних умовах. Лейкоксен, в порівнянні з ільменітом, має меншу
питому вагу і краще переноситься водою. Тому, коефіцієнт
лейкоксен/ільменіт має менші значення в тальвегах древніх водотоків,
а на підвищеннях древніх межиріч, де продукти вивітрювання
накопичувались, його значення, навпаки, зростали. Горизонтальний
розподіл вмісту корисного компоненту досліджених розсипів в значній мірі
залежав від близькості і характеру Їх розташування по відношенню до
корінних джерел. На це вказують доволі суттєві кореляції позитивного
знаку між вмістом корисного компоненту в досліджених розсипах і його Ма.
В той же час, в горизонтальній зональності Мсі монофракції ільменіту з
розсипів долин і схилів проявлявся і палеогеоморфологічний чинник.
Рельєф древніх межиріч в епохи максимального коро- і розсипоутворення не
відзначався контрастністю, хоч в ньому доволі часто зустрічались
незначні за розмірами і параметрами морфологічні «пастки». В умовах
незначних за інтенсивністю ерозійних процесів цього було достатньо
тільки для незначного латерального переміщення маси корисного компоненту
без його значного розсіювання. В той же час, дрібніші гранулометричні
класи титанових мінералів виносились в древні долини, де накопичувались
у відповідності з їх рельєфом і палеогідродинамічними умовами. Разом з
тим, виконані палеогідродинамічні реконструкції з використанням
кількісних показників дають уявлення в основному про силу древніх водних
потоків і їх розташування. Але, доповнені даними палеогеоморфологічними,
підрахунків структурно-ерозійних коефіцієнтів (Г.Горецький, С.Шам ін.),
це дозволяє реконструйовати і інші характеристики древніх річок —
звивістість, глибину і ширину русл, розміри і форму меандр, фаціальний
розподіл древнього алювію. Проведені дослідження дають також підстави
вважати, що протягом більшості мезозойських і кайнозойських циклів
морфолітогенезу території України спостерігалась сезонна ритмічність
стоку древніх річок. Найбільш достовірно це встановлюється для
неогенового етапу, який характеризувався субтропічним типом клімату.
Цінну додаткову інформацію для оцінки гідродинамічних умов древніх річок
Українського щита дають результати спеціальних досліджень
мезозой-кайнозойського долинного морфолітогенезу, ряд встановлених його
закономірностей [3,5]. Було виявлено, що більшість палеодолии, незалежно
від їх віку, відзначаються однотипною морфологічною будовою в
вертикальному напрямку — наявністю в них звуженої нижньої частини і
розширеної середньої і верхньої. Важливою закономірністю будови
осадочної товщі палеодолин є її циклічність, а також ідентичність
розрізів долин різних морфолітогенетичних циклів. В розрізах долинних
відкладів крупних долин встановлюється в середньому 2-3 (інколи 4)
мікроцикли. В долинах кожного з виділених морфолітогенетичних горизонтів
зустрічаються ідентичні за будовою «пачки» відкладів, що проявляється в
їх генетичному, фаціальному і літологічному складі. Складові цих
«пачок», залежно від конкретних умов, утворюють різні комбінації, на які
впливають локальні ( аномальні тектонічні блоки) і випадкові (екзогенні
процеси) причини, що приводить до порушення або скорочення їх складу. За
нашими даними, тут встановлюються З основні типи просторового
співвідношення генетичних типів древніх долинних відкладів: 1) в нижній
частині палеодолини залягають в основному відклади руслової фації
алювію, які в бік схилів поступово заміщуються делювіальними.
Підпорядковане значення тут мають болотні, озерні і інши генетичні типи,
але ті, що починають переважати в середній і верхній частинах розрізу.
Вони зустрічаються у вигляді лінз, кишень, інколи площеподібно; 2) в
нижній частині розрізу залягають алювіальні відклади, які одночасно
заміщуються в напрямку схилів делювіальними. Зверху вони перекриваються
комплексом долинних відкладів, утворених зімкненими
делювіальними тілами і пролювіальними конусами. Серед них також присутні
болотні і озерні відклади; 3) підошва практично всієї долини виповнена
делювіальними відкладами, які вище в розрізі змінюються іншими
генетичними типами континентальних відкладів. Останній тип в літературі
практично не описаний, а в межах території Українського щита він доволі
часто зустрічається в дрібних паледолинах різних морфолітогенетичних
циклів розвитку басейнових історико-динамічних морфолітосистем.
Комплексне використання палеогеоморфологічних, літолого-фаціальних
даних, результатів гранулометричних, мінералогічних, термічних аналізів,
побудовані на їх основі генетичні і динамогенетичні діаграми і профілі,
дозволяє вдосконалити якість ретроспективних реконструкцій, в тому числі
і древніх екзодинамічних процесів, і, відповідно, пошукових прогнозів на
різні осадочні корисні копалини (титано-цирконієві комплексні розсипи,
алмази, бурштин ін.). Ці роботи проводились нами в межах Самотканьської,
Цибулівсько-Фастівської, Ружинсько-Корнінської, Кухотсько-Вольської,
Дубрівської, Володимерецької, Білокоровицької, інших басейнових
морфолітосистем.

Іншим напрямком використання даних про басейнові історико-динамічні
морфолітосистеми є проведення експертиз екологічного змісту різних
природно-технічних геосистем (ГПТ), як функціонуючих, так і тих, які
проектуються [І]. Особливе місце тут належить експертизі
водогосподарських ГПТ. Як приклад, можна привести екологічну оцінку
наслідків функціонування розташованих на території України допоміжних
гідротехнічних споруд ( Вижівського водозабору і системи водоканалів
верхів’їв р.Прип’ять) водогосподарської природно-технічної геосистеми
«Дніпровська — Бузький канал» (ДБК), головна частина якої зведена на
території Білорусі [б]. Споруджені на початку 60-х років вказані
гідротехнічні об’єкти повинні були забезпечити функціонування всієї ГПТ
ДБК відведенням близько 2/3 витрат прип’ятської води по системі каналів
від місця впадіння в р.Прип’ять р.Вижівки на територію, нині, сусідньої
держави. За результатами моніторінгових спостережегнь, протягом 15-20
років після здійснення цього проекту, відбулись доволі значні
трансформації природно-територіальних комплексів (ПТК), в першу чергу
заплави, на розташованій нижче Вижівського водозабору ділянці р.Прип’ять
(на відстані десятків кілометрів). Була встановлена послідовність зміни
стану окремих компонентів ПТК:

гідрологічні умови — ерозійно-акумулятивні процеси — мікрокліматичні
умови і меліоративні властивості грунтів і поверхневих порід — рослини і
живі організми. Основною причиною цих змін було штучне зменшення витрат
р.Прип’ять. Результатом цього стало зникнення, особливо під час межені,
поверхнево єдиного водного потоку, його фактичний розпад на окремі
плесові ділянки. Разом з тим, вздовж не всюди морфологічно чітко
виражених притилових швів заплавної тераси з’явились ознаки
заболочування і нові ділянки боліт. На наш погляд, між цими явищами
існує прямий зв’язок, викликаний тим, що, за нових умов, єдиний водний
потік, враховуючи високі фільтраційні властивості алювіальних відкладів,
активніше починає використовувати підземні, шляхи стоку, зокрема
поховані русла, стариці. В результаті відбувається досить швидка
деградація русла, короткочасне і локалізоване підсилення ерозійних і
дефляційних процесів на перекатах, замулювання плесів тощо. Але ланцюг
змін, через геоморфологічні системи, торкнувся і геологічного
середовища. Відповідний відрізок верхів’їв р.Прип’ять розташовується
в межах Любешівсько-Прип’ятської, Малоритської і Камінь-Каширської
басейнових історико-динамічних морфолітосистем, сформованих протягом
мезозою-кайнозою. Потужність морфолітогенетичних «тіл» цих
морфолітосистем становить в середньому 100 -150 м. Основними елементами
їх будови є практично суцільні нижньо- і верхньокрейдовий і четвертинний
морфолітогенетичні горизонти, серед типів просторових співвідношень яких
переважають перестилання і, частково, вкладення (для умов четвертинного
горизонту). Звертають на увагу і різні напрямки регіональних нахилів цих
горизонтів: у крейдових — західний і північно-західний, четвертинному —
північний і північно-східний. Палеогенові і неогенові горизонти тут
надзвичайно розокремлені і зустрічаються у вигляді фрагментів, площа
яких рідко перевищує перші км2, а потужність — 10 м- В цих басейнових
морфолітосистемах розвинутий комплекс експонованих і похованих долинних
форм відповідного віку, за походженням — вони континентальні
(флювіальні, льодовикові, воднольодовикові) і підводні, які є елементами
історико-еволюційних рядів виділеної нами в межах платформеної частини
України «мезозой-кайнозойської долинної формації» і між якими ймовірно
існують не тільки просторові, але й системні, структурно-функціональні
відношення [4]. Любешівсько-Прип’ятська, Малоритська і Камінь-Каширська
басейнові морфолітосистеми характеризуються різними напрямками
простягань ( і, відповідно, підземного стоку в них) в крейдових і
четвертинних (похованих ранньочетвертинних і сучасних експонованих)
долинах. За умови зниження рівнів в руслі і, відповідно, збільшення
підземної фільтрації річок, починають «оживати» і поховані крейдові
долини, тим більше, що тут розташовані області їх сучасного живлення і
транзиту. Найбільш «мобільними» ланками басейнових історико-динамічних
морфолітосистем е експоновані денудаційно-акумулятивні підсистеми, в
даному випадку руслової частини р.Прип’ять, оскільки саме тут
найактивніше взаємодіють ендогенні і екзогенні енергетичні потоки. Для
них характерний стан підвищеної динамічної рівноваги, відхилення від
якого відбивається в співвідношенні ерозійних і акумулятивних процесів,
зміні нахилів земної поверхні. Це пояснюється тектонічною позицією
споруд ГОТ ДБК, які розташовані або перетинають в напрямку з півдня на
північ розломні і склепінієво-блокові (зокрема Ратненську) структури, що
відносяться до зон, в основному, північно-східного простягання і
субширотної Північно-Української горстово-грабенової зони
тектоно-магматичної активізації [2]. Тут відбувалось активне поповнення
басейнових історико-динамічних морфолітосистем ендогенною енергією. На
цій території в мезозої-кайнозої проявлялись складнодиференційні,
градієнтні, часто інверсійні, тектонічні рухи. Детальні
структурно-геоморфологічні дослідження вказують на широкий розвиток в
будові розломних зон і склепінь дрібних блокових структур, які
відрізняються розмірами, конфігурацією, режимом і амплітудою рухів. Це
підтверджують і значні амплітуди сучасних висот обмежуючих поверхонь
похованих морфолітогенетичних горизонтів басейнових морфолітосистем, які
перевищують перепади висот експонованої поверхні в кілька разів.
Поздовжний профіль річки є результатом спільної дії ендогенних і
екзогенних чинників. Порушення встановленого балансу господарською
діяльністю, в результаті різкого зменшення і, навіть, повного припинення
дії водного потоку на його річище, сприяє більш активній дії і впливу на
земну поверхню ендогенного чинника. Найбільш активно це проявляється на
перекатах і залежить від типу зчленування тектонічних структур,
розташованих під руслом. Співставлення схеми розташування
перекатів і плесів з картами палеогеоморфологічними і похованих
рельєфів свідчить часто про співпадання перекатів і похованих вододілів,
які розташовані на глибині десятків метрів від сучасної поверхні. В той
же час, плеси досить нерідко перетинаються або повністю вкладаються в
контури похованих долин. Волинське Полісся характеризується сучасними
диференційними рухами позитивного знаку. Думається, що недостатнє
врахування цього чинника та структури морфосистем земної поверхні
(наприклад, проведення штучних річищ через ділянки піднять) є основною
причиною порушення цілісності і виходу з ладу іншого типу
водогосподарських ГОТ території Полісся -осушувальних систем, причому
збудованих не тільки «за Польщі», але й відносно недавно ~ в 60-70-гі
роки. Це підтверджується зокрема в роботах І-Коротуна і інших
дослідників [7]. Басейнові історико-динамічні морфолітосистеми
представляють собою форму геоморфологічної організації природного
(геолого-географічного) середовища, основним змістом яких є накопичення,
перерозподіл і дисипація речовинно-енергетачних потоків природного і
техногенного походження. Знання основних закономірностей їх будови,
структури, розвитку, сучасної динаміки, дозволяє не тільки
реконструювати древні природні умови, але й використовувати їх при
проведенні екологічних експертиз діючих і проектуємих природно-технічних
геосистем.

Список літератури

1. Адаменко О., Міщенко Л. Екологічний аудит територій. —
Івано-Франківськ.: Факел, 2000.-341с. 2. Гойжевский А.А., Науменко
В.В., Скаржинский В.И. Тектоно-магматическая активизация регионов
Украины. — К.: Наукова думка, 1977. — 117 с. 3. Комлев А.А.
Мезокайнозойский долинный морфолитогенез северо-западной части
Украинского щита и его влияние на образование россыпей: Автореф. дис.
канд. геогр. наук: / АН УССР.- К.: 1988. — 24 с. 4. Комлев А.А.
Особенности вещественного состава росыпей древних погребенных долин
Украинского щита и некоторые палеогеографические аспекты их
формирования/ Киев. ун-т.-Киев, 1995.-49с.- Библиогр.; 24 назв.-Укр.-
Деп. В ГНТБ Украины 03.07 95, №1б60-Ук95. 5. Комлев 0.0.
Мезозой-кайнозойський долинний морфолітогенез і » долинні формації»
Українського щита: теоретичний, гносеологічний і прикладний аспекти //
Вісн. КДУ.Географія. вип. 41. 1995.- с.75-84. 6. Комлев А.А., Кошик
Ю.А., Бортник С.Ю. Комплексное использование гидрологической,
геоморфологической и палеогеоморфологической информации при проведении
экологических экспертиз водохозяйственных объектов на реках // 8
межвузовское координационное совещ. по проблеме эрозионных, русловых и
устьевых процессов.- Воронеж. 1993. — с.51-53. 7. Коротун И.Н.
Морфометрические исследования для целей осушительных мелиорации //
Физическая география и геоморфология, вып. 34. — К.: Высшая школа,
1987.-c.84-91.

Похожие записи