Исследовательская работа на тему:«Изучение особенностей формирования рельефа Среднерусской возвышенности. Основные черты рельефа Среднерусская возвышенность вывод о зависимости
Всероссийский конкурс юношеских исследовательских работ имени
В.И. Вернадского
« Изучение особенностей формирования рельефа Среднерусской возвышенности»
Работу выполнила:
Мирошник Алина Константиновна
МБОУ «Гимназия № 97 г.Ельца»
Руководитель:
Баркалова Елена Витальевна
МБОУ «Гимназия № 97 г.Ельца»
учитель географии
Введение ………………………………………………………………… 2 Глава1. Процессы формирования рельефа Среднерусской возвышенности в пределах Липецкой и Воронежской областей…………………………. 2-7
Глава 2. Геоморфологический анализ карты поверхностей ………….. 8-12
Список литературы.................................................................................... 12
Приложения ……………………………………………………………… 13-17
Введение.
Считается, что платформы являются относительно стабильными блоками земной коры. Но так ли они монолитны на самом деле, какие формы рельефа существуют в их пределах, и что влияет на формирование этих форм? В настоящей работе сделана попытка выявления рельефообразующих факторов с помощью создания карты поверхностей на конкретную площадь Среднерусской возвышенности и анализ степени влияния геологических процессов на современный рельеф.
Цель: выяснение роли эндогенных и экзогенных процессов в формировании рельефа Среднерусской возвышенности в пределах Липецкой и Воронежской областей.
В ходе исследования решались следующие задачи:
1. по информационным источникам ознакомиться с основными понятиями, связанными с темой работы;
2. выяснить роль эндогенных и экзогенных факторов, формирующих рельеф;
3. составить карту поверхностей на топографической основе;
4. провести морфологический анализ полученной карты с выделением наиболее крупных форм рельефа в пределах карты поверхностей;
5. сделать выводы по проделанной работе.
Глава1. Процессы формирования рельефа Среднерусской возвышенности в пределах Липецкой и Воронежской областей.
Геоморфоло́гия (от др.-греч. γῆ - Земля + μορφή - форма + λόγος - учение) - наука о рельефе, его внешнем облике, происхождении, истории развития, современной динамике и закономерностях географического распространения. Основополагающий вопрос: «Как выглядит процесс, формирующий рельеф?» В целом, данная наука изучает формы рельефа и причины, оказывающие влияние на его формирование.
Формы рельефа выделяют согласно их генезису и размеру. Рельеф формируется под влиянием эндогенных (тектонических движений, вулканизма и кристаллохимического разуплотнения вещества недр), экзогенных (денудация) и космогенных процессов (кратеры метеоритов). Т.к. на нашей территории нет космогенных форм рельефа, то они не будут участвовать в рассмотрении, а основными объектами изучения, как факторами формирования рельефа, нами выбраны эндогенные и экзогенные процессы. Из экзогенных факторов наиболее существенным является эрозионная деятельность поверхностных вод (флювиальная).
Флювиальные процессы на данной территории представлены плоскостным и линейным смывом, а так же современным линейным размывом и аккумуляцией (накоплением) смытых осадков в пределах речных долин. Их развитие связано с деятельностью временных и постоянных водотоков (рек), а образованные таким образом осадочные отложения называются флювиальными. Основным фактором флювиального процесса, влияющим на рельеф является эрозия.
Эро́зия (от лат. erosio - соединение) - разрушение горных пород и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением.
Наиболее объемным по площади является плоскостной смыв, который сильно зависит от угла наклона самой плоскости смыва. В нашем случае территория представляет собой практически горизонтальную поверхность равнинного рельефа. Поэтому его деятельность незначительна. Наряду с этим еще выделяют линейную и боковую эрозии. В отличие от поверхностного плоскостного смыва, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов, балок, речных долин). На своей начальной стадии она называется глубинной и постоянно разрушает (вымывает) дно водотока, т.е. углубляет русло. Донная (глубинная) эрозия направлена от устья вверх по течению и продолжается до достижения дном уровня базиса эрозии.
Боковая эрозия характерна тем, что объектом ее разрушения становятся борта речных долин. В каждом постоянном и временном водотоке (реке, овраге) всегда можно обнаружить обе формы эрозии, но на первых этапах развития преобладает глубинная, а в последующие этапы - боковая.
Выяснив основные экзогенные факторы формирования рельефа, мы стали искать причины их возникновения и, таким образом, перешли к эндогенным процессам. Среди них наиболее влиятельными на формирование рельефа на исследуемой территории являются тектонические процессы.
Текто́ника (от греч. τεκτονικός , «строительный») - раздел геологии, предметом изучения которого является структура (строение) твёрдой оболочки Земли - земной коры или (по мнению ряда авторов) её тектоносферы (литосфера + астеносфера), а также история движений, изменяющих эту структуру.
Изучив тектоническую карту центральной области России, мы выяснили, что мы находимся в пределах Русской (Восточно-Европейской) платформы. В ее состав входят Балтийский, Украинский щиты и Русская плита. Общая площадь платформы составляет 5,5 млн кв. км. На большей части площади Восточно-Европейская платформа имеет докембрийский складчатый фундамент, почти везде перекрытый горизонтально залегающими осадочными породами.
Фундамент (Рис.1), сложенный кристаллическими сланцами и гранитами, выступает на поверхность в пределах Балтийского (Фенно-скандинавского) и Украинского (Азовско-Подольского) щитов. Кроме того, он подходит к поверхности в пределах Воронежского массива, где с докембрием связаны залежи железной руды Курской магнитной аномалии. Морфологически Русская платформа представляет собой равнину, расчленённую долинами крупных рек . Так же мы выяснили, что не смотря на то, что платформа является стабильным блоком земной коры, она вовсе не монолитна и имеет сложное тектоническое строение. Строение ее фундамента осложнено тектоническими дислокациями разного уровня и интенсивности.
Тектонические дислокации (от позднелат. dislocatio - смещение, перемещение) - это нарушение залегания горных пород под действием тектонических процессов. Тектонические дислокации связаны с изменением распределения вещества в гравитационном поле Земли. Они могут происходить как в осадочной оболочке, так и в более глубоких слоях земной коры. Различают два вида тектонических дислокаций: пликативные, которые выражаются в изгибах слоёв различных масштабов и формы, и дизъюнктивные (разрывные), которые сопровождаются разрывом сплошности геологических тел . Так как пликативные (складчатые) нарушения в горных породах характерны в основном для горно-складчатых областей (Альпы, Урал, Альпийско-Гималайский складчатый пояс, Анды и т.д), то в нашем случае мы будем рассматривать только дизъюнктивные (разрывные) тектонические нарушения, иными словами разломы, которые и приводят к нарушениям сплошности фундамента, деля его на разновеликие участки (блоки), которые в последствии могут подниматься или опускаться относительно друг друга. Все эти движения обязательно отражаются и в породах осадочного чехла, который их покрывает и выходит на дневную поверхность. Т.е. все разломы и тектонические движения блоков фундамента по этим разломам, полностью отражаются в рельефе, который мы наблюдаем.
Среднеру́сская возвы́шенность - возвышенность расположенная в пределах Восточно-Европейской равнины - от широтного отрезка долины реки Оки на севере до Донецкого кряжа к ней примыкает Смоленско-Московская возвышенность. На западе ограничена Полесской, на юго-западе - Приднепровской низменностью, а на востоке - Окско-Донской равниной (Тамбовская равнина). Длина - около 1000 км, ширина - до 500 км, высота 200-253 м (наибольшая - 305 м); юго-восточная часть называется Калачской возвышенностью. (Рис.2). Изучаемая нами территория является северной оконечностью Воронежской антеклизы, входящей в состав Среднерусской возвышенности.
Антеклиза (от греч. anti – против и klisis – наклонение) – обширное пологое поднятие слоёв земной коры в пределах платформ (плит). Антеклизы имеют неправильные очертания, их размеры достигают многих сотен километров в поперечнике, а наклон слоёв на крыльях измеряется долями градуса. Они формируется на протяжении ряда геологических периодов. Фундамент платформы в антиклизах обычно залегает на небольшой глубине и иногда даже выступает на поверхность. Докембрийский кристаллический фундамент наиболее приподнят в средней части возвышенности и выходит на поверхность в долине реки Дон, между городами Павловск и Богучар (Воронежский кристаллический массив - ВКМ). На севере возвышенность сложена известняками девона и карбона, перекрытыми песчано-глинистыми отложениями юры и нижнего мела, на юге - мелом и мергелем верхнего мела с покровом палеогеновых песков, глин, песчаников. На поверхности повсеместно распространены лёссовидные суглинки и лёссы. Рельеф эрозионный - овражно-балочно-долинный, с густотой расчленения до 1,3-1,7 м на 1 км² и глубиной от 50 м до 100-150 м, местами развит карст.
Среднерусская возвышенность в северных своих частях и частично по западному и восточному склонам была покрыта ледником (см. Днепровское оледенение). Поэтому здесь сохранились фрагменты ледниковых форм рельефа в виде перемытой морены, мощность которой варьирует до 15 м. В пределах нашей территории на Среднерусской возвышенности можно встретить полосы флювиогляциальных песков, вытянутых по речным долинам .
Среднерусская_возвышенность
Доли́на (речная) - отрицательная, линейно вытянутая форма рельефа с однообразным падением. Образуется обычно в результате эрозионной деятельности текучей воды. Речная вода, смывая берега и подошву склонов, образует речную долину. Зачаточными формами речных долин являются промоины, балки, овраги, создаваемые непостоянными (периодическими) водотоками. Долины обычно образуют целые системы; одна долина открывается в другую, эта, в свою очередь, в третью и т. д., пока их сливающиеся водотоки одним общим руслом не впадут в какой-либо водоём.
Как правило, все линейные водотоки начинают развиваться по тектоническим нарушениям, от величины которых зависят размеры самого водотока. Таким образом, если посмотреть на рисунок речной сети (реки с их притоками), то мы можем по нему восстановить характер тектонических нарушений в фундаменте платформы на данном участке.
Глава 2. Геоморфологический анализ карты поверхностей.
Следующим этапом моих исследований было составление карты поверхностей. Такая карта позволяет более наглядно увидеть крупные и мелкие неоднородности рельефа, в отличие от обычной топографической карты. Если взять и просто закрасить одноуровневые поверхности в соответствии с цветами физических географических карт, то мы получим сглаженные формы рельефа. Для выявления тектонических нарушений и сформированных ими блоков они мало информативны. Но если объединить несколько высотных уровней, то рельеф будет просматриваться более контрастно. Наиболее оптимальным оказался масштаб 1:500 000(рис.3) Более крупные масштабы хороши для исследований в пределах крупных регионов и на них можно выделить лишь региональные даже планетарные структурные элементы рельефа. Для этого и была взята топографическая карта масштаба 1:500 000 с горизонталями и гидросетью. Далее, на ней был подобран шаг высоты и на его основе и выделены некие поверхности. Высота каждой выделяемой нами ступени (шаг высоты) 40 метров. Что бы ступени различались на карте, для каждого уровня был выбран цвет, который отличался от предыдущего интенсивностью тона. Наиболее низкие участки суши были закрашены бледно-зеленым цветом, что соответствует высотам участков суши немного выше уровня мирового океана. Все последующие (выше лежащие) поверхности получили окрасу коричневых тонов. По мере роста высоты поверхностей, интенсивность их окраски менялась от более светлых к более темным оттенкам. Линии, разграничивающие ступени условно названы изобазитами. Они являются одновременно и верхней границей ниже лежащего высотного уровня и подошвой вышележащего. (Рис.4). В результате нами было выделено четыре высотных уровня с шагом в 40 м. для них была разработана относительная шкала высот, начиная от нуля и далее. На основании анализа полученной картинки рельефа мы провели линии, которые разделяют разновысокие блоки. По сути, это тектонические нарушения фундамента, которые отразились и в чехле лежащих на нем пород. Можно сказать, что они «пробились» через этот чехол. По степени значимости им была присвоена различная толщина и характер линий. Наиболее крупные тектонические нарушения, разделяющие крупные блоки рельефа имеют самую большую толщину.
Так же в процессе анализа были выявлены целые системы нарушений , которые объединены между собой по направлению их простирания. Что бы эти системы были наиболее наглядны, мы им присвоили различные цвета. Наиболее ярко проявленной получилась группа нарушений северо-восточного простирания. Вполне очевидно, что она является самой молодой и сечет более древние разломы. Нарушения этого направления оказывают сильное влияние на формирование современных речных долин. Так, ими обусловлена петля р. Дон южнее Задонска, а так же менее выраженные меандры (изгибы водотоков) на севере листа. Это произошло вследствие разнонаправленных движений тектонических блоков по ним, что и определило современный характер рисунка гидросети. Особенно ярко эти движения проявились в самой долине р. Дон, где благодаря им долина имеет участки узкого и широкого плана. Такие разнонаправленные вертикальные перемещения блоков друг относительно друга называют клавишными. (Рис.5).
Второй по значимости является северо-западная система разломов. Она представлена фрагментами нарушений северо-западного простирания, которые наиболее отчетливо проявились в восточной части карты. В северной части площади они трассируются левыми крупными притоками р. Сосна.
Так же зафиксированы разрывные нарушения субмеридианального простирания, которые наблюдаются по всей площади листа с различной густотой их размещения. По ним, как правило, в пределах нашей территории заложены долины крупных водотоков. А именно: рек Олым, Дон и некоторые его притоки.
Разломы субширотного простирания проявлены практически повсеместно и так же принимают активное участие в формировании рельефа. По ним заложены в основном мелкие боковые притоки, а так же они непосредственно контролируют форму долины р. Дон.
Суммируя все аналитические данные, полученные в результате интерпретации карты поверхностей, мы выделили некоторые крупные структуры, которые на ней видны наиболее отчетливо. Для удобства мы их разбили на структуры первого, второго и третьего порядков по их величине и значимости для данного района в данном масштабе карты и присвоили им собственные географические названия. (Рис.6).
К структурам первого порядка мы относим Праводонское поднятие , расположенное в междуречье рек Дон и Сосна. Еще одной структурой данного порядка является Елецкий выступ , отделенный от Праводонского поднятия предположительно кольцевым разломом. Он так же является левым водоразделом р. Сосна.
В структурах второго порядка условно выделились положительные и отрицательные формы. К первым отнесены Сосненско-Донское и Олымское поднятия, которые входят в более крупное Праводонское поднятие, а так же Задонский блок на левобережье р. Дон.
Сосненско-Донское поднятие представлено водораздельным пространством рек Дон и Сосна, ориентированным в северо-восточном направлении. Основные черты этой структуры контролируются разломами того же простирания. Осложняющие форму водораздела нарушения, как правило, носят разноориентированный характер с преобладанием субширотных и северо-западных направлений.
Олымское поднятие , в отличие от предыдущего, вытянуто в северо-западном, субмеридианальном направлении и контролируется северо-западными нарушениями. Разломы же северо-восточного простирания для него являются осложняющими.
Задонский блок представляет собой положительную структуру субмеридианального простирания в пределах листа, ограниченную с запада долиной р. Дон.
Отрицательными структурами второго порядка можно назвать долины рек Дон, Сосна и Олым, которые занимают более низкое гипсометрическое положение по сравнению с водораздельными структурами.
Река Олым протекает с юга на север и, вероятно, зародилась по крупному субмеридианальному разлому, который в дальнейшем был разбит серией более молодых нарушений северо-восточного направления и участками смещен по ним на различные расстояния. Это и обусловило петляющий характер данного водотока.
Река Сосна формировала свою долину по дугообразному разлому и форма ее долины полностью совпадает с таковым направлением.
Долина реки Дон трассирует крупное региональное нарушение субмеридианального направления в пределах листа карты. Ширина долины колеблется от первых сотен метров на некоторых участках до первых километров в местах ее расширения. Узкие участки приурочены к поперечным блоковым поднятиям, которые река прорезает в настоящий момент и расходует основную силу воды на глубинную эрозию. Там же, где у нее нет препятствий, преобладает эрозия боковая и, тем самым, не углубляет русло, как в предыдущем случае, а расширяет долину.
Структурами третьего порядка являются Чибисовское и Праводонское плоскогорья .
Первое расположено в северной части листа и представляет собой положительную структуру равнинного рельефа, отделенную от Праводонского поднятия крупным северо-восточным нарушением, а от Елецкого выступа- дугообразным разломом. Практически нерасчлененный характер данной структуры говорит о том, что в настоящий момент она не испытывает серьезных тектонических движений и ее можно считать условно статичной.
Праводонское плоскогорье расположено в юго-восточной части территории и представлено аналогичной поверхностью выравнивания, что и предыдущий объект. Оно ограничено с юго-запада северо-западным нарушения и с северо-востока - долиной реки Дон.
Особое место занимает Большеверейская кольцевая структура на южной рамке территории. Она представлена серией дуговых разломов, по которым развиты реки Верейка и Снова с их притоками. Природа данного объекта слабо поддается интерпретации и выбивается из характера основной тектонической трещиноватости фундамента.
Таким образом, на рисунок современного рельефа влияют как крупные, так и мелкие разломы. Наиболее активными в данный момент является группа разломов северо-восточного направления. По ним происходит зарождение и активное развитие сети оврагов, которые являются долинами молодых водотоков. Эту систему разломов необходимо в первую очередь учитывать при проектировании строительства, а так же в плане сельхоз угодий.
Подводя итог всего выше изложенного можно сделать следующие выводы.
проведена ознакомительная работа с основными терминами и понятиями, используемыми при геоморфологическом и тектоническом анализе территорий.
построена карта поверхностей масштаба 1:200 000 в пределах Липецкой и Воронежской областей, входящих в Среднерусскую возвышенность.
сделан анализ карты и выделены условно в ее пределах различные морфологические структуры.
дано описание выделенных структур и выявлены причины их образования.
выяснено, что настоящий рельеф образовался в результате тектонической деятельности и его формирование продолжается и по нынешний день благодаря неотектоническим процессам.
Список литературы:
Г.П. Горшков, А.Ф. Якушова. Общая геология. МГУ, 1962
Н.А. Флоренсов. Очерки структурной геоморфологии. Наука, 1978
Ю.А. Косыгин. Тектоника. М., Недра, 1983
https ://ru .wikipedia .org /wiki /
Приложения
Территория Брянской области расположена в юго-западной части Центра Восточно-Европейской равнины, где смыкаются три её крупные орографические единицы: Смоленская и Среднерусская возвышенности и Приднепровская низменность , которые не имеют четко выраженных в рельефе границ (рис. 14).
Рис. 14. Крупные формы рельефа Брянской области
(Шевченков, Шевченкова, 2002)
Возвышенности : 1 – Среднерусская; 2 – Смоленская: а) Дятьковская, б) Асельская; 3 – Дубровская; 4 – Вщижская; 5 – Брянская; 6 – Трубчевская; 7 – Стародубская.
Низменности : 8 – Ипутьская; 9 – Судостьская; 10 – Деснинская.
Смоленская возвышенность долинами рек Десны и Болвы подразделена на Рогнединскую , Дятьковскую и Жиздринскую возвышенности. Смоленская возвышенность южной окраиной занимает междуречье рек Десны и Угры, а в пределах области – Остра-Десны, Десны-Болвы и Болвы-Рессеты-Жиздры. Преобладают отметки в 200–220 м, севернее у г. Спас-Деменска (Калужская область) до 280 м. Водораздельные участки занимают плоские и пологоволнистые равнины, нередко заболоченные. Однако, в отличие от Среднерусской возвышенности, часто встречается холмистый, грядовый и котловинный рельеф, с крупными озерами. Между реками Сеща и Габья тянется Асельская гряда с отметками 250–292 м.
Среднерусская возвышенность , занимающая восточную окраину территории области, долинами рек Снежети, Навли, Неруссы и Сева подразделена на Карачевскую, Навлинскую, Брасовскую, Комаричскую и Севскую возвышенности. Они представляют как бы «отроги» единой Среднерусской возвышенности, ограниченной на западе долинами рек Десны и Рессеты и расположенной между ними Пальцовской ложбиной. Среднерусская возвышенность на восточной границе области имеет отметки до 274 м. Её водораздельная часть представляет плоскую или пологоволнистую равнину, вдоль долин рек глубоко и густо расчленённую балками и оврагами. Западный склон возвышенности осложнен террасовыми ступенями и нечетко выраженными уступами. Тыловые части ступеней нередко заболочены. Между долинами рек тянутся широкие плоские субмеридиональные ложбины. Нередко они пересекают и основной водораздел между бассейнами рек Десны и Оки на отметках 200–220 м. На ступенях, особенно средних и нижних, поверхность осложнена микрозападинами и воронками, а на нижних террасах массивами бугристого и грядового рельефа, известного под названием «Севских» и «Брянских» песков.
Приднепровская низменность , северная периферия которой чаще именуемая Полесской или Деснинско-Припятьской низменной равниной, широкими «заливами» вклинивается к северу по долинам крупных рек. В пределах области они образуют Деснинскую , Судостьскую и Ипутьскую низменности . Их разделяют небольшие «островные» Стародубская и Брянская возвышенности . Стародубская возвышенность с отметками до 230 м не имеет чётких границ. Плоские и пологоволнистые водораздельные равнины чередуются с плоскими широкими заболоченными ложбинами. Только по западному склону встречаются участки холмистого и холмисто-грядового рельефа. Повсеместно распространены западины, нередки карстовые воронки. Брянская возвышенность тянется по правобережью р. Десны от пгт. Дубровки до г. Трубчевска, её абсолютная высота снижается с 288 м южнее п. Дубровка, до 212 м у г. Трубчевска, а относительная высота над урезом р. Десны составляет 70–90 м. Долинами малых рек и сквозными ложбинами она подразделяется на Дубровскую (288 м), Вщижскую (228 м), Брянскую (234 м) и Трубчевскую (212 м) островные возвышенности.
Границы между возвышенностями и низменностями топографы на картах проводят обычно по изогипсе 200 м. Для низких платформенных равнин, в том числе и для Восточно-Европейской, имеющей среднюю высоту 142 м, это «влечет за собой искажение очертаний и площадей крупных форм рельефа». В пределах области наиболее точно границу между возвышенностями и низменностями отражает изогипса 180 м. Она примерно соответствует средней высоте территории области.
В общем плане, поверхность области представлена тремя крупными моноклинальными равнинами (покатостями). Это хорошо подчеркивает общий рисунок речной сети. Запад и центр области занимает обширная Деснинская моноклиналь с общим юго-западным уклоном 0,5 м/км. Крайний север области занимает Жиздринская моноклиналь. Левобережье р. Десны ниже впадения р. Болвы занимает Среднерусская моноклиналь с общим западным уклоном 1,5–2,0 м/км. Покатости сформировались во время отступания морей в меловом периоде и обусловлены тектоническими процессами (Мещеряков, 1965).
Самая высокая точка области (292 м) расположена на Асельской гряде на границе со Смоленской областью. Самая малая высота (118 м) находится на крайнем юго-западе у впадения р. Цаты в р. Снов. Общая разница высот 174 м. Для Восточно-Европейской равнины такой перепад высот следует считать значительным. Разница же абсолютных высот между долинами крупных рек и соседними водоразделами обычно не превышает 100 м, чаще 40–60 м. Только на левобережье р. Десны между водоразделами на Среднерусской возвышенности (до 274 м) и долиной р. Десны (133 м) перепад высот на расстоянии 50 км достигает 141 м. Максимальные перепады высот на малых расстояниях приурочены к правобережью р. Десны на участке Брянск-Трубчевск (70–100 м). В целом на фоне Восточно-Европейской равнины территория области выделяется как относительно приподнятый участок. Это определило глубокий врез речных долин и густую овражно-балочную сеть.
Рельеф водоразделов представлен плоскими или пологоволнистыми моноклинальными ступенчатыми равнинами, густо и глубоко (на 30–50 м) расчленёнными в приречных частях оврагами, балками и долинами малых рек. Поверхность почти повсеместно осложнена многочисленными (20–70 на 1 км 2) западинами. Со стороны р. Десны возвышенность ограничена высоким крутым уступом, в «бахрому» расчлененным оврагами и осложнённым крупными оползневыми цирками и «террасами».
Низменности (с отметками менее 200 м) занимают около 85 % площади области. Наиболее крупная Ипутьская низменность представляет моноклинальную равнину с отметками от 190 м на севере до 130 м на юге. В рельефе преобладают плоские террасированные песчаные равнины, поверхность которых осложнена западинами, воронками, песчаными грядами, по периферии – холмисто-грядовым ледниковым рельефом. Аналогичный рельеф имеют Деснинская и Судостьская низменности . На юге области все три низменности сливаются в единую низменную равнину Брянское полесье.
Рельеф любой территории состоит из форм разного возраста и разного генезиса, формирующихся при длительном и постоянном взаимодействии тектонических движений и вулканизма (эндогенные процессы) и работой многочисленных внешних (экзогенных) процессов.
В геоморфологии принято различать структурный рельеф, созданный при ведущей роли внутренних (эндогенных) процессов, и скульптурный, в образовании, которого определяющими были внешние (экзогенные) процессы. Однако есть формы рельефа, которые трудно отнести к одному из названных типов. В их образовании роль тектоники, денудации или аккумуляции и литологии (состав и залегание пород) проявились одинаково заметно (структурно-денудационный рельеф).
Структурный рельеф
Под морфоструктурой понимаются формы рельефа, возникшие при ведущей роли в рельефообразовании геологической структуры земной коры (преимущественно тектонические движения). Перестройка тектонических движений вызывала разрушение древних и формирование на их месте более молодых морфоструктур. Многие древние морфоструктуры оказались срезанными денудацией или погребенными аккумуляцией и в открытой поверхности не выражены (Мещеряков, 1960). Однако они оказали сильное влияние на последующее развитие рельефа и осадконакопление. Нередко в современном видимом рельефе находят отражение не только молодые наложенные, но и древние унаследованные морфоструктуры. Сложные соотношения разновозрастных морфоструктур характерны и для территории Брянской области.
На территории Брянской области крупные тектонические формы рельефа поверхности кристаллического фундамента перекрыты осадочным чехлом мощностью 200–900 м и в настоящее время являются погребёнными. В рельефе современной видимой поверхности они выражены в том случае, если испытали новейшие движения и оказались унаследованными. Однако за очень длительный платформенный этап развития земной коры произошла значительная перестройка структурного плана.
В палеозое, мезозое и кайнозое формировались более молодые наложенные структуры, которые возникали и развивались в периоды усиления тектонической активности платформы, получали отражение в рельефе, а затем утрачивали тектоническую активность и срезались денудацией или перекрывались морскими осадками. Видимая поверхность отражает характер тектонических движений в течение новейшего этапа истории Земли. Для выявления амплитуды тектонических деформаций поверхности за новейшее время обычно используют положение олигоценовой поверхности выравнивания.
В рельефе видимой поверхности Брянской области выделяются следующие морфоструктуры: Деснинская , Судостская , Ипутьская и Жуковская низменности-прогибы ; Брянская, Стародубская, Спас-Деменская (Деснинско-Жиздринская) и Среднерусская возвышенности-моноклинали.
Деснинская низменность-прогиб расположена между Среднерусской и Брянской возвышенностями и выражена в рельефе в виде субмеридионально вытянутой плоской низменной ложбины. В настоящее время основная часть низменности-прогиба занята широкой долиной р. Десны. Как новейшая морфоструктура она сформировалась в послемеловое время, хотя сам прогиб существовал уже в доюрское и меловое время. По поверхности туронского яруса Деснинский прогиб лежит на 40–60 м ниже соседнего Дмитровского поднятия Среднерусской антеклизы, а по поверхности верхнеюрского отдела разница высот достигает 80–120 м. Выражен прогиб и по поверхности фундамента платформы. Таким образом, морфоструктура с юрского периода развивалась унаследованно.
Границы Деснинской низменности-прогиба обусловлены линейными структурами. На западе она ограничена желобообразным прогибом с амплитудой до 10 м по структуре верхнемеловых отложений, который разделяет Брянское неотектоническое поднятие и Деснинский прогиб. Вдоль оси желоба, предположительно приуроченного к разлому фундамента, следует р. Десна. Восточная граница определена чётко выраженной по всем горизонтам меловой системы новейшей Севской флексурой с амплитудой более 100 м (рис. 12). На севере Деснинская низменность ограничена новейшим структурным прогибом по линии Карачев–Брянск. Новейшие тектонические поднятия, более активно проявившиеся по восточной периферии прогиба, создали общее западное падение поверхности и асимметричное строение долины р. Десны.
Деснинский прогиб осложнён диагональными и поперечными линейными структурами новейшего заложения: Трубчевск–Навля, Новгород-Северский–Дмитров-Орловский, Трубчевск–Севск, Карачев–Жуковка и другие. Эти структурные линии контролируют более мелкие локальные структуры: Навлинское, Щатрищевское, Белобережское, Снежетское, Песочинское, Любохонское поднятия и Знобь-Новгородскую, Свенскую, Радицкую, Полпинскую, Горелковскую депрессии (Раскатов, 1969; Подобный и др., 1970). Локальные структуры особенно активно формировались в меловом и неогеновом периодах, а некоторые сохранили активность до настоящего времени и получили прямое отражение в видимом рельефе. Поперечные структуры осложнили поверхность Деснинского прогиба и придали долине Десны чётковидную форму. Расширения долины совпадают с местами пересечения структуры поперечными прогибами. Сужения долины приурочены к участкам, где в пределы прогиба заходят «структурные мысы» западного склона Воронежской антеклизы (Навлинское поднятие). Активность поперечных структур создала ступенчатость поверхности Деснинской низменности-прогиба и проявилась в особенностях пойменных эрозионно-аккумулятивных процессов, меандрировании русел Десны и её притоков, в высоте и строении пойменной и надпойменных террас. Новые структурные линии контролируют долины рек Навли, Снежети. Неруссы, Сева, Судости, а также разделяющие их водораздельные поднятия.
Рис. 15. Залегание мезозойских отложений на Среднерусской
и Брянской моноклиналях. Севская флексура
(Шевченков, Шевченкова, 2002)
Деснинский прогиб приурочен к полосе протерозойских складок северо-восточного простирания. В фундаменте платформы выделяется полоса гнейсов, пронизанных многочисленными интрузиями основного и ультраосновного состава. Геофизическими методами здесь выявлены два крупных разлома, между которыми и расположена гнейсовая зона Деснинского прогиба. Такое пространственное совпадение позволяет предполагать связь новейшей структуры со структурой кристаллического фундамента протерозойского заложения.
Ипутьская низменность-прогиб занимает западную, наиболее опущенную периферию Деснинской неотектонической моноклинали. По фундаменту платформы ей соответствует Унечская впадина. Абсолютные высоты низменности уменьшаются от 190–200 м в верховье Ипути до 140–150 м на крайнем юго-западе области. Средний уклон поверхности около 0,25 м/км. По отношению к соседним возвышенностям поверхность моноклинали опущена на 40–50м. В пределах прогиба выявлены новейшие линейные структуры преимущественно северо-восточного и меридионального простирания, отвечающие общему простиранию прогиба. С востока прогиб ограничивает структурная линия Новозыбков–Жирятино. Она следует вдоль границы Брянск-Стародубской зоны позднепротерозойских гранитных интрузий и Суражско-Клетнянской зоны гнейсов с позднепротерозойскими интрузиями основных пород. Две структурные линии прослеживаются по линии Сураж–Жуковка. Между ними заложен средний отрезок долины р. Ипути на участке Ущерпье–Дектяревка. Вдоль структурной линии следует долина р. Беседи между Хотимским и Красной Горой. С субмеридиональной линейной структурой совпадают р. Палуж, меридиональный отрезок р. Беседи у п. Красная Гора, сквозная ложбина у оз. Кожаны, р. Вихолка и меридиональный отрезок р. Ипути ниже д. Катичи. В целом новейшие структурные линии контролируют рисунок современной гидросети.
Ипутский прогиб как относительно опущенная структура существовал ещё в девоне. Сохранил он активность в юрское и особенно в позднемеловое время. Длительное опускание прогиба определило накопление в нём мощного (до 900 м) осадочного чехла. Опускание прогиба за юрский и меловой периоды составило около 150 м. Олигоценовая поверхность выравнивания лежит на высотах 160–170 м, что на 40–50 м ниже, чем на Брянской возвышенности. Следовательно, и в неоген-четвертичное время продолжалось относительное опускание Ипутьского прогиба. Поэтому реки врезаны неглубоко, а в четвертичном рельефе широкое развитие получили зандровые равнины. Моноклинальная структура прогиба осложнена локальными поднятиями, которым в рельефе соответствуют небольшие островные возвышенности, и депрессиями, к которым приурочены расширения долин и заболоченные ложбины, поперечными субширотными флексурами, по которым падение пластов возрастает в 2–3 раза (рис. 15, 16).
Рис 16. Структура осадочного чехла Брянской моноклинали
(Шевченков, Шевченкова, 2002)
Брянская возвышенность-моноклиналь занимает междуречье Десны и Ипути со сложно построенным, но преимущественно приподнятым рельефом (рис. 16). Границы возвышенности-моноклинали выражены довольно чётко как по структуре мезозойского осадочного комплекса, так и по структуре кристаллического фундамента. На востоке моноклиналь ограничена Деснинским прогибом и новейшей структурной линией Брянск–Новгород Северский, на севере – Жуковским, на западе Ипутьским прогибами. Возвышенность имеет форму субмеридионально вытянутого плоского структурного «носа» новейшей моноклинали, приподнятого по северной периферии до 220–300 м. Моноклиналь осложнена новейшими прогибами и поднятиями преимущественно диагональных ориентировок с амплитудами 20–40 м, которые отражены в видимом рельефе овальными возвышенностями и широкими ложбинами. Хорошо выражены Стародубская, Трубчевская, Брянская, Вщижская, Дубровская возвышенности-поднятия и Судостьская ложбина. Находят отражение в рельефе новейшие линейные структуры Клетня–Выгоничи, Почеп–Выгоничи, Стародуб–Ромассуха, Семёновка–Трубчевск, Погар–Мглин, Трубчевск–Почеп (Раскатов, 1969).
На выступах, где мощность четвертичной толщи незначительна (2–10 м), олигоценовая поверхность приподнята до 200–210 м, к ложбинам приурочен максимальный чехол ледниковых и аллювиальных отложений (до 20–40 м), а олигоценовая поверхность здесь опущена и сильно размыта, и судить о её первоначальном положении трудно. Однако по поверхности туронского яруса Судостская ложбина оказалась опущенной по отношению к Брянскому и Стародубскому поднятиям на 40–55 м. За неоген-четвертичное время Брянская возвышенность-моноклиналь испытала общее поднятие на 150–220 м. Высокая овражность на некоторых поднятиях, очевидно, указывает на продолжающийся относительный рост структур. Суммарная величина новейшего поднятия на Брянской морфоструктуре была несколько меньшей, чем на Среднерусской антеклизе, но тектоническое развитие морфоструктур в новейшее время шло однотипно. Формирование Брянской моноклинали как относительно приподнятого участка началось ещё в девоне, когда её относительная высота достигала 20–50 м. В конце девона при общем поднятии территории формировались локальные структуры с амплитудой до 50 м. В мезозое, когда моноклиналь испытала опускание на 150 м по северной и на 300–350 м по южной периклинали, активность локальных структур уменьшилась, а затем вновь заметно возросла в позднемеловое время при общем поднятии региона.
Новейшее поднятие Брянской возвышенности-моноклинали сопровождалось эрозионным расчленением её поверхности, особенно сильно проявившимся на участках локальных поднятий и вдоль линейных структур, по которым блоковые сдвиги создали значительную энергию рельефа. Общая ориентировка овражно-балочной сети совпадает с направлением основных структурных линий протерозойского заложения. Так между г. Брянском и п. Добрунь 70 % оврагов имеют диагональную ориентировку, из них 38 % – северо-западную и 32 % – северо-восточную. По северной окраине Брянской возвышенности 51 % оврагов имеют северо-восточную и 21 % – северо-западную ориентировку. Меридионально и широтно ориентированные овраги имеют подчинённое значение, на их долю приходится менее 30 % форм. Речная сеть имеет ещё большую структурную обусловленность. Глубина расчленения значительная, особенно на локальных поднятиях, и достигает 50–70 м при густоте овражно-балочной сети до 1,0–2,5 км/км). Днепровский ледник перекрывал Брянскую возвышенность к западу от линии с. Неготино, водораздел Десны и Судости, д. Острая Лука на Десне (севернее г. Трубчевска). Однако, будучи малоактивным, он не внёс заметных изменений в общий рисунок структурно обусловленной поверхности.
Жуковская низменность-прогиб приурочена к одноимённому тектоническому прогибу новейшего заложения и выражена в рельефе субширотной ложбиной. Прогиб совпадает с разломом кристаллического фундамента (Карачев–Жуковка по Г.И. Раскатову, 1969). Карачевский разлом пересечён линейными структурами северо-восточного заложения у г. Брянска (Деснинской) и у п. Жуковки (Суражско–Клетнянской). На этих участках прогиб теряет линейную ориентировку, в рельефе чётко выражены широкие изометричные котловины с радиально сходящимися реками.
Жуковский прогиб в дочетвертичной поверхности (отметки 80–120 м) прослеживается до г. Рославля. Ледниковые языки произвели по оси прогиба значительное выпахивание коренных пород и оставили по его бортам, а у с. Кочево и в осевой части прогиба, крупные напорные и аккумулятивные гряды с гляциодислокациями (Погуляев, 1956; Шик, 1961). Ледниковая аккумуляция расчленила единое доледниковое понижение на ряд «низин» (Жуковскую, Вороницкую, Остерскую). В прогибе накопилось до 100 м четвертичных отложений. В видимом рельефе он унаследован современной широкой ложбиной, по которой шел сток ледниковых вод, оставивших зандровую равнину (рис. 19).
По южному крылу Жуковского прогиба расположено несколько локальных поднятий, которые контролируются новейшим разломом. Они составляют приподнятое северное крыло Брянской возвышенности-моноклинали. К северу от оси прогиба появляются каменноугольные отложения, заметно увеличивается уклон пластов девона, сокращается мощность меловых и юрских отложений. Следовательно, прогиб представляет собой субширотный геолого-геоморфологический рубеж.
Спас-Деменская возвышенность-поднятие занимает Деснинско-Угранское междуречье. В общей схеме рельефа Центра Русской равнины Спас-Деменское поднятие включается в амфитеатр возвышенностей (Валдайская, Смоленская, Спас-Деменская, Среднерусская), который с запада и юга окаймляет Верхневолжский бассейн.
Длительный период доледниковой денудации, создавший глубоко (до 100–120 м) расчленённую поверхность, и ледниковая экзарация сильно переработали олигоценовую поверхность выравнивания. По восточной периферии Спас-Деменской возвышенности отметки подчетвертичного рельефа достигают 200–210 м, на западе и юге снижаются до 180 м. Относительная высота поднятия в доледниковом рельефе около 50 м. В конце неогена здесь существовал крупный водораздельный узел, разделивший прабассейны Угры, Оки, Десны и Днепра.
Спас-Деменское поднятие представляет новейшую морфоструктуру, однако заложение структурной границы между Московской синеклизой и Днепровско-Деснинской впадиной началось значительно раньше. По поверхности фундамента хорошо выражено поднятие в форме северо-западного «носа» Воронежской антеклизы. По структуре осадочного чехла девонского и каменноугольного возраста осевая зона поднятия выражена слабее, но падение пластов в сторону Московской синеклизы резко возрастает. В мезозое ось поднятия была выражена в рельефе чётко и с ней совпадает граница распространения меловых отложений. Меловая моноклиналь сменяется «карбоновым плато». Суммарная величина неотектонического поднятия составила 340 м, что на 20–30 м больше, чем в Брянской моноклинали.
Рассматриваемый район испытал сложное геологическое развитие и имеет несколько структурных этажей. По фундаменту это структурный «нос» Воронежской антеклизы, к которому приурочено наиболее высокое залегание поверхности девонских отложений. Его активность в девоне вызвала формирование на фоне общего поднятия локальных структур с амплитудой в несколько десятков метров. В мезозое этот район по отношению к Воронежской и Белорусской антеклизам представляет тектонический прогиб. Однако область относительного прогибания существовала здесь на протяжении всего девонского и каменноугольного периодов, и унаследование развивалась в мезозое. Таким образом, в бассейне Верхней Десны имело место наложение диагонального северо-восточного прогиба на структурный мыс антеклизы северо-западного простирания. Поэтому фундамент платформы имеет здесь блоковое строение, которое в структуре осадочного чехла нашло отражение в чередовании относительно крупных локальных поднятий и депрессий с амплитудой до 50 м по структуре осадочного чехла палеозоя. К положительным структурам приурочены интенсивные магнитные аномалии, что указывает на связь локальных структур со строением фундамента.
Плейстоценовые оледенения внесли существенную перестройку в рельеф олигоценовой полигенетической поверхности, особенно по западной периферии возвышенности, где ледниковая экзарация создала глубокие гляциодепрессии. По восточной периферии видимый рельеф в большей степени отражает черты подчетвертичной поверхности, а в четвертичном рельефе наиболее широкое развитие получили зандровые равнины. По северной и западной периферии основную роль играет крупный холмисто-грядовый аккумулятивный ледниковый и водно-ледниковый рельеф.
Среднерусская возвышенность-антеклиза в плане почти целиком совпадает с выделенной Г.И. Раскатовым (1969) Среднерусской антиклиналью – новейшей структурой, сформировавшейся на Воронежской антеклизе и южном крыле Московской синеклизы. В пределы Брянской области она заходит лишь западной окраиной и выражена в рельефе приподнятой до 250–275 м, сильно расчлененной денудационно-пластовой равниной, понижающейся ступенями в сторону Деснинского прогиба. Ось новейшей антиклинали имеет субмеридиональную ориентировку и заметное угловое (на 30–40°) несогласие с докембрийской структурой Воронежской антеклизы, по отношению к которой она является наложенной. Среднерусская возвышенность-антеклиза осложнена структурами местного порядка, которые получили прямое выражение в современной видимой поверхности.
Дмитровское поднятие занимает водораздел рек Навли, Неруссы и левых притоков Верхней Оки – Цона и Кромы. Вершинная поверхность расположена здесь на высотах 240–260 м, отметки кровли меловых отложений достигают 250 м, что на 100 м выше, чем в Деснинском прогибе, и на 40–50 м выше, чем на Брянской возвышенности. На новейшее относительное поднятие возвышенности указывает глубокий врез долин и малая мощность аллювиальных толщ. Поверхность фундамента осложнена надвиго-взбросовыми нарушениями с относительной высотой до 300 м и более, простирание которых совпадает с меридиональной осью Дмитровского поднятия. Выступы фундамента в более оглаженном виде отражаются в осадочном чехле палеозоя и в меньшей степени в структуре мезозоя. Западный склон Дмитровского поднятия ограничен по фундаменту сбросовой ступенью с амплитудой до 100 м. В осадочном чехле по сбросу расположена Севская флексура с западным падением пластов до 26 м/км у г. Севска (рис. 15). Севская структура совпадает с западным краем полосы интенсивных магнитных аномалий, заложена, очевидно, по кристаллическому контакту и образовалась при блоковом смещении в послемеловое время. Структура продолжала развитие и в четвертичное время, на что указывает цокольное строение нижних террас рек.
Дмитровское поднятие осложнено линейными структурами Севск–Михайловка–Ливны, Дмитровск Орловский–Кромы, Карачев–Брянек, Трубчевск–Навля и локальными поднятиями. В рельефе наиболее полное отражение получили Севское, Навлинское, Парамоновское и Новоялтинское поднятия. Суммарная величина поднятия на Дмитровской структуре за новейшее время составила около 250 м. Относительное поднятие морфоструктуры началось ещё в конце мелового периода, о чём говорит выклинивание пластов от туронского до маастрихтского ярусов и отсутствие палеоген-неогеновых отложений. Но наиболее значительная тектоническая активность проявилась в неоген-четвертичное время, когда относительная разница высот достигала 100 м и более. К этому времени следует относить заложение и углубление основных долин и балок.
Таким образом, основные черты рельефа Брянской области обусловлены в значительной степени новейшими тектоническими движениями, развивавшимися преимущественно унаследовано от более древних структур. Современная структура чехла плиты, в том числе и морфоструктура, сформировалась в процессе длительных эпейрогенических движений значительных амплитуд отдельных блоков фундамента, проходивших на фоне общего прогибания или поднятия всей плиты. Наиболее консервативными к колебаниям были положительные структуры (Воронежская антеклиза), особенно в центральных частях, а наибольшую активность, особенно при погружениях, проявляли окраинные зоны синеклиз и тектонические прогибы. На примере бассейна Десны достаточно чётко видно, что основные структуры фундамента и основные структуры чехла отражают блоковое строение земной коры.
НАУКИ О ЗЕМЛЕ
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ЛЕСОСТЕПНОГО ЛАНДШАФТА НА ТЕРРИТОРИИ СРЕДНЕРУССКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ (по результатам почвенно-эволюционных исследований)
Ю.Г. Чендев
Белгородский государственный университет, г. Белгород, ул. Победы, 85
Сравнительный анализ древних разновозрастных и современных почв водоразделов, изученных на территории Среднерусской возвышенности, показал, что современная лесостепь региона - разновозрастное образование. На северной половине Среднерусской возвышенности возраст лесостепи оценивается в 4500-5000 лет, а на южной половине - менее 4000 лет. В процессе формирования лесостепи линейные скорости надвигания лесов на степи были меньше скорости фронтального смещения климатической границы между лесостепью и степью, произошедшей в конце среднего голоцена. Для южной части Среднерусской возвышенности обнаружено существование начальной стадии гомогенного почвенного покрова лесостепи (3900-1900 л.н.) и современной стадии гетерогенного почвенного покрова с участием двух зональных типов почв - черноземов и серых лесных (1900 л.н. - XVI век).
Ключевые слова: лесостепь, Среднерусская возвышенность, голоцен, эволюция почв, скорость почвообразования.
Несмотря на более чем вековую историю исследования естественной эволюции растительного покрова и почв лесостепи Восточно-Европейской равнины, дискуссии по поводу происхождения и эволюции серых лесостепных почв, стадий голоценовой эволюции лесостепных черноземов, длительности существования современного растительного покрова лесостепной зоны продолжаются до настоящего времени . Исследователи естественной эволюции лесостепных ландшафтов используют широкий арсенал объектов и методов исследования . Однако на протяжении более 100 лет главными объектами изучения происхождения и эволюции ландшафтов региона остаются почвы -уникальные образования, в которых «записана» информация не только о современном, но и о прошлых этапах формирования природной среды.
В центре продолжающихся дискуссий по поводу происхождения лесостепного ландшафта лежит раскрытие следующих вопросов: Что первично - лес или степь, серые лесостепные почвы или лугово-степные черноземы? Каков возраст восточноевропейской лесостепи как зонального образования в его современных границах? Данные и ряд других вопросов освещаются в предлагаемой статье, которая обобщает результаты многолетних исследований авторам голоценовой эволюции почв на территории лесостепи Среднерусской возвышенности (Центральная лесостепь).
К настоящему времени определились две противоположные точки зрения на происхождение автоморфных (зональных) серых лесных почв Центральной лесостепи.
Б.П. и А.Б. Ахтырцевы отстаивают мнение о древнем (среднеголоценовом) возрасте водораздельных дубрав типичной лесостепи и обусловленном этим древнем возрасте серых лесостепных почв, произошедших от лесо-луговых почв первой половины голоцена . Указанными авторами отмечается факт позднеголоценового наступления лесов на степи (в силу естественного изменения климата), однако не признается, что ставшие лесными, черноземы на протяжении субатлантического периода голоцена могли трансформироваться в тип серых лесных почв . Александровский (1988; 2002), Кли-манов, Серебрянная (1986), Серебрянная (1992), Сычева и др. (1998), Сычева (1999) и некоторые другие авторы высказывают мнение о безлесии Центральной лесостепи в первой половине голоцена и о начале экспансии лесов на степи только в суббореальном периоде голоцена (позднее 5000 лет назад). При этом Александровским (1983; 1988; 1994; 1998 и др.) доказывается возможность позднеголоценовой трансформации черноземов в серые лесные почвы, однако в деталях не обсуждается механизм возникновения островных массивов лесов с лесными почвами среди лугово-разнотравных черноземных степей позднего голоцена.
Объекты и методы исследования
Изучаемыми объектами являются древние почвы, законсервированные под разновозрастными земляными насыпями искусственного (валы городищ и курганы) или естественного (выбросы из нор лесных животных) происхождения, а также современные полноголоценовые почвы, формирующиеся в естественных условиях вблизи насыпей. Также изучались почвы, формирующиеся на субстрате земляных насыпей, что способствовало уточнению и детализации палеопочвенных и палеогеографических реконструкций. Вспомогательными объектами исследования явились карты реконструированных ареалов лесов «докультурного» периода (XVI - первой половины XVII вв.) и археологических памятников (курганов), география распространения которых по зонам атмосферного увлажнения современного периода рассматривается для выявления дифференциации территории лесостепи по скоростям надвигания лесов на степи и возрасту лесного почвообразования.
В ходе выполнения работы был использован широкий комплекс методов исследования: генетического анализа почвенного профиля, сравнительно-географический, хронорядов дневных и погребенных почв, историко-картографический, разнообразные методы лабораторного анализа почв, а также методы математической статистики.
Лабораторные анализы почвенных образцов, отобранных на ключевых участках, выполнялись в Белгородской сельскохозяйственной академии, Белгородском НИИ сельского хозяйства, на кафедрах общей химии, природопользования и земельного кадастра Белгородского госуниверситета.
Результаты и их обсуждение
На ряде исследованных ключевых участков палеопочвы позднего бронзового и раннего железного веков, расположенные в автоморфных позициях рельефа (ровные водоразделы, водораздельные склоны, нагорные участки водоразделов вблизи речных долин), нами были идентифицированы как степные черноземы без признаков лесного пео-догенеза, либо как черноземы, находившиеся на начальных стадиях деградации под лесами (уже с признаками текстурной дифференциации профилей и наличием седоватого налета отбеленных зерен скелета в нижней половине их гумусовых профилей). Современный почвенный покров, окружающий исследованные под земляными насыпями почвы, представлен серыми или темно-серыми лесными почвами (рис. 1). На ряде других ключевых участков фоновыми аналогами степных палеочерноземов, погребенных 35002200 лет, являются черноземы, оподзоленные на ранних стадиях деградации под лесами. Обнаруженные отличия между погребенными и фоновыми почвами свидетельствуют о процессе позднеголоценовой экспансии лесов на степи и закономерной трансформации
во времени исходных степных черноземов среднего - позднего голоцена в черноземы оподзоленные (деградированные), а затем в серые лесные почвы. Согласно исследованию эволюции почв на породах различного литологического состава , период эволюционной трансформации автоморфных «лесных» черноземов в серые лесные почвы (в обстановке климатических флуктуаций позднего голоцена) имел следующую длительность: на песках и супесях - менее 1500 лет, на легких суглинках ~ 1500 лет, на средних и тяжелых суглинках - 1500-2400 лет, на глинах - более 2400 лет. Деградационная трансформация черноземов в серые лесные почвы сопровождалась снижением содержания и запасов гумуса, выщелачиванием, подкислением, перераспределением ила, наращиванием элювиально-иллювиальной части профилей, увеличением общей мощности почвенных профилей. Результаты сравнительного анализа морфометрических характеристик лесных палеочерноземов и серых лесных почв современного периода представлены на рис. 2.
Рис. 1. Местоположение ряда исследуемых объектов и профильное распределение признаков в современных серых лесных почвах (колонка почв справа) и их палеоаналогах конца суббореального - начала субатлантического периода голоцена (колонка почв слева)
Рис. 2. Ряды разностей морфометрических признаков современных серых лесных почв и их черноземных палеоаналогов на ранних стадиях деградации под лесами. Почвообразующие породы - суглинки и глины. Разность мощностей и глубин (см) на каждом участке изображена столбиками, номера столбиков соответствуют номерам участков на схеме, достоверные средние разности подчеркнуты (данные автора)
Скорость надвигания лесов на степи, происходившего на протяжении последних 4000 лет, не была постоянной во времени величиной. В эпизоды аридизаций климата (3500-3400 л.н. ; 3000-2800 л.н. ; 2200-1900 л.н. , 1000-700 л.н. ) ли-
нейные скорости наступления лесов на степи снижались, и даже вероятным было сокращение площадей лесов. Например, судя по свойствам палеопочв, приуроченных к разновозрастным археологическим памятникам в нагорной части долины р. Воронеж, в сарматский период аридизации климата (2200-1900 л.н.) имели место перерыв в облесении водораздельного склона и восстановление степных условий почвообразования на участках, занятых лесом в более ранние и в более поздние сроки. На этом участке палеопочвы, погребенные под земляными насыпями скифского (более раннего) времени, имеют более «лесной» облик, чем почвы, погребенные под насыпями сарматского (более позднего) времени, перерытые слепышинами и с более мощными гумусовыми горизонтами. После сарматского периода аридизации лес снова занял нагорную часть долины Воронежа. Современные фоновые почвы, изученные вблизи археологических памятников, являются полноразвитыми серыми лесными, отражающими длительную лесную стадию развития на протяжении многих столетий .
Для того, чтобы в деталях рассмотреть тенденции и закономерности природной эволюции природной среды и зональных почв Центральной лесостепи во второй половине голоцена, понадобилось проведение ряда расчетов.
Тремя независимыми способами было оценено положение климатической границы между лесостепью и степью 4000 л.н. - во время последнего значительного продвижения степей к северу, совпавшего с эпизодом резкой аридизации климата - наиболее значительной во всем голоцене . Первый способ (рис. 3, схема А) заключался в расчете времени возникновения лесов нагорного типа на юге, в центре и на севере лесостепной зоны. Для этого были использованы результаты личных наблюдений автора, а также сведения из ряда работ , в которых приводятся характеристики лесных почв, погребенных под оборонительными валами скифских городищ на нагорных частях речных долин (контактах склонов долин и водоразделов). Сведения по морфогенетическим характеристикам палеопочв Бельского городища были предоставлены автору работы Ф.Н. Лисецким, проводившим исследования на этом памятнике в 2003 году.
Все исследованные палеопочвы к моменту погребения были в той или иной степени изменены лесным почвообразованием и находились на разных стадиях трансформации черноземов в серые лесные почвы - от начальной стадии образования черноземов выщелоченных текстурно-дифференцированных (на Бельском и Мохначанском городищах) до конечной стадии образования темно-серых и серых лесных почв (на городищах Верхнее Казачье, Ишутино, Перехвальское-2, Перевер-зево-1). Зная время перекрытия почв искусственными наносами (даты возникновения памятников) и отрезки времени, необходимые для трансформации автоморфных черноземов различного механического состава в серые лесные почвы после поселения леса на степных участках , мы рассчитали примерное время поселения лесов на каждом изученном памятнике. Так как леса нагорного типа, в нашем понимании, уже служат индикаторами лесостепной природно-климатической обстановки, реконструируемое время характеризует начальные стадии формирования лесостепных ландшафтов в различных регионах Центральной лесостепи. Согласно предложенной реконструкции, на севере лесостепной зоны (южная часть Тульской, северная часть Липецкой и Курской областей) лесостепные условия уже могли существовать в начале суббореального периода голоцена, а вблизи южной границы лесостепной зоны лесостепные ландшафты, по-видимому, возникли только в конце суббореального периода. Таким образом, граница между степью и лесостепью 4000 л. н. могла располагаться севернее своего современного положения на 140-200 километров.
Рис. 3. Местоположение исследованных памятников, характеристики автоморфных палеопочв с признаками лесного педогенеза и реконструируемое время появления лесов (А), места изучения подкурганных черноземов 4000-летнего возраста и расстояние от них (км) до ближайших ареалов современных аналогов (Б). Условные обозначения:
1 - современные южная и северная границы лесостепной зоны;
2 - время появления нагорных лесов, тыс. л. н. (реконструкция);
3 - гипотетическая линия южной границы распространения нагорных широколиственных лесов 4000 л. н. (данные автора)
Идентификация компонентов древнего почвенного покрова, законсервированных под курганами среднего бронзового века, и расчет расстояния их от ареала современного распространения близких зональных аналогов (второй способ реконструкции, рис. 3, схема Б) позволяют предполагать, что граница между лесостепью и степью 4000 л. н. располагалась на 60-200 км северо-западнее своего современного положения.
Третий способ реконструкции заключался в соотнесении мощностей гумусовых профилей современных и древних черноземов с линейными градиентами падения с северо-запада на юго-восток мощности гумусовых профилей черноземов современного периода вблизи границы между лесостепью и степью. В современных условиях величина падения мощности на каждые 100 км расстояния варьирует от 18 до 31 %. Если 42003700 л. н. мощность гумусовых профилей степных черноземов составляла 69-77 % от фоновых значений , то, согласно нашим расчетам, степная зона в это время могла находиться на 100-150 км северо-западнее своего современного положения. Таким обра-
зом, все три способа реконструкций дают близкую величину отклонения южной границы лесостепной зоны от современного положения 4000 л.н. - 100-200 км.
В условиях высокой природной расчлененности Среднерусской возвышенности неизменным атрибутом степного ландшафта, существовавшего в среднем голоцене на ее большей части, было наличие лесов байрачного типа, тяготевших к верховьям балочных систем. Именно из таких лесов, а также лесных островов на склоновых участках речных долин, по нашему мнению, началось продвижение лесной растительности на степи в условиях увлажнения климата во второй половине суббореального и в субатлантическом периодах голоцена. Представление о высокой степени природной расчлененности территории дает рис. 4, на котором изображена долинно-балочная сеть одного из участков на юге Среднерусской возвышенности (в границах Белгородской области). Для лесопокрытых территорий современного периода (реконструкция по состоянию на середину XVII века) была рассчитана средняя минимальная линейная скорость разрастания лесов из балочных систем, слияние которых привело к созданию крупных лесных массивов на южной половине Центральной лесостепи. Для этого было найдено среднее расстояние между балками в пределах лесов, распространенных в «докультурный» период, которое оказалось равным 2630±80 м (п=800), а максимальное время, необходимое для слияния лесов было рассчитано как разность 4000 (3900) л.н. - 400 (350) л.н. ~ 36 веков (вычитаемая дата отражает конец природного развития ландшафтов до начала их интенсивного хозяйственного преобразования).
Расчет средней минимальной линейной скорости разрастания лесов имеет вид: 2630: 2: 36 ~ 40 м / 100 лет. Однако, как выше уже отмечалось, эта скорость испытывала варьирование во времени: в эпизоды аридизаций климата уменьшалась, а в эпохи увлажнения и (или) похолодания климата - возрастала. Например, одним из интервалов, когда могло происходить максимально быстрое облесение территории Центральной лесостепи, был Малый ледниковый период - в ХУТ-ХУШ вв. . Тем не менее, скорость фронтального смещения границы лесостепи и степи к югу, произошедшего в конце суббореального периода голоцена (в результате достаточно быстрых эволюционных изменений климата), намного опередила линейные скорости надвигания лесов на степи внутри лесостепной зоны.
По нашему мнению, пространственная неравномерность увлажнения территории региона в позднем голоцене явилась одной из главных причин неравномерного облесения ландшафтов Центральной лесостепи, в результате которого была образована мозаика островов лесов среди лугово-разнотравных степей. Данное предположение подтверждается следующими наблюдениями. На территории южной лесостепи подавляющее большинство известных курганов создавалось на степных водоразделах в интервале времени 3600-2200 л. н. Однако из 2450 курганов Белгородской области, 9 % курганных насыпей все же находится в лесных условиях . Нами установлены математические зависимости между количеством обнаруженных лесных курганов и зонами увлажнения, а также между зонами увлажнения и лесистостью современного периода (рис. 5). Складывается впечатление, что темпы надвигания лесов на степи имели пространственное варьирование в соответствии с пространственным изменением количеств выпадающих атмосферных осадков современного периода. Неслучайно, большинство ареалов серых лесных почв на территории Белгородской, Харьковской, Воронежской, Курской и Липецкой областей приурочено к зонам повышенного увлажнения. Эти зоны возникли в результате местных особенностей циркуляции атмосферы, сложившихся в позднем голоцене. В числе причин, обусловливающих пространственные различия в количествах выпадающих на Среднерусской возвышенности атмосферных осадков, авторы называют фактор неровностей рельефа поверхности .
Как уже отмечалось, на Среднерусской возвышенности облесение водоразделов шло из речных долин и балок. На юге рассматриваемого региона (Белгородская и Воронежская области) леса появились в придолинных зонах водоразделов 3500-3200 л.н. Срединные же части плакоров лесопокрытой территории современного периода леса могли занять только 1600-1700 л.н. или даже несколько позднее . Зоны лесопокрытых пространств Центральной лесостепи, в разное время вступившие в лесную стадию формирования, вероятно, можно
идентифицировать по различной сохранности в профилях лесных почв реликтовых признаков степного педогенеза в виде вторых гумусовых горизонтов и палеослепышин.
Согласно нашим расчетам, период трансформации суглинистых черноземов в серые лесные почвы составляет 1500-2400 лет . При условии возникновения лесостепных обстановок на южной половине лесостепной зоны лишь после 4000 л.н., первые ареалы серых лесных почв на водоразделах должны были появиться здесь не ранее 2000 л.н. Действительно, на юге Центральной лесостепи под лесными курганами скифосарматского времени и под валами скифских городищ, расположенными в лесной обстановке, нами не было встречено ни одного случая описания полнопрофильных суглинистых серых лесных почв, которые можно было бы отождествить с современными зональными эквивалентами . Были описаны либо погребенные черноземы степного генезиса, либо черноземы, находившиеся на разных стадиях деградации под лесами (рис. 1). Вместе с тем, исследования, проведенные на степных междуречьях региона, показали, что эволюция степных подтипов черноземов в лесостепные (при смене сухостепных климатических обстановок лугово-степными в интервале времени 40003500 л.н.) произошла не позднее 3000 л.н. . Следовательно, на рассматриваемой территории возраст серых лесных почв как зонального типа примерно в 4 раза меньше возраста черноземов (возникших в раннем голоцене) и в 1,5-1,7 раза меньше возраста черноземов лесостепного облика (возникших в конце суббореального периода голоцена).
Таким образом, обнаружено существование двух стадий естественной эволюции повенного покрова лесостепи: начальная стадия гомогенного почвенного покрова, когда при надвигании леса на степь, черноземы, оказавшиеся под лесами, в силу инерционности свойств, долгое время продолжали сохранять свой морфогенетический статус (39001900 л.н.), и стадия гетерогенного почвенного покрова с двумя зональными типами лесостепных почв - серых лесных под широколиственными лесами и черноземов под лугово-степной растительностью (1900 л.н. - современность). Обнаруженная стадиальность схематично представлена на рис. 6.
Рис. 4. Долинно-балочная сеть и леса «докультурного» периода (первая половина XVII века) на территории Белгородской области (составлено автором на основе анализа современных крупномасштабных топографических карт и рукописных источников XVII века)
Рис. 5. Зависимости между лесистостью (середина XVII века) и среднегодовым количеством осадков современного периода (А), зонами различного увлажнения современного периода и количеством «лесных» курганов в их пределах (Б) (Белгородская область)
СТЕПЬ 4300-3900 л.н.
ЛЕСОСТЕПЬ 3900-1900 л.н. 1900 л.н.-XVI век
Черноземы
Черноземы луговых степей
Лесные черноземы
Серые лесные почвы
Рис. 6. Схема стадиальности формирования зональных почв лесостепи на территории южной половины Среднерусской возвышенности (по данным автора)
Проведенное исследование показало сложный характер возрастных и эволюционных связей, существующих в современном почвенно-растительном геопространстве Центральной лесостепи.
1. Почвенный покров лесостепи Среднерусской возвышенности состоит из северной (более древней) и южной (более молодой) хроноподзон, отличающихся по возрасту лесостепного почвообразования на период не менее 500-1000 лет. В эпоху средне-
суббореальной аридизации климата (перед наступлением современных биоклиматиче-ских обстановок) граница между лесостепью и степью находилась севернее своего современного положения на 100-200 км.
2. Линейная скорость позднеголоценового распространения лесов, выходивших из балок и речных долин на водоразделы, характеризовалась пространственной и временной специфичностью. Она была выше в местах повышенного атмосферного увлажнения современного периода и была подвержена динамике, обусловленной короткопериодическими изменениями климата.
3. Линейная скорость позднеголоценового распространения лесов была ниже скорости фронтального смещения к югу границы между лесостепью и степью, произошедшего в результате быстрых эволюционных изменений климата в конце среднего голоцена. Поэтому формирование лесостепных ландшафтов внутри лесостепной зоны запаздывало по отношению к формированию климата, отвечающего зональным условиям лесостепного ландшафта.
4. Серые лесные почвы Центральной лесостепи на водоразделах произошли от черноземов в результате позднеголоценовой экспансии лесов на степи. Трансформация черноземов под лесами в серые лесные почвы осложнялась естественными флуктуациями климата - в течение кратковременных эпизодов его аридизации происходил возврат почв в подтипы предшествующих стадий их эволюции.
5. В пределах южной половины Среднерусской возвышенности выделяются две позднеголоценовые стадии естественного формирования почвенного покрова лесостепи: начальная стадия гомогенного черноземного почвенного покрова (3900-1900 л.н.), и современная стадия гетерогенного почвенного покрова с участием двух зональных типов почв -черноземов и серых лесных (1900 л.н. - XVI век).
Список литературы
1. Ахтырцев Б.П., Ахтырцев А.Б. Эволюция почв Среднерусской лесостепи в голоцене // Эволюция и возраст почв СССР. - Пущино, 1986. - С. 163-173.
2. Мильков Ф.Н. Физическая география: учение о ландшафте и географическая зональность. - Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1986. - 328 с.
3. Ахтырцев Б.П. К истории формирования серых лесных почв Среднерусской лесостепи // Почвоведение. - 1992. - №3. - С. 5-18.
4. Серебрянная Т.А. Динамика границ Центральной лесостепи в голоцене // Вековая динамика биогеоценозов. Чтения памяти академика В.Н. Сукачева. X. - М.: Наука, 1992. - С. 54-71.
5. Александровский А.Л. Развитие почв Восточной Европы в голоцене: Автореф. дис. докт. геогр. наук. - М., 2002. - 48 с.
6. Комаров Н.Ф. Этапы и факторы эволюции растительного покрова черноземных степей. - М.: Географгиз, 1951. - 328 с.
7. Хотинский Н.А. Взаимоотношение леса и степи по данным изучения палеогеографии голоцена // Эволюция и возраст почв СССР. - Пущино, 1986. - С. 46-53.
8. Динесман Л.Г. Реконструкция истории рецентных биогеоценозов по долговременным убежищам млекопитающих и птиц // Вековая динамика биогеоценозов: Чтения памяти академика В.Н. Сукачева. X. - М.: Наука, 1992. - С. 4-17.
9. Гольева А.А. Фитолиты как показатели почвообразовательных процессов // Минералы почвгенезис, география, значение в плодородии и экологии: Науч. труды. -М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 1996. - С. 168-173.
10. Чендев Ю.Г., Александровский А.Л. Почвы и природная среда бассейна реки Воронеж во второй половине голоцена // Почвоведение. - 2002. - № 4. - С. 389-398.
11. Ахтырцев Б.П. История формирования и антропогенная эволюция серых лесостепных почв // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Серия 2. - 1996. - №2. - С. 11-19.
12. Ахтырцев Б.П., Ахтырцев А.Б. Эволюция почв Среднерусской лесостепи в голоцене // Эволюция и возраст почв СССР. - Пущино, 1986. - С. 163-173.
13. Александровский А.Л. Эволюция почв Восточной Европы на границе между лесом и степью // Естественная и антропогенная эволюция почв. - Пущино, 1988. -С. 82-94.
14. Климанов В.А., Серебрянная Т.А. Изменения растительности и климата на Среднерусской возвышенности в голоцене // Изв. АН СССР. Серия географическая. -1986. - № 1. - С. 26-37.
15. Серебрянная Т.А. Динамика границ Центральной лесостепи в голоцене // Вековая динамика биогеоценозов. Чтения памяти академика В.Н. Сукачева. X. - М.: Наука, 1992. - С. 54-71.
16. Сычева С.А., Чичагова О.А., Дайнеко Е.К. и др. Этапы развития эрозии на Среднерусской возвышенности в голоцене // Геоморфология. - 1998. - № 3. - С. 12-21.
17. Сычева С.А. Ритмы почвообразования и осадконакопления в голоцене (сводка 14С-данных) // Почвоведение. - 1999. - № 6. - С. 677-687.
18. Александровский А.Л. Эволюция почв Восточно-Европейской равнины в голоцене. - М.: Наука, 1983. - 150 с.
19. Александровский А.Л. Развитие почв Русской равнины // Палеогеографическая основа современных ландшафтов. - М.: Наука, 1994. - С. 129-134.
20. Александровский А.Л. Природная среда верхнего Подонья во второй половине голоцена (по данным изучения палеопочв городищ раннего железного века) // Археологические памятники верхнего Подонья первой половины I тысячелетия н.э. - Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1998. - С. 194-199.
21. Чендев Ю.Г. Естественная и антропогенная эволюция лесостепных почв Среднерусской возвышенности в голоцене: Автореф. дис... докт. геогр. наук. - М., 2005. - 47 с.
22. Алешинская А.С., Спиридонова Е.А. Природная среда лесной зоны Европейской России в эпоху бронзы // Археология Центрального Черноземья и сопредельных территорий: Тез. докл. науч. конф. - Липецк, 1999. - С. 99-101.
23. Медведев А.П.. Опыт разработки региональной системы хронологии и периодизации памятников раннего железного века лесостепного Подонья // Археология Центрального Черноземья и сопредельных территорий: Тез. докл. науч. конф. - Липецк, 1999. - С. 17-21.
24. Серебрянная Т.А., Ильвейс Э.О. Последний лесной этап в развитии растительности Среднерусской возвышенности // Изв. АН СССР. Серия географическая. - 1973. -№ 2.- С. 95-102.
25. Спиридонова Е.А. Эволюция растительного покрова бассейна Дона в верхнем плейстоцене - голоцене. - М.: Наука, 1991. - 221 с.
26. Александровский А.Л., Гольева А.А. Палеоэкология древнего человека по данным междисциплинарных исследований почв археологических памятников Верхнего Дона // Археологические памятники лесостепного Подонья. - Липецк, 1996. - Вып. 1. - С. 176-183.
27. Сычева С.А., Чичагова О.А. Почвы и культурный слой скифского городища Переверзево-1 (Курское Посеймье) // Руководство по изучению палеоэкологии культурных слоев древних поселений. (Лабораторные исследования). - М., 2000. - С. 62-70.
28. Ахтырцев Б.П., Ахтырцев А.Б. Палеочерноземы Среднерусской лесостепи в позднем голоцене // Почвоведение. - 1994. - № 5. - С. 14-24.
29. Чендев Ю.Г. Естественная эволюция почв Центральной лесостепи в голоцене. - Белгород: Изд-во Белгород. ун-та, 2004. - 199 с.
30. Александровский А.Л., Александровская Е.И. Эволюция почв и географическая среда. - М.: Наука, 2005. - 223 с.
31. Чендев Ю.Г. Тренды развития ландшафтов и почв Центральной лесостепи во второй половине голоцена // Проблемы эволюции почв: Материалы IV Всероссийской конф. - Пущино, 2003. - С. 137-145.
32. Среднерусское Белогорье. - Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1985. - 238 с.
33. Чендев Ю.Г. Природная эволюция лесостепных почв юго-запада Среднерусской возвышенности в голоцене // Почвоведение. - 1999. - № 5. - С. 549-560.
34. Свистун Г.Е., Чендев Ю.Г. Восточный участок обороны Мохначанского городища и его природное окружение в древности // Археологическая летопись Левобережной Украины. - 2003. - № 1. - С. 130-135.
LAWS GOVERNING FOREST-STEPPE LANDSCAPE FORMATION WITHIN CENTRAL RUSSIAN UPLAND (ACCORDING TO SOIL-EVOLUTIONAL STUDIES)
Belgorod State University, 85 Pobeda Str., Belgorod, 308015 [email protected]
Comparative analysis of ancient unequal-age and contemporary soils of watersheds, studied in the territory of Central Russian Upland, has shown that modern forest-steppe of the region is unequal-age formation. Within northern half of Central Russian Upland age of forest-steppe landscapes is evaluated at 4500-5000 years, while on its southern half - less than 4000 years. During forest-steppe zone formation linear speeds of forests invasion on steppes were less than frontal shift speed of climatic border between forest-steppe and steppe zones, which occurred at the end of Middle Holocene. For southern part of Central Russian Upland existence of two stages has discovered: initial stage of homogeneous soil cover of forest-steppe landscape (3900-1900 years ago) and modern stage of heterogeneous soil cover with participation of two zonal types of soils - chernozems and gray forest soils (1900 years ago - XVI century).
The keywords: forest-steppe, Central Russian Upland, Holocene, evolution of soils, speed of soil formation.
Среднерусская возвышенность, Калачская возвышенность и Окско-Донская низменность. Цели урока: Создать образ Среднерусской возвышенности, Калачской возвышенности и Окско- Донской низменности; показать их уникальность и специфичность. Развивать речевую активность, умение самостоятельно добывать знания из различных источников информации.
Воспитывать патриотизм, чувство прекрасного, любовь к природе.
Оборудование: физико-географическая карта Воронежской области, тектоническая карта России, физико-географическая карта России, атлас Воронежской области.
Примечание: учащимся были даны опережающие задания подготовить сообщение о «Малых» и «Больших» дивах.
Ход урока
Учитель. Казалось, создавая Землю, Боги
К равнинам относились не серьезно…
Весь день, лишь ощущение тревоги,
Пространства, отражающего звезды…
Но, ночью, напоенной тишиною,
Приходит, вдруг, внезапная догадка.
Весь мир внутри, ведь он всегда с тобою
Равнина, просто чистая тетрадка,
Готовая для твоего рассказа.
Стыдливо прикрывает тело пылью
И хмурится от чуждого вниманья
Чужих миров, иной какой то были,
В надежде, в вере, в страхе, в ожидании…
Есть в пустоте энергия рожденья,
На время заключенная в покое
Как колыбель святого вдохновенья …
Равнина спит, уставшая от зноя.
Учитель. Каждая физико-географическая страна уникальна и неповторима. Нам сегодня предстоит совершить путешествия по всем этим странам. На этом уроке мы отправляемся с вами в интереснейшее путешествие по Среднерусской возвышенности, Калачской возвышенности и Окско-Донской низменности.
Эти формы рельефа прошли долгий путь развития, и черты их поверхности во многом зависят от геологического строения, тектонического режима и процессов рельефообразования в прошлом и настоящем.
В развитии рельефа любой территории принимают участие как внутренние (эндогенные), так и внешние (экзогенные) силы. От их соотношения зависит развитие рельефа. Эндогенные силы создают крупные неровности поверхности (положительные и отрицательные), а внешние силы стремятся выровнять их: положительные сгладить, отрицательные заполнить осадками.
Нас ожидает знакомство с историей формирования, тектоническим строением и рельефом изучаемой территории. Для этого вы разделитесь на три группы, каждая из которых будет анализировать определенную форму рельефа и заполнять таблицу.
Учитель. Пользуясь текстом учебника стр. 16-22 и картами атласа Воронежской области:
1 группа – анализирует Среднерусскую возвышенность.
Располагается по правобережью реки Дон и тянется от северных до южных границ области. Среднерусская возвышенность стала обособляться от окружающих территорий в результате тектонических движений неогенового и четвертичного периодов, то есть 25 млн. лет назад. За это время поднятие составило около 250 метров. В некоторых местах оно и сегодня составляет от 2 до 4 мм в год, что способствует усилению эрозионного расчленения — росту оврагов и балок. Овраги и балки здесь обычно имеют выпуклые и крутые склоны. Они глубоки. Речные долины, балки, овраги и обособившиеся между ними водораздельные пространства наряду с разного рода останцами, дивами, корвежками (Корвежка — Местное название (юг Среднерусской возвышенности) невысокого, полностью не отделившихся от речного или балочного склона меловых останцов правильной округлой формы [Мильков, 1970]) образуют большую группу эрозионных форм рельефа, созданную деятельностью текучих вод.
С востока Среднерусская возвышенность довольно крутым и высоким уступом обрывается к Дону. Высокие, сложенные мелом и мергелем берега Дона образуют своеобразные белогорья, которые протянулись от села Гремячье до южной границы области. Местами на них встречаются высокие, в виде башен, меловые останцы — дивы, которые могут образовывать группы — Большие и Малые дивы у хутора Дивногорский и в балке Дивногорской.
Вдоль побережья Дона, Потудани, Черной Калитвы и Тихой Сосны встречаются куполообразные останцы и полуостанцы — корвежки. В результате эрозии они отчленились от водоразделов. Относительная высота некоторых из них может достигать 30 м.
Реже встречаются формы рельефа неэрозионного происхождения. Это карстовые, оползневые, суффозионные и антропогенные формы рельефа.
2 группа – анализирует Калачскую возвышенность;
Калачская возвышенность находится в южной части области, ограничиваемая долиной Дона, северная граница проходит по линии Лиски — Таловая — Новохоперск. Возвышенность образовалась в результате Калачского тектонического поднятия. Так же, как на Среднерусской возвышенности, основными рельефообразующими породами служат меломергельные толщи мелового возраста. Однако здесь есть некоторые особенности. Так, например, меломергельные отложения на водоразделах перекрыты более поздними отложениями неогеновых и четвертичных осадков. Этим создаются условия для образования оползней.
Сходство Калачской возвышенности со Среднерусской состоит в том, что значительные абсолютные высоты (до 234 м) приводят к сильному овражно-балочному расчленению междуречья Дона и Хопра. От междуречий отчленяются меловые эрозионные останцы. Здесь активно развиваются оползни. Особенно много их в районе сел Ливенка, Ерышевка, Шестаково.
3 группа – анализирует Окско-Донскую низменность.
К северу от Калачской и к востоку от Среднерусской возвышенностей на территории области располагается Окско-Донская низменная равнина. Она прекрасно выражена в рельефе области и обладает рядом только ей присущих черт. Это слегка волнистая, слаборасчлененная оврагами и балками низменность. Ее абсолютная высота нигде не превышает отметку 180 м. Долины рек врезаны на глубину всего 25-50 м и разделяются широкими и плоскими междуречьями. В долинах развиваются широкие песчаные террасы. Такой облик территории зависит в первую очередь от рельефообразующих пород.
Характерной особенностью рельефа Окско-Донской равнины можно считать большое количество замкнутых блюдцеобразных понижений, чаще округлой формы, которые встречаются на водоразделах. Они носят названия западин.
Образовались западины под действием суффозии. При суффозии горные породы не растворяются химическим путем, в отличие от карста, а тончайшие частички грунта выносятся по микроскопическим трещинам в грунтах. При этом объем грунта уменьшается и образуется просадка. Часто западины бывают заболочены вследствие высокого стояния грунтовых вод или покрыты лесной растительностью. Еще одной чертой рельефа междуречий можно считать участки с горизонтальной поверхностью. Их называют плоскоместья. В условиях плоскоместий атмосферные осадки не стекают с водораздела, а просачиваются в почвы и грунты или испаряются. Линейная эрозия в таких местах отсутствует. Возможно заболачивание в понижениях западин.
Ученик. Проанализировав, текст учебника и географические карты Воронежской области наша группа пришла к следующим выводам, которые мы занесли в таблицу. Поочередно представители от каждой группы заполняют таблицу.
| Форма рельефа | Рельеф | Абсолютная высота. | Полезные ископаемые. |
| Междуречные плато; речные долины; балки; овраги; меловые останцы «дивы». | Средняя высота- 200м; наибольшая высота- 250м; наименьшая высота – 50м. | Мел; известняк; глина; песок. | |
| Калачская возвышенность | Овраги; балки; | Средняя высота- 200м; наибольшая высота 241м; наименьшая высота – 50м | Мел; песок; глина; песчаник; мергель; гранит. |
| Окско-Донская низменность. | Блюдцеобразные понижения «западины»; ложбины; бугристые пески. | Средняя высота- 60м; наибольшая высота-180м; наименьшая высота- | Огнеупорные глины; песок. |
Учитель. Современный рельеф территории формировался длительное время. Территория заливалась морем, и на месте морских бассейнов откладывались осадочные породы почти километровой толщины. Затем море отступало, и в континентальных условиях осадочные породы разрушались. Так повторялось неоднократно. Основной причиной этих смен были плавные вертикальные движения земной коры. Они продолжаются и сейчас. Под влиянием природных процессов рельеф постоянно изменяется. В настоящее время на рельеф оказывают влияние текучие воды (рек и ручьев), талые и подземные воды, оползни, а также хозяйственная деятельность человека. Продолжается работа внутренних сил Земли — колебательные движения земной коры происходят у нас со скоростями от -2 (опускание) до +4 мм/год (поднятие). Они влияют на уклоны рек, скорости течения поверхностных вод, русловые, склоновые, карстовые и другие процессы современного рельефообразования.
Неодинаковые скорости тектонических движений привели к обособлению Среднерусской, Калачской возвышенностей и Окско-Донской равнины.
Учитель. Для закрепления нового материала предлагаю выполнить следующие задания.
Заполните пропуски.
А) Низменности и возвышенности- это разновидности -_______________________.
Б) Низменности имеют высоту________ м над уровнем моря, возвышенности________м над уровнем моря.
В) Все возвышенности и низменности области находятся в пределах крупной ________________________ равнины.
Г) абсолютные высоты Среднерусской возвышенности-_____________ над уровнем моря.
Д) Абсолютные высоты Калачской возвышенности достигают ______________м.
2. О какой форме рельефа идет речь?
А) Поверхность ее волнистая. Здесь наблюдаются значительные колебания высот, достигающие 100-125м. Она изрезана долинами и балками______________.
Б) Эта форма рельефа значительно ниже и ровнее. Наибольшие высоты не превышают 170-180 метров. Поверхность плоская. Долины и балки встречаются реже, врезаны не так сильно ___________________________.
3. О чем говорят и что обозначают эти числовые данные?
А) «25 млн. лет назад»________________________
Б) «выше на 200-250м»_______________________
В) «подъем со скоростью 2 и более мм в год» __________________________________________________________________
Г) «погружение со скоростью 2 и более мм в год» _______________________.
Домашнее задание .
На «5» и «4» — используя, топографическую карту начертить профиль территории своего района. На «3» Пользуясь физической картой Воронежской области на контурной карте подпишите Среднерусскую и Калачскую возвышенности, Окско-Донскую низменность.
|
Оставьте свой комментарий, спасибо! |
Практическая работа № 3
Сопоставление тектонической и физической карт и установление зависимости рельефа от строения земной коры на примере отдельных территорий; объяснение выявленных закономерностей
Цели работы:
1. Установить зависимость между размещением крупных форм рельефа и строением земной коры.
2. Проверить и оценить умение сопоставлять карты, объяснять выявленные закономерности.
Сравнив физическую и тектоническую карту атласа, определите, каким тектоническим структурам соответствуют указанные формы рельефа. Сделайте вывод о зависимости рельефа от строения земной коры. Выявленную закономерность объясните.
Результаты работы оформите в виде таблицы. (Желательно дать работу по вариантам, включив в каждый на более 5 указанных в таблице форм рельефа.)
|
Формы рельефа |
Преобладающие высоты |
Тектонические структуры, залегающие в основании территории |
Вывод о зависимости рельефа от строения земной коры | |
|
Восточно-Европейская равнина | ||||
|
Среднерусская возвышенность | ||||
|
Горы Хибины | ||||
|
Западно-Сибирская низменность | ||||
|
Алданское нагорье | ||||
|
Уральские горы | ||||
|
Верхоянский хребет | ||||
|
Хребет Черского | ||||
|
Сихотэ-Алинь | ||||
|
Срединный хребет | ||||
Определение и объяснение закономерностей размещения
магматических и осадочных полезных ископаемых по тектонической карте
Цели работы:
1. По тектонической карте определить закономерности размещения магматических и осадочных полезных ископаемых.
2. Объяснить выявленные закономерности.
1. По карте атласа «Тектоника и минеральные ресурсы» определите, какими полезными ископаемыми богата территория нашей страны.
2. Как обозначены на карте типы месторождений магматических и метаморфических? Осадочных?
3. Какие из них встречаются на платформах? Какие полезные ископаемые (магматические или осадочные) приурочены к осадочному чехлу? Какие - к выступам кристаллического фундамента древних платформ на поверхность (щитам и массивам)?
4. Какие типы месторождений (магматические или осадочные) приурочены к складчатым областям?
5. Результаты проведенного анализа оформите в виде таблицы, сделайте вывод об установленной зависимости.
|
Тектоническая структура |
Полезные ископаемые |
Вывод об установленной зависимости |
|
Древние платформы: осадочный чехол; выступы кристаллического фундамента |
Осадочные (нефть, газ, уголь...) Магматические (...) | |
|
Молодые платформы (плиты) | ||
|
Складчатые области |
Практическая работа № 4
Определение по картам закономерностей распределения суммарной и поглощенной солнечной радиации и их объяснение
Общее количество солнечной энергии, достигающее поверхности Земли, называется суммарной радиацией.
Часть солнечной радиации, которая нагревает земную поверхность, называется поглощенной радиацией.
Она характеризуется радиационным балансом.
Цели работы:
1. Определить закономерности распределения суммарной и поглощенной радиации, объяснить выявленные закономерности.
2. Учиться работать с различными климатическими картами.
Последовательность выполнения работы
1. Рассмотрите рис. 24 на с. 49 учебника. Как показаны величины суммарной солнечной радиации на карге? В каких единицах она измеряется?
2. Каким способом показан радиационный баланс? В каких единицах он измеряется?
3. Определите суммарную радиацию и радиационный баланс для пунктов, расположенных на разных широтах. Результаты работы оформите в виде таблицы.
|
Пункты |
Суммарная радиация, |
Радиационный баланс, |
|
Мурманск | ||
|
С.-Петербург | ||
|
Екатеринбург | ||
|
Ставрополь |
4. Сделайте вывод, какая закономерность просматривается в распределении суммарной и поглощенной радиации. Объясните полученные результаты.
Определение по синоптической карте особенностей погоды для различных пунктов. Составление прогнозов погоды
Сложные явления, происходящие в тропосфере, отражаются на специальных картах - синоптических, которые показывают состояние погоды на определенный час. Первые метеорологические элементы ученые обнаружили на картах мира Клавдия Птолемея. Синоптическая карта создавалась постепенно. А. Гумбольдт в 1817 г. построил первые изотермы. Первым синоптиком был английский гидрограф и метеоролог Р. Фицрой. Он с I860 г. давал прогнозы бурь и составлял карты погоды, которые очень ценили моряки.
Цели работы:
1. Научиться определять по синоптической карте особенности погоды для различных пунктов. Научиться составлять элементарные прогнозы погоды.
2. Проверить и оценить знания основных факторов, влияющих на состояние нижнего слоя тропосферы - погоду.
Последовательность выполнения работы
1) Проведите анализ синоптической карты, фиксирующей состояние погоды на 11 января 1992 г. (рис. 88 на с. 180 учебника).
2) Сравните состояние погоды в Омске и Чите по предложенному плану. Сделайте вывод, какой ожидается прогноз погоды на ближайшее время в указанных пунктах.
|
План сравнения |
Омск |
Чита |
|
1. Температура воздуха | ||
|
2. Атмосферное давление (в гектопаскалях) | ||
|
3. Облачность; если есть осадки, то какие | ||
|
4. Какой атмосферный фронт оказывает влияние на состояние погоды | ||
|
5. Какой ожидается прогноз на ближайшее время |
Выявление закономерностей распределения средних температур января и июля, годового количества осадков
Цели работы:
1. Изучить распределение температур и осадков по территории нашей страны, научиться объяснять причины такого распределения.
2. Проверить умение работать с различными климатическими картами, делать на основе их анализа обобщения, выводы.
Последовательность выполнения работы
1) Рассмотрите рис. 27 на с. 57 учебника. Каким способом показано распределение январских температур по территории нашей страны? Как проходят изотермы января в европейской и азиатской частях России? Где расположены территории с самыми высокими температурами января? Самыми низкими? Где находится в нашей стране полюс холода?
Сделайте вывод, какой из основных климатообразуюших факторов оказывает наиболее существенное влияние на распределение январских температур. Краткий вывод запишите в тетрадь.
2) Рассмотрите рис. 28 на с. 58 учебника. Каким способом показано распределение температур воздуха в июле? Определите, в каких районах страны температуры июля самые низкие, в каких - самые высокие. Чему они равны?
Сделайте вывод, какой из основных климатообразуюших факторов оказывает наиболее существенное влияние на распределение июльских температур. Краткий вывод запишите в тетрадь.
3) Рассмотрите рис. 29 на с. 59 учебника. Каким способом показано количество выпадающих осадков? Где выпадает больше всего осадков? Где - меньше всего?
Сделайте вывод, какие из климатообразующих факторов оказывают наиболее существенное влияние на распределение осадков по территории страны. Краткий вывод запишите в тетрадь.
Определение коэффициента увлажнения для различных пунктов
Цели работы:
1. Сформировать знание о коэффициенте увлажнения как об одном из важнейших климатических показателей.
2. Научиться определять коэффициент увлажнения.
Последовательность выполнения работы
1) Изучив текст учебника «Коэффициент увлажнения», запишите определение понятия «коэффициент увлажнения» и формулу, по которой он определяется.
2) Пользуясь рис. 29 на с. 59 и рис. 31 на с. 61, определите коэффициент увлажнения для следующих городов: Астрахани, Норильска, Москвы, Мурманска, Екатеринбурга, Красноярска, Якутска, Петропавловска-Камчатского , Хабаровска, Владивостока (можно дать задания для двух вариантов).
3) Выполните расчеты и распределите города по группам в зависимости от коэффициента увлажнения. Результаты работы оформите в виде схемы:
4) Сделайте вывод о роли соотношения тепла и влаги в формировании природных процессов.
5) Можно ли утверждать, что восточная часть территории Ставропольского края и средняя часть Западной Сибири, получающие одинаковое количество осадков, одинаково сухие?
Практическая работа № 5
Определение по картам условий почвообразования для основных зональных типов почв (количество тепла и влаги, рельеф, характер растительности)
Почвы и грунты есть зеркало и вполне правдивое отражение, результат векового взаимодействия между водой, воздухом, землей, с одной стороны, растительности и животными организмами и возрастом территории - с другой.
Цели работы:
1. Познакомиться с основными зональными типами почв нашей страны. Определить условия их образования.
2. Проверить и оценить умение работать с различными источниками географической информации, делать на основе их анализа обобщения, выводы.
Последовательность выполнения работы
1) На основе анализа текста учебника, с. 94-96, почвенной карты и почвенных профилей (учебник, с. 100-101) определите условия почвообразования для основных типов почв России.
2) Результаты работы оформите в виде таблицы (дать задания по 2 вариантам).
|
Типы почв |
Географическое положение |
Условия почвообразования (соотношение тепла и влаги, характер растительности) |
Особенности почвенного профиля |
Содержание гумуса |
Плодородие |
|
Тундровые | |||||
|
Подзолистые | |||||
|
Дерново - подзо - листые | |||||
|
Серые лесные | |||||
|
Черноземы | |||||
|
Бурые полупустынь | |||||
|
Серо - бурые пустынь |
Рекомендации по использованию материалов учебно-методического комплекса
Цитаты из книги ««…Расстрелять!
Варенье из черноплодной рябины с сахарным сиропом