Введение к работе
Актуальность исследований. Территория Волгоградской области расположена на юго-востоке Восточно-Европейского геократона, который дренируется речными системами Волги и Дона. Миграция речных долин на запад привела к обособлению высокого донского и волжского правобережий, в пределах которых развиты шгастово-ярусные возвышенности. Они тяготеют к крупным аномальным изгибам русла—макроизлучинам, среди которых выделяются Щербаковская и серия Донских суммарной площадью около 3 000 км2.
Ярусный рельеф—уникальная система, которая издавна использовалась человеком. На современном этапе антропогенного воздействия, несмотря на малую плотность населенных пунктов, поверхности ярусов распахиваются, склоны крупных эрозионных систем используются как пастбища и сенокосы, что приводит к активизации склоновых процессов. Разведанные и перспективные месторождения полезных ископаемых (энергохимического и строительного сырья, фосфоритов) также способствуют нарушению геодинамической устойчивости территорий, а некоторые инспирированные гравитационные процессы (оползни, оплывины, осыпи) являются отрицательными для хозяйственной деятельности человека. Они затрудняют строительство трасс трубопроводов, прокладку линий электропередач, а, например, оползни по берегам Волгоградского водохранилища преобразуют зону бичевника и пляжа как мест отдыха, являясь угрозой для жизни человека и животных.
В то же время ярусный рельеф больших коренных излучин Волги и Дона и некоторые морфоскульптурные формы имеют рекреационно-охранное и научно-познавательное значение, т.к. являются действующими или перспективными особо охраняемыми природными территориями. В пределах Сиротинско-Трехостровской и Щербаковской макроизлучин Волги и Дона организованы природные парки, в структуру которых входят геолого-геоморфологические, гидрологические, ботанические памятники природы (например, Столбичи, «Меловые горы», родники и т. д.). Проводимые исследования позволяют выделить объекты для охраны, например эрозионные останцы, источники в долине р. Камышинки и др. Развитые здесь эпигенетические долины, в руслах которых вскрывается водоносный горизонт, имеют рекреационное, учебно-познавательное и водохозяйственное значение, а также являются территориями концентрации лесной растительности в условиях степи, формируя интразональные ландшафты.
Поэтому актуальность данной работы выражается в обосновании геоморфологической уникальности макроизлучин как объекта охраны и хозяйственной эксплуатации, а также теоретическом уточнении механизмов их эволюции.
Целью диссертационного исследования является реконструкция формирования больших коренных излучин Волги и Дона в олигоцен-четвер-тичное время, а также определение механизмов заложения и эволюции ярусного рельефа в их границах на примере Волгоградской области.
Основными задачами исследования являются:
Обосновать выделение крупных коренных излучин Волги и Дона Волгоградской области как макроизлучин различных порядков.
Проанализировать геологическое строение и неотектонику как факторы оформления и развития коренных излучин.
Провести морфоструктурный анализ исследуемых территорий как результат эндогенного рельефообразования.
Реконструировать механизмы формирования ярусов рельефа как результата экзогенного рельефообразования.
Выделить основные типы склоновых процессов как основу эволюции ярусного рельефа в прошлом и настоящем.
Объектом исследования являются различные формы рельефа, развитые в пределах Донских и Щербаковской макроизлучин.
Предметом исследования служат происхождение, возраст и механизм преобразования рельефа макроизлучин.
Научная новизна работы состоит в выделении для Волгоградского региона такой категории рельефа речных долин, как макроизлучины определенных порядков. В процессе исследования была выявлена первостепенная роль в их заложении геологического строения и неотектоники, обоснованы морфоструктурная уникальность и реконструированы механизмы заложения экзогенного рельефа в прошлом. Также было уточнено строение ярусов рельефа, выделены три поверхности выравнивания и типы склоновых процессов, приводящих к преобразованию их облика, и установлены относительное время и механизмы заложения обусловленных ими ме-зоформ рельефа. Предложенная схема определения стадий развития и относительного возраста долинно-балочных систем по обнажениям пород надпойменных террас имеет значение для реконструкции процессов денудации в прошлом.
Практическая ценность работы заключается в использовании результатов исследования в проведении ежегодного отчета по мониторингу ли-тогенной основы в природном парке «Донской», расположенном в пределах Сиротинско-Трехостровской макроизлучины р. Дон, а также в выполнении хоздоговорной темы № 12/1-04 «Обоснование выделения и картирования памятников природы Волгоградской области» по заказу Комитета природных ресурсов и охраны окружающей среды Волгоградской области. Полученные данные о геодинамических особенностях исследуемых территорий могут учитываться областным и районными комитетами по
землеустройству при размещении пахотных земель, пастбищ и прочих земельных угодий, выявленные особенности гравитационных процессов — при прокладке трубопроводов, строительстве кемпинга в природном парке «Щербаковский». Описания отдельных овражно-балочных и речных систем используются для обоснования к выделению новых особо охраняемых природных территорий. Это следующие планируемые памятники природы: гидрологические—долина р. Камышинки, выходы родников альб-сеноманского водоносного горизонта (берег р. Дон); геолого-геоморфологические — эрозионная морфоскульптура в туронских и сеноманских отложениях (Донская излучина). Также полученные в ходе исследования данные используются автором в процессе преподавания дисциплин федерального и регионального компонентов в вузе: при проведении лабора-торно-практических занятий со студентами отделений «География» и «Садово-парковое строительство и ландшафтный дизайн» по дисциплинам «Динамическая геология» (I курс), «Геоморфология» (II курс). Описанные в диссертационном исследовании территории макроизлучин были опорными при проведении полевых практик по геоморфологии на II курсе, а собранный в их пределах полевой материал использовался для обновления фондов Волгоградского областного краеведческого музея (отдел «Природа»).
В качестве основных положений, выносимых на защиту, выступают следующие:
Аномально крупные коренные изгибы русел рек Дон и Волга в пределах Волгоградской области могут рассматриваться как макроизлучины I порядка, формирование которых связано с действием тектонического фактора.
В пределах Донской макроизлучины выделяются макроизлучины различных порядков, которые определены литолого-структурным фактором.
Развитие эрозионной сети, плановый рисунок которой обусловлен морфологией излучин, привело к формированию ярусного рельефа, представленного исходной поверхностью и поверхностью снижения.
Развитие ярусного рельефа территории исследования определено геоморфологической зональностью эрозионно-гравитационных процессов.
Апробация работы. Основные положения диссертации неоднократно докладывались на конференциях различного уровня, от региональных до международных: XX пленарном межвузовском координационном совещании по проблемам эрозионных, русловых и устьевых процессов в Ульяновском государственном педагогическом университете (2005 г.), Всероссийском совещании молодых исследователей по проблемам эрозион-
ных, русловых и устьевых процессов (2006 г.), региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области (2003,2004,2005 гг.), на «круглом столе» Волгоградского государственного университета (2006 г.), XXIX Пленуме Геоморфологической Комиссии РАН в Удмуртском государственном университете (2006 г.), краеведческих чтениях Волгоградского областного краеведческого музея (2004,2007 гг.), XXII пленарном межвузовском координационном совещании по проблемам эрозионных, русловых и устьевых процессов в Новочеркасской государственной мелиоративной академии (2007 г.).
Всего по теме диссертационного исследования опубликовано 19 работ, из них 6 тезисов, 13 статей. Одна статья находится в печати (журнал «Геоморфология»),
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 158 наименований. Работа изложена на 184 страницах текста, содержит 20 таблиц и 55 рисунков.
Автор диссертационного исследования выражает благодарность научному руководителю д-ру геогр. наук, проф. ВГПУ В. А. Брылеву; д-ру геогр. наук, проф. МГУ Р. С. Чалову; канд. геол.-мин. наук, доц. В. А. Хар-ланову; канд. геогр. наук, доц. Н. П. Дьяченко; ст. преп. А. В. Селезневой за предоставленные теоретические материалы, карты и схемы, дирекции ГУ ПП «Донской» Волгоградской области в лице бывшего директора парка
A. Н. Третьякова за помощь в организации научных полевых исследова
ний.
