авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |

Экологические функции четвертичных покровных отложений верхнего приобья

-- [ Страница 2 ] --

Как научное направление, имеющее теоретическую основу, определенный объект исследований, геоэкология является очень молодой отраслью знаний, быстрое и разностороннее развитие которой началось только в последней четверти прошлого столетия и связано с уже заметно ухудшающимся экологическим состоянием окружающей среды под воздействием антропогенных факторов. Геоэкологические проблемы приобретают в настоящее время глобальный характер и нарастают по мере усиления и расширения техногенеза. Особоё место в заложении теоретических основ геоэкологических исследований в науках о Земле принадлежит выдающемуся ученому ХХ века, академику В.И. Вернадскому, создавшему учение о биосфере - земной оболочке существования жизни, взаимодействия живого и костного вещества. Он предсказал нарастающее воздействие человека на природу через химическое преобразование состава природных вод, использования ресурсов земной коры, изменения рельефа, и что с научно-техническим прогрессом произойдет перестройка биосферы в ноосферу, высшую стадию развития биосферы, которая связана становлением цивилизованного человечества, когда его разумная деятельность становится определяющим фактором развития на Земле.

В настоящее время именно геоэкологические науки продолжают развитие учения о биосфере, приняв основные принципы В.И. Вернадского за основу. Геоэкология становится междисциплинарной наукой о Земле, изучающей экосистемы высоких иерархических уровней — до биосферы включительно (В.И. Осипов, 1993).

В 1979 г. по предложению академиков А.В.Сидоренко и Е.М.Сергеева был создан институт литосферы АН СССР, научной ориентацией которого стало изучение взаимоотношений между литосферой, гидросферой, атмосферой и биосферой и эволюций этих связей на протяжении геологической истории Земли. Исследования, проведенные этим институтом в последующие годы под руководством Е.М. Сергеева и В.И. Осипова, были тесно связаны со становлением нового направления геологической науки — геологии окружающей среды. В 1980 г. в Париже и в 1984г, в Москве на Международных геологических конгрессах Е.М. Сергеев призвал мировое сообщество к расширению исследований геологической среды, сформулировал фундаментальные задачи в этом направлении, требующие своего решения.

В 1993 и 1997 гг. в журнале “Геоэкология” академик В.И. Осипов сформулировал принципиальные основы современной геоэкологии, обозначил концепцию этой новой науки, определил объект и предмет ее изучения, а также наметил задачи и приоритетные направления дальнейших научных исследований.

Пионерский вклад внесли в становление геоэкологии ученые Московского государственного университета, профессора В.Т. Трофимов, Д.Г. Зилинг и др., обосновавшие создание ее новой дисциплины - экологической геологии. Они определили назначение этой отрасли науки как новое направление в геологии, изучающее приповерхностную часть литосферы как одного из основных компонент экосистемы высокого уровня организации от биогеоценоза и выше, или по другой редакции - как новое направление геологических наук, изучающее экологические функции литосферы, закономерности их формирования и временно-пространственного изменения экологического качества. Все многообразие взаимосвязи между литосферой и биотой подразделяются ими на четыре комплексные функции: ресурсной, геодинамической, геохимической и геофизической. В 1997 г. на Международной научной конференции “Экологическая геология и рациональное природопользование” участники конференции подтвердили важность и актуальность проблем, рассматриваемых экологической геологией, и наметили задачи дальнейших научных исследований и в первую очередь создания фундаментальных основ этой новой дисциплины в системе геологических наук. Первым исполнением этих задач стала публикация капитального труда В.Т. Трофимова, Д.Г. Зилинга и др. “Экологические функции литосферы”, опубликованного в 2000 г.

Особое развитие геоэкологические исследования получили в Сибири, где интенсивная разработка месторождений полезных ископаемых в пределах Кузнецкого бассейна, Канско-Ачинского промышленного комплекса и нефтедобывающих территорий Западной Сибири привели к существенным изменениям ландшафта, климата, загрязнения водной и воздушной среды, а также преобразованию динамического режима породных массивов, к развитию опасных природно-техногенных процессов. Главным научным центром по решению вышеперечисленных проблем стал г. Томск. Развернутые в Томском государственном архитектурно-строительном университете исследования были направлены в первую очередь на решение задач по обеспечению инженерно-геологической безопасности и установление закономерностей формирования геодинамической устойчивости горных пород. Дальнейшие геоэкологические исследования в Сибири были ориентированы на изучение закономерностей образования и пространственного изменения горных пород при литогенезе, установлении природы их прочности, характера течения в них инженерно-геологических процессов.

Результаты геоэкологических исследований последних лет в Сибири были подытожены в 1999 г. на Международной научной конференции “Геоэкологические проблемы урбанизированных территорий”, на которой обсуждались проблемы исследований природно-технических систем, внутрисистемной связи геологической среды с сооружениями, а также изменения природно-технических систем под воздействием природных и техногенных факторов.

При Томском политехническом университете под руководством профессора Л.П. Рихванова проводились большие работы по изучению геохимического состояния окружающей среды и его влияние на здоровье населения, результаты которых изложены в многочисленных монографиях.

Широкая экологизация всех естественных и даже гуманитарных наук предполагает дальнейшее углубление и совершенствование теоретических основ геоэкологии, без которых процесс всеобщей экологизации наук становится бессмысленной.

Поверхностная часть литосферы на территории Верхнего Приобья представлена четвертичными отложениями, сложенными преимущественно лессом и лессовидными породами.

Планомерные исследования покровных четвертичных отложений были начаты с середины прошлого столетия, результаты которых отражены в многочисленных публикациях. В этих трудах большое внимание уделялось вопросу происхождения и условиях формирования лессовых пород, по которому не было единого мнения. А.И. Москвитин, И.А. Волков и др. относили лессовые толщи к эоловым накоплениям, а П.А. Православлев, И.П. Герасимов, ф.А. Никитенко, А.В. Минервин и др. считали лесс полигенетическими осадками и придавали большое значение в их образовании процессам оледенения. Важный вклад в изучение геологии четвертичных отложений Верхнего Приобья и сопредельных территорий внесли В.А. Мартынов, С.М. Адаменко, И.Л. Волков. С.А. Архипов, В.С. Зыкина и др. Особое место среди этих трудов занимают исследования И.Л. Волкова с соавторами, в которых наиболее глубоко и детально рассмотрены основные проблемы литологии - вопросы происхождения лесса и лессовидных пород, обстановок формирования четвертичных отложений.

Вопросы литологии отдельных районов Верхнего Приобья с инженерно-геологических позиций рассматривались в публикациях А.В. Минервина Ф.А. Никитенко, Е.Ф. Тофанюка, Я,Е. Шаевича, В.С. Арефьева, Г.А. Сулакшиной, В.С. Храпова, С.. Черноусова, Г.И. Швецова и многих других.

В диссертации автор на основе собственных двадцатилетних литологических исследований с использованием современных методов научного и лабораторного анализов дает детальную литолого-минералогическую характеристику с целью установления факторов, определяющих экологические функции четвертичных покровных отложений как главного абиотического компонента, представляющего верхнюю часть литосферы этого региона и как источника его природно-ресурсных потенциалов.

Глава 2. ГЕОЛОГИЯ ЧТВЕРТИЧНЬ1Х ОТЛОЖЕНИЙ ВЕРХНЕГО
ПРИОБЬЯ (Краткий очерк)

В этом разделе диссертации дан краткий обзор современного представления об геологическом строении Верхнего Приобья как региональном факторе, который определял развитие процессов четвертичного субаэрального литогенеза и формирование экологических функций литосферы.

Верхнее Приобье находится на юго-востоке Западно-Сибирской плиты и представляет собой один из основных массивов распространения лессовых отложений. Эта территория в палеогеографическом плане относится к внеледниковой зоне осадконакопления. Эти покровные субаэральные образования расчленяются на ранне-среднечетвертичную краснодубровскую свиту, переходящей к Барабинской равнине в свой возрастной аналог - федосовскую свиту, перекрытую верхнечетвертичными и современными отложениями (Адаменко, 1974, Геологическое строение.. Том 1, 1999). Краснодубровская свита представляет собой сложную по составу толщу, слагающую обширные по площади предгорные (предалтайский и предсалаирский) шлейфы, которые образованы перемежающимися пачками суглинков, супесей, реже песков, и горизонтами погребенных почв. Свита слагается отложениями самого различного генезиса - эоловыми, пролювиальными, аллювиальными, озерными и местами элювиальными. Мощность свиты из-за глубокой эрозии колеблется в широких пределах, достигая максимума в 100- 150 м на водоразделах Приобского плато. Принятый стратиграфический объем краснодубровской свиты - нижний-средний плейстоцен. Федосовская свита - это иловато-суглинистая толща с прослоями супесей, иногда с горизонтами погребенных почв. Мощность свиты варьирует от 60-70 до 20-30 м. Свита перекрыта верхнечетвертичными покровными образованиями.

Нерасчлененные отложения среднего-верхнего плейстоцена залегают в древних ложбинах стока, в погребенных озерных котловинах и на пониженных участках равнины. В пределах Кулундинского Приобья они подразделяются на касмалинскую и карасукскую свиты. Касмалинская свита сложена песчаным супесчаным аллювием древнего стока. Мощность касмалинской свиты 20-30 м. Карасукская свита слагается отложениями речных и озерных разливов на выходах из ложбин стока и в виде озерно-аллювиальных отложений занимает обширные площади низменных равнин. Это — суглинки, супеси и пески, достигающие мощности 40-50 м.

Верхнечетвертичные отложения в долине р.Оби и ее крупных притоков состоят преимущественно из аллювиальных надпойменных террас, мощность которых колеблется от 10 до 40 м. В южных районах в частности на территории Кулундинской низменной равнины верхнечетвертичные отложения, представленные супесями и песками, формируют гривный рельеф.

Современные отложения сложены генетическими разнообразными осадками - аллювий низменных террас, делювиальные, озерные, болотноозерные и эоловые накопления. Они формируют различные геоморфологические элементы нынешнего ландшафта.

В тектоническом плане территория Верхнего Приобья располагается в юго-восточной части Западно-Сибирской плиты и представляет собой крупную Кулундинско-Барабинскую впадину, разделенную Прикаменским структурным мостом на две впадины меньшего порядка. Для рассматриваемой местности характерна ступенчатость рельефа, коррелируемая аналогичным строением складчатого фундамента. Наиболее приподнятая ступень занимает почти всю левобережную часть Верхнего Приобья, известная как Приобское плато. Все структурные элементы разделены разломами (сбросами, надвигами и флексурами). Эти линейные нарушения проявлялись активно в неоген-четвертичное время, свидетельством чего служат землетрясение в 1965 г. в районе г.Камень-на-Оби силой 6-7 баллов по шкале Рихтера со смешением блоков по линии разлома на 2 м (Варламов, 1970).

По характеру современного рельефа, истории его развития и геологическому строению исследуемая территория подразделяется на семь геоморфологических структурных элементов (Ааменко,1974, Черноусов, Арефьев, Осьмушкин и др., 1988) - Приобское и Обь-Чумышское плато, Присалаирская и Предалтайская наклонные равнины, Кулундинская и Барабинская низменные равнины, долина р.Оби и ее крупных притоков.

Глава 3. ЛИТОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА ПРИРОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ

ВЕРХНЕГО ПРИОБЬЯ

Вся территория Верхнего Приобья покрыта чехлом рыхлых или слабо сцементированных четвертичных отложений мощностью от нескольких до ста и более метров, представляющих самый поверхностный слой литосферы этого региона и служащих вещественной основой существующих здесь природных экосистем. Они составляют наиболее активный абиотический компонент биосферы и являются здесь главным источником экологических функций, формирующих природную обстановку. Минеральный состав, структурно-текстурные особенности, постседиментационные преобразования пород, слагающих эти отложения, определяют их физико-механические показатели, динамику функционирования природных систем, их экологическую устойчивость к внешнему природному или техногенному воздействию и механизм межсистемных и внутрисистемных связей. Познание этих литологических факторов составляет основную задачу экологической геологии Верхнего Приобья. Если учесть, что 80 % поверхности материков покрыты осадочными породами, то результаты этих исследований имеют не только местное значение.

Как показали проведенные исследования, знание литологоминералогических особенностей исследуемых отложений является ключом к
пониманию механизма формирования слагающих их пород и связанных с
ними экологических свойств.

3.1. Генетические типы покровных четвертичных отложений

Верхнее Приобье является одним из значительных массивов распространения лесса на юге Западной Сибири. В составе покровных четвертичных отложений здесь выделены две основные разновидности осадочных накоплений, в сложении которых участвует материал, принесенный ветром. К одной разновидности относятся эоловые осадки, залегающие на месте своего отложения, а ко второй - наиболее распространенные, но переотложенные осадки, представленные смесью эолового материала с рыхлыми продуктами выветривания или же того же лесса, которые сносятся с окружающих горных сооружений или возвышенных плоских водоразделов. Эти отложения подразделяются на пять генетических типов - эоловый, делювиальный, пролювиальный, аллювиальный и озерный со множеством взаимных переходов. Эоловый генетический тип отложений слагается из гранулометрического ряда - собственно лесса (лессового суглинка), лессовой супеси и эолового песка. Ко второй группе относятся делювиальный, пролювиальный и аллювиальный генетические типы, сложенные лессовидными суглинками, лессовидными супесями и обычными песками.

Типичный лесс значительной мощности на территории Верхнего Приобья распространен преимущественно на плоских водоразделах, возвышенных плато и прилегающих к ним пологих склонах. Значительная часть эоловых накоплений на склонах, наклонных поверхностях, речных террасах размывается, переотлагается и в разных количественных соотношениях смешивается с осадками, встречающимися на путях транспортировки к месту отложения, образуя лессовидные породы.

По распределению выделенных гранулометрических рядов лессовых пород и их пространственной направленности довольно отчетливо выделяются зона ближнего пылепада, расположенной на западной половине Кулундинской равнины и зона дальнего пылепада, занимающей Приобское и часть Обь-Чумышского плато и прилегающие к ним территории.

По совокупности известных ранее и установленных диссертантом признаков можно сделать вывод, что участие эоловых процессов в формировании четвертичных отложений не вызывает сомнения:
1 - чуждый по сравнению с местными размывающимися древними породами и пород обрамляющих горных сооружений минеральный состав лесса, который совпадает с минеральным составом гранитоидов, образующих большое количество обнажений на сопредельной с запада территории с названием Казахстанский мелкосопочник;
2 - закономерное изменение гранулометрического состава покровных четвертичных отложений и содержания в них тяжелых минералов по мере удаления от вероятного источника с запада на восток от гравийнопесчаных и песчаных до алевритовых размеров кластики с четко выраженными зонами ближнего и дальнего пылепада;
З - покровное залегание на изолированных возвышенностях или обширных горизонтальных поверхностях, перекрывающее единым плащом все формы рельефа;
4 - высокая первичная пористость, значительно превышающая максимальную теоретическую пористость, высокая просадочность, обусловленная ветровым способом переноса обломочного материала;
5 - шероховатая, матовая поверхность песчаных обломочных зерен кварца и других минералов, характерных для эолового материала;
б - существование правила подветренного склона: при облекании покровными отложениями положительных форм рельефа отмечается минимальная их мощность на западном склоне и максимальная на подветренной восточной стороне, что свидетельствует о преобладающем направлении ветров с запада на восток;
7 - уменьшение размеров обломочных частиц сопровождается увеличением мощности эоловых накоплений на возвышенных плато, что не согласуется с закономерностями осадконакопления при участии водных потоков и положительной тенденцией новейших тектонических движений проявившихся в длительном поднятии Приобского плато с середины раннеплейстоценового до настоящего времени.

Делювиальные отложения представляют собой разнообразные по составу рыхлые продукты, перемещенные дождевыми, талыми водами и иногда обрушением крутых обрывов, с вершин возвышенностей на их склоны и вблизи прилегающих участков рельефа. На территории Верхнего Приобья грубообломочные осадки наблюдаются в предгорных районах, так как в пределах плоских водораздельных плато делювий формируется преимущественно за счет размыва лессовых толщ, поэтому его часто трудно отличить от размываемых отложений из-за схожести состава.

Пролювиальные отложения на территории Верхнего Приобья представляют собой самые распространенные образования, которые состоят из суглинистых, супесчаных и глинистых лессовидных накоплений, возникших в процессе переноса временными потоками рыхлого материала, в том числе и эолового с прилегающих к бассейну седиментации предгорных склонов и внутренних возвышенностей. Наибольшее их развитие наблюдается на Предалтайской и Предсалаирской равнинах, где пролювиальные шлейфы нередко сливаются на равнинах в сплошные покровы.

Аллювиальные отложения выделяются довольно четко благодаря своей приуроченности только к руслам и долинам речных систем. Образование аллювия связано с переносом постоянными русловыми водными потоками обломочного материала, сопровождающееся выработкой этим водотоком самой эрозионной долины. Процесс накопления аллювиальных отложений достигает своего наибольшего развития и отличается большим разнообразием только в равнинных условиях, где среди них выделяются фации руслового, пойменного и старичного аллювия. Они состоят из тонкозернистых песков, алевритов, супесей и суглинков.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.