Мировой океана и методы его исследования

1 МЕТОДЫ  ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЧНЫХ ДОЛИН

 

1. Полевые методы исследования

 

Полевой этап является основной частью экспедиционных геоморфологических исследований. В это время происходят сбор, начальная обработка и оценка фактического материала. У исследователя  уже в поле вырабатываются некоторые предварительные заключения о геоморфологическом строении территории, происхождении и развитии рельефа, предварительные ответы на прикладные вопросы, поставленные перед экспедицией, которые формулируются в предварительном отчете, а затем проверяются, уточняются и дополняются во время окончательной обработки собранного фактического материала. В этом же этапе осуществляют геоморфологическое  картографирование и таким образом непосредственно в итоге полевых исследований получается один важнейший результат – полевая геоморфологическая карта [1].

Полевой этап подразделяется на три по продолжительности отрезка  времени: 1) рекогносцировочный, 2) рабочий (основной), 3) заключительный.

На первом этапе  работы совершают рекогносцировочные маршруты. В задачи рекогносцировки входит: а) предварительное общее ознакомление с районом исследований и условиями работы в нем, б) уточнение программы работы, предварительной схемы рабочих съемок и расположения горных выработок, в) уточнение легенды геоморфологической карты [1].

Рабочие или  основные маршруты с планомерным  исследованием района начинают после  того, как на основании данных рекогносцировки  сделаны дополнения и уточнения  в плане полевых работ[1].

Заключительные  маршруты проводят в течении короткого срока в конце полевого периода. Они имеют целью подвести итог полевых исследований, посетить вновь некоторые места, на которые не было обращено достаточного внимания, проверить предварительные выводы и составленную геоморфологическую карту[1].

Существует ещё один метод исследования в речных долинах, инженерно-геоморфологический. Он представляет собой часть комплексных исследований природной среды, проводимых с целью проектирования инженерных объектов. Инженерно-геоморфологический метод исследования речных долин отличается от полевых работ. Они охватывают не всю речную долину, а только ту часть, где будет располагаться система гидротехнических сооружений. При этом методе исследуются морфологические и морфометрические особенности долин и их отдельных элементов: крутизна коренных склонов и их высота, уступы речных террас, ширина террас и поймы, степень расчленения террас [2].

Все эти работы дают общий приблизительный прогноз  геоморфологических процессов в  пределах незатопляемых участков речных долин, что необходимо для размещения инженерных объектов [2].

 

2.2 Камеральные методы исследования

 

В течении камерального этапа обрабатывают собранный фактический  материал. На основании всех полученных данных составляют отчет о выполненных  исследованиях в виде развернутой геоморфологической характеристики района, общей геоморфологической карты с приложение других карт, схем, профилей, фотографий, рисунков и прочее [1].

 

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОРОГРАФИЧЕСКИХ РАЙОНОВ СРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

 

1. Окско-Донская равнина

 

Окско-Донская  низменность представляет собой обширную пониженную равнину, расположенную в бассейнах рек Оки и Дона [3].

Для рельефа Окско-Донской низменности характерны обширные пониженные равнины с абсолютными высотами в 150—180 м, которые чередуются с широкими террасированными долинами, вытянутыми почти по меридиональному направлению (Дон, Воронеж, Битюг, Хопер, Медведица, Цна, Пра и другие) [3].

Данная низменность лежит в пределах северо-восточного склона Воронежской антиклизы юго-западного склона Волго-Уральского свода и расположенной между ними Рязано-Саратовской синеклизы [3].

На северо-западном склоне Волго-Уральского свода протягивается  один из крупных валов Русской  платформы — Окско-Цнинский. Он состоит  из ряда куполообразно расположенных  брахиантиклиналей и куполовидных поднятий, разделенных синклинальными прогибами. Структуры имеют асимметричное строение: на западных крыльях углы падения пластов достигают 17°, а на восточных не превышают 1—2°. По оси поднятий на поверхность выходят породы карбона, которые на окружающих вал пространствах скрыты позднейшими отложениями [3].

В северной части  Окско-Донской низменности отложения  девона перекрыты на рассматриваемой  территории отложениями карбона, которые  вскрыты скважинами. Единичные выходы карбона  на поверхность  известны  на Дону. Карбон здесь представлен известняками и глинами, мощность его увеличивается к северу и центру Московской синеклизы [3].

Поверхность карбона  размыта и сильно закарстована. Изогипсы поверхности палеозоя вытянуты  в меридиональном направлении и поднимаются  в сторону Средне-Русской и Приволжской возвышенностей [3].

Окско-Донская  низменность в конце палеозоя была ниже окружающих возвышенных пространств [3].

Поверхность палеозоя была особенно понижена по линии Рязано-Саратовского прогиба, где отметки снижались до минус 40—100 м [3].

Кроме основной ложбины, которая располагалсь на месте Рязано- Саратовской синеклизы, в доюрское время оформилось обширное понижение в пределах Мещеры. Окско-Цнинская гряда и склон Средне-Русской возвышенности были расчленены речными долинами и овражно-балочной сетью [3].

Осадки мезозойского времени  в значительной степени снивелировали  рельеф, созданный в континентальный  период, длившийся здесь с конца  карбона до начала юрского времени [3].

Юрские отложения на территории Окско-Донской низменности встречаются в ее центральной и северной частях. В бассейнах рек Воронежа, Савалы, Битюга, Хопра, Цны и Вороны отложения распространены почти сплошь. Значительная мощность юрских и меловых отложений наблюдается в пределах Рязано-Саратовской синеклизы. Это свидетельствует о том, что и в мезозое синеклиза испытывала погружение [3].

Породы нижнемелового  возраста представлены в нижней части  глинами, которые к верху сменяются песками. На дневной поверхности их можно проследить по Цне, Дону и в долинах многих рек северной части Окско-Донской низменности. м. Верхнемеловые отложения встречаются значительно чаще, чем нижнемеловые. На севере они распространены только в восточной части низменности, на юге же покрывают всю площадь и выходят на поверхность в обрывах всех крупных рек. Верхнемеловые отложения в нижней части представлены песками [3].

На размытой поверхности  палеозойских и мезозойских отложений, занимая широкие пространства в  пределах Окско-Донской низменности, лежит песчано-глинистая толща мощностью от 60 до 100 м. получившая название ергенинской. По распространению ергенинской толщи удалось установить, что она выполняет широчайшие долины, максимальные в истории донского бассейна, созданные в третичное время. Дно долины лежит ниже современного уровня рек на 30 — 40 м, а в низовьях Дона на 100 м [3].

Ергенинские отложения представляют собой крупнозернистые и среднезернистые пески от белого до оранжевого цвета, которые перслаиваются с глинистыми отложениями. Они распространены широкой полосой, местами до 300 км, вдоль Окско-Донской низины, южной части Приволжской возвышенности. Северная граница ергенинской толщи проходит в бассейне Оки. Западная граница проходит по долинам Становой Рясы, Воронежа, далее по водоразделу Дон — Воронеж к Дону, откуда, огибая Калачскую возвышенность, доходит по Хопру до его устья, а затем по Дону до Азовского моря [3].

В доледниковое время на территории Окско-Донской низменности  были созданы долины Воронежа, Битюга, Елани, Савалы, Хопра, Такая, Карагана. Об этом свидетельствуют отметки коренных пород, снижающиеся к названным долинам, а также плащеобразное залегание в них четвертичных отложений. В качестве положительной формы доледникового рельефа низменности выделялся Окско-Цнинский вал, отчетливо был выражен водораздел Дона и Хопра [3].

Окско-Донскую низменность  в это время, как и в конце  палеозоя, окружали Средне-Русская  и Приволжская возвышенности [3].

Весь район Окско-Донской  низменности лежал в области  надвига днепровского ледника, а  потому поверхностными отложениями, покрывающими более древние породы, служат морена, флювиогляциальные супеси, а также продукты их перемыва. [3].

В пределах бассейна Дона следов пребывания лихвинского ледника нигде не обнаружено [3].

Лихвинско-днепровское межледниковье  для Окско-Донской низменности, так же как и для бассейна Волги,  Камы и Днепра, ознаменовалось глубоким врезанием гидрографической сети [3].

На возвышенных  участках, окружающих Окско-Донскую  низменность, подошва морены лежит  на отметках 200—250 м, и пределах же самой  низменности — на 120—125 м и поднимается над современным уровнем рек на 30—35 м. Однако имеются участки, где морена спускается значительно ниже: на Хопре у Новохоперска морена опускается до 15 м над уровнем реки, а на Становой Рясы до 19 м ниже уровня реки [3].

По данным буровых  скважин и естественных выходов  морены, М. Н. Грищенко устанавливает  глубокую долину, которая была создана перед наступанием днепровскою ледника. Она тянулась вдоль Становой Рясы, Воронежа, Дона, далее вдоль северных склонов Калачской возвышенности, используя более древние долины стока. Южнее долина совпадала с современным течением Дона. Основным притоком древнего Дона был Хопер [3].

Наряду с  существованием в то время глубоких долин расчленение водоразделов было совсем незначительным. Отметки подошвы морены на водоразделах колеблются в небольших пределах [3].

Во время  максимального оледенения донской  язык ледника целиком покрывал Окско-Донскую  низменность [3].

Западная граница  ледника выходила за пределы Окско-Донской  низменности. Ледник покрывал восточный склон Средне-Русской возвышенности и взбирался на Калачскую возвышенность [3].

Ледник, который покрывал Окско-Донскую низменность, оставил после себя толщу основной морены [3].

Мощность морены, оставленной ледником, колеблется от 0,5 м до 10 м, но в большинстве случаев не превышает 5— 6 м. Наибольшая ее мощность (до 80—100 м) приурочена к северным и северо-западным склонам Калачской и Доно-Медведицкой возвышенностей, стоявших на пути движения ледника. Здесь сохранились и моренные образования, представленные в виде цепи размытых холмов [3].

Морена в  пределах Окско-Донской низменности  не снивелировала рельефа, который  был создан перед наступанием  днепровского ледника, поэтому флювиогляциальные  потоки таявшего ледника направились  по древним доледниковым речным долинам [3].

С днепровской  стадией днепровского оледенения связано  образование нижней толщи, слагающей третью террасу рек. Основание этой толщи в пределах долины Дона по направлению к югу постепенно снижается [4]. 

В период таяния московского ледника, кроме того, было образовано широкое зандровое поле в пределах Мещерской низины. Ледниковые воды, встретив на своем пути обширное понижение, отложили в нем мощный слой песков [4].

В конце днепровского оледенения и в начале днепровско-валдайского межледниковья в пределах Окско-Донской низменности гидрографическая сеть углубилась до отметок значительно ниже современного уровня рек, создав тем самым уступ третьей террасы. К этому же времени надо отнести прорыв Доном Калачской возвышенности до устья Хопра [4] .

Вторая надпойменная терраса, развитая почти по всем крупным речным долинам Окско-Донской низменности, в долине Дона имеет высоту от 15 до 25 м и ширину от нескольких десятков метров до 10 км в низовьях Дона. Она  сложена аллювием, который сверху прикрыт делювиальными суглинками [4].

В эпоху последнего, валдайского, оледенения район Окско-Донской низменности лежал далеко за краем ледника, и талые ледниковые воды непосредственно в формировании речных долин не участвовали. Однако изменение климата и тектонические движения оказали влияние на формирование долин. В этот период была создана первая надпойменная терраса. Она поднимается над урезом реки на 10—12 м, а иногда снижается до 6 м и сливается с поймой [4].

Историей формирования рельефа Окско-Донской низменности является история развития долинной сети, которая издавна начала использовать территорию, тектонически пониженную по отношению к окружающим ее пространствам Средне-Русской и Приволжской возвышенностях и имеющую тенденцию к относительному прогибанию [4].

В континентальные  периоды истории Окско-Донской  низменности она служила одним из главных путей стока вод Русской равнины. В результате на ее территории создалась огромная долина размыва. В ледниковую эпоху, на ней скапливались ледниковые воды, создавая широкие долинные зандры. В послеледниковое время долинные зандры были использованы и прорезаны реками Окой, Становой Рясой, Воронежем, Хопром, Цной, Савалой и Доном [4].

Песчаные пространства, весьма распространенные в пределах Окско-Донской низменности, характеризуются  эоловыми формами рельефа. Они хорошо развиты на донских террасах . В большинстве случаев пески скреплены почвенно-растительным покровом, местами же обнажены и подвергаются развеванию. Последнее стоит в тесной связи с вырубкой лесов и неумеренной пастьбой скота [4].