Динамика и эволюция рельефа и рельефообразующие процессы Земли (ГЗ)НИР

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
4 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Динамика и эволюция рельефа и рельефообразующие процессы Земли (ГЗ)
Результаты этапа: Поведена детализация оценок геоморфологической безопасности для некоторых горных долин северной и восточной части Хибинского горного массива. Установлено, что наиболее подвержены воздействию опасных процессов перевальные участки внутригорных долин, в то время как предгорные равнины характеризуются существенно более спокойными геоморфологическими обстановками. На 5 модельных участках, иллюстрирующих геоморфологическое и типологическое разнообразие уникальных форм и комплексов рельефа России, применена методика оценки рекреационно-геоморфологического потенциала геоморфологических памятников, что позволило установить: преобладание познавательного типа структуры РГП, полифункциональность или универсальность структуры РГП для ареальных и линейных геоморфологических памятников и пр. По результатам исследований в долине Днепра установлено влияние гляциоизостатических перекосов земной коры и ледникового подпруживания на эрозионно-аккумулятивные циклы в развитии долины. Перекос долины, сопровождавшийся ростом ее уклона, привел к глубокому врезанию перед LGM. Подпруживание в 15 км ниже по течению от г. Смоленска вызвало аккумуляцию в долине величиной до 10 м в период LGM. Разрушение ледниковой плотины привело к врезанию реки в позднеледниковье примерно до уровня современного русла. В долине Сейма выявлены следующие эрозионно-аккумулятивные события: (1) Аккумуляция в раннем – начале среднего валдая (80-50 тыс.л.н.); (2) Врезание во второй половине среднего валдая (40-30 тыс.л.н.), приведшее к обособлению 12-16-м террас и их последующему расчленению линейной эрозией; (3) Аккумуляция в долине во время LGM, активизация эоловых и склоновых процессов, заполнение малых эрозионных форм; (4) Рост высоты паводков, сопровождавшийся врезанием в позднеледниковье. Для речных бассейнов центра Русской равнины показано, что начиная с 1990-х годов наблюдается отчётливая тенденция снижения поступления наносов и сопутствующих им загрязняющих веществ со склонов в флювиальную сеть, обусловленная сокращением поверхностного стока в период весеннего снеготаяния и некоторым снижением, наиболее заметным в лесной зоне, площадей пахотных земель. Проведен геодинамический анализ строения рельефа Восточного хребта Скотия, выявлены закономерности строения рельефа и морфоструктурной сегментации. Установлена связь рельефа с кинематическими и геодинамическими особенностями спрединга. С помощью численного моделирования показана возможность формирования на Восточном хребте Скотия осевых магматических очагов. Установлено, что при промежуточных скоростях спрединга осевая мантийная камера находится в очень неустойчивом состоянии. Уменьшение мантийной температуры на 30-50°С может привести к ее исчезновению и изменению осевого рельефа от осевого поднятия к рифтовой долине. Сравнение морских российских берегов с берегами Польши показало, что история их развития на фоне поднятия уровня Балтики в литориновое время имеет много общего, но есть и существенные различия, в частности, наличие большого количества песчаного материала на склоне у берегов Польши. Отсутствие дефицита наносов способствует формированию широких пляжей с большими авандюнами в их тыловой части. Установлено, что Куршская и Вислинская косы являются сложными формами, заключающими в себе разные по генезису фрагменты: моренные острова, участки прибрежных водноледниковых равнин, останцы древних дельтовых равнин. В Кандалакшском заливе Белого моря установлено, что с позднего голоцена до настоящего времени ведущая роль в замыкании порогов и отчленении акватории залива принадлежала постгляциальному поднятию территории, скорость которого колебалась в пределах 5–8 мм/год. Роль процессов прибрежной аккумуляции возрастала на валунных мысах, созданных в ходе ледового перемещения крупных обломков. Установлены основные этапы формирования рельефа побережья Восточной Чукотки и его заселения человеком. Проведена типизация берегов Онежского п-ова Белого моря. Установлены основные черты поперечной гранулометрической дифференциации на пляжах и приливных осушках береговых систем Белого моря. По результатам исследований на арктических и субарктических побережьях установлено, что в последние годы заметно уменьшается ледовитость северной части Баренцева моря, что приводит к существенному сокращению количества льда в проливах Земли Франца-Иосифа. Сокращение ледового периода привело к усилению термоабразии в архипелаге (до 1,1 м/год). Выполнена морфогенетическая и морфодинамическая классификация берегов Пенжинской губы, проведено геоморфологическое районирование долины среднего и нижнего течения р. Пенжины. По результатам работ на арх. Новосибирские острова уточнены представления о возрасте форм криогенного микрорельефа и продолжительности стадий их развития с привлечением данных радиоуглеродного датирования. Выполнены геоморфологические наблюдения на Лёссовом плато на юго-востоке провинции Ганьсу, в ходе которых установлен аномальный размах процессов глинистого карста в лёссах. Морфологический эффект сходных процессов в озёрных глинах юрской системы зафиксирован и у северо-восточного подножия горной системы Наньшань в СЗ Ганьсу. Начаты работы по выявлению возможной эпизодической связи озёрного бассейна Палеокукунора с системой р. Хуанхэ. В Прикаспии выявлена береговая линия раннехвалынского возраста, но только на высоте около 30-35 м, установлено, что на высоте около 50 м абс. береговой линии вдоль Ергеней нет. Показано, что генерированию биогаза в Азовском море способствуют мелководье и особенности конфигурации впадины моря, чрезвычайно высокая биопродуктивность, широкое развитие илистых отложений. Наиболее благоприятные условия существуют в заливах северного побережья, в частности, Белосарайском. Установлено, что в результате испарения воды в лагуне Сиваш воды Азовского моря устремляются в пролив, при выходе из которого формируется дельта пролива, имеющая в ширину около 10 км, от пролива до фронтального края – 8 км, с довольно разнообразным внутренним строением. Разработано более строгое современное определение предмета исследований геоморфологии, предложен новый вариант раскрытия содержания и сущности геоморфологических исследований. Для культурных ландшафтов установлена связь планировки со структурой флювиального рельефа, проведен анализ планово-высотных характерстик городов и их связь с генетическим типом рельефа. Начата разработка концепции геоморфологической безопасности (ГБ) и методики количественного подсчета показателя ГБ посредством суммирования нормированных балльных оценок с применением дополнительных поправочных коэффициентов на масштаб исследования, а также повышающих или понижающих коэффициентов по каждому свойству рельефа и обстановки с учетом конкретного вида природопользования. Установлено, что формирование нижних рыхлых горизонтов разреза «Андомская гора» относится ко второй половине – концу эоплейстоцена и происходило в условиях повсеместного распространения в регионе богатых по флоре южнотаёжных лесных формаций бореального типа с заметным участием представителей экзотических для района исследования растений. Вышележащие горизонты накапливались в первой половине раннего неоплейстоцена. Для побережья Анадырского залива выявлено наиболее глубокое похолодание климата на границе позднего неоплейстоцена и голоцена. Палеоландшафты этого времени представляли собой арктические тундры с участием осоково-ивнячковых и криоксерофитных группировок из плаунка сибирского. Выявлено, что низкая речная терраса р. Ахтуба была сформирована в условиях сухих степей и полупустынных ландшафтов, схожих с современными. Проведена оценка состояния береговых систем Крыма и их морфодинамическая типизация. Выявлены участки масштабных динамических изменений береговой зоны западной Камчатки. Проведено ранжирование береговой зоны Приморья по уязвимости и масштабам возможного воздействия цунами на береговую зону районов разнородных по своему геоморфологическому строению и волновой экспозиции. По данным очередных (17-й год) полустационарных наблюдений за динамикой биогенного рельефа на территории Сатинского полигона (Калужская область), выявлено, что в 2014 году практически все показатели превышают фоновые значения, характерные для данных участков, в 2-3 раза, что обусловлено усилением роющей деятельности подземных животных для обеспечения лучшей аэрации в условиях весьма жаркого и сухого лета.
5 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Динамика и эволюция рельефа и рельефообразующие процессы Земли (ГЗ)
Результаты этапа: Выполнен анализ истории развития речных долин Центральной и Восточной Европы в последние 60 тыс. лет и выявлена ее связь с климатическими изменениями. Установлено, что эволюция флювиальных систем Центральной и Восточной Европы следует основным фазам климатических изменений, отраженным в изотопно-кислородных кривых Гренландских ледяных кернов. Гренландские изотопные кривые показывают значительно больше вариаций, чем флювиальная история, особенно в эпоху МИС 3. В Центральной – Восточной Европе выявляются также некоторые несоответствия общеполушарным климатическим трендам, которые можно связывать с рядом факторов, в числе которых удаленность региона от Атлантики и нарастание континентальности в восточном направлении. Временами отдельные его части входили в зону многолетней мерзлоты, но оставались покрытыми лесной растительностью благодаря сохранению высоких летних температур. Эти факторы в совокупности определяли специфические черты гидрологического режима и поступления наносов в реки, которые выражались в чередовании трендов к эрозии и аккумуляции и в переходе от меандрирования к разветвлению и обратно. В голоцене установлен общий рост паводковой активности после 5000 л.н. (кал.), совпадающий с ослаблением зональной атмосферной циркуляции во второй половине голоцена и с ростом зимней инсоляции в умеренных широтах Северного полушария. Эпохи высокой паводковой активности длительностью в несколько столетий, включая четкий сигнал роста паводковой активности в последние 1000 лет, корреспондируются с периодами минимальной солнечной радиации. Полученная долговременная реконструкция паводковых эпизодов показывает сложные, но географически закономерные гидроклиматические отношения и дает новую основу для прогнозирования будущих гидрологических изменений. Проведена ревизия ключевых опорных разрезов Московского региона, которая подтвердила самостоятельность днепровского и московского оледенений и масштабность калининского. Внесены соответствующие аргументированные предложения по корректировке региональной стратиграфической схемы. Выявлены участки переуглублений долины Волги, описано геологическое строение ее террас. В рамках комплексного исследования покровных субаэральных образований перигляциальной области Западной Сибири для выявления генезиса грунтовых жил с использованием метода морфоскопии песчаных кварцевых зерен установлено, что что при формировании материала грунтовых жил участвовало несколько источников поступления вещества, как ближнего, так и дальнего сноса. Реконструирован механизм накопления осадков и условия литогенеза. Создана базовая терминология по субрельефу (рельефу подземных полостей) и классификация генетических типов субрельефа. Продолжена разработка концепции комплексной оценки геоморфологической безопасности территорий. Разработаны базовая терминология в сфере оценки геоморфологической безопасности, принципы, методологические подходы к оценке геоморфологической безопасности территорий для разных типов природопользования. Апробация этих подходов реализована в разных масштабах для территорий Российской Федерации, акватории и побережья Каспия, территории Южного Подмосковья. Обоснована перспективность использования комплексной оценки для стратегического планирования природопользования и повышения его эколого-экономической эффективности. Установлено, что современная структура и геодинамика бассейна Белого моря, в общих чертах, определяются унаследованным развитием Кандалакшского грабена в голоцене на фоне активного воздымания западной части региона при относительном погружении его восточной части, что продолжается и в настоящее время со скоростью до +4 мм/год и -1 до -2 мм/год, соответственно. По берегам Белого моря, в особенности, в пределах Кольско-Карельского побережья выделяются активные тектонические разломы, формирующие систему продольных и поперечных нарушений, считающихся активизированными. Анализ инструментальных наблюдений показал повышенную сейсмическую активность западной части бассейна, хотя выдающихся по силе событий за последние 60 лет здесь не возникало. Значительные концентрации сейсмодеформаций по берегам и в акватории дают основание принимать возникновение сильных землетрясений в западной части бассейна в голоцене, в том числе и позднем. Рассматривая имеющиеся данные по землетрясениям инструментального, исторического периодов, а также по палеоземлетрясениям, с достаточной достоверностью можно заключить, что в долговременном аспекте сейсмический потенциал его западной и, вероятно, центральной части значительно превышает тот, что отражен в официально действующих документах. На составленной новой цифровой модели рельефа дна обнаруживается разветвленная система грабенообразных форм, развитая практически на площади всей акватории Белого моря. Наиболее значительные градиенты рельефа закономерно приурочены к бортам Кандалакшского залива, именно эти районы отличаются как увеличенными скоростями современных и голоценовых движений, так и сейсмичностью. По комплексу обнаруженных признаков, как на берегах Белого моря, так и в его акватории, определяется повышенная тектоническая активность в виде региональных, вековых и дифференцированных линейных смещений. Устанавливается возникновение редких сильных 8-9 баллов землетрясений с сопровождающимися оползнями, обвалами и цунами. Это означает, что область Беломорья обладает высоким сейсмическим потенциалом при редкой повторяемости крупных событий. Установлено, что в пределах моря Скотия четко выделяются три разнородные провинции: западная, центральная и восточная. В их формировании важную роль сыграли процессы рифтогенеза и спрединга. Показано, что рельеф дна и строение коры различаются в каждой провинции, что связано с различным их генезисом и историей развития. Для западной провинции характерна океаническая кора, сформированная на спрединговом Западном хребте Скотия, который активно функционировал в период с 25-30 до 5 млн. лет назад. Активный спрединг прекратился в результате «столкновения» продвигающейся рифтовой трещины со структурным барьером мощной континентальной литосферы Фолклендского плато. Центральная провинция представляет собой серию блоков сложенных, по всей видимости, континентальной корой и погруженных на разные глубины в зависимости от степени растяжения коры в процессе рифтогенеза. Эти блоки разделены локальными участками с океанической корой образованной в процессе локального разрыва сплошности континентальной коры и диффузного спрединга. Такие участи характеризуются значительными (более 3.5 км) глубинами дна. Восточная провинция сложена молодой океанической корой, сформированной на задуговом спрединговом Восточном хребте Скотия за последние 15-20 млн. лет. В процессе формирования структурного плана дна акватории моря Скотия процессы рифтогенеза видимо мигрировали в восточном направлении. Это может быть обусловлено продвижением астеносферного потока на восток в «канале», ограниченном блоками утоненной континентальной литосферы Северного и Южного хребтов моря Скотия. В центральной части Русской равнины в бассейнах рек верховий Волги и Оки, Сухоны и Ветлуги, Кама и Вятка от Прионежья на западе до Приуралья на востоке россыпи и попутные месторождения россыпного золота связаны с фрагментами древних долин позднеплиоцен - плейстоценового возраста. Выделен позднеплиоцен – эоплейстоценовый этап формирования промежуточных коллекторов россыпей и неоплейстоценовый этап их переработки и образования россыпей и попутных месторождений россыпного золота. В рамках работ по исследованию закономерностей, механизмов и интенсивности биогенного рельефообразования на суше проведены очередные полустационарные наблюдения на Сатинском полигоне (проводятся ежегодно на 3-к ключевых участках с 1997 г.). Выявлено, что количественные показатели плотности форм биогенного рельефа и массы переработанного биогенными процессами материала на 3 ключевых участках ведут себя довольно схоже – они либо точно попадают в диапазон фоновых значений, либо имеют очень небольшие отклонения от «фона». Проведена систематизация и анализ собранных данных по мониторингу биогенного рельефа за последние 17 лет. Выявлена довольно высокая сходимость (и, видимо, зависимость – через количественные популяционные колебания землероев) с квази-11-летними циклами солнечной активности. Вместе с тем, установлено, что не все моменты значительной активизации биогенного морфолитогенеза напрямую зависят от этих солнечных циклов. Одной из причин «внециклической» активизации может быть повышенная влажность (повышенные годовые суммы осадков и связанное с ними увлажнение грунтов), которая – сама по себе – тоже не всегда повторяет пики солнечных циклов. Сделан прогноз падения интенсивности биогенного рельефообразования в регионе к 2020 гг. На данный момент наблюдения 2015 г. прогноз подтверждают. В результате изучения материалов полевых исследований в Нижневолжском регионе и анализа керна каспийских скважин получены результаты, дополняющие научные представления о развитии Каспия в плейстоцене: доказано существование гирканской трансгрессии в позднем плейстоцене, определен возраст гирканских трансгрессивных, ательских регрессивных осадков и начальной стадии развития хвалынской трансгрессии; уточнена корреляционная схема палеогеографических событий Каспия и Понта; получены новые данные о влиянии глобальных изменений климата на эволюцию природной среды Каспия. Выполнен анализ влияния антропогенного фактора на биоразнообразие Каспийского моря, дана оценка антропогенной трансформации его малакофауны. Установлено, что новокаспийская трансгрессия являлась самостоятельной трансгрессией Каспия, характерной для межледниковых эпох. Ее начало имело место около 10 т.л.н. 2. Определена амплитуда колебания уровня моря в климатических условиях субатлантики (от -30 до -25 м БС). Выдан прогноз, что пределах этой амплитуды уровень Каспийского моря будет колебаться и впредь (по крайней мере в ближайшие 50-100 лет). Проведена морфологическая характеристика различных типов российских берегов Каспийского моря с указанием их протяженности. Составлен прогноз развития различных типов берегов в условиях современного снижения уровня Каспийского моря и в случае его повышения до -26-25 м БС. Проведено обследование геолого-геоморфологического строения побережья Финского залива, выявившее высокую активность современных морфо- и литодинамических процессов. Проведено исследование прибрежных отложений Финского залива на предмет радиологического риска. Проведена типизация берегов Крымского полуострова и составлена Карта типов берегов Крыма в масштабе 1:500 000. Получены новые данные о масштабах и характере последнего оледенения Станового нагорья. Выявлено, что конечно-моренные образования в Чарской впадине, долине Витима были образованы в эпоху LGM (10,5-20,7 т.л.н.); были также выявлены ареалы основных опасных геоморфологических процессов, действующих в Чарской и Муйской впадинах и в их горном обрамлении; составлено описание основных геоморфологических памятников восточного фланга Станового нагорья; получены новые данные о механизмах выветривания гранитов Забайкалья (установлено, что основным процессом при сапролитизации гранитов массива Адун-Челон является криогенное дробление кварца). На северо-восточном побережье Анадырского залива на основании обобщения палинологических данных исследуемых осадков выполнена стратификация рыхлых отложений конца неоплейстоцена - голоцена и реконструированы условия жизнедеятельности древних поселений, активизация которых совпадает с незначительным потеплением в середине голоцена. Для субмеридианального профиля на Дальнем Востоке России на основании сравнительного анализа фитоклиматических условий и времени существования холодных и ледниковых эпох неоплейстоцена сделаны выводы о несовпадении объёма, времени существования и понятий холодных полуритмов и ледниковых эпох. По новым данным палинологического анализа тяжёлых суглинков ледникового генезиса в южном Прионежье сделано предположение о холодолюбивом облике неоплейстоценовых ландшафтов времени накопления суглинков. Установлены связи между литологическими характеристиками современного руслового аллювия с особенностями разнопорядковых бассейнов речных систем. Описаны природные геоморфологические памятники в речных долинах, и показана роль рельефа в планировке городов. Продолжены работы по исследованию геоморфологического и геологического строения, современных геоморфологических процессов в различных районах Российской криолитозоны. Выявлены особенности строения и распространения подземных залежей льдов и соответствия им современных форм и комплексов рельефа в пределах Бованенковского НГКМ (п-ов Ямал), проведены работы по определению комплексных ландшафтных индикаторов современного состояния подверженных антропогенной нагрузке участков криолитозоны. Выявлены закономерности проявления геологических и структурных неоднородностей осадочных формаций в рельефе и их влияние на пространственное распределение современных экзогенных геоморфологических процессов и криогенного микрорельефа на восточном макросклоне центрального сегмента Верхоянского хребта (Центральная Якутия). На ключевом участке северного побережья Калининградского полуострова выявлена сезонная динамика рельефа пляжей, произведены наблюдения за интенсивностью денудационных процессов на абразионных уступах, продолжен мониторинг состояния береговой зоны. В рамках 64-го рейса НИС "Академик Мстислав Келдыш" выполнены работы по изучению геоморфологии участка морского дна в северной части Калининградского сектора суверенной экономической зоны РФ в Балтийском море. Выполнены работы по изучению современного состояния берегов г. Севастополь и отдельных участков южного берега Крымского полуострова, составлены крупномасштабные карты опасных геоморфологических процессов и типов берегов. Выполнено обследование и детальное геолого-геоморфологическое описание двух грязевых ареалов на Керченском полуострове (Багеровское поле и вулкан Джаутепе). Установлено, что у обоих проливов о. Сенгейский (Баренцево море) в настоящее время формируются дельты, причем восточная дельта имеет более сложную морфологию. Выделена также отмершая дельта в западной части острова. Поверхность дельт имеет различный характер в зависимости от расстояния до береговой линии. Рассмотрены особенности осадочного заполнения переуглубленных долин северного побережья Черного и восточного побережья Азовского морей. Установлено, что послеледниковая трансгрессия, в ходе которой заполнялись долины, имела неравномерный возвратно-поступательный характер. В частности, установлено, что фанагорийская регрессия на побережьях Средиземного моря не проявилась, а проявилась на берегах Азовского моря. Установлено, что глобальный рельеф в ряде случаев в истории Земли оказывал решающее воздействие на абиотические и биотические компоненты географической оболочки. Выявлена связь между глобальным морфотектоническим планом и развитием человеческой цивилизации. В рамках изучения взаимодействия тектонических и морфолитодинамических процессов на морских берегах на Зимнем и Терском берегах Белого моря проведены комплексные исследования строения современной береговой зоны и голоценовых террас с целью реконструкции истории развития берегов региона в голоцене, выявления зависимости морфолитодинамических обстановок береговой зоны от геолого-геоморфологического строения, направленности и темпов постгляциальных вертикальных движенийУстановлены основные этапы формирования рельефа побережья Восточной Чукотки и его заселения человеком в зависимости от морфоструктурных условий и локализации ареалов опасных эндогенных и экзогенных процессов. Проведен мониторинг (2013-15 гг.) строения пляжей и приливных осушек ключевых участков Онежского (Лямицкого) и Зимнего берегов Белого моря. Выявлены закономерности морфо- и литодинамики берегов разных типов в зависимости от структурных и гидродинамических условий. По данным анализа дистанционных и картографических материалов изучено строение береговой зоны о. Южная Георгия (Атлантический океан). Выявлены закономерности динамики берега в зависимости от структурных и гидродинамических условий. Составлена серия геоморфологических карт и карт современных процессов ключевых участков разных районов Севера: Земли Франца-Иосифа, побережий Карского, Лаптевых и Восточно-Сибирского моря (масштаб 1:100 000). В ходе работ по реконструкции истории развития рельефа Российской Арктики на Кольском полуострове (Терский берег Белого моря на участке от устья Варзуги до с. Чаваньга) в летний и зимний периоды получены новые данные о строении рельефа и рыхлых отложений, а в Тиманском кряже (район г. Ухты, п. Водного) – об особенностях динамики водотоков в период ледостава. Подтверждено сохранение островов многолетней мерзлоты на морской террасе высотой 20-22 м в районе с. Чаваньга, впервые обнаруженной в начале 1930-х гг. М.А. Лавровой. Выявлены основные особенности развития речных долин в южной части Кольского полуострова, где даже на аккумулятивные побережьях их морфология определяется рельефом скального фундамента. По результатам геоархеологических работ в Денисовой пещере (северо-западная часть Горного Алтая) уточнено стратиграфическое строение разреза, выявлены изменения в вещественном составе и особенностях залегания выделенных ранее стратиграфических подразделений голоцена и плейстоцена, составлено их литологическое описание для цели дальнейших исследований с привлечением комплекса инструментальных и аналитических методов. Установлен факт изменения характера проявления постседиментационных деформаций осадка в разрезе, свидетельствующий, предположительно, об изменении региональных климатических условий. Разработана окончательная схема стратиграфического строения разреза археологической стоянки Биоче (Черногория) и истории его седиментогенеза. Литологические характеристики слоев позволили установить, что процесс заполнения навеса культурными отложениями проходил в менявшихся природных условиях.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".