Морфометрическая характеристика озёр Воротынского Заволжья Нижегородской области как один из факторов установления их генезиса

Информация об авторе
Нижний Новгород
Дата регистрации: 21.03.2010 18:38:55
Предыдущий визит: 16.02.2016 23:52:06

Автор: 
Регион:Нижегородская область
Жанр:статья
Научная статья, из которой можно узнать новые данные о глубинах некоторых озер Заволжья, о происхождении этих озер, в частности, Светлояра. Приведены рельефы дна четырех озер. Автор работы - Асташин А.Е.

Асташин, А.Е. Морфометрическая характеристика озёр Воротынского Заволжья Нижегородской области как один из факторов установления их генезиса / А.Е. Асташин, А.А. Мазурин, Е.В. Рыжов, М.М. Бадьин // Инновационные процессы в современной географии: научные и образовательные аспекты: Материалы международной научно-практической конференции, Н. Новгород, 25-27 октября 2012 года. – Н.Новгород: ООО Типография «Поволжье», 2012. – С. 117-125.

 

МОРФОМЕТРИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОЗЁР ВОРОТЫНСКОГО ЗАВОЛЖЬЯ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ КАК ОДИН ИЗ ФАКТОРОВ УСТАНОВЛЕНИЯ ИХ ГЕНЕЗИСА

 

Территория Нижегородской области отличается относительно слабой лимнологической изученностью. Первые научные изыскания, посвящённые озёрам Воротынского Заволжья, были проведены В.В. Докучаевым в 1886 г. В дальнейшем изучением генезиса, морфологии и органического мира озёр данной территории занимались нижегородские учёные Б.И. Фридман, Ф.М. Баканина, А.Д. Смирнова, Е.В. Лукина, Н.Г. Баянов и другие исследователи. Однако выводы о генезисе и свойствах озёр основывались на неполных исходных данных – результатах анализа данных о геологическом строении территории и визуального изучения озера и его окрестностей – и зачастую носили умозрительный характер.

Для установления генезиса озёрных котловин важнейшим условием является знание их морфометрических характеристик. Для озёр Нижегородской области до недавнего времени не было не только батиметрических карт, но, зачастую, даже достоверных данных о максимальных и средних глубинах, без которых крайне сложно выдвигать предположения о происхождении озёр.

В данной работе рассматривается вопрос о происхождении озёр левобережной части Воротынского района, расположенной на востоке Нижегородской области в пределах Великой Волжской аккумулятивной аллювиальной низменной равнины. Территория Воротынского Левобережья имеет площадь 101 км2, здесь расположено 16 озёр общей площадью более 6,7 км2, таким образом заозёренность территории составляет около 6,5%.

Выдвижению гипотезы относительно генезиса озера предшествует анализ ряда факторов:

1)      анализ геологического строения и истории развития вмещающего ландшафта;

2)      анализ морфометрических характеристик озера;

3)      анализ донных отложений с целью их датировки и определения ландшафтных условий на различных этапах развития озера.

Литогенная основа Воротынского Левобережья представлена дочетвертичными отложениями перми (пески, глины, мергели, известняки, доломиты, гипсы), перекрытыми мощной (40-50 м) толщей отложений плейстоцена (пески, алевриты, глины, гравий ледникового, водно-ледникового, эолового происхождения) и голоцена (пески, глины,  торф).

Территория Воротынского Левобережья лежит в пределах Великой Волжской аккумулятивной аллювиальной низменной равнины. Максимальная высота в пределах Воротынского Заволжья отмечена на севере района (между озёрами Большое Плотово и Малое Плотово) и составляет 116 м. Минимальная отметка – уровень воды в Чебоксарском водохранилище: 63 м. Таким образом, перепад высот в пределах рассматриваемой территории составляет 53 м.

Характерной особенностью рельефа Воротынского Заволжья является его положение на надпойменных террасах р. Волга (рис. 1).

 

 

Рис. 1. Гипсометрический профиль Воротынского Левобережья с севера на юг. Цифрами обозначены надпойменные террасы р. Волга

 

С севера на юг последовательно сменяются четвёртая, третья, останец четвёртой, вторая и первая надпойменные террасы. Четвёртая надпойменная терраса была сформирована в эпоху днепровского оледенения, третья – во время одинцовско-московского, вторая – микулинско-калининского, первая – ленинградско-осташковского оледенений.

Поверхность высоких надпойменных террас (третьей и четвёртой) представляет долинные зандры, обладающие типичным, обработанным ветром, мелковсхолмлённым бугристо-гривистым рельефом перигляциально-аллювиальных равнин с шеренгами дюн, котловинами выдувания, майтугами (Фридман, 1999, с. 66, 231), озёрами и эпилимнами. На юге Воротынского Заволжья вдоль Волги расположены низкие надпойменные террасы (первая и вторая), а также гряды островов, образовавшихся в результате затопления поймы водами Чебоксарского водохранилища. Низкие террасы перекрыты супесями и суглинками.

Исходя из анализа морфолитогенной основы Воротынского Заволжья, можно утверждать, что озёра на данной территории возникли не ранее, чем в среднем плейстоцене. Более точно судить о генезисе озёр можно, лишь располагая данными о морфометрии озёрных котловин и прилегающей территории, а также результатами радиоизотопного и палинологического анализа.

Авторами данной работы и студентами естественно-географического факультета Нижегородского государственного педагогического университета им. Козьмы Минина в рамках работы Нижегородского регионального отделения ВОО «Русское географическое общество» в течение 2010-12 гг. были проведены работы по обследованию озёрных котловин на территории Воротынского Заволжья (табл. 1) и оз. Светлояр на территории Воскресенского района Нижегородской области, прилегающего к Воротынскому Заволжью с севера. По результатам полевых исследований были составлены батиметрические карты всех обследованных озёр и рассчитаны их основные характеристики: средние и максимальные глубины, площадь поверхности, объём воды. Данные, приведённые в нашей работе, основаны на результате математической и графической обработки, выполненной с применением ГИС Surfer и Quantum GIS.

Таблица 1

Изучение озёр Нижегородской области отделом экспедиционных исследований Нижегородского регионального отделения Русского географического общества

пп

Озеро

Дата выполнения замеров

Способ выполнения замеров

Исполнители выполнения замеров

Число промеров глубин

Максимальная глубина, м

Высота озера над уровнем моря, м

1

Линёво

31.12.2010

Лот

А.Е. Асташин, М.М. Бадьин, А.А. Мазурин, А.А. Ниманихин

61

4,5

108

2

Кузьмияр

04.02.2011

Лот

А.Е. Асташин, А.А. Мазурин

86

31,7

104

3

Невское

05.02.2011

Лот

А.Е. Асташин, А.А. Мазурин

19

1,6

66

4

Красное

26.03.2011

Лот

А.Е. Асташин, М.М. Бадьин, Е.В. Рыжов, Д.А. Биткин

38

29,7

100

5

Малое Плотово

27.03.2011

Лот

А.Е. Асташин, М.М. Бадьин, Е.В. Рыжов, Д.А. Биткин

72

17,7

111

6

Рябиновское

28.03.2011

Лот

А.Е. Асташин, М.М. Бадьин, Е.В. Рыжов, Д.А. Биткин

33

27,7

103

7

Большое Плотово

01-02.01.2012

Лот

А.Е. Асташин, А.А. Мазурин,

А. Самойлов

176

13,7

110

8

Безрыбное

03-04.01.2012

Лот

А.Е. Асташин, А.А. Мазурин,

А. Самойлов, В. Лакшина

66

14,0

98

9

Большое Полюшкино

05.02.2011;

8-9.03.2012

Лот

А.Е. Асташин, А.А. Мазурин, Д. Голубев, М. Рыжова

78

2,9

95

10

Светлояр

18.02.2012

Лот

А.Е. Асташин, М.М. Бадьин, А. Кузякин, Д.А. Галишевский

95

29

107

11

Большой Культей

23-24.02.2012

Лот

А.Е. Асташин, А.А. Мазурин,

Е.В. Рыжов, А. Самойлов

113

18,4

102

12

Малый Культей

24.02.2012

Лот

А.Е. Асташин, А.А. Мазурин,

Е.В. Рыжов, А. Самойлов

34

1,7

97

13

Глубокое (расположено к югу от оз. Малый Культей)

24.02.2012

Лот

А.Е. Асташин, А.А. Мазурин,

Е.В. Рыжов, А. Самойлов

27

7,6

102

14

Рыжан

25-26.02.2012

Лот

А.Е. Асташин, А.А. Мазурин,

Е.В. Рыжов, А. Самойлов

92

3,5

91

15

Малое Полюшкино

9.03.2012

Лот

А.Е. Асташин, А.А. Мазурин, Д. Голубев, М. Рыжова

8

Воды не обнаружено, озеро промёрзло до дна

94

16

Малые Язы

9.03.2012

Лот

А.Е. Асташин, А.А. Мазурин, Д. Голубев, М. Рыжова

3

Воды не обнаружено, озеро промёрзло до дна

96

17

Шумское

17.03.2012

Лот

А.Е. Асташин, А. Кузякин, Д.А. Галишевский

30

35,2

93

 

По результатам выполненных работ озёра обследованной территории можно объединить в несколько групп и, исходя из морфометрических особенностей, выдвинуть предположения о механизме и приблизительном времени возникновения озёр. В данной работе мы рассмотрим озёра, имеющие, по нашим представлениям, термокарстовое происхождение.

Озёра данной группы расположены в пределах III и IV надпойменных террас долины р. Волга, имеют самые большие глубины (20-30 и более метров), незначительные размеры (300-600 м в поперечнике), как правило, округлую или овальную форму, воронкообразный профиль котловины и реликтовый вал по периферии озера. К числу таких озёр относятся Шумское, Безрыбное, Рябиновское, Красное, Кузьмияр (рис. 2-5); близкие характеристики имеют озёра Малое и Большое Плотово, Большой Культей, Глубокое. Мы считаем, что озёра этой группы имеют термокарстовое происхождение, образовавшись в раннем голоцене или на рубеже голоцена и плейстоцена в результате вытаивания бугров пучения, сформировавшихся во время оледенений позднего плейстоцена. Территория Нижегородской области в позднем плейстоцене не покрывалась льдом, но, находясь в перигляциальной зоне ледника, испытывала мощное климатическое воздействие. На территории Нижегородской области, несомненно, широкое развитие получили мерзлотные процессы, в том числе бугры пучения.

 

 

 

   

Рис. 2. Рельеф дна оз. Безрыбное

 

Рис. 3. Рельеф дна оз. Кузьмияр

 

Рис. 4. Рельеф дна оз. Рябиновское

Рис. 5. Рельеф дна оз. Красное

 

 

На мысль о термокарстовом происхождении перечисленных выше озёр наводят их морфометрические характеристики. Практически все эти озёра имеют округлую или овальную форму, обусловленную, по-видимому, сферической формой ледяного ядра. Во время голоценового потепления лёд гидролакколита растаял, бугор пучения осел, на его месте образовалось озеро, унаследовавшее от сферического гидролакколита округлую форму.

Воронкообразный профиль дна озёр, их диаметр и глубина (20-30 м) также очень хорошо вписывается в рамки данной гипотезы. Современные бугры пучения, существующие в зоне тундр и лесотундр достигают в высоту от 30-40 м до 70 м и имеют диаметр до 300-400 м (Геоморфологический…, 2002, С. 33; 64). Таким образом, в результате вытаивания ледяного ядра бугра пучения и частичного расширения образовавшейся котловины за счёт разрушения берегов и сноса обломочного материала в озеро способна сформироваться озёрная котловина, имеющая морфометрические характеристики, сходные с выявленными нами на озёрах Воротынского Заволжья. 

Озёра данной группы имеют сильно размытый вал на периферии, который, по нашим представлениям, является реликтом подошвенной части бугра пучения. После вытаивания ледяного ядра и просадки бугра пучения сохранился лишь кольцевой вал на месте его подошвенной части. На протяжении голоцена вал этот разрушался текучими водами, ветром, гравитационными процессами, однако всё ещё читается на местности и на снимках радиолокационного зондирования SRTM (Shuttle radar topographic mission). Кроме того, склоны сохранившихся фрагментов валов вокруг обследованных озёр имеют неодинаковую крутизну: внутренние скаты вала существенно круче внешних (рис. 6).

 

 

Рис. 6. Профиль поверхности, прилегающей к оз. Красное. Направление с-в – ю-з. Соотношение вертикального и горизонтального масштабов 1:20

 

Внешние склоны начали выполаживаться уже на ранних стадиях потепления за счёт разрушения и сноса оттаявшего материала по склонам ещё высокого в то время (десятки метров) бугра пучения.

К моменту образования просадочной котловины в результате вытаивания ледяного ядра перепад высот между кольцевым валом и поверхностью воды в озере, являющейся местным базисом эрозии, составлял всего несколько метров, что обусловило значительно более вялое течение эрозионно-денудационных процессов и обусловило относительно небольшое выполаживание внутренних склонов вала.

К сожалению, на момент опубликования данной работы мы не располагаем возможностью отобрать пробы донных отложений и провести радиоизотопную датировку и палинологический анализ. Однако подобные работы проводились на оз. Светлояр, лежащем в пределах высокой надпойменной террасы, где располагается и ряд обследованных нами озёр, и имеющем сходные морфометрические характеристики. По результатам анализа донных отложений оз. Светлояр установлено, что котловина озера образовалась на рубеже позднего плейстоцена и голоцена (около 12 000 лет назад) в условиях перигляциальной зоны (Баянов, Никишин, 2005, С. 143), что вполне вписывается в рамки нашей гипотезы.

Исходя из общности морфометрических характеристик и морфолитогенной основы можно предположить, что отложения изученных нами озёр имеют сходный возраст и состав, а оз. Светлояр имеет аналогичный возраст и механизм образования, что и ряд озёр Воротынского Заволжья – то есть является термокарстовым, образовавшимся в результате просадки на месте гидролакколита.

 

Литература

  1. Баканина, Ф.М. Озёра Нижегородской области / Ф.М. Баканина, В.П. Воротников, Е.В. Лукина, Б.И. Фридман. – Нижний Новгород: издание ВООП, 2001. – 165 с.
  2. Баянов, Н.Г. Светлояр. По следам былых экспедиций: Научно-популярная книга для краеведов, учителей, школьников и всех, кто интересуется природой и историей родного края / Под общ. ред. канд. биол. наук, вед. науч. сотр. Нижегородской лаборатории ГосНИОРХ Н.Г. Баянова /  Н.Г. Баянов, В.И. Никишин. – Нижний Новгород: Комитет охраны природы и управления природопользованием Нижегородской области, 2005. – 152 с.
  3. Геоморфологический словарь-справочник / Сост. Л. М. Ахромеев; Под ред. П. Г. Шевченкова. – Брянск: Издательство Брянского государственного университета, 2002.  – 320 с.
  4. Фридман, Б.И. Рельеф Нижегородского Поволжья: книга для внеклассного чтения для старших школьников / Б.И. Фридман. – Н. Новгород: Нижегородский гуманитарный центр, 1999. – 254 с.

Статистика
Суммарный рейтинг:30
Средний рейтинг:5
Проголосовало:6
Просмотры:2526
Комментариев:0
В избранном:0
Голосование
Зарегистрируйтесь, разместите свои материалы, и вы сможете принять участие в голосовании
Добавить комментарий
Зарегистрируйтесь или войдите , и вы сможете добавлять комментарии