Глава I. Теоретические основы изучения водно-болотных угодий

Оглавление

Введение
Глава I. Теоретические основы изучения водно-болотных угодий
1.1. Гидрология рек
1.1.1. Общие сведения о реках
1.1.2. Типы рек
1.1.3. Морфологические, морфометрические, гидрологические характеристики реки
1.2. Гидрология озёр
1.2.1. Озёроведение как наука
1.2.2. Озеро: определение, сущность, классификация
1.2.3. Генезис озёрных котловин
1.3. Гидрология болот
1.3.1. Болотный комплекс: сущность, классификация
1.3.2. Механизмы образования болотных комплексов
Выводы по I главе
Глава II. История формирования ландшафтов левобережья Воротынского района
2.1. Дочетвертичное время
2.2. Плейстоцен
2.3. Голоцен
Выводы по II главе
Глава III. Физико-географическая характеристика Воротынского левобережья
3.1. Географическое положение и административно-территориальное деление
3.2. Тектоническое стоение
3.3. Климат и климатические ресурсы
3.4. Внутренние воды
3.5. Растительность
3.6. Животный мир
3.7. Почвенный покров
3.8. Охрана окружающей среды
Выводы по III главе
Глава IV. Водно-болотные угодья Воротынского левобережья
4.1. Речная сеть Воротынского левобережья
4.2. Генезис и морфология озёр Воротынского левобережья
4.3. Генезис, структура и современное состояние болотных комплексов Воротынского левобережья
4.3.1. История возникновения и развития болотных комплексов Воротынского левобережья
4.3.2 Структура болотных комплексов Воротынского левобережья
4.3.3. Современное состояние и перспективы хозяйственного использования болотных комплексов Воротынского левобережья
Выводы по IV главе
Заключение
Литература
Приложения

 

 

 

Введение

 

Актуальность исследования

Современная тенденция развития человечества, так или иначе, ведет к переходу к устойчивому развитию, представляющего собой баланс между экологическим, экономическим и социальным развитием. В связи с этим требуется детальное изучение природы. Водно-болотные угодья, являясь одним природных компонентов, также требуют особого внимания.

Правительство Нижегородской области поставило цель использовать свои собственные природные ресурсы, с условием экономической и экологической выгоды при их использовании.

Воротынское левобережье – малозаселённая слабопреобразованная территория. Рассматриваемая территория представляет собой ресурс, ценный сохранностью природных комплексов и требует разработки специфичных методов хозяйствования, для чего необходимо тщательное изучение истории формирования и структуры водно-болотных угодий Воротынского Заволжья.

Несмотря на давнюю историю изучения, в целом Нижегородская область отличается слабой гидрологической изученностью. В связи с этим, на сегодняшний день актульным остается вопрос детального изучения водных объектов.

Цель исследования -изучить особенности водно-болотных угодий Воротынского левобережья.

Задачи исследования:

1. рассмотреть теоретические основы изучения рек, озер и болот;

2. привести палеогеографическое описание развития территории Воротынского левобережья

3. выполнить физико-географическую характеристику территории Воротынского левобережья;

4. изучить речную сеть Воротынского левобережья;

5. изучить генезис и морфологию озер Воротынского левобережья

6. Рассмотреть историю, современное состояние и перспективы развития болотных комплексов Воротынского левобережья

Объект исследования – территория Воротынского левобережья.

Предмет исследования – водно-болотные угодья Воротынского левобережья.

Методологическая основа. Теоретической и методологической основой исследования послужили отечественные работы в области физической географии, геоэкологии, геоботанике (В.В. Докучаев, Л.С. Берг, А.Г. Исаченко, Ф.Н. Мильков, Д.С. Аверкиев, В.В. Алёхин, С.С. Станков, Л.Л. Трубе, А.С. Фатьянов, Б.И. Кочуров, Г.С. Кулинич, А.Т. Харитонычев, С.Б. Хорев, Б.И. Фридман, Ф.М. Баканина и других).

Исходные материалы. Дипломная работа представлена по результатам исследований, проводившихся в период с 2009 по 2013 гг. В работе использованы данные администрации Воротынского района, а так же данные литературных источников и тематических карт Нижегородской области и Воротынского района.

Методы исследования. В процессе выполнения дипломной работы были применены следующие методы исследования: экспедиционный, описательный, картографический, геоинформационный, анализ литературы и другие. При выполнении работы были использованы карты: топографические масштаба 1:100 000, почвенные и геоботанические масштаба 1:3000 000, лесоустроительные масштаба 1:50 000, космические снимки и карты четвертичных отложений масштаба 1:200 000.

Научная новизна:

1. выполнено современное физико-географическое описание территории Воротынского левобережья;

2. рассчитаны морфометрические характеристики рек Воротынского левобережья;

3. приведены гидрологические характеристики среднего течения реки Дорогуча;

4. составлены батиметрические карты и предложена гипотеза генезиса 16 озер;

5. проанализировано положение болотных комплексов Воротынского левобережья в ландшафтах и относительно элементов рельефа рассматриваемой территории;

6. Разработан ряд туристских маршрутов, затрагивающих болотные массивы Воротынского левобережья

Практическая значимость работы заключается в использовании основных положений исследования при разработке программы природопользования на территории Воротынского левобережья.

Публикации и апробация работы статьи, апробация маршрута

Структура работы. Дипломная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка, приложений. Содержание дипломной работы изложено на 151 странице компьютерного текста, в том числе карт, таблиц и рисунка. Библиографический список включает 37 наименований, количество приложений.

 

 

Глава I. Теоретические основы изучения водно-болотных угодий

Гидрология рек

Общие сведения о реках

Река – водный поток сравнительно больших размеров, питающийся с водосбора и текущий в разработанном русле (Российский гидрометеорологический энциклопедический словарь, 2009).

Как правило, реки – постоянные водотоки, текущие в течение всего года. Однако встречаются реки, которые могут в течение некоторого непродолжительного периода времени перемерзать или пересыхать. Если же водоток пересыхает большую часть года (как, например, сухие долины в пустынях – вади), то такой водоток рекой не считают. К рекам не относятся водотоки, которые не имеют водосбора (как, например, русла, сформированные течениями во время приливов или сгонно-нагонных явлений в приморских районах или на островах). Не являются реками также крупные водотоки (проливы), соединяющие лагуны с морем. Не могут считаться реками и водотоки с искусственным руслом (каналы).

Единовременно во всех реках земного шара находится в среднем 2115 км³ воды, или всего лишь 0,0002 % объема вод гидросферы. Несмотря на такой малый объём речных вод роль рек как путей сосредоточенного стока в круговороте вещества и энергии на земном шаре очень велика. Реки связывают между собой материковое и океаническое звенья глобального круговорота воды на Земле.

Реки являются наиболее мобильной частью гидросферы. Их сток представляет собой интегральную характеристику водного баланса
территории суши (Гидрология…, 2008).

Крупнейшему русскому климатологу А.И. Воейкову принадлежит выражение «реки – продукт климата». В этом определении подчёркивается ведущая роль климатических условий в формировании рек и их режима. Например, снег дает больший сток, чем дождь, поскольку зимой меньше испарение. Ливневые осадки увеличивают сток по сравнению с обложными при одинаковом их количестве. Испарение, особенно интенсивное, уменьшает сток. Помимо высокой температуры, ему способствуют ветер и дефицит влажности воздуха.

Вместе с тем не следует забывать, что и другие компоненты природной среды, а также хозяйственная деятельность человека влияют на режим рек и формируют их природный облик.

Весьма важно геологическое строение речного бассейна, особенно вещественный состав пород и характер их залегания, поскольку они определяют подземное питание рек. Водопроницаемые породы (мощные пески, трещиноватые породы) служат аккумуляторами влаги. Сток рек в таких случаях больше, так как меньшая доля осадков затрачивается на испарение. Своеобразен сток в карстовых областях: рек там почти нет, так как осадки поглощаются воронками и трещинами, но на контакте их с глинами или глинистыми сланцами наблюдаются мощные родники, питающие реки. Например, закарстованная Крымская яйла̀ сама по себе сухая, но у подножия гор бьют мощные родники.

Влияние рельефа (абсолютной высоты и уклонов поверхности, густоты и глубины расчленения) велико и разнообразно. Сток горных рек обычно больше, чем равнинных, так как в горах на наветренных склонах обильнее осадки, меньше испарение из-за более низкой температуры, за счет больших уклонов поверхности короче путь и время добегания выпавших осадков до реки. Из-за глубокого эрозионного вреза обильнее подземное питание сразу из нескольких водоносных горизонтов.

Почвогрунты влияют на сток через инфильтрацию и структуру. Глина увеличивает поверхностный сток, песок его сокращает, но
увеличивает подземный сток, являясь регулятором влаги. Прочная зернистая структура почв (например, у черноземов) способствует проникновению воды вглубь, а на бесструктурных распыленных суглинистых почвах часто образуется корка, которая увеличивает поверхностный сток.

Влияние растительности – разных типов лесов, лугов, посевов и т. д. – неоднозначно. В целом растительность регулирует сток. Например, лес, с одной стороны, усиливает транспирацию, задерживает осадки кронами деревьев (особенно хвойные леса снег зимой), с другой стороны, над лесом обычно выпадает больше осадков, под пологом деревьев ниже температура и меньше испарение, дольше снеготаяние, лучше просачивание осадков в лесную подстилку. Выявить влияние разных типов растительности в чистом виде весьма трудно ввиду совместного компенсирующего действия разных факторов, особенно в пределах крупных речных бассейнов.

Влияние озёр однозначно: они уменьшают сток рек, поскольку с водной поверхности больше испарение. Однако озёра, как и болота, являются мощными естественными регуляторами стока.

Влияние хозяйственной деятельности на сток весьма значительно. Причем человек воздействует как непосредственно на сток (его величину и распределение в году, особенно при постройке водохранилищ), так и на условия его формирования. При создании водохранилищ меняется режим реки: в период избытка вод происходит накопление их в водохранилищах, в период недостатка – использование на различные нужды, так что сток рек оказывается зарегулированным. Кроме того, сток таких рек в общем сокращается, ибо увеличивается испарение с водной поверхности, значительная часть воды расходуется на водоснабжение, орошение, обводнение, уменьшается подземное питание. Но эти неизбежные издержки с избытком перекрываются пользой от водохранилищ (Общее землеведение).

Если, по образному выражению географов, вода — это кровь ландшафта, то реки – это кровеносная система ландшафта, переносящая вещество и энергию и преобразующая сам ландшафт.

В этой связи важнейшее значение приобретает понятие «сток». Сток в широком смысле (Муравейский) – это процесс стекания воды с водосборов вместе с содержащимися в ней веществами и теплотой. Поэтому речной сток – важнейший элемент материкового звена глобального круговорота воды и веществ, а также мощный геологический агент, главнейший фактор, определяющий взаимосвязь между различными объектами суши и гидросферы (Гидрология…, 2008).

 

Типы рек

Реки типизируют по различным признакам, например по размеру, условиям протекания, источникам (видам) питания, водному режиму, степени устойчивости русла, ледовому режиму и т. д.

По размеру реки подразделяют на большие, средние и малые.
К большим обычно относят реки с площадью бассейна более
50 000 км², к средним – с площадью бассейна в пределах 2000-50 000 км², к малым – с площадью бассейна менее 2000 км². Нижняя граница площади бассейна (50 км²), отделяющая малые реки от ручьёв, – весьма условна (Гидрология…, 2008).

Большая река обычно имеет бассейн, расположенный в нескольких географических зонах. Гидрологический режим большой реки в целом не свойствен рекам каждой географической зоны в отдельности и поэтому полизонален.

Средняя река обычно имеет бассейн в пределах одной географической зоны. Гидрологический режим средней реки характерен для большинства рек данной географической зоны и поэтому зонален.

Малая река также имеет бассейн, расположенный в пределах
одной географической зоны, но её гидрологический
режим под влиянием местных условий может существенно отличаться от режима, свойственного большинству рек данной географической зоны, и стать, таким образом, азональным. Малые реки, в отличие от средних и больших, могут не полностью дренировать грунтовые воды, что также определяет отличие их режима от режима, свойственного более крупным рекам данной географической зоны.

По условиям протекания реки подразделяют на равнинные, полугорные и горные.

Выделение типов рек по видам питания складывается в зависимости от доли снегового, дождевого, ледникового и подземного питания в формировании речного стока. У каждой реки доля отдельных видов питания может быть различной. В настоящее время используется классификация рек по видам питания М.И. Львовича (рис.). Для определения степени преобладания того или иного вида питания приняты три градации. Если один из видов питания дает более 80% годового стока реки, следует говорить об исключительном значении данного вида питания (другие виды питания не учитываются). Если на долю данного вида питания приходится от 50 до 80 % стока, то этому виду питания придается преимущественное значение
(другие виды питания учитываются лишь, если на их долю приходится больше 10% годового стока). Если же ни один из видов питания не дает больше 50% годового стока, то такое питание называют смешанным. Указанные диапазоны градаций (80 и 50%) относятся ко всем видам питания, кроме ледникового. Для ледникового питания соответствующие диапазоны градаций уменьшены до 50 и 25% (Гидрология…, 2008).

Для выделения типов рек по водному режиму следует рассмотреть фазы водного режима. Для рек России характерные следующие фазы: половодье, межень и паводки.

Половодье характеризуется наибольшей в году (среди других фаз режима) водностью, высоким и длительным подъемом уровня,
обычно сопровождаемым выходом воды из русла на пойму. Вызывается главным источником питания (на равнинных реках – снеготаянием, на высокогорных – таянием снегов и ледников, в муссонных и тропических зонах – выпадением летних дождей и т. д.), и для рек одной климатической зоны ежегодно повторяется в один и тот же сезон с различной интенсивностью и продолжительностью. Таяние снега на водосборах равнинных рек обусловливает возникновение весеннего половодья, таяние высокогорных снегов и ледников, а также выпадение дождей создают половодье весенне-летнего и летнего типа.

Изменение интенсивности дождей во времени и соответственно
стока дождевых вод приводит к тому, что волна летнего (дождевого) половодья имеет обычно многовершинную форму.

Рис. Типизация рек по видам питания М.И. Львовича (год)

 

Паводки представляют собой быстрые и сравнительно кратковременные подъемы уровня воды в реке; в отличие от половодья, возникают нерегулярно; поднятие уровня и расход воды при паводке может в отдельных случаях превышать уровень и наибольший расход половодья. Возникают паводки в результате выпадения дождей, ливней и снеготаяния во время зимних оттепелей.

К категории паводков обычно относят ежегодное повышение водности в осенний период в результате дождей и уменьшения испарения. Эти осенние паводки хотя и повторяются ежегодно, но часто не образуют общей волны и не являются столь значительными и регулярными, как половодье.

Межень – фаза водного режима реки, характеризующаяся продолжительным (сезонным) стоянием низких (меженных) уровней и расходов воды в реке вследствие сильного уменьшения или прекращения поверхностного стока; в этот период река питается главным образом за счёт притока грунтовых вод. Время наступления и продолжительность межени зависят от факторов, определяющих водный режим реки. На большинстве рек России различают два меженных периода в году – летнюю и зимнюю межень (Чеботарев, 1975).

Типизацию рек по водному режиму предложил Б.Д. Зайков. Среди рек с весенним половодьем выделяются реки: казахстанского типа (резко выраженное короткое половодье и почти сухая межень большую часть года); восточноевропейского типа (высокое недлинное половодье, летняя и зимняя межени); западносибирского типа (невысокое растянутое половодье, повышенный сток летом, зимняя межень); восточносибирского типа (высокое половодье, летняя межень с дождевыми паводками, очень низкая зимняя межень); алтайского типа (невысокое неравномерное растянутое половодье, повышенный летний сток, зимняя межень).

Среди рек с летним половодьем выделяются реки: дальневосточного типа (невысокое растянутое половодье с паводками муссонного генезиса, низкая зимняя межень); тянь-шаньского типа (невысокое растянутое половодье ледникового генезиса).

С паводочным режимом выделяются реки: причерноморского типа (паводки в течение всего года); крымского типа (паводки зимой и весной, летом и осенью межень); северокавказского типа (паводки летом, зимой межень) (Общее землеведение,).

По тепловому режиму реки делят на три основных зональных типа:

1) с постоянно тёплой водой без сезонных колебаний температуры;

2) с сезонными колебаниями температуры воды, но не замерзающие зимой;

3) с большими сезонными колебаниями температуры, замерзающие зимой. Последний тип можно разделить на два подтипа: реки с неустойчивым и устойчивым ледоставом (Общее землеведение,).

 

Гидрология озёр

Рис. Схема расчленения береговой области озёрной котловины

(по А.И. Чеботарёву, 1975)

 

Элементы этой схемы можно найти в любом достаточно развитом озере, но всегда они будут сопровождаться теми или иными отклонениями в зависимости от длительности периода существования и размеров озера, геологических условий котловин и водосборной площади озера, силы прибоя, водного режима, климатических условий и пр. (Чеботарев, 1975).

Таким образом, озёрное ложе является вторичным образованием – видоизменением первоначальной формы котловины, причем степень различия между ними обычно увеличивается с течением времени.

Озёрная котловина может представлять собой или одну простую впадину, или сложную, включающую несколько впадин и возвышений. Некоторые возвышения, поднимаясь над поверхностью воды, образуют острова.

В озёрах, имеющих сложные очертания в плане и пересеченный рельеф дна, выделяются отдельные части; плёсы, заливы, бухты, губы.

Плёсы – части озера, обособленные очертаниями берегов и рельефом дна, нередко значительно отличающиеся друг от друга и по режиму. Примером озера, состоящего из нескольких плесов, может служить Селигер.

Заливы, бухты, губы – части озера, более или менее далеко вдающиеся в сушу; в зависимости от степени водообмена с озером могут иметь специфические черты режима.

Первоначальный рельеф дна озёрных котловин и очертания их в плане обусловлены, в значительной мере, происхождением котловин. В дальнейшем на озёрную котловину воздействуют внешние факторы и процессы, происходящие в самом водоёме. В результате этих воздействий котловины большинства озёр настолько видоизменяются, что в них сохраняются только некоторые черты первоначального рельефа.

Из внешних факторов, преобразующих котловины, главнейшими являются текучие воды, ветры, а в некоторых районах ледники; из процессов, происходящих в водоёме – волны, течения, жизнедеятельность водных растений и организмов.

В различных частях котловины, в зависимости от глубины, рельефа дна и конфигурации берегов, создаются специфические особенности режима водных масс и условия жизнедеятельности организмов. В связи с этими особенностями и условиями в озёрах (за исключением мелких) выделяются две зоны: литораль – прибрежная часть, в которой дно подвержено воздействию волн, и профундаль (пелагиаль) глубинная область, в которой волны непосредственно не воздействуют на дно. Литораль является местообитанием высшей водной растительности. Переходным участком между двумя основными зонами служит сублитораль, составляющая вместе с литоралью прибрежную область озера.

 

Рис. Схема зарастания мелководных озер.

1 – осоковый торф, 2 – тростниковый и камышовый торф, 3 – сапропелевый торф, 4 – сапропелит. Ссылка

 

Преобразование котловины идет в двух направлениях: формирование берегов и накопление донных отложений.

Под действием ветровых волн формируются профили берегов и видоизменяются очертания береговой линии. При условии интенсивной изрезанности береговой линии размыву в первую очередь подвергаются выступы берега (мысы); в бухтах преобладает аккумуляция. Постепенно береговая линия приобретает более сглаженные очертания без резких выступов и значительных бухт. В прибрежных частях водоёмов образуются отмели.

Наносы, пополняющие донные отложения, поступают с водосборов при стоке и ветровом выносе, образуются при разрушении берегов и отмирании водной растительности и организмов. Ha литорали отлагаются преимущественно крупные частицы речных и делювиальных наносов, продуктов разрушении берегов и торф (рис. 2), состоящий главным образом из остатков высшей водной растительности. Более мелкие частицы, формирующие илы, заполняют в первую очередь углубления дна, в которых движение воды замедленно. Таким образом, с одной стороны, заиливаются впадины из глубинной части озера, с другой – заполняются отложениями прибрежные участки. Дно выравнивается, водоём мелеет, заросли высшей водной растительности постепенно продвигаются от берегов к середине, озеро зарастает. Нередко зарастание озёр происходит с образованием сплавин (рис. 3) – зыбкого настила из массы растительных остатков, скрепленных корнями влаголюбивых растений и мхами, распространяющихся от берегов по водной поверхности.

Рис. Схема зарастания глубокого озера путем образования сплавин

1 – торф сплавины; 2 – мутта, или пелоген; 3 – сапропелевый торф;

4 – сапропелит. Ссылка

 

Котловины многих озёр заполнены массой донных отложений, превосходящей по своей мощности в несколько раз современную глубину воды в этих озёрах.

С изменением котловин меняются гидрологический режим озёр и условия жизни в них. За время своего существования озеро переходит от стадии водоёма с изрезанными берегами, неровным дном, прозрачной, чистой водой, богатой кислородом и бедной органической жизнью, к стадии зарастающего водоёма с пологими берегами, выровненным дном, бурой, богатой органическими веществами, водой. Конечной стадией развития озера является болото. Вышеприведённая схема развития озера может нарушаться с изменением климата, стока и вследствие тектонических движений земной коры (Богословский, 1960).

 

Генезис озёрных котловин

С происхождением (генезисом) озёрных котловин тесно связаны их размеры и форма, а, следовательно, в некоторой степени режим озёр. Происхождение озёрных котловин сравнительно легко может быть установлено по ряду признаков: по рельефу прилегающей территории, геологическому строению и геологической истории бассейнов. Поэтому, хотя генезис котловин не является исчерпывающим признаком для характеристики озёр, он положен в основу классификаций этих водоёмов, разработанной целым рядом исследователей.

Возрастно-генетическая классификация, разработанная Д.Д. Квасовым (1986) для озер северной и центральной Евразии, взята за основу, всего в ней выделяется 5 классов и 26 типов озер.

Гидрология болот

Заторфовывание водоемов

Данный способ образования болот характерен для замкнутых водоемов со стоячей и слабо проточной водой – озёр, речных заводей, стариц, морских мелководий и лагун. Процессы заторфовывания водоемов были широко распространены в начальные периоды голоцена, когда после отступания ледника остались многочисленные мелкие и глубокие озера. Постепенно они заполнялись минеральными наносами ветрового и водного происхождения. По мере формирования растительности и животного населения в озерах начали накапливаться органогенные отложения и виде сапропеля (греч. сапрос – гнилой, пелос – ил, грязь). По мере накопления органогенных отложений (торфа, сапропелевого торфа и сапропеля) уменьшается глубина водоема и повышается его дно (рис. 1).

1 – осоковый торф; 2 – тростниковый и камышовый торф; 3 – сапрпелевый торф; 4 - сапропель

Рис. 1. Зарастание водоёма (по В.Н. Сукачёву, 1926)

В меньшей степени, чем зарастание, распространен другой тип затор-фовывания водоемов – сплавинное нарастание (рис. 2).В данном случае играют роль растения, не коренящиеся на дне, а образующие плавающий на воде ковер, который называется сплавиной. Этот процесс начинается у берегов водоема, где большая глубина не дает возможности развиваться осокам, тростнику и др. Сплавины образуются в наиболее защищенных от ветра частях водоема (бухтах, заливах и др.)

 

1 – сапропель; 2 – торфяной ил; 3 – торф сплавины

Рис. 2. Образование сплавины (по В.П. Денисенкову, 2000)

Известен также и третий способ заторфовывания водоемов – механи­ческое заполнение. Сущность его заключается в том, что некоторые тунд­ровые озера и болотные озерки могут заполняться смытыми с берегов минеральными, торфяными, а в отдельных случаях и сапропелевыми от­ложениями. Когда отложения достигают поверхности озера, начинает развиваться растительность. Постепенно формируется сплавина, и на определенной стадии развития озеро превращается в болото, обычно низинное. Процессы механического заполнения неглубоких озер были широко распространены в самом начале послеледникового времени.

Выводы по главе I

В главе отражены теоретические основы изучения рек, озер и болот, являющихся главной составляющей водно-болотных угодий территории.

Даны общие сведения о реках, проанализировано влияние природных компонентов на реки, приведены различные подходы в типизации и классификации рек. Указаны основные гидрологические, морфометрические и морфологические характеристики рек.

Рассмотрена система взглядов учёных на сущность озера как компонента гидросферы и неотъемлемой части ландшафта, и вопросы его трактования. Проанализирована система факторов образования озер, динамики их развития, конфигурации, режима питания. Приведена классификация озер по их генезису.

Рассмотрена система взглядов учёных на сущность болота как природного комплекса и вопросы его трактования. Приведена система классификаций болот по отдельным их признакам и свойствам. Рассмотрена система факторов образования болот, динамики развития, формирования рельефа, конфигурации, режима питания. Охарактеризованы основные способы формирования болот и типы заболачивания.

Воротынского района

 

Дочетвертичное время

Архей – ранний протерозой (3,5-1,65 млрд. лет)

В те далёкие времена извержения вулканов, лавовые потоки, клубы паров и газов, землетрясения, ломающие тонкую земную кору, определяли облик молодой планеты. Из её недр к поверхности выносилось огромное количество глубинного вещества. Накапливались мощные толщи осадочных и магматических пород. Блоки уже сформировавшейся первичной земной коры, раздвинутые в период активного разогрева планеты, сдвигались, накопившиеся в располагавшихся между ними прогибах сравнительно пластичные осадочные породы коробились, сминались в складки, «выпирали», вздымались всё выше, распадались в разные стороны, образуя горные хребты. Некоторые участки коры становились жёсткими, утрачивали подвижность. Геологи назвали их платформами.

Вероятно, примерно так же развивалась и та часть Восточно-Европейской платформы, которую сейчас занимает Нижегородская область (в том числе и Воротынский район) (Кулинич, Фридман, 1990).

Архейский эон включает тайну возникновения жизни на Земле. Вряд ли мы когда-нибудь получим доказательство эволюции самых ранних этапов жизни хотя бы потому, что клетки разрушаются и наиболее древние из них для нас, по-видимому, навсегда потеряны. Можно констатировать, что наиболее древние следы органической жизни в настоящее время установлены в породах с возрастом в 3,4 – 3,5 млрд. лет.

В течение огромного промежутка времени господствовали организмы, которые были лишены внутренней структуры клеток, в них не было ядра, и ДНК не могла группироваться в дискретные хромосомы. Подобные организмы называются прокариотическими. Ахейский эон – это время прокариотов – бактерий и синезелённых водорослей, единственных следов жизни столь далёкого прошлого.

Важной чертой раннепротерозойской истории является снижение общего теплового потока и температуры на поверхности Земли по сравнению с археем, что в целом привело к увеличению стабильности, жесткости отдельных крупных участков уже сформировавшейся континентальной земной коры. К концу раннего протерозоя неоднократные проявления складчатых, метаморфических процессов, гранитизация спаяла воедино разрозненные до этого ранее консолидированные архейские блоки в единое целое. Так был сформирован фундамент древних платформ и закончился, хотя и не везде одновременно, этап их кратонизации. Резко упала тектоническая активность, понизился тепловой поток и наступил более спокойный, собственно платформенный этап развития (Короновский, Якушова, 1991).

Согласно структурно-тектоническому плану внутренней структуры фундамента в пределах Нижегородской области выделяют две части Русской платформы: Варяжская и Сарматская литосферные плиты. Однако большая часть территории Воротынского района приурочена к зоне столкновения этих плит, выраженной крупнейшим на платформе линеаментом; протягивающимся в субширотном направлении от Куршской косы на Балтийском море до г. Красноуфимска на Урале. Линеамент отражает глубинную линейную структуру платформы – Владимиро-Казанскую межу, полосой разделяющую Варяжскую и Сарматскую плиты. Межа является тектонически ослабленной зоной и в современных тектонических движениях опускается с большей скоростью, чем ограничивающие её плиты.

Варяжская и Сарматская плиты, по всей видимости, имеют архейский возраст заложения и сложены в основном гранито-гнейсами и гнейсами. В пределах Владимиро-Казанской межи сосредотачиваются более позднии структуры позднеархейского и раннепротерозойского возраста. Они состоят из гранито-гнейсов и метаморфических сланцев с внедрением магматических пород как кислых, так и основных (Кулинич, Фридман, 1990).

Поздний протерозой – ранний девон (1,65млрд-370 млн. лет)

Огромный промежуток времени, более полутора миллиардов лет, для всей Восточно-Европейской платформы, в том числе и для Нижегородской области, справедливо назвать временем существования безжизненной суши со сложным, часто скалистым рельефом.

Тектонические и экзогенные (поверхностные) процессы расчленяли рельеф, формировали долины, водоразделы, возвышенности, ложбины, впадины. Амплитуда расчленения рельефа достигала многих десятков и сотен метров. Над скалистой поверхностью носились тучи песка и пыли. В низинах накапливались толщи осадочных пород. Поверхность выравнивалась. Суша имела облик безмолвной каменистой пустыни.

Самым древним из известных геологам морей, заливавших территорию Нижегородской области (в том числе и Воротынского района), было море вендского периода (около 680-600 млн. лет). Варяжская плита медленно прогнулась и погрузилась под уровень наступающего с северо-запада моря. С высоко поднятой Сарматской плиты в него сносился обломочный материал. Накапливались пески, песчаники, а также синие, красные и чёрные глины, известняки, железистые породы.

В породах венда на территории области не обнаружены остатки каких-либо животных и растений. Было ли вендское море, как и суша, безжизненным? Скорее всего, нет. Ведь в одновозрастных отложениях Беломорья, Сибири, Австралии найдены следы жизнедеятельности, отпечатки бесскелетных мягкотелых животных и водорослей. Видимо они не попали в керн тех немногих скважин, которыми на глубине 1,5-2 км были вскрыты вендские толщи.

О раннепалеозойской судьбе недр Нижегородской области известно мало. Породы кембрийской, ордовикской, силурийской систем не сохранились. Предполагается, что после ухода вендского моря на всей её территории снова установился континентальный режим, и многие миллионы лет процессы разрушения преобладали над процессами накопления осадков. Бескрайние унылые пустыни простирались тогда до самого горизонта.

 

Средний девон – начало поздней перми (370-250 млн. лет)

В позднем палеозое, когда на Земле интенсивно проявились тектонические процессы герцинской эпохи складко- и горообразования, поднятия раннего палеозоя на востоке Восточно-Европейской платформы сменились продолжительными опусканиями. Существовавшая до раннего девона скалистая суша опустилась по уровень моря.

Опускания с некоторыми перерывами продолжались в течении всего палеозоя. В результате в пределах Нижегородской области накопилась мощная толща верхнепалеозойских (девонских, каменноугольных и пермских), преимущественно карбонатных отложений.

В позднем девоне море ещё больше раздвинуло свои границы. На территории области установился режим открытого морского бассейна. С далёкой суши приносился сюда очень тонкий обломочный материал. Глинистые частички и выпадающие из морской воды кристаллики кальцита, доломита, гипса, а также множество раковин и скелетов беспозвоночных животных и известьпоглощающих водорослей оседали на дно девонских морей много миллионов лет подряд. Образовавшиеся из этих осадков толщи известняков и доломитов с прослоями глин, гипсов, ангидритов достигают мощности 500-1000 м.