Введение к работе
Актуальность роботи. Одной из наиболее ярких чорт усиливают?-гося воздействия- на природу является прямое и косвенное преобразование земной поверхности материальной деятельностью человека. Т! настоящее время актуальны не.только оценка состояния и изменения природної! среда, но и метода прогнозирования тех или шшх компонентов, явлении,-процессов и геосистем в целом для уменьшения отрицательных последствий антропогенного воздействия.. Наиболее современным способом получения всеобъемлющей и объективной информации о состоянии природной среды является зондирование Земли из космоса. Анализ кссмофотематериэлов открывает г. пне возможности в изучении и картографировании новейших тектонических доформаций и структурt антропогенных процессов и явлений, изучении и прогнозировании негативного влияния -'озяйствениой деятельности на геологическую среду. .
Разработка и цалыгейпеп овладение методами каче гвениого и количественного прогнозирования процессов, возбужденных хозяйственной деятельностью и картирования нарушений теологической среди - необходимое условие объективной и однозначной геоэкологической оценки, планирования и проведения природоохранных мероприятий не только в регионе, на примере которого эти метода разработаны, но. и в смежных регионах.
Б связи с антропогенно обусловленным усыхаштом Аральского моря экологические условия Приаралья, ухудшающиеся.с конца шестидесятых годов, к настоящему времени приняли форму экологического бедствия, и вопросы оптимизации природопользования в отом регионе неоднократно рассматривались на международном уровне.
Тургопская ложбина, протянувшаяся более чем на 900 км, пересекающая несколько природно-климатических зон,, имеет уникальную природу, и значительная часть ее территории отведена иод заповедники и заказники. Однако, техногенное воздействие, нарастающее по мере дальнейшего сельскохозяйственного освоения, а также открытия Тургпйского офтегазоносяого бассейна и разработки угольных месторождений, ставит под угрозу сохранение запоиодних природных комплексов...
О середини шестидесятых и до середины восъмидесятчх годов природная среда Арало-Тургойского региона была объектом всесторонних исследований в связи о проблемой территориального перерос-
-2.-
иределоцкя.зодлих ресурсов и гидротехнического строительства. '
t) ііїмх исследованиях принимала участие в-автор диссертации.
Получвшше результаты и. виводи положены ь основу настоящей рабо
ты. Они нриомлши не толисо для Арало-Тургайского, но и для д»у— .
гнх регионов аридной и семиаридной зон. . : :
H.Vuokioimi&iu обстоятельствами .определяется актуальность... выбора гени исследований н района работ.
И»щ ц ^дщ^,тетю.і!нт\іи 'Цс-ль -работы - изучение реакции, геологической среди на антропогенное воздействие, ее оценка и. іфогнозігіюв ие б аридной и ові.шарк.инбіі зонах на примере Арало-їургаїіского региона. "В соответствии с втйіі целью решались следующие задачи первогопорядка;
Г. -. дать анализ лмолого-стратиграфических, неотектошгіес-
иьх, .геоморфологически): и екзогенних геодшші.іичаскйх особеннос
тей рагшна кик факторов гсюморфогеназа. Для такого анализа по
требовалось решение <»идуквдх аа.н.ач второго порядка: а) нроизвег
сїи дальнейшую разработку методов -и приемов целевого дешифриро
вания космических снимков для виявлений новейших тектонических
структур в условиях сшабодифференцированного равнинного рельефа
аридной зоны; 6) вибрать исходную поверхность и дать анализ ее
деформаций за рвчьефообр.'.зувдий этап гектогонеза в целях состав
ления карти новейшей тектоники с использованием материалов карти-
ровотаого бурения последних дет ичгосмігшской информации;' в) оп
ределить роль структурно-тектонического ({актора в рельёфообразо-»
ввгш с целью использования геоморфологических признаков для
виявлення новейших тектонических структур и решить обратную зада
чу - определения роли тектонических структур в развитии экзоген
ных геодинамичеокихпроцессов (ЭГП)'с целью их количественной
оценки; г) произвести дальнейшую разработку методов и приемов
геоморфологического деаэрирования космических снимков, устано
вить дешифровочные признаки равнин различного возраста, генезиса
и морфологии; д) выявить особенное; проявления ЭП1 в различных
лавдшафтно-клигиатичеоких и сїруктурно-геоморфологичееких услови
ях и получить их количественные характеристики для определения
роли различных факторов геоморфогенеза в оценки этой роли в бал
дах. .-"
2 - д.ть анализ антропогенного воздействия иа геологическую среду конкретного региона, для чего гютреоовалось решить следу»-
- .3 - '
іцио задачи: а) уточнить1 и обосновать терминологию антропогенной геоморфологии; б)разработатьклассификации антропогенни процессов и явлений;,в) разработать приемы it методику изучения и картирования прямых и косвенных, результатов антропогенного воздействия на базе материалов космического зондирования .для лабораторных м полевых условий; г) разработать легенду к ореднемаоттаб-ннм кортам антропогенних процессов и явлений и унифицировать по , дня различных лаидшафтно-климптичоских, геолого-гооморфологпчес-ких и социально-экономических условий; г) установить по коемнчос-ким снимкам дешифровочнью признаки разных категорий антропогенного рельефа в различних природних условиях, обосновать их материалами подовых натурных'исследовании. Составленные карты антропогенных процессов и явлений стали базовым материалом для моппто-рпнговнх"наблюдений, и -иропю&іі'мхпроработок. В целях болов широкого практіпеского их использования потребовалось отработать методику трансформирования этих карт в 'карти- нарушешшх земель и возбужденных процессов, т.е. в оценочные карты состояния природ-
. НОЙ ГеОЛОГИЧеСКОЙ СреДН. . ;'
. . 3 - разработать методику л ирнеми оценки и прогнозирования реакции геологической' среды на антропогенное воздействие. Реакция геологической среды на антропогенное воздействие проявляется в возникновении и развитии разліппшх возбужденных процессов, пя числа которых экзогенные гоолшамическиё есть-предает нашего изучения. В связи р этим решались ел еду щи? задачи второго порядка: а) разработать методику качественного.прогнозирования возбужденных ЭГП V использованием материалов об антропогенном прессе; б) произвести дальнейшую разработку, методов и ирнем'.':' количественного прогноза возбуждєіншх ЭШ и картирования прогнозной информации. Эта задача решалась на примере составления корти потеїщиальноіі эрозионной опасности для ТургайскоІІ ложбины (семиарпднал зона), и дефляционной, опасности для Восточного Приаралья (аридная зона).
4 - отработать принцип, методику и приемы экологического районирования геологической среда,'составить карту іг предложить способы профилактики и борьбы.с негативными последствиями хознй- , ственной' деятельности, проявлямпимися в виде возбужденных ЭГП.
Методическая основа работы:. I) тематическое дешифрирование космических.:снимков: структурно-тектоническое, о целые наделения линейных и овопдных ст.уктур; геоморфологическое, с целью J точив-
'нал геоморфологического строения и виявлення геоморфологических признаков неотектонических' движений,; дешифрирование антропогенних-объшесов и нарушении* .земель 'о целью их .картирования; 2) тематические - геологические', неотектоничвекие и инженерно-геоморфологические -наловив исследования о описаниями, фотодокументацией и последующим' графическим изображенном фактического материала на картах среднего масштаба; 3)'районирование и типизация геологической среды но степени ее нарушениоехи и ведущим антропогенним процессам.
Фактичзский материал собран в процессе более чем тридцатилетней (1965-1993 it.) исследовательской работа в Западном и Ш- ном Казахстане в составе геологических экспедиций Института геологических на;': им. К.И.Сатнаева АН КазССР под общим руководством члена-корреспондента Г.Ц.Мвдоёве, а по Западному Казахстану -академика А.А.Абдулина при выполнении бюджетной и хоздоговорной тематики. Предметом исследований били геоморфологические признаки новейших тектоническихдвижений и структур в нефтегазоносных районах ВосточногоНршсасния и в районах проектирования крушшх народнохозяйственных строек Тургайского региона, новейшие тектонические деформации и структуры в целях среднемасштабного картирования в Тургае м Приаральо, экзогенные геодинамические, антропогенные и постантропогешше процессы иявления в Арало-Тургай-ском региона как объект специального изучения и картирования с использованием материалов космического зондирования. В своих представлениях об антропогенных процессах автор опирался на работы И.П,Герасимова, Д.А.Тимофеева, В.В.Виноградова, Е.А.Воетоковой, А.В.Садова, З.А.Сварйчевской, Л.Р.Розанова, П.Ф.Молодкина и др.
Научная новизна,: I. Уточнен возраст л палеогеографическая обстановка времени накопления поздначетвертичиых отложений, выполняющих Тургайскую ложбину, а,также возраст позднеплейстоцоновнх и .голоценовых форм рельефа, образованных перввеванием аллювиально-? дельтовых-отложениях в низовьях р.Сирдарья. Основанием послужили новые палинологические и археологические материалы, полученные при среднемасштабном геолого-геоморфологлчоском картировании; ..-
2. Составлены средшласштабные карти новейшей тектоники и чоемофотоструктур Арало-Туріайского региона. Уточнены и дополнены представления о новейшей тектонике Казахстанского Приаралья: но современному положению кровли аральской свиты нижнего миоцена,
бэйтубек-аралъокон пачки и андзсайской свиты верхнего олнгоцепо -нижнего миоцена определенасуммарная амплитуда новейших деформаций, изменяющаяся на Устюрте от минус 500 м до + 450 м, в Северном и Восточном Прпаралье от минус 200 м до + 700 м, в пределах Каратауской мегантиклинали'от 200 м до 1000 м и более. Предложена схема неотектонического районирования, установлена прямая или обратная связь выделенных нами структурно-тектонических зон, поднятий и прогибов разного порядка с альпийскими структурами и структурно-тектоническая обусловленность рельефа Приёралья;
-
Установлены взаимоотношения между линейными и кольцевыми космофотострукгурами, показана их рельефоконтрот'ирутощая роль, что подтверэдает вывод об активности этих структур в новейший этап тектоногенеза. Разработаны и уточнены,на основе линеамент-ной тектоники приемы структурно-геоморфологического дешифрирования космоснимков с цел'.ю выдел лгая участков, перспективній: для постановки нефтегазопоисковых работ в Восточном Прикаспии и Северном Приаралье;
-
Впервые выделены признаки тектонического перекоса озерных ванн и деформации надпойменных и пойменных террас ТургаКакого прогиба, указывающие на новейшую тектоническую активность известных и впервые выделенных локальных структур. Показана инженерно-геоморфюлогическая роль новейших и современных движений в зона территориального перераспределения водных ресурсов и крупного гидротехнического строительства;
-
Установлено, что крупнейшие космофотолинеаментн субмеридионального простирания находят, отражение на графиках повторного нивелирования (интерпретация Э.М.Антоиенко), что дополняет сведения о современных тектонических движениях'в.регионе;
-
Впервые для Арало-ТургаНекого региона дан комплексный анализ геоморфологических факторов и процессов геоморфогенеза. Уточнены и обоснованы понятия и термины антропогенной геоморфологии, разработана классификация антропогенных процессов и рельефа с выделением групп,. подгрупп, типов, видов и разновидностей. Среди возбужденных прсцессрв наиболее активіш дефляция и комплексные эоловые процессы, оврэгообразованке, проседания, аккумуляция. Получены качественные характеристики динамики дефляции и оврагс-образования за 10-15 лет. Составлеш среднемасгитгбнке карты антропогенных процессов и рельефа;
— і» —
"і. г~..работана методика качественного м. пояуколнчествешюго прогноза возбужденных процессов и составлены, .карты эрозионной опасности для 7 районов їургайской ложбины, дефляции - для Восточного Приаралья, комплекса возбужденных процессов для одного 1 кз нефтегазоносных районов Прикасггая. На примере Тургайской ложбины разработана система основішх факторов потенциальной эрозионной опасности и их оценка в. баллах для семиарвдной зоны, которая пожег быть использована для компьютерного прогнозирования;
-
Разработана методика экологической оценки состояния геологической среди, основанная на картировании нарушенных земель и активизированных процессов с использованием азрокосмической информации. Составлена среднемасштабвая карта нарушенных земель Тургайской лсибины и Приаралья. Предложено экологическое районирование геологической среды Арало-Тургайского. региона,'базирующееся на результатах системного анализа антропогенного фактора, геолого-геоморфологических, агро-климатических и социально-экономических условий. Даны рекомендации по предотвращению или уменьшению негативных последствий хозяйственной деятельности в различных лавдшафтно-климатических зонах; ..,-
-
Разработаны приемы дешифрирования космических снимков с целью картирования земель разной степеня нарутенности. Дешифрово-чнне признаки таких земель для различных гволого-геоморфологичес-квх в дандшафтно-климатических условий включены в легенду к картам антропогенных, процессов и явлений.
Практическая, значимость работы. I. Карты новейшей тектоники в космофетоструктур могут быть использованы: а) при поиеках жидких и газообразных полезных ископаемых; б) при инженерно-геологи-чееких изыоканиях и проектировании крупных объектов, поскольку тектонический перекео земной поверхности на крыльях активных структур и подверженность линеаментно-разломных зон воздействию экзогенных процессов повышенной активности создают осложнения при ,отроительсгае и эксплуатации сооружений, предназначенных душ продолжительного использования; в) при прогнозировании негативных , Последствий хозяйственной деятельности, проявляющихся в виде катат отрофической активизации экзогенных процессов и при геоэкологи- ' че-к^м районировании;.
2. Пред-чгаеыыа методы я приемы изучения и картирования нарушек вий геологической среду путем предполевого.дешифрироваїгия кооми-чеоюг- ишмков и полевой -редакционной проверки его результатов
дают возможность получить при минимальных затратах, в том *зяоле в 'труднодоступных районах, - экспресс-информацию, н'еобходга.туга для рационального природопользования; серия карт антропогенных процессов и явлений для различных временных срезов, составленных но разработанной нами методике, может быть использована для мониторинговых наблюдений за эволюцией геологической среди под влиянием хозяйственной деятельности;
-
Методы и приемы прогнозирования возбужденных процессов разработаны нами с целью получения максимального экономического эффекта в условиях современного землепользования. Прогнозные карты, составленные для некоторых районов Тургайсой ложбины и Восточного Прякаспия, переданы.заказчикам и могут быть использованы при проведении противоэроаионных и противодефляциокннх мероприятий , а также для планирования и проектирования объектов промышленного и гражданского строшольства;
-
Экологическое районирование геологической среп' Арало-Туїігайского региона и рекомендации по предупреждению негативних последствий хозяйственной деятельности - информация,, необходимая руководителям'областных и районных администраций .для планирования хозяйственных и природоохранных мероприятий.
Апробация работы и внедрение результатов исследования.
Основные положения диссертации доложены л обсуждены в Алма-Ате: на семинаре геологов Казахстана (1986), на заседании городского общества "Знание" (1987), на совместном совещании комиссии при Президиуме АН КазССР и Казахского-комитета по програшів ЮНЕСКО "Человек и биосфера", на рабочем семинара по итогам полета первого казахского космонавта (1992), на П Съезде Географического общества Казахстана (1985); в Перми, на Всесоюзном совещании "Эффективные методы инженерно-геологических исследований Урала" (1986), в. городах Москва и Ташкент, на П и Ш Координационных совещаниях по проблеме Арала (1985, 1986), в гіМоскве на заседании НТС Госцентра "Природа" (1989) и отдела геоморфологии Института географии АЛ СССР (1ГЭ).
Карта экзогенных и антропогенных процессов-экспонировалась на ВДНХ КазССР на выставке-ярмарке научных разработок (награждена медалью ВДНХ, 1990), на выездной сессии. Президиума АН КазОТР в г.Кзылорда, где передана в дар Краеведческому.музою (1990). Карта нарушенных земель и прогнозные карты возбужденных проие^-гя
акоюнироьались на экологической выставке при Президиуме АН КазССР в разделе "Геоэкология Казахстана" (1992, 1993). Комплект карт по Приаралыо в офсетном исполнении куплен научными, производственными и учебными организациями г.Алма-Ата и подготовлен 'к изданию в серии карт по природным ресурсам Араль-incoi'O полигона.
Отчеты по завершенным темам с комплектами карт передани в геологический фонд Казахской ССР, во Всесоюзный геологический фонд фонд (г.Шскв.0,). Институт водних ггроблем ш. С.Я.Жука (г.Москва), во ВСЕГШШ) (г.Москва), в Институт географии АН СССР (г.Москва), в п/о "Акгюбнефтегазразведка", в С0ЇІС при АН. Каз 'ССР (г.Алш-Ата).
В 1972 г. мною прочитан курс лекций по новейшей, тектонике в Казахском Государственном университете.
