Эрозионные формы рельефа Калмыкии

Понятие о флювиальном рельефе

Поверхностные текучие воды - самый распространенный экзогенный рельефообразующий агент на суше. Если деятельность остальных экзогенных процессов локальна, то деятельность текучих вод проявляется практически повсеместно. Она отсутствует лишь на территориях покрытых ледниками, и ограничена в пустынях. Геоморфологические процессы, осуществляемые поверхностными текучими водами, и создаваемые ими формы рельефа называются флювиальными (лат. fluvius-поток, река).

Всякий водоток производит денудационную работу-эрозию; транспортировку материала и аккумуляцию, создавая как эрозионные, так и аккумулятивные флювиальные формы рельефа. Однако эрозионные и аккумулятивные флювиальные процессы тесно переплетаются во времени и в пространстве. Поэтому лишь условно можно выделять в чистом виде эрозионные (овраги, балки, речные долины в горах) и аккумулятивные формы рельефа (конусы выноса оврагов и балок, поймы и дельты рек). Речные долины на равнинах фактически являются эрозионно-аккумулятивными формами. Эрозионные и эрозионно-аккумулятивные формы распространены шире, чем аккумулятивные, поскольку значительная часть наносов выносится реками в моря и океаны.

Рельеф, созданный временными водотоками и процессы его образования.

К эрозионным формам, созданным временными водотоками, относятся эрозионная борозда, рытвина (промоина), овраг и балка. Аккумулятивные формы имеют меньшее распространение, к ним относятся конусы выноса и овражно-балочные террасы. Исходная форма временных водотоков- эрозионная борозда- возникает на склоне в результате линейного стока. Глубина борозды до 30 см, стенки крутые, поперечный профиль V-образный. Длина борозд до 1 м. Обычно борозды на склоне образуют разветвленную систему, при прекращении стока перестают развиваться и выполаживаются. Благоприятным условием для развития борозд является разреженная растительность или распаханность склона. Борозды быстро растут на длинных склонах, так как увеличивается количество стекающей воды. На склонах, имеющих разреженную растительность или распаханных, борозды постепенно превращаются в эрозионные рытвины и овраги. Эрозионная рытвина – более развитая эрозионная форма, глубина ее достигает 1-2 м, ширина- 2,5 м. Для образования рытвины нужен более мощный водоток, поэтому они встречаются на склонах реже; не каждая борозда может превратиться в рытвину. Эрозионные борозды и рытвины могут образоваться на склоне после одного ливня, если склон сложен легко размываемыми породами. При значительном водосборе часть рытвины при дальнейшем развитии превращаются в овраги.

Овраг- эрозионная, растущая форма флювиального рельефа. Глубина оврагов может достигать 80 м. и более, склоны крутые, поперечный профиль V-образный. По данным Б. Ф. Косова, выделяют четыре этапа в развитии оврага. На первом этапе овраг интенсивно растет в длину, может достигнуть 70% своей предельной длины. Однако поперечный профиль его остается V-образном с крутыми склонами и узким днищем. На втором этапе рост в длину замедляется, но овраг достигает уже 95% своей предельной длины. На третьем этапе рост в длину практически прекращается, овраг достигает базиса эрозии. Начинается увеличение объема оврага, склоны его выполаживаются, днище расширяется. На последнем этапе поперечный профиль приобретает U-образную форму с плоским широким днищем и пологими склонами. Овраг имеет собственный продольный профиль, отличающийся от профиля склона: вверху образуется водосборная воронка, ниже профиль становится вогнутым.

Овраги, заложившиеся по ранее существующим эрозионным формам, называются донными или вложенными, а возникающие на склонах и развивающиеся впервые из эрозионных рытвин- береговыми или первичными.

Развитие оврага происходит в результате совместного действия эрозионных и склоновых процессов и является эрозионно-денудационным процессом.

При достижении базиса эрозии рост оврага прекращается, склоны его выполаживаются и покрываются растительностью, на дне и склонах накапливаются аккумулятивные отложения. Овраг превращается в балку. Балка- отрицательная форма флювиального рельефа, в которой эрозия затухает и сменяется аккумуляцией овражно-балочного материала- пролювия. В нижней части склона происходит накопление делювия- отложений, образующихся за счет стока дождевых и талых вод в виде тонких струек. Образование балки- процесс медленный и начинается в нижней части, постепенно распространяясь вверх. Овражно-балочный материал характеризуется плохой сортированностью и окатанностью. Слоистость его грубая и не всегда четко видна.

Аккумулятивные формы развиваются в устье оврага или балки и на их склонах. В дно балки при дальнейшем развитии может врезаться новая эрозионная форма. В этом случае на склонах балки образуется горизонтальные поверхности, сложенные пролювием- овражно-балочные террасы. У устья овраги и балки формируется конус выноса, сложенный пролювием. В конусе выноса наблюдается уменьшение размера частиц от вершины конуса к основанию от середины к краям.

Скорость овражной эрозии может достигать значительных величин- 1-1,5 м в год.

Факторы, влияющие на формирование рельефа временных водотоков

Геологические факторы – литология подстилающих пород

В пределах республики выделяются две крупные литосферные плиты. Северная часть территории с древнейших времен представляет собой южную окраину древней Русской плиты. Южная часть Калмыкии прилегает к молодой Скифской (или Предкавказской) плите и характеризуется сложным развитием. Неоднократно испытывая горизонтальные движения, она надвигалась на южный склон Русской плиты, образовав зону поднятий.

Наиболее древними породами, обнаруженными в пределах Калмыкии, являются пермские отложения кунгурского возраста. В основании их лежат штоки каменной соли. Пермские отложения покрываются породами триаса, выходящими на поверхность в местах тектонических нарушений, а также породами юры, мела и палеогена. Неогеновые осадки в виде глин с редкими остатками моллюсков акчагыла мощностью в 80 — 100 м выстилают Калмыкию. Поверх акчагыла мощностью свыше 400 м лежат отложения апшерона. Наконец, юг Калмыкии покрыт четвертичными отложениями, представленными чередующимися между собой осадками морского и континентального генезиса общей мощностью в 30—40 м и лишь местами более 100 м.

Тектоническая структура, отраженная в рельефе, существенно влияет и на характер осадконакопления и на глубину грунтовых вод, а также на почвенно-растительный покров территории.

При беглом осмотре рельефа Калмыкии создается впечатление, что она представляет собой идеальную равнину. На самом же деле поверхность степи оказывается более сложной. В северной ее части, покрытой глинистыми и суглинистыми отложениями, мы встречаем вытянутые почти в меридиональном направлении или на юго-восток узкие, мелкие ложбины. Здесь же широко развиты мелкие западины, имеющие самую различную площадь. В южной части низменности, в пределах распространения песчаных отложений, широко развиты бугры и гряды.

Эрозионные процессы на территории Калмыкии связывают с регрессией Каспийского моря в четвертичный период.

Континентальный этап развития, наступивший после регрессии моря, характеризовался засушливыми условиями, малым поверхностным стоком и выработкой сравнительно незначительных эрозионных форм рельефа.

Тот рельеф, который мы наблюдаем в настоящее время, формировался под влиянием комплекса процессов, протекавших и протекающих на территории Калмыкии. Процессы, формировавшие мезо- и микрорельеф Калмыкии, диктовались в первую очередь определенными климатическими условиями. Они проявили себя в разных районах по-разному, что было связано с различиями геологических условий и длительностью их действия.

Лиманы представляют собой лопастные или вытянутые понижения рельефа площадью от 1 до 10 — 12 кв. км. Глубина их варьирует от 2 — 3 до 6 — 7 м. Лиманы имеют большое хозяйственное значение ввиду использования их под сенокосы. Межлиманные пространства осложнены грядообразными возвышенностями, которые поднимаются на 3—5 м и сложены супесями и косослоистыми песками. Описанный рельеф формировался в береговой зоне моря и представлял собой прибрежные лагуны, лиманы, отгороженные от моря косами и пересыпями, которые создавались на низменных берегах верхнехвалынского моря при его максимальном разливе и стадиях отступания.

Ложбины, как правило, тянутся несколькими рядами в виде узких и длинных понижений рельефа с относительным колебанием высот дна и бортов от 1 до 5 м. Глубокие ложбины имеют большей частью ясно выраженные склоны, мелкие же ложбины постепенно сливаются с окружающими пространствами. Ширина их колеблется от 100 до 1000 м. Дно ложбины весьма неровное и в продольном профиле состоит из чередующихся пониженных и повышенных участков. Подобные ложбины, что важно отметить, или совсем лишены аллювия, или имеют его в виде тонкого слоя иловато-песчаных отложений. Весной по ним устремляется весенний сток вод, который в некоторых наиболее глубоких ложбинах вырабатывает слабо меандрирующее русло.

Сарпинско-Даванская ложбина, начинаясь у Красноармейска, тянется сначала на юг вдоль восточного склона Ергеней, а затем, распадаясь на рукава, меняет направление на юго-восточное, как бы устремляясь за уходящим морем. На границе распространения верхнехвалынского моря рукава ложбины заканчиваются в лиманах и только одна ложбина — Даван — направляется на юго-восток, где теряется в песках на широте Астрахани. Плоское дно Сарпинско-Даванской ложбины понижено по отношению к окружающей поверхности на 4 — 8 м. Ширина ложбины варьирует от 1 до 8 км.

Сарпинско-Даванская ложбина несет на себе чрезвычайно тонкий слой аллювия, не превышающего 2—3 м. Интересно, что Сарпинско-Даванская ложбина в северной ее части, там, где она проходит непосредственно вдоль склона Ергеней, засыпается аллювием, который приносят сюда водотоки балок, рассекающих Ергени. Аллювий в виде конусов выноса перегораживает ложбину и создает замкнутые понижения, на месте которых расположились озера Цаца, Барманцак, Б. Сарпа, в последние годы почти пересохшие.

Ложбины, были созданы потоками, которые появились сразу после отступания с этой территории Каспийского моря. Таким образом, протягивающиеся на десятки километров, частично могут быть использованы как трассы крупных обводнительных каналов, для сброса вод, а наиболее обширные для создания крупных массивов правильного и лиманного орошения.

На территории, покрытой песками, почти повсеместно распространен котловинно-бугристый рельеф. Котловины имеют чаще всего овальную форму с длинной осью, ориентированной на северо-запад. Глубина их в отдельных случаях достигает 8 м, а площадь до 3 кв. км. Склоны, обращенные навстречу ветру, восточной и северо-восточной экспозиции, отличаются крутизной, а противоположные обычно пологи и часто задернованы.

К западной и северо-западной сторонам котловины на поверхности степи приурочиваются массивы бугристых песков, площадь которых, обычно пропорциональная емкости котловины, достигает 2—3 кв. км. Часто несколько близко расположенных друг к другу котловин образуют один общий массив бугристых песков площадью 9—12 кв. км.. Сами бугры имеют различные размеры, достигая в высоту от 0,5 до 4 м, а по площади от 3 до 50 кв. м.

Почвенный фактор - размываемость и водопроницаемость почвы

Почвы республики Калмыкия: почвы степей; черноземы обыкновенные карбонатные; лугово-черноземные карбонатные; комплексы степей; черноземы и солонцы автоморфные; черноземно-луговые и солонцы луговые; почвы сухих степей; темно-каштановые типичны; темно-каштановые карбонатные; каштановые; светло-каштановые; лугово-каштановые; лугово-карбонатные; влажно-луговые; комплексы сухих степей; темно-каштановые и солонцы; каштановые и солонцы автоморфные.

Основная часть Калмыкии расположена в зоне полупустынь. На западе — сухие степи. Почвы — каштановые и бурые в сочетании с солонцами, черноземы. Растительность — полынно-злаково-солянковая. Лесистость минимальна (0,2%). В Калмыкии — часть единственного ареала пустынь в Европе (т.н. «Черные земли»). Особо охраняемые территории: заповедник «Черные земли», включающий участок «Маныч-Гудило».

Каштановые почвы- тип почв сухих степей. Климатические условия зоны каштановых почв характеризуются резкой континентальностью и засушливостью. Генетическими и зональными особенностями каштановых почв являются непромывной тип водного режима, недостаток продуктивной влаги, солонцеватость и комплексность почвенного покрова.

Почвообразующие породы каштановых почв представлены главным образом карбонатными отложениями, среди которых преобладают лёссовидные суглинки, лёссы, карбонатные песчаные суглинки, карбонатные пески и супеси, аллювий; Каштановые почвы содержат карбонаты и в большинстве случаев гипс в нижней части профиля; наличие легкорастворимых солей обусловливает солонцеватость. Верхний (гумусовый) горизонт имеет каштановый цвет (до глубины 13—25 см); структура его комковато-зернистая или комковато-пылеватая. Поглощающий комплекс в основном насыщен кальцием (до 70—80%), магнием (15—30%). Водорастворимых солей в несолонцеватых до 0,2—0,3%, в солонцеватых до 0,2—0,3%—в верхней части и 0,5—2% — на глубине 120—170 см. Каштановые почвы подразделяются на 3 подтипа: темно-каштановые почвы, каштановые, светло-каштановые. Это подразделение основано на различиях в солевом профиле, в содержании и составе гумуса, глубине залегания карбонатных отложений, гипса и легкорастворимых солей. Содержание гумуса зависит от механического состава; в темно-каштановых глинистых и суглинистых почвах гумуса содержится 3,5—4,5%, в легкосуглинистых и супесчаных — 2,5—3%, в собственно К. п. соответственно 2,5—3,5 и 2,0—2,5, в светло-каштановых — 1,5—2,5 и 1,2—1,8%.

По механическому составу каштановые почвы подразделяются на глинистые, тяжелосуглинистые, среднесуглинистые, легкосуглинистые, супесчаные и песчаные.

Под травянистой растительностью зоны сухих степей, так же как и под лугово-стенной, протекает дерновый процесс почвообразования. К середине лета большая часть эфемеров и луговых растений отмирает, а на поверхности почвы образуется травяной войлок, который быстро и полностью разлагается. При разложении органических веществ синтезируются гуминовые кислоты, образующие при взаимодействии с катионами водонерастворимые гуматы. Одновременно под влиянием высоких температур происходит обезвоживание и свертывание гуминовых кислот, которые закрепляются в верхних слоях почвы и окрашивают ее в буровато-черный цвет.

В засушливых условиях при небольшой глубине промачивания почвы сернокислые соли натрия, углекислый кальций и магний, вымываясь вниз, концентрируются, выпадают в виде кристаллов и формируют иллювиальный солевой горизонт почвы.

Чернозёмы тип почв, формирующихся под степной и лесостепной растительностью суббореального пояса. Образуются в основном на карбонатных материнских породах — лёссах, лёссовидных глинах и суглинках, иногда на более древних известняках, песчаниках, мергелистых глинах в условиях непромывного или периодически промывного водного режима. Для чернозема характерны накопление органических веществ в гумусово-аккумулятивном горизонте, высокое содержание в нём Гумуса, хорошо выраженная комковато-зернистая структура, высокое потенциальное плодородие.

Травянистая растительность ежегодно оставляет в почве большое количество опада — растительных остатков, 70—80% которых составляют корни. Гидротермические условия степной и лесостепной зон благоприятствуют процессу гумификации в результате которого образуются сложные гумусовые соединения (в основном гуминовые кислоты), придающие почвенному профилю тёмную окраску. Наилучшие условия для процесса гумификации создаются весной и в начале лета. В это время в почве достаточный запас влаги от осенне-зимних осадков и снеготаяния, благоприятный температурный режим. В период летнего иссушения микробиологические процессы заметно ослабевают, что предохраняет гумусовые вещества от быстрой минерализации. При разложении растительных остатков, богатых зольными элементами и азотом, образуются основания (особенно много кальция), которыми насыщаются гумусовые вещества. Это способствует закреплению их в почве в виде гуматов и сохранению в верхних горизонтах черноземов нейтральной или близкой к ней реакции. Вместе с гумусом в почве закрепляются элементы питания растений (азот, фосфор, сера, железо и др.) в форме сложных органоминеральных соединений, образующихся в результате взаимодействия гумусовых кислот с зольными элементами растительных остатков и минеральной частью почвы.

Тип черноземов подразделяют на подтипы: оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные и южные. Почвенный профиль каждого подтипа имеет свои особенности: неодинаковые мощности гумусовых горизонтов, содержание гумуса в них, глубина залегания карбонатов и др., что определяется условиями их развития.

Временные и переходные эрозионные формы рельефа Республики Калмыкия

Морфология временных эрозионных форм района

В исследуемом районе находятся 2 типа балок:

1 тип: Ялмата. Пойма реки Ялмата оказывает существенное влияние на природу в юго-западной части Малодербетовского района. Здесь находятся более 10 родников, обеспечивающих водой животноводческие стоянки колхоза им. Городовикова. По склонам балки Ялмата находятся большие запасы пресных вод, которые обеспечивают водой с. Малые Дербеты и с. Тундутово. Даны предложения в рабочую комиссию по Красной книге почв Калмыкии об охране почв участка как неотъемлемой части данной экосистем.

Пойма реки Ялмата находится в 10 км на юго-запад от с. Тундутово (44° 31' 37.686" с. ш.; 47° 52' 59.8404" в. д.).

Почвы участка «Ялмата»:

Аллювиальные луговые солончаковые почвы

Лугово-болотные солончаковые почвы

Луговые солончаки

Разрез фоновой почвы объекта приведен по данным института «КалмНИИгипрозем». Расположен на пониженном участке поймы реки Ялмата.

Растительный покров представлен главным образом тростником обыкновенным, реже камышом озерным.

Ао 0-2 см Сырой, сизовато темно-серый, глинистый, рыхлый, растительные остатки, переход ясный.

А1 2-24 см Сырой, сизовато-серый, глинистый, комковатый, уплотненный, обилие корней растений, переход заметный.

А2 24-42 см Мокрый, темно-серый, глинистый, комковатый, уплотненный, корешковатый, переход заметный.

В 42-55 см Мокрый, сизовато-серо-бурый, глинистый, бесструктурный, уплотненный, переход постепенный.

С 55-70 см Мокрый, сизовато-бурый, глинистый, бесструктурный, с выпотеванием солей.

Почва – лугово-болотная солончаковая глинистая. Гумусированность высокая – 3,95%. Отмечается слабое хлоридное и сульфатно-хлоридное засоление с поверхности почвы.

Другим примером являются аллювиальные луговые солончаковые супесчаные и среднесуглинистые почвы, сформированные в пойме реки Ялмата под солончаково-полынно-злаковыми (пырей ползучий, бескильница расставленная) растительными ассоциациями. Подвержены постоянному затоплению талыми водами при неглубоком залегании (2м) грунтовых вод. В профиле данных почв прослеживается слоистость как по цвету, так и по гранулометрическому составу, нередки погребенные гумусовые горизонты. Тип засоления – хлоридно-сульфатный, залегание солей с 12 см. Гумуса данные почвы содержат 3,99%, убывание его с глубиной постепенное.

Балка Ялмата имеет плоское днище, размываемые берега, борта балки прорезаны не глубокими оврагами, оседания в бортах. Террасы находятся в стадии врезания на это указывают овраги.

2 тип: Балка Грязная. Образование балки происходит за счет работы реки Грязная- пересыхающая река в Малодербетовском районе Калмыкии. Река берет начало в балке Малая Ялмата, возвышенность Ергени. Впадает в озеро Барманцак. Питание реки снеговое и дождевое, в верхнем течении родниковое. Река вбирает в себя сезонные водотоки соседних балок. В долине реки расположено село Тундутово.

Балка Грязная имеет сильно завилинное днище с подтоплением малых размеров, не размываемые берега, заросшие откосы, относительно пологие заросшие заносы.

Балка Грязная находится в стадии по всей видимости аккумуляции, т.е. процесс осадконакопления еще не завершился.