НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

Відділення морської геології та осадового рудоутворення

Національного науково-природничого музею

На правах рукопису

ПАСИНКОВА Лариса Олексіївна

УДК 504.42.06:(551.351+551.462.32)

ГЕОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ ЯК ФАКТОРИ ФОРМУВАННЯ

ГЛИБОКОВОДНИХ ЛАНДШАФТІВ

КОНТИНЕНТАЛЬНОГО СХИЛУ

ЧОРНОГО МОРЯ

Спеціальність 04.00.10 – геологія океанів і морів

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата геологічних наук

КИЇВ-2002

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у

Відділенні морської геології та осадочного рудоутворення ННПМ НАН України (м. Київ)

Науковий керівник - кандидат геолого-мінералогічних наук,

член-кореспондент МАН Євразії,

Іванников Олексій Васильович.

Офіційні опоненти:

доктор геолого-мінералогічних наук, професор,

Митропольський Олексій Юрійович

(Інститут геологічних наук НАН України, завідувач відділу морського седіментогенезу)

кандидат геолого-мінералогічних наук,

Луців Ярослав Клімович

(ІГН НАН України,

провідний науковий співробітник)

Провідна установа - Київський Національний університет ім. Тараса Шевченка,

геологічний факультет, кафедра загальної та історичної геології

Захист дисертації

відбудеться “25 “ квітня ” 2002 р. о 10 годині на

засіданні спеціалізованої вченої ради К 26.164.01 Відділення морської геології та осадочного рудоутворення ННПМ України за адресою: 252054, м. Київ, вул. О. Гончара, 55-б.

З дисертаційною роботою можна ознайомитись у Відділенні морської геології та осадочного рудоутворення ННПМ України.

Автореферат розіслано “ 23 ” березня 2002 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

член-кореспондент

МАН Євразії Іванников О.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Актуальність проблеми обумовлена необхідністю народногосподарського освоєння морських територій, у т.ч. виявлення й освоєння родовищ корисних копалин. Актуальною є також проблема транспортування вуглеводневої сировини по трансчорноморському нафто - і газопроводах і створення мереж комунікацій у глибоководних областях Чорного моря. Освоєння морського дна і зведення народногосподарських об'єктів повинні враховувати геоекологічні аспекти природокористування і сталість глибоководних ландшафтів. Разом з тим, питання їхнього вивчення і систематизації раніше практично не розроблялися, а проблеми сталості розглядалися тільки для прибережно-морських зон.

Дисертаційна робота виконувалася відповідно до планів наукових досліджень Відділення морської геології й осадочного рудоутворення Національного науково-природничого музею НАН України за темою “Геоекологічна еволюція, корисні копалини, рудомагматичні системи, геоекологія Чорноморського регіону” і планами наукових досліджень кафедри океанології Таврійського Національного університету.

Мета дисертаційного дослідження: виділення і вивчення глибоководних ландшафтів континентального схилу Чорного моря, їх просторових і генетичних характеристик; процесів, що формують структуру ландшафтів, регіональна оцінка їхньої сталості.

Для досягнення поставленої мети вирішено такі завдання:

1)

2)

3)

4)

Фактичний матеріал і методика досліджень. В основу дисертації покладено фактичний матеріал, зібраний автором під час його роботи в Державному геологічному підприємстві “Кримгеологія”, а потім на кафедрі океанології в Таврійському Національному університеті з 1973 по 2002 р. Для досліджень використано результати геолого-геофізичних, гідрофізичних, гідробіологічних робіт на континентальному схилі, що виконувалися за допомогою прямих методів вивчення морського дна і науково – аналітичних досліджень. Використано також результати рейсів Відділення морської геології й осадочного рудоутворення НАН України “Академік Вернадський”, “Михайло Ломоносов”, “Професор Водяницький”, “Київ”. У методичному плані дослідження автора і використання фактичного матеріалу виконувалися з позицій вимог вивчення геоекологічних аспектів геологічного середовища.

Наукова новизна. Вперше виділено, вивчено й охарактеризовано глибоководні ландшафти континентального схилу українського сектора Чорного моря. Проведено ландшафтне районування схилу на підставі виділення морфоструктур морського дна. Визначено і класифіковано ендогеодинамічні та екзогеодинамічні процеси, що формують сучасний вигляд рельєфу, установлена визначальна роль морфогенезу в сталості ландшафтів континентального схилу. Уперше дана регіональна оцінка сталості ландшафтів континентального схилу.

Практичне значення роботи полягає у виділенні і районуванні глибоководних ландшафтів, розробці критеріїв регіональної оцінки їхньої сталості, що сприяє прийняттю оптимальних інженерних рішень для мінімізації негативних наслідків при проектуванні розміщення об'єктів при народногосподарському освоєнні.

Апробація роботи і публікації. Основні положення дисертаційної роботи і результати досліджень опубліковано і доповідалися на засіданні Вченої ради ВМГОР ННПМ НАН України (м. Київ, 11 січня 2002 р.), Таврійського Національного університету (22 червня 2001р.), на Міжнародних наукових і науково-практичних конференціях: “Проблеми екології і рекреації Азово-Чорноморського регіону” (Сімферопольський Державний університет, 1995 р.), “Проблеми формування екологічного світогляду” (Сімферополь, Таврійський екологічний інститут, 1998), “Тектоніка і нафтогазоносність Азово-Чорноморського регіону” (Гурзуф, 1999), “Геологія і корисні копалини Чорного моря” (Київ, 1999), “Проблеми ландшафтного різноманіття України” (Київ, 2000), “Екологічна безпека прибережної і шельфової зон і комплексне використання ресурсів шельфу” (Севастополь, 2001). По темі дисертації опубліковано 9 наукових праць.

На захист виносяться такі положення:

1.

2.

3.

4.

Обсяг і структура роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, 6 розділів, висновків і списку літератури. Повний обсяг роботи має 150 сторінок друкованого тексту, включаючи 12 малюнків і 7 таблиць. Список літератури налічує 193 найменувань, у тому числі 4 іноземних джерела.

Робота виконувалася у Відділенні морської геології й осадового рудоутворення Національного науково-природознавчого музею НАН України. Автор висловлює глибоку вдячність кандидату геолого-мінералогічних наук, член-кореспонденту МАН Євразії Іванникову О.В. під науковим керівництвом якого виконана дисертаційна робота. Автор висловлює також особливу подяку академіку НАН України Є.Ф. Шнюкову за наукове спрямування у висвітленні даної проблеми. Автор вдячний колегам по роботі в Таврійському Національному університеті, а також співробітникам по колишній роботі на підприємствах “Кримгеологія” і “Південекогеоцентр” за надання допомоги в оформленні роботи.

ЗМІСТ РОБОТИ

ІСТОРІЯ ВИВЧЕННЯ ГЛИБОКОВОДНИХ ЛАНДШАФТІВ КОНТИНЕНТАЛЬНОГО СХИЛУ

Ландшафти континентального схилу Чорного моря, як ділянки географічної поверхні Землі, повною мірою містять усі необхідні компоненти аквальних ландшафтних комплексів і характеризуються такими специфічними особливостями:

- однаковий діапазон глибин місця розташування поверхні континентального схилу, покрівля якого приурочена до відміток 90-100 м, а підошва опущена на 1700-2000м і більше;

- відсутність атмосфери, роль якої умовно виконує гідросфера;

- опосередкований вплив сонячної радіації;

- квазіоднорідний тепловий режим, що змінюється в межах 8-90;

- своєрідний режим гідросфери, що функціонує в умовах повного сірководневого зараження;

- своєрідність біотичної компоненти, представленої різноманітними організмами мейобентосу, сульфатредукованими і денітрифікованими бактеріями і, за останніми даними, також синьо-зеленими і бурими водоростями;

- незначний за масштабами антропогенний вплив.

Ландшафти континентального схилу – це складні динамічні системи, що складаються з морських вод, біоти (мейобентос і фітобентос, бактерії), мулу (різноманітні донні осадки і гірські породи – аналоги підводних ґрунтів), зв'язаних між собою потоками речовини й енергії. При цьому розміщення аквальних ландшафтів та їхніх геохімічних властивостей визначаються рельєфом морського дна в межах морських катен. На цій підставі ландшафти континентального схилу виокремлюються як генетично однорідні ділянки, формування рельєфу котрих пов'язане з конкретними геолого-структурними позиціями; вони розвиваються у певних аквальних, гідрологічних і гідрохімічних умовах і складаються з властивих тільки даному ландшафту набору парадинамічно і парагенетично пов'язаних компонентів.

Класифікаційні ознаки глибоководних ландшафтів.

- Ряд: природні аквальні глибоководні ландшафти континентального схилу Чорного моря.

- Група: ландшафти бореальних неретичних областей.

- Тип: ландшафти батіальної і абісальної (афотичної) сірководнево-відновнювальної зони.

- Сімейство: глибоководні бентосні ландшафти з розвитком анаеробних бактерій.

- Клас геохімічних ландшафтів: лужні і сильно лужні ландшафти, що розвиваються в умовах сірководневого зараження хлоридних, натрієво-магнієвих вод Чорного моря; типоморфні елементи Cl--Na+-Ca2+, формулі хімічного складу відповідає ряд елементів накопичення: Ti, Fe, P, C орг., N, S, Zr, Be, Ni, Mo, Se, U, Cu, Ca, CO32- і елементів виносу B, Zn, W, V, H2S для мулів алеврито-пелітових, карбонатних, пісковиків, пісків і магматичних порід. Для мулів алевритових і пісків типоморфними елементами є Cl- - Na+ ( Cl- - Mg2+); формулі хімічного складу відповідає ряд елементів накопичення Ca, B, NH4Ї, Fe, As, J, Br, V, N, S, Mn, Na, Li, Cz, HCO3Ї і елементів виносу H2S, CO2, СH4.

Стан вивченості проблеми. Роботами О.К. Леонтьєва, Д.Г. Панова, Г.О. Саф’янова, В.І. Лимарева, Л.О. Зенкевича та ін. зроблено значний внесок в проблему вивчення географічної природи Світового океану та зональності морського дна. Питанням вивчення морів і океанів з ландшафтних позицій присвячено праці М.А. Солнцева, О.Г. Ісаченка, В.С. Преображенського, К.М. Петрова, Г.М. Аксентьєва., В.П. Зенковича, Ф.Н. Мількова. Питанням комплексного фізико-географічного районування морів присвячено дослідження В.О. Водяницького, К.М. Петрова, В.И. Мірошника. Сучасний рівень науки про морські ландшафти відображений у роботах Б.В. Преображенського, Д.Е. Гершановича, В.В. Федорова, Г.Е. Гришанкова і В.А. Бокова, О.І. Перельмана, О.Д. Хованського, Б.Б. Полинова, Е.Д. Ємельянова та ін.

Результати геолого-геофізичних досліджень Чорноморської западини відображено в працях М.В. Муратова, С.В. Альбова, М.С. Благоволіна, О.Д. Архангельського, Е.Н. Невеського. Тектонічна будова Чорного моря розглянута також у публікаціях М.С. Шацького, К.І. Макова, Г.П. Горшкова, О.Я. Левицької. Узагальнені результати досліджень історії розвитку і тектонічної будови Чорноморської западини в зв'язку з її нафтогазоносністю викладено в роботах А.В. Чекунова, О.П. Мілашина, І.А. Гаркаленка, А.І. Самсонова, А.Я. Краснощок, В.П. Гончарова, Ю.П. Непрочнова, А.Ф. Непрочнової, С.І. Суботіна, В.Б. Сологуба, Я.П. Маловицького, та ін.

Найбільш вагомий внесок у геохімічні і літолого-мінералогічні дослідження, вивчення речовинного складу донних осадків внесли роботи Є.Ф. Шнюкова, О.Ю. Митропольського, В.П. Усенка, В.Ф. Севастьянова і І.І. Волкова, Г.Г. Ткаченка, В.М. Сорокіна. П.Н. Купріна, Ф.О. Щербакова, Л.І. Потапова, В.Н. Ємельянова, О.В. Іванникова, Г.М. Орловського, С.О. Клещенка, Ю.І. Іноземцева й ін. Багаторічні дослідження Чорного моря, що виконувались під керівництвом академіка НАН України Є.Ф. Шнюкова, дозволили створити серію монографій “Геологія шельфу УРСР”, у якій узагальнено результати комплексного геологічного вивчення Чорноморської западини. Ці дослідження продовжило комплексне вивчення будови Чорноморської западини в рейсах НДС “Геохімік”, “Академік Вернадський” (1986-1988), “Михайло Ломоносов” (1989), “Професор Водяницький” (1995), “Іхтіандр” (1993), “Київ” (1994-1997).

ОСНОВНІ КОМПОНЕНТИ ЛАНДШАФТІВ
КОНТИНЕНТАЛЬНОГО СХИЛУ

Ландшафти континентального схилу складаються з таких компонентів:

Абіотичні: донні відклади, що характеризуються специфічними властивостями і своєрідним підводним рельєфом; морські води, із властивими для них гідрохімічними і гідрофізичними особливостями.

Біотичні: мейобентосні організми, сульфатредукуючі і денітрификуючі бактерії.

Техногенні: джерела й ареали техногенних впливів.

Донні відклади. Стратиграфічний діапазон донних відкладів континентального схилу включає відклади мезозою, кайнозою й антропогену. Найпоширенішими є неоген-четвертинні відклади, що вкривають більшу частину площі досліджень. Наводимо зведену літолого-стратиграфічну характеристику донних відкладів континентального схилу Чорного моря:

Ератема, система, відділ, підвідділ | Літологія і речовинний склад порід | Область розвитку

Мезозойська (Mz)

Тріас-юрська нерозчленована системи (T3-J1)

Юрська система (J)

Крейдова система (K)

Нижній відділ (К1)

Верхній відділ (К2) |

Флішовий комплекс: пісковики, аргіліти, алевроліти.

Флішовий комплекс: пісковики, аргіліти, алевроліти. Комплекси ефузивних і інтрузивних порід: пікробазальти, базальти, андезибазальти, дацити, габро-діорити, діорити, тоналіти, плагіограніти. Туфи, діабази, габбро-плагіограніти

Аргіліти, алевроліти

Мергелі, вапняки, глини алевритисті, пісковики |

Ломоносівський підводний палеовулканічний масів (ЛПМ); зона схилу на південь від Аю-Дагу – Рибачого. Глибини 262-1254 м

Зона схилу на південь від Алушти - Рибачого. ЛПМ. Глибини 354-1520 м

ЛПМ, Фороський виступ. Глибини 790-1377 м

ЛПМ, Фороський виступ. Глибини 375-1156

Кайнозойська

ератема (Kz)

Палеогенова система (Р)

Палеоцен (Р1)

Эоцен (Р2)

Олігоцен (Р3)

Майкопська серія

(Р3–N1mk)

Неогенова система (N)

Середній міоцен (N12)

Пліоцен (N2) |

Алевроліти, вапняки

Алевролітові мергелі, вапняки нумулітові

Аргіліти, алевроліти, пісковики, глини

Глини, пісковики

Галечники, що підстилаються глинами, мули черепашкові, детритові на глибині 1804 м. Осадки містять фауну кіммерійського і евксинського віку |

Фороський виступ на глибинах 1046-1516 м

Південний край Фороського виступу, 1516 м

На схід від Алушти на глибинах 510-1516 м

Крила брахіантиклінальних структур Керченсько-Таманської області континентального схилу

На південь від c.м.т. Судак, м. Алушти

Антропоген + верхній пліоцен

(N32-Н)

Еоплейстоцен (Е)

Гурійський горизонт

(Е gur) |

Глинисті відклади в суміші з галькою з гурійською фауною і детритом. Глибини |

Повсюди, за винятком верхньої крутої частини схилу. Виходи на південь від смуги м. Сарич - м. Алушта

Четвертинна система

Нижня ланка (I) РI

Чаудинський горизонт

(m P1 cd) |

Глини з включеннями гальки, гравію, черепашкового детриту |

Повсюди в центральних частинах структур виходи встановлені на південь від м. Ялти

Середня ланка (II) РII

Давньоевксинський горизонт (lm PII dev)

Верхня ланка (III) РIII

Карангатський – посткарангатський горизонти

(m РIII krg-pkrg)

Новоевксинський горизонт (lm РIII nev)

Сучасна ланка (H)

Чорноморський горизонт (m H c)

Нижньочерноморський підгоризонт (mH c1)

Верхнечерномор-

ский подгоризонт (m H c2) |

Морські осадки (глини, піски) зі змішаним типом солонуватої і морської фауни, розділені піщано-глинистими відкладами. На глибині 1804 м виділяються галечники зі вмістом мілководної фауни евксину, що вказує на різке тектонічне опускання району.

Глини вапнисті з прошарками кварцово-детритових пісків, насичені черепашками і черепашковим детритом

Теригенні мули глинисті, мули гідротроїлітові з верствами черепашкового детриту і черепашнику. Алевро-пелітові мули, піски

Мідієві черепашники, сапропелеподібні мули, часто газонасичені. Алевро-пелітові, дрібноалевритові різновиди осадків.

Мули глинисті теригенні, карбонатно-теригенні, коколітові і сапропелево-коколітові |

У Кримському секторі схилу. Виходи осадків фрагментарні

Повсюди за винятком зон доновоевксинсього розмиву і підводної ерозії, на площах піднятих блоків

Повсюди. Відсутні тільки на ділянках верхньої і середньої частини схилу

Алевритисті різнивиди відзначені у верхній частині схилу і на глибоководному ложі

Суцільний чохол складає поверхні підводних хребтів, відсутній в тальвегах каньйонів і вимоїн у середній частині схилу до глибин 600-1200 м. Коколітові мули поширені в нижній частині до глибин 800 - 1800 м у Кримській області і 300 - 1700 м – у Керченсько-Таманській

Гравітаційні відклади |

Осадки морських каньйонів: великоуламковий матеріал - галька, гравій, жорства, піски, алеврито-піщана суміш, мул алевро-пелітовий, черепашковий детрит, уламки вулканогенно-осадочних порід. |

Приурочені до долинно-каньйонних систем, вимоїн, ділянок підводних зсувних блоків

Геохімія донних відкладів. Найважливішими компонентами ландшафтів є відклади неоген - четвертинного комплексу, що складають значну частину поверхні морського дна. Тут відбувається деструкція залишків біогенної складової й інтенсивний дифузійний обмін між водною і літогенною системами. У результаті бактеріальної діяльності здійснюється генерація біогенних елементів, виділення окремих мікроелементів з осадку в придонні води (кремній, вуглець, фосфор, залізо, азот, марганець та інші елементи). Осадки зазначають діагенетичних і хемогенно - діагенетичних перетвореннь. Тут же відбувається різка зміна окислювально-відновного потенціалу Еh у мулових водах від -100 до +200- +500 мв, завдяки чому утворюються нагромадження оксидів окремих елементів, мікроелементів і залізомарганцевих конкрецій.

Інженерно-геологічна і гідрогеологічна характеристика донних відкладів. На континентальному схилі виділяються два основних інженерно-геологічних комплекси донних відкладів:

-

-

Рельєф морського дна. Регіональний перегин верхньої бровки континентального схилу з заходу на схід варіює в межах від 90 до 120 м (східна частина) і опускається до глибини 160 м (західна частина). Найбільш чітке вираження в рельєфі границі підніжжя схилу приурочено до глибин 1500 - 1700 м, а плавний перехід від підніжжя схилу до глибоководного ложа закінчується на глибинах 2000 - 2100 м. Особливістю нижньої границі схилу є її різне висотне положення в західній і східній частинах. Глибоководна рівнина західної частини розташована на глибинах від1500 до 1700 м, а на сході вона знижується до глибин 2000 - 2100 м.

Морські води. Гідрохімічний режим придонних морських вод характеризується такими параметрами:

-

-

-

За класифікацією О.А. Альокіна придонні води континентального схилу за своїм типом хлоридні, магнієво-натрієві. Загальна жорсткість (сума мг/екв Mg2++Ca2+) дорівнює 70-82 мг/екв. Сірководневий шар Чорного моря займає майже 90% його обсягу, починається на горизонті 90-120 м і охоплює глибинний шар вод зі специфічним анаеробним режимом.

Біотичні компоненти. Живе населення ландшафтів континентального схилу представлено організмами, що населяють донні осадки. Дослідження останніх років свідчать про існування незвичайних форм прояву життя на дні Чорного моря в області повного сірководневого зараження. Раніше відомі мікробіальні форми охарактеризовані досить докладно, разом з тим, результати багаторічних досліджень мейобентосу Чорного моря дозволили виявити донні співтовариства, що живуть на значних глибинах.

Техногенні компоненти. До основних видів техногенного впливу відносяться нафто - і газопроводи, системи комунікацій, глибоководні звалища і місця поховання вибухових речовин тощо. Значна роль належить і “глибоководним” випускам стічних і забруднених вод, що надходять із систем комунального господарства.

МОРФОГЕНЕЗ ГЛИБОКОВОДНИХ ЛАНДШАФТІВ КОНТИНЕНТАЛЬНОГО СХИЛУ ЧОРНОГО МОРЯ

Формування глибоководних ландшафтів континентального схилу визначається в основному процесами морфогенезу як сумарного результату взаємодії ендогеодинамічних і екзогеодинамічних процесів. Рельєфоутворюючі процеси за ступенем їхнього впливу проявляються у такий послідовності.

Ендогенні: глобальні тектонічні процеси, що призвели до формування мегаморфоструктури континентального схилу Чорного моря; регіональні тектонічні процеси, під впливом яких були створені й розвинуті основні морфоструктурні елементи; локальні неотектонічні і сучасні геодинамічні процеси, що формують морфоскульптури сучасного рельєфу морського дна.

Екзогенні процеси в межах континентального схилу зумовлені, головним чином, впливом гравітаційних сил (крипові і зсувні процеси; процеси переміщення мутьових потоків по долинно – каньйонних системах), підводною ерозією схилових поверхонь, підводним вивітрюванням - деструкцією схилових поверхонь, зв'язаної з механічним і хімічним руйнуванням донних осадків. Особлива роль належить біогеохімічним процесам, а також процесам грязьового вулканізму й аномального газовиділення.

ПРИНЦИПИ ЛАНДШАФТНОГО РАЙОНУВАННЯ І ЗАКОНОМІРНОСТІ РОЗВИТКУ ГЛИБОКОВОДНИХ ЛАНДШАФТІВ КОНТИНЕНТАЛЬНОГО СХИЛУ ЧОРНОГО МОРЯ

Домінуючим фактором розвитку ландшафтів континентального схилу є морфоструктурні особливості, що визначають його просторову ландшафтну диференціацію і районування. Ландшафтні таксони (провінція, області, райони) характеризуються спільністю провідних факторів рельєфоутворення і розвитку специфічних ендо - і екзогеодинамічних процесів. Пропонується таке ландшафтне районування українського сектора континентального схилу Чорного моря.

Ландшафтна провінція північно-західної окраїни континентального схилу Чорного моря

Західно - Чорноморська ландшафтна область похованих палеодельт

-район підводних ландшафтів ерозійно-акумулятивних полого похилих палеодолин Дунай - Дністровського межиріччя;

-район підводних ландшафтів акумулятивно-ерозійного каньйону ріки Палео – Каланчак (пра-Днепра);

Кримська ландшафтна область південного продовження орогенних

структур Гірського Криму

- район підводних ландшафтів броньованого крутосхильного Ломоносівського підводного палеовулканічного масиву;

- район підводних ландшафтів гравітаційного крутосхильного Фороського виступу;

- район підводних ландшафтів структурно - денудаційного та ерозійно - акумулятивного крутосхильного Південнобережного сектору;

- район підводних ландшафтів ерозійного й акумулятивного полого похилого Феодосійського сектору.

Керченсько - Таманська ландшафтна область похованих палеодельт

-

-

-

За умовами функціонування глибоководні ландшафти поєднуються в наступні групи:

1. Умовно постійні ландшафти. Ландшафти, практично не піддані деструктивному ендо - і екзогеодинамічному впливу. Для них характерна еволюційна зміна стану під впливом процесів седиментогенезу, літогенезу і сульфатредукції і денітрифікації. Елементарні ландшафти цієї групи представлені акумулятивними чи броньованими формами рельєфу.

2. Умовно врівноважені ландшафти. Ландшафти, що мають близький до критичного стан динамічного профілю рівноваги, досягнення якого може викликати незворотні процеси чи різку зміну місця розташування ландшафтних компонентів. Основними типами рельєфу є денудаційні, структурно-денудаційні і гравітаційні.

3. Ландшафти, що динамічно пасивно розвиваються. Ландшафти, що схильні до тривалих і постійно діючих переміщень компонентів. Основними типами рельєфу є акумулятивно - ерозійні і ерозійно - акумулятивні.

4. Ландшафти, що динамічно активно розвиваються . Ландшафти, компоненти яких зазнають активних короткострокових чи катастрофічно швидких змін свого стану, пов'язаних з активізацією ендо - і екзогеодинамічних процесів.

СТРУКТУРА ЛАНДШАФТІВ КОНТИНЕНТАЛЬНОГО СХИЛУ ЧОРНОГО МОРЯ

Структура глибоководного ландшафту - це набір, співвідношення і взаємозв'язок компонентів континентального схилу і його системного оточення, що входять у даний ландшафт, а також сполучення, просторове розташування і зв'язки складових його комплексів.

Глибоководні ландшафти Західно-Чорноморської області похованих палеодельт утворюють комплекси, що охоплюють слабонахилені акумулятивні, акумулятивно - ерозійні і структурно - акумулятивні поверхні, що є підводним продовженням затопленої алювіальної рівнини і завершується великими пролювіальними шлейфами та конусами виносів похованих палеодельт.

Район підводних ландшафтів ерозійно-акумулятивних полого похилих палеодолин Дунай - Дністровського межиріччя включає ландшафти вирівняних слабо похилих акумулятивних і ерозійно - акумулятивних поверхонь, ландшафтів пізньочетвертинних ерозійних палеорічкових долин; азональних ландшафтів підводних ерозійних долин і каньйонів; ландшафтів похованих відкладів палеодельт; ландшафтів граничної рівнини нехвильової акумуляції глибоководного ложа Чорного моря. Своєрідними системами є ландшафти аномальних газовиділяючих структур.

Район підводних ландшафтів акумулятивно - ерозійного каньйону ріки Палео – Каланчак (пра-Днепра). Тут переважають різноманітні сполучення підводних, по-різному похилих ерозійних, акумулятивно - ерозійних, ерозійно - акумулятивних ландшафтів поверхонь і схилів підводних хребтів, бортів і днищ підводних долин і каньйонів. Нижня частина і підніжжя схилу представлені акумулятивними ландшафтами конусів виносу, складених турбідітами. Ландшафти цього району характеризуються збереженими від деструкції первинними і домінуючими вторинними, накладеними нерівностями рельєфу.

Глибоководні ландшафти Кримської області південного продовження орогенних структур Гірського Криму тісно пов'язані з морфоструктурами кримських орогенних систем.

Ландшафти району броньованого крутосхильного Ломоносівського підводного палеовулканічного масиву характеризуються сполученням вигнутих, круто похилих і субгоризонтальних поверхонь, складених корінними породами вулканогенно - осадочного і магматичного комплексів, перекритих на положистих ділянках сучасними осадками. Поверхня схилу розчленована прямолінійними глибоко врізаними каньйонами, з'єднаними в нижній частині схилу з видовженим жолобом “сейсмогенного рову”, що огинає континентальний схил.

Ландшафти району гравітаційно-тектонічного крутосхильного Фороського виступу належать до структур Фороської синкліналі, складеної в основному осадочними й осадочно-вулканогенними відкладами мезо-кайнозою. Верхню частину схилу складають ландшафти акумулятивно-ерозійних і ерозійно - денудаційних поверхонь. Дальшу ступінь рельєфу складають ландшафти структурно - денудаційних, ерозійно-денудаційних і гравітаційно - тектонічних поверхонь, розвинутих на корінних відкладах і четвертинних осадках. Найбільш круто похилою поверхнею є нижній ступінь, на якому розвинуті ландшафти гравітаційно - денудаційних і структурно - денудаційних поверхонь. Підніжжя схилу складають ландшафти горбкуватих і грядових акумулятивних і ерозійно - акумулятивних поверхонь. Депресія підводного жолоба утворює ландшафти ерозійно - акумулятивних і ерозійно - денудаційних поверхонь бортів і днищ підводної долини і її притоків.

Ландшафти району денудаційного і ерозійно - акумулятивного крутосхильного Південнобережного сектору. Це найбільш занурена частина континентального схилу, представлена сполученням по-різному похилих східчастих поверхонь акумуляції, підводної ерозії і денудації сучасних і четвертинних осадків. Провідними факторами рельєфоутворення є процеси зсувоутворення та ерозії. Тут широко розвинуті поодинокі каньйони і долинно-каньйонні системи, що утворюють у верхній частині схилу своєрідні підводно - ерозійні амфітеатри. Нижня його частина ускладнена акумулятивними формами рельєфу, приуроченими до зон виносу і накопичення теригенного матеріалу, зміщеного не тільки по системах підводних долин, а й під впливом площинних ерозійно - денудаційних процесів. Ці відклади утворюють плащеподібний горбкувато - грядовий покрив, складений турбідітовими відкладами і висунутий далеко в межі глибоководної западини.

Ландшафти району ерозійного й акумулятивного полого похилого Феодосійського сектору охоплюють зону переходу морфоструктур підводних орогенних систем у морфоструктури підводних акумулятивних рівнин. Західний фланг району у верхній його частині складають ландшафти акумулятивно - ерозійних і ерозійно-денудаційних поверхонь; середня частина схилу складається з ландшафтів акумулятивно - ерозійних поверхонь, нижня частина і підніжжя схилу утворені акумулятивними і ерозійно - акумулятивними ландшафтами. Східна частина району охоплює ландшафти середньо похилих і положистих акумулятивних, акумулятивно - ерозійних і ерозійних поверхонь, а в нижній частині схилу переважають ландшафти акумулятивних і ерозійно- акумулятивних поверхонь. Ландшафти долинно - каньйонних систем і окремих каньйонів не мають різко виражених уступів рельєфу і складають акумулятивні й акумулятивно - ерозійні поверхні днищ і схилів підводних долин.

Глибоководні ландшафти Керченсько - Таманської області похованих палеодельт приурочені до своєрідної області давніх алювіально - пролювіальних похованих відкладів палеодельт, що сформували єдиний масив протяжних шлейфів і сучасних конусів виносу, що продовжують утворення.

Район підводних ландшафтів ерозійного, ерозійно–акумулятивного

й акумулятивного полого похилого Прикерченського сектору. Ландшафти ії складаються з різноманітного поєднання акумулятивних, ерозійних і ерозійно-денудаційних полого похилих і субгоризонтальних поверхонь.

Район підводних ландшафтів похованих палеодельт підводного продовження пра-Дона і палеорік Північного Приазов’я представлений

єдиним потужним масивом протяжних шлейфів конусів виносу акумулятивно – ерозійних і акумулятивних поверхонь давніх похованих палеодельтових і сучасних алівіально пролювіальних вікладів.

Район підводних ландшафтів Кубанського палеоканьона Таманського сектору. Ландшафти долинно - каньйонних системи пра-Кубані мають різко виражени уступи рельєфу і складають акумулятивно - денудаційни і акумулятивно - ерозійні поверхні днищ і схилів підводних долин.

ЕНДО-і Екзоморфогенез ЯК ФАКТОР геодинамічної СТалості ГЛИБОКОВОДНИХ ЛАНДШАФТІВ

Сталість ландшафтів українського сектору континентального схилу Чорного моря визначається геоструктурними особливостями регіону, гідрогеодеформаційними властивостями літогенної основи, що взаємодіє з гідросферним оточенням. Провідна роль у природному впливі на компоненти ландшафту належить ендо - і екзогеодинамічним процесам, з якими пов'язані зміна рельєфу, умов осадонакопичення, геохімічне і діагенетичне перетворення осадків. Порушення сталості ландшафтів можуть бути поступовими чи катастрофічними, залежно від їхньої приналежності до однієї з чотирьох виділених груп. Повне порушення сталості, що виникає як при локальних перебудовах структури ландшафтів, так і при стихійних лихах - катастрофах, пов'язано, насамперед, із гравітаційним переміщенням мас донних осадків.

Стан сталості ландшафтів континентального схилу може оцінюватись за системою критеріїв сталості, розроблених на основі нормативних документів, з врахуванням гранично допустимих норм впливу процесів, перевищення яких може викликати незворотні зміни в структурі і функціонуванні ландшафтів. Для кожної конкретної ділянки ландшафтних районів необхідно розраховувати власний інтегральний показник сталості.

Критерії геодинамічної сталості глибоководних ландшафтів

Для оцінки і прогнозу сталості схилів застосовується методика І.П. Зелінського, що базується на зіставленні полів напруг і міцності порід, зв'язаних коефіцієнтом сталості:

K = ,

Де К - коефіцієнт сталості схилу; P - вага розрахункового блоку схилу; ? - крутість схилу; С - зчеплення ґрунту; l -довжина площини ковзання;

ц - ?ут внутрішнього тертя ґрунтів; ? - коефіцієнт струсу від землетрусів (враховується при оцінці сейсмічної сталості схилів).

Для кожного з окремих видів процесів пропонуються таки критерії сталості.

Гравітаційні процеси. Загальна ураженість території гравітаційними процесами визначається коефіцієнтом, що розраховується за формулою:

Kq=Fq / F

де Kq-коефіцієнт обвально - зсувної ураженості; Fq.-площа, вражена зсувами й обвалами; F-загальна площа району.

Критерії інтенсивності прояву гравітаційних процесів

Категорії | Загальна оцінка інтенсивності прояву процесів | Інтенсивність прояву зсувів, Kq | Інтенсивність прояву обвальних явищ, Kq | Інтенсивність прояву підводної ерозії, Kq | Інтегральна оцінка стану ландшафтного середовища

I | Дуже слабка | Менше 0,01 | Менше 0,01 | Менше 0,01 | Фонове

II | Слабка | 0,01-0,1 | 0,01-0,1 | 0,01-0,1 | Сприятливе

III | Середня | 0,1-0,3 | 0,1-0,3 | 0,1-0,3 | Помірне

IV | Сильна | 0,3-0,6 | 0,3-0,6 | 0,3-0,6 | Несприятливе

V | Дуже сильна | 0,6-0,7 | 0,6-0,7 | 0,6-0,7 | Досить несприятливе

VI | Дуже сильна | 0,7-0,8 і більш | 0,7-0,8 і більш | 0,7-0,8 і більш | Небезпечне

Зміна динамічного профілю рівноваги поверхні континентального схилу. Сучасні відносно стабільні значення профілю динамічної рівноваги схилу приймаються як показники природного стану, а їхні зміни визначають порушеність структури і характер еволюції ландшафтів. Для континентального схилу інтегральним показником інтенсивності зміни профілю буде ємність денудаційного матеріалу (м3/одиниця часу), здатного переміщатися за одиницю часу по поверхні схилу в конкретних ландшафтах і за певних умов, зумовлених активністю сучасних екзо - і ендогеодинамічних процесів.

Процеси переміщення матеріалу в долинно - каньйонних системах. Відклади підводних долинно-каньйонних систем є нестабільною і, найчастіше обводненою, гетерогенною сумішшю, що складається з мінерального матеріалу й органічного детриту. Деформація відкладів у таких системах може відбуватися, згідно з Ф. Шепардом, двома шляхами: пластичним перегрупуванням часток мінеральної речовини і розривом зв'язків у точках контакту. Основними критеріями сталості ландшафтів є:

-морфометричні характеристики рельєфу (кути нахилу поверхні, маси й об’єми, що зміщуються, чи готових до зсуву осадків);

-показник деформаційних властивостей донних осадів - опір зрушенню;

-швидкість переміщення мас мутьових потоків.

Сейсмічна активність. Український сектор континентального схилу Чорного моря входить до складу Кримського сейсмоактивного регіону Альпійської сейсмогенної зони, що характеризується місцевими осередковими зонами землетрусів, приурочених до зон розподілу тектонічних блоків. Вогнища кримських землетрусів зосереджені в кількох сейсмоактивних районах: Севастопольському, Ялтинсько - Алуштинському, Судаксько - Феодосійському, Керченсько - Таманському. Західно - Чорноморська область підпадає під вплив сейсмічно активних зон, розташованих у Румунії. Періодичність повторення струсів у Кримському регіоні становить для 8-бальних землетрусів 20, 50, 100 років, а їхні магнітуди викликають на поверхні схилу ефект силою до 8-9 балів. У Західному Причорномор'ї можливі землетруси силою в 7 балів, приурочені до району похованих палеодельт Палео - Дунаю. Критерієм сейсмічної сталості є коефіцієнт сталості з урахуванням значення сейсмічного коефіцієнту ?, що відповідають потенційної бальності можливих землетрусів (п.21 СН 8-57).

Процеси грязьового вулканізму й аномального газовиділення. Грязьові вулкани і ділянки аномального газовиділення приурочені до тектонічно ослаблених зон і ділянок прояву глиняного діапіризму, що спричинює розрідження порід і різке погіршення інженерно-геологічних властивостей донних осадів. Критеріями сталості ландшафтів будуть:

- коефіцієнт концентрації шкідливих речовин у викидах, обумовлений відношенням їхньої концентрації до їх гранично припустимих значень;

- розрахунковий опір донних осадків, ?0 (МПа), нормативні значення якого визначають ступінь сприятливості умов розміщення техногенних об'єктів. При значеннях МПа, рівних 0,015, умови вважаються сприятливими; при 0,01-0,015 Мпа - несприятливими, при ?0 менше 0,01 - особливо несприятливими;

Неотектонічні і сучасні тектонічні рухи. Для Чорноморського басейну сучасні вертикальні рухи диференційовані по площі шельфу і континентального схилу і мають такі значення: райони Західно - Чорноморської області -1,6 мм/рік; західні райони Кримської - від 1 до 1,4 мм/рік; Південнобережний район -від 3 до 4 мм/рік; Феодосійський район -1,4 мм/рік; Керченсько - Таманська область-2мм/рік. Ці рухи діють протягом тривалого часу і, у силу їхньої сталості, можуть бути критеріями стійкого розвитку ландшафтів континентального схилу. Різка зміна цих параметрів може викликати відповідні зміни рівноважного стану ландшафтів.

Регіональна оцінка сталості глибоководних ландшафтів українського сектора континентального схилу Чорного моря

Для ландшафтів Західно - Чорноморської області основними джерелами деструктивних явищ і процесів є гравітаційні процеси, порушення режиму переміщення матеріалу по долинно-каньйонних системах, прояви аномального газовиділення і грязьового вулканізму, можливі прояви сейсмічної активності з максимальними магнітудами до 7 балів.

Для району Дунай - Дністровського межиріччя, де кути нахилу схилу не перевищують значень 2-30, потенційно можливими джерелами порушення сталості ландшафтів є мутьєві потоки і крипові переміщення пластичних мас осадків. З врахуванням того, що ці фактори морфогенезу мають постійно діючий і не змінний протягом сучасності характер, можна прогнозувати відносно стійкий розвиток ландшафтів цього району.

Ландшафти району каньйону Палео-Каланчак (пра-Днепра). Основними видами впливів на сталість ландшафтів є процеси підводної ерозії, що виникають при переміщенні мутьєвих потоків, і гравітаційні процеси. Особливі навантаження на геологічне середовище зазнають ділянки прояву газогідратів і аномальних газовиділень. Стан сталості ландшафтів оцінюється як “несприятливий”.

Сталість ландшафтів Кримської ландшафтної області південного продовження орогенних структур Гірського Криму.

Сталість ландшафтів району Ломоносівського підводного палеовулканічного масиву визначається їхньою приуроченістю до певних ландшафтних зон. У цілому категорія інтенсивності прояву гравітаційних процесів району відноситься до IV категорії (сильна), а загальна оцінка стану ландшафтної сфери як “несприятлива”. Розрахунки сталості ґрунтів схилових поверхонь слід виконувати диференційовано, з урахуванням параметрів кожного окремого зсувного блоку. Висока імовірність прояву сейсмічної активності з ймовірними максимальними магнітудами землетрусів 8 балів.

Ландшафти Фороського виступу. Інтегральна оцінка сталості для всього району не може бути оцінена однозначно. Без врахування сейсмічності його можна оцінити, загалом, як “помірну” для верхніх зон континентального схилу і як “дуже несприятливу” для круто похилої середньої частини. У випадку прояву сейсмічної активності, стан ландшафтів буде характеризуватися як “дуже несприятливий” і навіть “небезпечний” для всієї поверхні схилу цього району.

Ландшафти району Південнобережного сектору. Сталість ландшафтів визначається їхньою приуроченістю до певних морфоструктур і морфоскульптур, створених під впливом ендогенних і екзогенних процесів і розвитком долинно-каньйонних систем. Високий показник інтенсивності підводної ерозії в сполученні з високою імовірністю виникнення підводних зсувних і обвально - зсувних явищ дозволяє віднести їх до ділянок з “дуже сильною” і “надзвичайно сильною” інтенсивністю прояву екзогенних геологічних процесів, тобто з “дуже несприятливою” і “небезпечною” оцінкою стану ландшафтного середовища.

Сталість ландшафтів району Феодосійськгої сектору визначається домінуючою роллю екзогеодинамічних процесів, що створюють сучасний морфоструктурний і морфоскульптурний вигляд підводних орогенних систем і акумулятивних рівнин. Стан сталості ландшафтів цієї зони можна оцінити як “помірний” у “вододільних” ділянках, що примикають до долинно-каньйонних систем, і тільки в самих долинах як “несприятливий”.

Сталість ландшафтів Керченсько - Таманської ландшафтної області похованих палеодельт. Ландшафти області сформувалися і продовжують формуватися у вигляді єдиного комплексу “злитих” пролювіальних шлейфів і конусів виносу. Їхня сталість визначається масштабами повільних крипових і зсувних переміщень як площинного, так і лінійного характеру й об’ємами матеріалу, що зноситься у вигляді твердого стоку по підводних долинно-каньйонних системах до підніжжя континентального схилу. Потенційно можливим джерелом порушення сталості є сейсмічність території. Як було встановлено раніше, в акваторії Керченської протоки історично зафіксовані землетруси з магнітудою до 9 балів. Таким чином, загальну оцінку сталості ландшафтів області варто визнати як “досить несприятливу”, а на ділянках, що належать до поверхонь розвитку долинно - каньйонної мережі, особливо в районі Кубанського палеоканьона як “небезпечну”.

ВИСНОВКИ

1.

2.

3.

4.

По темі дисертації опубліковано такі роботи:

1.

2.

3.

4.

5.

6.