Морфолитогенез Внутренней Азии: теоретические, методические и практические аспекты исследования

Объект исследования - геоморфологические системы разных иерархических уровней и типологических рангов. Предметом исследования являются динамика, морфология и эволюция рельефа, интенсивность и цикличность экзогенных процессов в позднем кайнозое. Цель работы – выявление современных экзогенных процессов, морфологических, генетических и динамических особенностей формирования форм рельефа, палеогеографических условий седиментации рыхлых отложений, геоморфологической опасности во Внутренней Азии. Моделирование процессов развития морфолитогенеза в связи с климатическими изменениями в позднем неоплейстоцене и голоцене. Разработка прогнозных моделей реакции геоморфологических систем на глобальные изменения климата. В процессе работы использовались традиционные геоморфологические, картографические методы, ГИС-моделирование, литолого-фациальный анализ рыхлых отложений совместно с результатами лабораторных методов: спорово-пыльцевого, палеопедологического, а также радиоизотопного датирования. Использовались данные мониторинговых, стационарных исследований (для оценки краткосрочных трендов), а также результаты реконструкции осадконакопления и развития рельефа по данным палеоархивов (для оценки длинновременных трендов) рельефообразования. На основе анализа обобщенного фактического материала, полученного в ходе стационарных и маршрутных исследований в пределах пояса островных степей Восточной Сибири показана пространственная упорядоченность литопотоков. В этой крупной региональной эоловой системе выделено пять звеньев (подсистем), взаимосвязанных друг с другом: Енисейское, Приангарское, Байкальское, Селенгинское и Даурское. В пределах каждого звена также наблюдается упорядоченная смена зон дефляции, транзита и эоловой аккумуляции. Установлены три динамических фазы рельефообразования для малых лито- и водосборных бассейнов Забайкалья. Пространственный охват включает озерные бассейны, которым свойственны циклам различных иерархических уровней. Циклы хорошо выделяются по колебанию уровней озер, представляющих естественную разностную интегральную кривую изменения увлажнения территории степного Забайкалья и сопредельных районов Монголии и Китая. На основании детального изучения строения, радиоуглеродного датирования почвенно–седиментационных серий бассейна р. Куйтунки установлена последовательность этапов врезания и заполнения эрозионных форм на правобережье р. Селенги в позднеледниковье и голоцене. Проведена корреляция семи разрезов в долинах временных водотоков.Выявлено, что максимальная частота смены смены фаз седиментации и почвообразования происходили в течение позднеледникового интерстадиала бёллинг – аллеред и раннего (11,7–8,2 тыс. л. н.) голоцена. В среднем голоцене (8,2–4,2 тыс. л. н.) отмечается снижение темпов аккумуляции лёссовидных отложений в днищах временных водотоков, продолжительные периоды (несколько тысяч лет) активного педогенеза. В позднем голоцене (последние 4,2 тыс. л. н.) в разрезах падей, балок, донных оврагов выявляются этапы педогенеза (4,2–1,0 тыс. л. н.), активизации эрозионно-аккумулятивных процессов (1,00–0,25 тыс. л. н.), оврагообразования, ускоренной эрозии и аккумуляции (последние 0,25 тыс. л.). Таким образом, установлена смена темпов осадконакопления и рельефообразующих процессов на протяжении раннего, среднего и позднего голоцена для территории исследования. Выявлено, что процессы дегляциации нивально-гляциальных объектов во всех рассматриваемых горных территориях юга Восточной Сибири соответствуют глобальным трендам климатических изменений, заметным с 1970х годов. Высокая степень регрессии наблюдается у присклоновых ледников и ледников плоских вершин, невысокая – у каровых. Анализ баз данных показал уменьшение в среднем ледниковых параметров практически вдвое, как по площадям, так и по длинам. Также четко видно понижение верхних и снижение нижних границ ледников каров. Отмечается заморенивание склоново-осыпным материалом выположенных ледниковых языков и трансформация ледников в каменные глетчеры и многолетние снежники, преимущественно в карах, ориентированных на южную сторону. Для бассейна р. Белой (Верхнее Приангарье) выявлены хроностратиграфические признаки формирования первой террасы, зависящие от морфодинамического руслового типа, которые позволили выделить два типа пойменно-террасовых комплексов динамического развития долины на временном отрезке поздний плейстоцен – голоцен. Определены этапы формирования пойм и низких террас. Этапы относительно невысокого речного стока, характерного для временных интервалов 12,9–7,0; 5,6–4,5; 4,1–2,3 и 0,3-0 тыс. л. н. сменяются этапами высокой водности и активного осадконакопления на поймах 7,0–5,6; 4,5–4,1 и 2,3–0,3 тыс. л. н. Развитие флювиальных процессов и ритмичность формирования исследуемых пойм хорошо вписывается в общий контекст колебаний температуры и увлажнения в регионе на протяжении позднеледниковья и голоцена, позволяя рассматривать поймы левобережных притоков р. Ангара в качестве значимых палеогеографических архивов. Показано, что при ведущем значении климатического фактора в формировании пойменно-русловых комплексов исследуемой территории, отклик флювиальных процессов на гидроклиматические изменения в голоцене был в значительной мере связан с неоднородным морфоструктурным строением нижнего течения р. Белой. Выявлены структура строения типов долин и русел малых рек бассейна р. Иркут для макросклонов хребтов Хамар-Дабан и Тункинские Гольцы. Геоморфологическое районирование территории позволило выделить в пределах изучаемой территории 7 районов и 42 подрайона бассейнов малых рек, для каждого из которого характерно определенное геологическое строение, приуроченность к типу рельефа, диапазон порядков рек, набор типов долин и русел. Показана возможность применения карт для выделения границ пойменно-террасовых комплексов, а также средне-низкогорного и равнинного типов рельефа. Для р. Китой по карте минимальной кривизны проведена типизация рельефа, позволившая получить значения кривизны для разных типов рельефа, в том числе и флювиального. Сравнительный анализ кривизны поверхностей в пределах долин рек Белой, Иркута, Китой показал близкие средние значения профильной, общей и минимальной кривизны, характерных для плоских и вогнутых форм микрорельефа. Показано, что в условиях глобальных стихийных бедствий высокую эффективность управления риском природопользования можно обеспечить только на основе специальной системы поддержки процессов самоорганизации и антиколлапсной самонастраивающейся интеграции сегментов геоинформационных систем и интеллектуальных сервисов, адаптируемых к условиям известного, предсказуемого и неизвестного характера. Проведено ранжирование пляжей рекреационных геоморфологических систем южного Байкала с помощью апробированной методики проведено ранжирование пляжей территории исследования. Выявлено, что наименее привлекательные пляжи расположены либо в пределах урбанизированных территорий, либо на участках со значительной рекреационной нагрузкой. Результаты комплексного анализа динамики рельефа и населения ключевого участка — Академгородка г. Иркутска — в нижнем бьефе Иркутской ГЭС за последние пять лет показывают изменения морфотипов застройки, связанные с увеличением плотности населения, нагрузки на объекты инфраструктуры, дорожную сеть и сети инженерно-технического обеспечения благоприятно влияют на развитие негативных и опасных геологических процессов, что повышает эколого-геоморфологическую напряженность в данном конкретном месте. Показана эффективность применения вегетационных индексов растительности для оценки перспективности лесовосстановления на гарях модельной территории эоловых массивов (Тункинская котловина). Материалы применимы при прогнозировании динамических тенденций процесса демутации на гарях, пополнении информативной базы данных об особенностях постпирогенных сукцессий на участках с различными геоморфологическими условиями. В итоге в ходе проведенных исследований за 2024 гг. с использованием средств мониторинга и ГИС-моделирования определены параметры рельефообразующих процессов на коротких трендах (десятки лет), и длинных трендах, в пределах позднего плейстоцена – голоцена.