Размещено на http://www.allbest.ru/

2

ФГБОУ ВО «Омский государственный педагогический университет»

FGBOU VO «Omsk State Pedagogical University»

Из истории изучения геологического строения и рельефа Западно-Сибирской равнины

From history of studying of the geological structure and the relief of the West Siberian plain

Воробьев В.В.

Научный руководитель: Азарова Л.В., к.г.н., доцент

Vorobeyv V.V.

Scientific adviser: Azarova L.V.

Омск, Россия

Omsk, Russia

Введение

Западная Сибирь - обширный край, расположенный в срединной части Российской Федерации. В его состав входит одна из самых крупных низменных равнин - Западно-Сибирская равнина - и части гор Южной Сибири: Кузнецкого Алатау, Салаирского кряжа, Горной Шории и расположенной южнее Алтайской горной страны. В природном отношении эти части различны, но все вместе они составляют крупный Западно-Сибирский экономический район. В течении ХХ столетия разные специалисты изучали и исследовали территорию данной территории. Поэтому направления этих исследований охватывают многие компоненты природного комплекса западной Сибири. Значительный вклад в исследование внесли геологи и геоморфологи. Научный интерес к данной территории продолжается, т.к. многое еще требует глубокого изучения. Нет ни одной работы, где освещались бы основные направления геолого-геоморфологических исследований. Этим объясняет выбор автора данной темы исследования и определяет её актуальность.

Объект изучения - геологическая история и рельеф Западной Сибири.

Предмет исследования - содержание научных трудов ученых в период 30-х-80-х годов ХХ столетия.

Цель данного исследования - систематизировать знания об изучении рельефа и геологической истории Западной Сибири отечественными учеными и определить основные подходы, направления исследований данной территории.

Исходя из проблемы, объекта, предмета и цели исследования автор ставит следующие задачи:

1. Выявить основные этапы изучения геологической истории и рельефа.

2. Систематизировать научные работы по теме исследования за период 1930-х1980-х годов.

3. Определить вклад отечественных ученых, занимавшихся данным вопросом.

4. Установить основные направления исследований по данной проблеме.

Теоретические и методологической основой исследования являются научные труды и работы специалистов в области геологии и геоморфологии.

В основу выполнения данной работы автор положил материалы источниковой базы библиотеки Омского государственного педагогического университета и Омской государственной областной научной библиотеки им. А.С. Пушкина.

Важную роль в определении основных направлений изучения и исследования Западной Сибири играют результаты ученых Сибирского отделения Российской Академии наук.

Методологическая основой является совокупность общенаучных и общегеографических и физико-географических методов научного исследования.

Новизна работы состоит в том, что автор выделил основные этапы геологогеоморфологических изучений территории Западной Сибири; систематизировал и определил основные направления исследований

Практическая значимость. Результаты работы можно использовать в учебном процессе в рамках подготовки бакалавров направления «Географического образования» в дисциплинах «Геология» и «Физическая география России», а также в основной школе с углубленным изучением отдельных предметов - географии. Данная работа может быть продолжена в дальнейшей научно-исследовательской работе автора.

Апробация результатов исследования. По теме исследования опубликовано 2 работы. Результаты исследования были обсуждены на научно-практической конференции кафедры географии и методики обучения географии: «Проблемы географии, туризма и географического образования» (Омск, 2016), на внутривузовской конференции «Человек и природа» (Омск, 2016) и XLII студенческой международной научно-практической конференции «Естественные науки» (Новосибирск, 2016).

1. Первые представления первопроходцев о Западной Сибири

До прихода первых русских переселенцев территория Западной Сибири была чрезвычайно редко населена. В северной ее части - тундре, лесотундре и примыкающей к ней северной окраине тайги - кочевали племена ненцев, занимавшихся охотой, оленеводством и рыбной ловлей. В средней части, в основном в долинах крупных рек, промышляли охотой на пушного зверя и рыболовством ханты и манси. Манси жили на территории, расположенной ближе к Уралу, ханты обитали по долинам Оби и в низовьях Иртыша. На юге, в районе лесостепи, жили татары. Здесь они занимались скотоводством и примитивным по своим формам земледелием. Иногда, им приходилось уходить на север, в тайгу, где они занимались охотой и ловлей рыбы. Остальные обширные пространства западносибирской тайги, почти вся лесостепь и примыкающие к ней степи на протяжении долгого времени оставались незаселенными. Природные и минеральные богатства Западной Сибири в те времена почти совсем не были известны [18, с. 9].

Первое знакомство русских с Западной Сибирью относится к XI в., когда новгородцы по суше через Урал, а иногда, морским путем через Арктику, направлялись в низовья Оби за пушниной. К концу XV в. связи русских с северными народами, которые располагались в низовьях Оби, стали регулярными, а к семидесятым годам XVI в. проходил еще один путь через арктические моря к низовьям Енисея. В XVI в. произошло еще одно крупное событие, которое ускорило освоение Западной Сибири - разгром Сибирского татарского ханства войсками Московской Руси. За последующие десятилетия - русские землепроходцы пересекли всю Сибирь и вышли к берегам Тихого океана. По пути движения вдоль западносибирских рек строились укрепленные городки-остроги, вокруг которых оседало земледельческое население. Вначале, эти городки, с расположенными вокруг них селениями и деревнями, создавались в таежной зоне, а затем по рекам Тоболу и Ишиму они стали переходить в лесостепь.

Первые географические сведения о Западной Сибири привели к составлению первых карт. В 1667 г. П. Годунов представил «Чертеж всей Сибири», а в 1701 г. С. Ремизов нанес речную сеть и города Западной Сибири в своем произведении под названием «Чертежная книга Сибири».

В начале XVIII века в Западную Сибирь отправлялись специальные географические экспедиции для картографирования земель и их описания. Наибольшее значение имела Великая Северная экспедиция (1733-1743 гг.). Ее отряды исследовали берега Северного Ледовитого океана и более южные районы, именно они дали первое подробное описание северной береговой линии Западно-Сибирской равнины [18, с. 10].

В 1768-1774 гг. проходили академические экспедиции. Их проект разработан и предложен был еще М.В. Ломоносовым, но реализован уже после его смерти. К сожалению, большинство маршрутов этих экспедиций охватило лишь южные районы Западной Сибири и не давали подробного описания рельефа территории. Основной акцент был сделан на изучении природы, населения и хозяйства.

В пределах Западно-Сибирской равнины минеральные ресурсы не были найдены и долгое время эта территория, считалась бесперспективной. Но по этому показателю особенно выделялись на тот момент южные горные районы Западной Сибири. Там в XVII в. землепроходцами были обнаружены железнорудные месторождения и полиметаллические руды, в районе Горной Шории и Кузнецкого Алатау.

В начале XVIII в. были обнаружены залежи каменных углей севернее Кузнецкой котловины. На северо-западных хребтах Алтая найдены месторождения свинцовосеребряных и медных руд, а также знаменитых цветных камней. До конца XIX в. здесь располагалась горнозаводская промышленность.

Ко второй половине XIX века относятся работы И.Д. Черского, в которых дано оригинальное геоморфологическое районирование. Он выделяет Западно-Сибирскую низменность, начинавшуюся с левого берега Оби и продолжавшуюся до восточного склона Урала.

В 1891 г. началось строительство Сибирской железной дороги, которое оказало огромное значение для исследования природных условий и хозяйственного освоения естественных ресурсов Западной Сибири. Проведение железнодорожного пути послужило толчком для начала геологических исследований [18, с. 11].

Первые геологические исследования в Западной Сибири проводились вдоль линии железной дороги. Богданович, Ячевский, Высоцкий, Мейстер, Краснопольский и др. - ученые, которые самые первые, осветили геологическое строение и рельеф территории Западно-Сибирской равнины. Помимо этого, осуществлялись гидрологические и гидрогеологические исследования, направленные на использование заболоченных и безводных земель, примыкающих к железнодорожному пути.

Алтай с его богатыми минеральными ресурсами привлекал внимание геологов и других исследователей, которые занимались всесторонними географическими исследованиями. Но, к сожалению, остальные горные богатства разрабатывались слабо или вовсе не были изучены [5, c. 5-8].

2. Основные направления научных исследований в ХХ столетии

2.1 Изучение геолого-геоморфологической структуры в первой половине ХХ

К XX в. о геологическом строении Западно-Сибирской равнины почти ничего не было известно. Из многочисленных исследований были лишь данные о том, что равнина сложена мощным чехлом третичных и четвертичных отложений. В этот период внимание ученых привлекали почвенно-ботанический и гидротехнические исследования районов, которые уже были заселены. Основные результаты проведенных работ этого периода изложены в работах Г.И. Танфильева (1902), И.П. Жилинского (1907), Д.А. Дранцина (1912) и др. Почвоведы, геоботаники, биологи и другие ученые при проведении полевых исследований обращали большое внимание на изучение морфологических особенностей рельефа [18, c. 12-13].

Развитие геоморфологических исследований на территории Западной Сибири в годы первых пятилеток связано с именами И.П. Герасимова, В.И. Громова, Р.С. Ильина, В.А. Обручева, М.А. Усова, Я.С. Эндельштейна и другие. По поручению Академии наук СССР и Всесоюзного научно-исследовательского института они планировали, организовывали, консультировали и непосредственно участвовали в проведении значительных геологических и тематических работ. В процессе изучения Западно-Сибирской равнины применялись геологосъемочные и геологопоисковые работы, с применением геофизических методов. И.П. Герасимов успешно развивал новую концепцию палеогеографической эволюции Западно-Сибирской низменности До 1960 года Западно-Сибирская равнина считалась низменностью, данное изменение внес Ю.А. Мещеряков, которую относил к разряду великих аллювиальных равнин. Он критиковал устаревшее мнение о широком развитии в четвертичное время мощных озерных систем и доказывал главенствующее значение неотектоники и древней речной сети в истории формирования современного рельефа равнины.

Исходя из анализа опубликованных работ (см. прил. 1,2), автор отмечает, что основной вклад советская наука внесла в изучение Западно-Сибирской равнины в период с 1930-х по 1960-е годы.

В 1931 году В.А. Обручев первым, достаточно точно определил, что древний ледник занимал всю северную часть Западно-Сибирской равнины к северу от 60⁰ с.ш. Центрами древнего оледенения в Западной Сибири являлись, с одной стороны, Полярный Урал и Новая Земля, с другой - Средне-Сибирское плоскогорье, горы Таймыра и Северной Земли. Обручев считал, что кроме этих центров, существовали также дополнительные центры на северных полуостровах (Ямальском, Гыданском, Тазовском) [4, c. 182-207].

В 1937 году Н.Г. Кассиным было выдвинуто предположение, что в начале палеогена почти повсеместно на территории Западно-Сибирской равнины находилось глубокое море. В морских отложениях эоцена в Приуралье и по Иртышу были обнаружены в опоках зубы акул. В районе Тургайской впадины описаны также эоценовые темно-серые опоковые глины с конкрециями пирита и сидерита, содержащие зубы и позвонки рыб и гастроподы [6, c. 36-43].

Подтвердил эту теорию И.М. Крашенинников в 1946 году. Он установил, что в верхнемеловое время наблюдались неоднократные погружения и поднятия территории Западной Сибири, с которыми связаны трансгрессии и регрессии моря. Во времена максимального продвижения границы моря к югу периодически устанавливалась связь северного бассейна с Арало-Каспием. Отложения были представлены однообразной белой кварцево-каолиновой толщей и только в окраинных районах - серыми глинами с растительными остатками, песками и песчаниками [5, c. 17-20].

В период с 1930-х по 1960-е годы XX века в результате развернувшихся геологических работ полностью поменялись представления о богатстве и перспективах недр Западной Сибири. Их количество велико и разнообразно не только в горных районах, но и на территории Западно-Сибирской равнины. При помощи глубокого бурения и геофизических исследований под толщей рыхлых осадочных отложений равнины обнаружены запасы нефти, газа и горячих подземных вод. В самих же отложениях были найдены залежи железных руд и других полезных ископаемых. Этот фактор послужил началом развития нефтеперерабатывающей отрасли в Западной Сибири.

Стоит отметить, что и до открытия данных месторождений, в Западной Сибири активно развивалась нефтеперерабатывающая отрасль, но она базировалась на волгоуральской нефти. Открытие запасов очень ценной по качеству нефти на Западно-Сибирской равнине, особенно в районе среднего Приобья, создало широкие перспективы для нефтедобычи и переработки местной нефти, а также организации разнообразных нефтехимических производств.

Расширились перспективы угленосности Западно-Сибирской равнины за счет разведки новых месторождений юрских, меловых и третичных бурых углей.

C 1940 по 1943 гг. Герасимов И.П. выделил 5 основных генетических классов рельефа Западно-Сибирской равнины: 1) Горные районы, 2) Плато и низкогорные возвышенности, 3) Денудационная равнина и пенеплен, 4) Типичные (нормально-аккумулятивные) равнины, 5) Погруженные равнины с мощной аккумуляцией наносов. Он подверг справедливой критике устаревшие мнения о широком развитии в четвертичное время мощных озерных систем и убедительно доказал большое значение неотектоники и древней речной сети в истории формирования современного рельефа Западно-Сибирской равнины.

2.2 Научные исследования во второй половине ХХ столетия

Послевоенный период в истории изучения рельефа Западной Сибири автор работы делит на два этапа [5, c.5-8].

Первый (1945-1960 гг.) - это этап постановки широких структурно-геоморфологических исследований, связанный с организацией нефтепоисковых работ. Первые работы в этом направлении были успешно проведены коллективом лаборатории нефти и газа Горно-геологического института Западно-Сибирского филиала АН СССР под научным руководством М.К. Коровина. Одновременно с проведением структурно-геоморфологических исследований на первом этапе последнего периода развернулись и геологосъемочные работы, при проведении которых уделялось большое внимание вопросам познания истории развития рельефа Западной Сибири. Также проводились и тематические геоморфологические исследования, сконцентрированные в основном в академических и отраслевых институтах. За время проведения нефтепоисковых работ с 1945 по 1975 г. в печати было опубликовано около пятидесяти схем тектонического строения фундамента Западно-Сибирской равнины, самые популярные изображены на рис. 1.

Особое место занимают работы М.К. Коровина, в которых он детализирует все новейшие данные по геологии угленосных и соленосных районов и подходит к решению проблемы Сибирской нефти. По его мнению, для решения поставленной задачи «необходимо прежде всего снять с Западно-Сибирской равнины маскирующий ее плащ новейших отложений и решить вопрос о природе скрытых на ее глубине геологических структур» [7, с. 21]. В результате проведенной работы М.К. Коровин впервые осуществил анализ геологического развития крупнейшей территории Сибири, на основании которого он дал тектонический синтез всех данных, отраженных на его итоговой карте геотектонических структур фундамента Западно-Сибирской равнины.

В своих публикациях М.К. Коровин сделал очень важный вывод о том, что «нефтеперспективные районы Западной Сибири нарастают по числу и площади к северу; к югу, наоборот, они уменьшаются» [7, c.19-46]. В декабре 1947 года на объединенном техническом совете Министерства геологии и Министерства нефтяной промышленности принято решение использовать тектоническую карту М.К. Коровина, его выводы по прогнозной оценке нефтеносности Западно-Сибирской равнины в качестве основы для составления первого комплексного плана нефтепоисковых работ, который в скором времени привел к открытию новой нефтегазоносной провинции.

Рис. 1. Районирование по возрасту складчатого фундамента Западно-Сибирской равнины (по данным разных авторов) [5, c. 20]

В 1960 году Мещеряков Ю.А., изучив рельеф Западно-Сибирской низменности, предложил переименовать ее в Западной-Сибирскую равнину [11, с. 3-14].

Второй этап послевоенного периода характеризуется постановкой коллективных работ по обобщению результатов ранее проведенных геоморфологических исследований. Научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья ведет основные работы по изданию геоморфологической карты Западно-Сибирской равнины (рис.2). Разработал и опубликовал карту И.П. Варламов в 1972 году в своей работе «Геоморфология Западно-Сибирской равнины» [2, c. 110].

Кроме того, в этот период Институт географии АН СССР издал региональные работы серии «Природные условия и естественные ресурсы СССР». В томе «Западная Сибирь» (1963) большое внимание уделено анализу рельефа. Стоит упомянуть серию «Геоморфология СССР» опубликованную Институтом географии АН СССР. В первом разделе тома «Равнины и горы Сибири» подведены итоги изучения рельефа Западно-Сибирской равнины. Непосредственное в разработке принимали участие Городецкая М.Е. и Лазуков Г.И., а вышло издание в 1975 году. В монографиях С.С. Воскресенского (1968) и

Ю.А. Мещерякова (1972), а также в коллективной работе геологов и геоморфологов Московского университета «Геоморфологическое районирование СССР» (1980) приведены данные о природе рельефа Западно-Сибирской равнины.

Рис. 2. Геоморфологическая карта Западной Сибири (по И.П. Варламову) [18, c.64]

В 1976 году была опубликована работа А.А. Земцова «Геоморфология Западно-Сибирской низменности (северная и центральная части)», которая является фундаментальной, так как отражает определенный этап в развитии наших представлений о рельефе равнины и путях рационального освоения и охраны природных ресурсов.

Особое значение в развитии геоморфологии данного периода имела организация коллективных исследований по истории развития рельефа Сибири и Дальнего Востока. История развития рельефа Западно-Сибирской равнины была опубликована в отдельном томе (1970). Авторы тома - С.А. Архипов, В.В. Вдовин, Б.В. Мизеров, В.А. Николаев, помимо личных наблюдений, проанализировали обширный фактический материал и дали обстоятельную сводку, иллюстрированную серией впервые составленных палеогеоморфологических карт. Они рассмотрели рельеф Западно-Сибирской равнины в его динамическом развитии как одну из сторон общей геологической истории молодой платформы. Установили, что Западно-Сибирская равнина - это молодая погружающаяся платформа. В истории развития рельефа они отметили пять основных периодов: позднепалеозойско-триасовый, раннемезозойский, позднемезозойско-среднепалеогеновый, позднепалеогеново-неогеновый и антропогеновый.

Сегодня, в XXI веке, Западная Сибирь является богатейшим и экономически важным районом России. По сей день ведутся научные геологические, геофизические и геологоморфологические работы. Но даже в век информационных технологий и компьютерных систем, к сожалению, весьма обширная территория Западно-Сибирской равнины, изучена еще крайне неравномерно, поэтому осветить все вопросы изучения ее рельефа и ее геологического развития с одинаковой точностью невозможно.

Заключение

Западная Сибирь является районом высокоразвитой добывающей и обрабатывающей промышленности. Еще в начале XX века, здесь не видели перспектив для развития промышленности, территория представляла интерес лишь в аграрном плане. Исследуя, анализируя и изучая геологию и рельеф района, отечественные ученые открывали для себя и для всего мира Западную Сибирь заново, с другой стороны. Сегодня, это перспективный экономический центр России. Используя в полной мере богатство природы, следует не забывать о том, какой мы наносим урон природе. При интенсивном освоении природных недр, вопросы охраны природы и рационального использования естественных ресурсов выходят на первый план. сибирский равнина геоморфологический

Проведенное исследование позволяет сделать следующие выводы:

1. Анализ исходных материалов разных специалистов: отечественных ученых-геологов, геоморфологов, картографов, географов и др. и их личных многолетних исследований позволило определить основные направления исследований Западной Сибири и выделить этапы, периоды различных подходов к изучению территории. Значительный вклад внесли работы периода 50-60-х годов ХХ столетия.

2. К сожалению, весьма обширная территория Западно-Сибирской равнины изучена еще крайне неравномерно, поэтому осветить все вопросы геологического строения ее рельефа с одинаковой детальностью невозможно. Геолого-геоморфологические исследования Западной Сибири продолжаются и сегодня. Результаты освещения различных аспектов исследования Западной Сибири позволили частично освоить её территорию. Однако, есть еще направления, которые требуют глубокого дальнейшего изучения и автор данной работы в дальнейшем продолжит свою исследовательскую деятельность.

Библиографический список

1. Архангельский Н. И. Стратиграфия и тектоника мезозойских и нижнекайнозойских отложений восточной окраины Урала в Серовско-Ивдельском районе // Труды Горногеологического ин-та УФ АН СССР. - Свердловск, 1953. - Вып. 22, № 2. - С. 34-64.

2. Варламов И.П. Геоморфология Западно-Сибирской равнины (объяснительная записка к геоморфологической карте Западно-Сибирской равнины, масштаб 1:500000). - 1972. - 110 c.

3. Воробьев В.В. Вклад советских ученых в изучение геологической истории и рельефа Западной Сибири в период с 30-х по 60-е годы XX столетия // Научное сообщество студентов XXI столетия. Естественные науки. Электронный сборник статей по материалам XLII студенческой международной научно-практической конференции. - Новосибирск: Изд. АНС «СибАК». - 2016. - № 6 (41). - С. 71-75. / [Электронный ресурс] -- Режим доступа. - URL: http://www.sibac.info/archive/nature/6(41).pdf

4. Земцов А. А. Ледниковый рельеф области зырянского оледенения на северо-востоке Западной Сибири // Гляциология Алтая.- 1964.- № 3.- С. 182-207.

5. Земцов А.А., Мизеров Б.В., Николаев В.А. и др. Рельеф Западно-Сибирской равнины - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. - 192 с.

6. Кассин Н. Г. Новое в геологии Западно-Сибирской низменности по данным скважин глубокого бурения // Пробл. сов. геол.- 1937.- № 7. - С. 36-43.

7. Коровин М.К. О геотектонической природе палеозойского фундамента Западно-Сибирской равнины // Вопросы геологии Азии.- М., 1954.- Т. 1.- С. 19-46.

8. Кулаков Ю. А. Основные черты геоморфологии северной части Западно-Сибирской низменности // Сборник статей по геологии Арктики.- Л., 1959. - Вып. 12. С. 116- 126.

9. Лунгерсгаузен Г. Ф. Некоторые итоги аэрогеологических исследований в Западной Сибири (Очерк новейших тектонических движений) // Сов. геология.- 1955.- № 45.- С. 52-77.

10. Марков К. К. О сходстве холмисто-моренного и камового ландшафта // Проблемы физической географии.- 1941.-№ 10. - С. 105-106.

11. Мещеряков Ю.А. Морфоструктура Западно-Сибирской равнины. - Известия АН СССР. - Серия геогр. - 1962 - № 3. - С. 3-14

12. Николаев В. А. Геология и геоморфология Западно-Сибирской низменности.- Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1963. - 34 с.

13. Обручев В. А. Основные черты кинетики и пластики неотектоники // Изв. АН СССР. Сер. геол.- 1948.- № 5.- С. 14-22.

14. Помус М.И. Пути хозяйственного использования природных ресурсов Сибири // Сибирский географический сборник. - М.: Изд-во Ак. н. СССР, 1962 - С. 19-39.

15. Соколов В. Н. Геология и перспективы нефтегазоносности арктической части Западно-Сибирской низменности.- Л.: НИИГА, 1960.- Т. 100. - 155 с.

16. Усов М. А. Основные результаты работ ЗСТТ по изучению четвертичной геологии Западной Сибири // Вестник ЗСГТ.- Тюмень, 1937.- № 1.- С. 1- 16.

17. Эдельштейн Я. С. Геоморфологический очерк Западно-Сибирской низменности. - 1936.- 86 с.

18. Западная Сибирь. Природные условия и естественные ресурсы СССР / Ак. Наук СССР инст. геогр., научн. ред. и сост. Геллер С.Ю., Дзердаевский Б.Л., Лавренко Е.М. и др.; М., 1963. - С. 486.

Приложения

Приложение 1

Подходы авторов к изучению истории геологического развития и рельефа Западной Сибири

Приложение 2

Основные достижения отечественных ученых и их вклад в изучение геологической истории и рельефа Западной Сибири

Таблица составлена авторам. Источник: 1-18.

Размещено на Allbest.ru