Геоморфология Камчатки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ФГБОУ ВПО «АмГУ»)

Факультет Инженерно-физический

Кафедра Геология и природопользования

Специальность 130.101(21.05.02) - «Прикладная геология»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Общая геология»

Исполнитель

студент группы 715 УЗС

Е.В. Кальницкая

Руководитель

Профессор д.г.-м.н., Т.В. Кезина

Благовещенск 2019

1. Геоморфология камчатки

1.1 Физико-географические особенности Камчатки

Камчатка - полуостров, расположенный на северо-востоке России. Географическое положение - 570 с.ш. 1600 в.д. Полуостров протянулся почти в меридиональном направлении на 1500 км, общая площадь 370000 км2 - второй по величине в России после Таймыра. Омывается с запада Охотским морем, с востока - Беринговым морем и Тихим океаном. У Парапольского дола узким Камчатским перешейком он соединен с материком. Западная береговая линия его прямолинейна и однообразна; низкие берега сложены песчано-глинистыми отложениями. Восточные берега сильно расчленены и имеют крупные гористые полуострова, глубоко вдающиеся заливы и многочисленные мысы.

1.2 Тектоническое строение

рельеф климат камчатка вулканический

Камчатка - молодая геосинклинальная область активных современных тектонических процессов и современного вулканизма (рис. 1).

Восток Камчатки находится в зоне активных контактов Тихоокеанской и Евразийской литосферных плит, где происходит их сближение и погружение океанической плиты под островные дуги, переработка океанической земной коры и формирование континентальной. Остальная часть полуострова отражает более древнюю стадию развития земной коры с мощностью около 30 км. Она характеризуется континентальной и переходной (от океанической к континентальной) земной корой.

Рис. 1

1.3 Геологическое строение

Геологическое строение полуострова в самом общем виде можно представить следующим образом.

Наиболее древние породы палеозойского, или, по Криштофовичу, допалеозойского, возраста выходят в южной части Срединного хребта (гнейсы, слюдяные сланцы, нижняя свита метаморфизированных эффузивов, филлитовая свита).

На территории Камчаткой области находится палеонтологический, геологический памятник природы - мыс Кинкильский (дата создания 9 января 1981 г). Основные объекты охраны памятника два участка - Кинкильский и Геякленский - Западного россыпного месторождения ювелирно-поделочных камней, а также древние стоянки людей, отражающие докарякскую и древнекорякскую культуру. Памятник природы занимает прибрежную полосу, протянувшуюся на 18,7 км от реки Кинкиль на юг через мысы Кинкильский и Геяклен. Ширина прибрежной полосы 650 м. Мысы обрываются к морю отвесными, высотой до 300 м склонами. Кремнистые породы береговых скальных отложений содержат полости, в которых обнаруживаются друзы и другие образования агата, аметиста, горного хрусталя, опала. На Кинкильском мысе в крупноглыбовых развалах встречаются огромные миндалины, содержащие кварц, халцедон, моховой и полосчатый агат, кремень коричневого, черного и зеленых цветов. В древних лавах мыса найдены миндалины с аметистом. Прибрежная полоса содержит россыпи агата в виде гальки, валунов, жеод, миндалин, трубок.

Породы мезозойского возраста (граниты, диориты, верхняя метаморфизированная эффузивная толща, свита граувакковых песчаников и аспидных сланцев, зеленокаменная вулкагенно-сланцевая толща диабазовых порфиритов и туфогенных пород) слагают хребты: Быстринский, Валагинский, Кроноцкий, Кумроч, Медвежий и Шипунский.

Третичные песчаные и глинистые отложения с участием вулканических пород максимально распространены на севере и северо-западе полуострова. К третичным отложениям приурочены месторождения каменного угля.

Чертвертичные представлены на равнинах и в межгорных депрессиях аллювиальными, аллювиально-пролювиальными, делювиальными, ледниковыми и вулкагенными отложениями.

1.4 Рельеф

Камчатка - один из наиболее активных в сейсмическом отношении районов. По А.Е.Святловскому, Камчатско-Курильская зона новейших дифференцированных тектонических движений включает неравномерно поднимающиеся горные цепи и прилегающую к ним опускающуюся глубоководную впадину. Максимальной силы эти движения достигают на границе между поднимающейся и опускающейся территориями. Эта пограничная зона одновременно является зоной активного современного вулканизма.

Таким образом, на формирование современного рельефа Камчатки оказывало влияние большое количество факторов: тектонические движения и разломы, вулканические излияния, четвертичное и современное оледенения, эрозионная деятельность.

В наиболее высокой, центральной части Срединного хребта (Ичинская сопка, 3607 м) широко развиты альпийские формы рельефа с современными ледниками и конусовидные вершины потухших вулканов. Много реликтовых горно-ледниковых форм рельефа - кары, цирки, троги. Встречаются разновысотные плато, платообразные останцы, щитообразные вулканы и кальдеры. В рельефе Центральнокамчатской низменности преобладают аккумулятивные равнины различного генезиса в сочетании с делювиально-пролювиальными конусами выноса. Большая часть территории Камчатского края, за исключением крайнего юга полуострова Камчатка, находится в области многолетнемерзлых пород. Из современных экзогенных процессов наиболее активны лавинно-селевые, гравитационные и криогенные. В береговой зоне развиты абразионные, местами эрозионно-аккумулятивные процессы, приводящие к формированию кос, банок, отмелей. Для Восточного хребта характерно наибольшее разнообразие вулканических форм рельефа.

Вулканы являются главными достопримечательностями полуострова Камчатка. Активность вулканов является одной из причин мелких подземных толчков, происходящих в непосредственной близости от вулкана или на нем самом. Во время извержения вулканов в атмосферу выбрасывается вулканический пепел, вулканический шлак и вулканические бомбы - сгустки расплавленных горных пород, а также большое количество разнообразных газов и водяной пар.

Большинство вулканов Камчатки характеризуются средним и основным составом магмы, характерным вообще для вулканов тихоокеанского кольца. Только два активных вулкана. Карымский и Ксудач, характеризуются кислым составом современных вулканокластических продуктов.

Современные рыхлые отложения Камчатки формируются при одновременном влиянии трех групп процессов: выветривания коренных (массивно-кристаллических, осадочных и т.п.) пород, переотложения продуктов их выветривания и дальнейшего изменения образующихся наносов; отложения рыхлых пород в результате вулканических извержений и выпадения на земную поверхность аэрального вулканокластического материала; выветривания и переотложения рыхлых вулкагенных пород и дальнейшего изменения образующихся при этом наносов.

Соотношение между этими тремя группами процессов определяет сложную картину распределения рыхлых отложений на территории полуострова.

В зависимости от расстояния от центра извержения, величины поступления твердых веществ колеблются в очень широких пределах, изменяясь более чем на три порядка. Поступление пеплов определяется не только расстоянием от вулкана, но и направлением господствующих ветров. С уменьшением поступления веществ на земную поверхность по мере удаления от очагов извержения уменьшается и мощность современных послеледниковых рыхлых вулканических отложений - от нескольких метров вблизи вулкана до нескольких сантиметров в северо-западных и северных районах полуострова. Параллельно уменьшению мощности отложений происходит выравнивание их гранулометрического состава и увеличивается относительное содержание более тонких частиц - вулканических песков и пеплов (табл.1).

Табл.1. Влияние дальности аэрального переноса на мощность и гранулометрический состав современных аэральных вулканических отложений (по И.А.Соколову)

Сортировка материала в процессе аэрального переноса приводит к закономерному изменению его химического состава по мере удаления от центров извержений (табл.2)

Табл.2. Влияние дальности переноса на химический состав аэральных вулканокластических отложений (по И.А.Соколову, 1973 г.)

Вблизи вулканов характер пород обусловлен в основном свойствами магмы ближайшего очага извержений. Минералогический и химический состав пород колеблется здесь в очень высоких пределах - от дацитов и риолитов до базальтов (последние преобладают). По мере удаления от вулканических центров роль отдельных магматических очагов нивелируется и диапазон колебания состава пирокластических пород становится уже, приближаясь к среднему составу магматических пород Камчатки (аденобальзиту).

В пределах Камчатского полуострова по мере удаления от центров извержения очень существенно меняются среднее количество ежегодно поступающих на земную поверхность твердых веществ и их гранулометрический, минералогический и химический состав. Меняется и периодичность пеплопадов. Соответственно и степень влияния пеплопадов на процессы современного литогенеза, выветривания и почвообразования по мере удаления от вулканов претерпевает различные изменения.

По степени влияния пеплопадов на процесс формирования современных рыхлых отложений выделено три зоны: зона интенсивных пеплопадов, вытянутая вдоль восточного побережья и в основном совпадающая с максимально активной зоной в сейсмотектоническом отношении; зона умеренных пеплопадов с подзоной ослабленных, занимающая центральные и юго-западные районы, долину реки Авачи и частично восточное побережье; зона слабых пеплопадов, которая занимает северные и северо-западные районы Камчатки и, по-видимому, выходит за ее пределы, охватывая приморские районы Магаданской области и Корякский автономный округ.

Г.М.Власов выделяет на Камчатке пять крупных геоморфологических районов.

1. Западно-Камчатская низменность - всхолмленная равнина шириной 60 - 80 км. В прибрежной ее части развиты расчлененные морские террасы высотой до 200 м. С удалением от Охотского моря преобладает денудационно-эрозионный рельеф с элементами ледникового рельефа.

2. Горная зона Срединного хребта. Южная часть его имеет эрозионно-тектонический рельеф высокогорного облика со скульптурными ледниковыми формами, хотя абсолютные высоты редко превышают 2000 м; северная часть имеет вулканический рельеф в виде остатков потухших вулканов и расчлененных платообразных возвышенностей, круто обрывающихся на восток и полого опускающихся к Охотскому морю.

3. Центральная Камчатская депрессия - межгорная впадина, ограниченная резкими тектоническими уступами и выполненная ледниково-озерно-аллювиальными отложениями.

4. Зона восточных складчатых хребтов состоит из ряда хребтов, вытянутых в северо-восточном направлении. Высота гор редко достигает 1200 - 1500 м над уровнем моря. Характерен Ганальский хребет, который, несмотря на небольшую высоту, имеет типичный высокогорно-альпийский рельеф с ярко выраженными ледниковыми формами.

5. К востоку от зоны хребтов расположена цепь гористых полуостровов, представляющих собой вулканические нагорья высотой 400 - 500 м, иногда до 700 м над уровнем моря, над которыми возвышаются конусы потухших и действующих вулканов.

Рис.2

Вулканическая деятельность на Камчатке, то усиливаясь, то ослабевая, прослеживается с самых древнейших эпох до настоящего времени.

Всего на Камчатке насчитывается более 300 вулканов. К активным и потенциально активным вулканам относятся от 28 до 36. Вулканическая деятельность имеет главным образом эксплозивный характер, то есть проявляется в виде взрывов, сопровождающихся выбросом огромного количества пирокластического материала. Извержения, сопровождающиеся излияниями жидких лав и проявляющихся в виде экструзий, наблюдаются реже.

Все действующие вулканы приурочены к наиболее активной зоне, вытянутой вдоль восточного побережья Камчатки.

Многообразна рельефообразующая роль современного вулканизма. Она не только проявляется в формировании специфических вулкагенных форм рельефа - вулканических конусов, кальдер, лавовых потоков и полей и т.п., но и в видоизменении экзогенных рельефообразующих агентов на всей прилегающей к вулканическим областям территории радиусом в десятки и сотни километров. Засыпание поверхности плащом рыхлых отложений, обладающих прекрасной фильтрационной способностью, резко тормозит процессы эрозионного расчленения рельефа, так как поверхностный сток в этих условиях практически отсутствует даже на крутых горных склонах.

Своеобразные формы рельефа образуются в результате деятельности мощных грязекаменных потоков - лахаров. Лахары возникают обычно при зимних извержениях, когда выпадение вулканических продуктов вызывает бурное таяние снега и бурные, обладающие огромной разрушительной силой грязекаменные потоки со скоростью в десятки километров в час устремляются вниз по горным долинам и склонам и выносятся на подгорные территории, где они образуют гигантские веерообразные пологонаклонные равнины. Эти равнины затем подвергаются эрозионному расчленению деятельностью «сухих» рек - временных водотоков, возникающих при таянии снегов или обильных осадках.

1.5 Почвы

Ученые единодушно считают, что современный вулканизм играет важную роль в процессах почвообразования.

В целом для полуострова выделено 23 типа почв (рис. 3).

Рис.3

Почвы Камчатки достаточно специфичны для Евразии, что обусловлено сочетанием ряда факторов почвообразования: особенностями древесной растительности, перемежающейся с фрагментами горно-тундровых и горно-луговых ассоциаций; специфическим характером почвообразующих пород (слоистые пирокластические отложения разного возраста, механического и химического состава), периодическим погребением и «омоложением» поверхностных органогенных горизонтов почв при вулканических извержениях, климатическими особенностями региона.

Наиболее характерным примером вулканических почв Камчатки являются охристо-подзолистые почвы. Своим названием они обязаны подзолистому типу строения профиля, в верхней части которого под грубогумусовым горизонтом расположен горизонт светлого вулканического пепла, внешне напоминающий подзолистый.

На увалах, предгорьях и нижней части склонов развиты дерново-луговые почвы под высокотравными березняками из белой или каменной березы.

В поймах крупных рек и на низких надпойменных террасах распространены аллювиальные почвы, породообразующими для которых являются четвертичные аллювиальные отложения. В прирусловой области поймы, а иногда и на низких террасах, распространены аллювиально-слоистые почвы. В центральной и притеррасной областях пойм - аллювиально-дерновые, аллювиально-перегнойные и аллювиально-вулканические почвы. Наибольший интерес среди всех аллювиальных почв представляют аллювиально-вулканические, имеющие специфические для областей вулканизма морфологические особенности. Верхняя часть профиля указанных почв аналогична таковой в охристо-подзолистых почвах: с поверхности залегает грубогумусовый горизонт, также подстилаемый светлым вулканическим пеплом; под пеплом залегает погребенный гумусовый и переходный иллювиально-гумусовый горизонты. Нижняя часть профиля состоит из серии аллювиальных наносов, сложенных песками разной крупности, а не охристыми вулканическими пеплами, как в охристо-подзолистых почвах.

Подобное строение аллювиально-вулканических почв связано с тем, что они сформировались на поверхностях после извержений, в результате которых отложился охристый горизонт (крупные извержения начала галоцена), и после извержения вулкана Ксудач в 236 г. (светло-серый пепел в верхней части профиля).

Таким образом, все виды почв Камчатки имеют ту или иную примесь вулканического пепла.

Пепловый горизонт содержит максимальное количество SiO2 и минимальное R2O3. Это связано с исходным кислым составом пепла и с процессом выноса гумусовых соединений в ходе современного почвообразования, в результате которого расположенный под пеплом гумусовый горизонт выполняет функцию иллювиального горизонта.

Говоря о почвенном покрове Камчатки, нельзя не затронуть проблему водной эрозии, которая распространена весьма широко. Интенсивность эрозионных процессов на Камчатке обусловлена особенностью муссонного климата, легким механическим составом охристых вулканических почв и хозяйственной деятельностью человека - рубкой леса и бессистемным повреждением надпочвенного покрова и верхних почвенных горизонтов, неправильной прокладкой изыскательских, лесовозных дорог, волоков при рубке леса на склонах увалов и сопок, интенсивной рекреационной нагрузкой в пригородных лесах, раскорчевкой и распашкой склонов.

Таким образом, интенсивность водной эрозии такова, что требует повышенного внимания к мероприятиям по защите почвенных ресурсов.

1.6 Внутренние воды

На Камчатке насчитывается до 14100 рек и ручьев. Средняя густота гидросети - 0,77 км2, но имеются районы с густотой менее 0,6 км2, а вмолодых вулканических районах востока - всего около 0,03 км2.

На Камчатке свыше 100000 больших и малых озер. На побережье распространены озера морского происхождения - лагунные. В Срединном хребте большое количество ледниковых озер. Наиболее многочисленная группа озер - торфяные. Велики их скопления в Западной и Камчатской низменностях Восточной Камчатки. Есть озера, возникшие в результате подпруживания рек потоками лавы. Озера, заполняющие кальдеры вулканов достигают большой глубины - от 9 до 200 м и более.

Около 12% площади занимают болота, больше всего их на западном побережье.

Температурный режим, характер осадков и другие климатические факторы, а также геологическое строение, рельеф обусловили современное оледенение. Всего насчитывается 414 ледников общей площадью 871,1 км2. Большему их потенциально возможному распространению препятствуют вулканическая деятельность, обилие подземных горячих вод и выход источников с горячей водой, которые вызывают таяние снега. Они расположены главным образом в высоких горных массивах и на вулканах. Самый длинный ледник Камчатки - Бильченок, расположенный на вулкане Плоский Дальний (Ключевская группа), имеет протяженность 17,7 км и занимает площадь в 21,8 км2.

2. Влияние современных вулканических извержений на ландшафты

2.1 Большое Трещинное Толбачинское извержение (БТТИ).

БТТИ происходило в 1975-1976 годах на Толбачинском долу в районе вулкана Плоский Толбачик - одного из вулканов Ключевской группы.

Острый Толбачик (3682 м) и Плоский Толбачик (3085 м) в орографическом плане представляют собой единый массив, который в Ключевской группе занимает крайнее юго-западное положение. С юга к этомк массиву примыкает обширный лавовый щит площадью около 800 км2 - Южная толбачинская зона шлаковых конусов, или Толбачинский дол.

БТТИ относится к числу наиболее значительных вулканических событий двадцатого века. За 72 дня извержения Северного прорыва на поверхности земли появилось три крупных шлаковых конуса общим объемом 0,254 км3. Их высота к концу извержения достигла 332 м. В ходе извержения образовалось лавовое поле площадью около 9 км2 и мощностью до 80 м с объемом лавы 0,223 км3.

Первая фаза БТТИ была преимущественно эксплозивной. Второй этап деятельности вулкана, связанный с извержением Южного прорыва, носил в основном эффузивный характер. Всего за БТТИ излилось около 1 км3 лавы.

Итак, в зоне сильного воздействия извержения вследствие выпадения пирокластики гибнут деревья и кустарники, в зоне среднего и слабого воздействия они уменьшают свой прирост в высоту.

2.2 Извержение вулкана Безымянного 1955-1956 годов

Вулкан Безымянный (2900 м) располагается в центральной части Ключевской группы вулканов, к юго-западу от вулкана Ключевского. Вершина венчается кратером размером 1,3 на 2,8 км и глубиной 700-1000 м. Склоны вулкана покрыты лавовыми потоками и пирокластикой.

Современный стратовулкан Безымянный возник 5-5,5 тыс.лет назад. За последние 2,5 тыс.лет выделяют три периода активизации вулкана: 2400-1700, 1350-1000 лет назад и 1955-1956 годы. Каждый период характеризовался мощной эксплозивной активностью и излиянием лавовых потоков андезитового и андезитобазальтового состава. Катастрофическое извержение произошло после 900-1000-летнего покоя и продолжается до настоящего времени. 30 марта 1956 года на вулкане произошел катастрофический взрыв, который полностью уничтожил вершинную и частично восточную часть постройки.

Высота вулкана уменьшилась на 200 м. Обломочный материал постройки был выброшен в восточном направлении на 25-39 км, где он отложился в виде обвала площадью в 500 км2 и мощностью от 0,5 до 15-20 м. Объем материала, выброшенного направленным взрывом, составил 1 км3, скорость выброса достигала 300-500 м/с. За направленным взрывом началось извержение плинианского типа.

Силой взрыва на расстоянии до 25 км были сломаны, повалены и местами обожжены крупные деревья. Раскаленный материал отложился на площади около 500 км2, уничтожив всю растительность, в том числе 400 км2 леса. Через образовавшуюся в кратере брешь хлынули мощные потоки раскаленного вулканического материала, заполнившие долину реки Сухая Хапица протяженностью 18 км. Они вызвали бурное таяние снега, что способствало образованию бурных грязевых потоков, которые, дойдя до реки Большая Хапица, повернули вдоль долины к северу, снося все на своем пути, и, пройдя около 90 км, влились в реку Камчатку. Грязевый поток представлял собой необычную смесь обломков пород и растительности. Но извержение несло с собой не только разрушения. В результате пеплопада на каждый квадратный метр площади бассейна одного из многих нерестовых озер Камчатки выпало почти по 20 кг вулканического пепла. С ним в озеро поступило много легкорастворимых солей. Это привело к резкому (почти в 100 раз) увеличению численности диатомей в августе того же года.

Вывод

Известно, что вулканические (в том числе поствулканические) процессы, как древние, так и современные, оказывали и оказывают непосредственное или опосредованное воздействие на все элементы ландшафта: на геологическое строение, рельеф, почвенный покров, гидрологические условия, растительный и животный мир, а также на состав атмосферного воздуха.

Воздействие на геологическое строение территории осуществляется при излиянии лавовых потоков на дневную поверхность и их последующем застывании. Впоследствии непосредственно на этом «фундаменте» - кегурниках и происходит почвообразование и дальнейшее развитие ландшафта, то есть застывшие лавовые потоки являются материнской горной породой. Более масштабным является воздействие на геологическое строение процесса отложения рыхлых пород при выпадении на земную поверхность аэрального вулканокластического материала и последующем переотложении их (пород) постоянными и временными водотоками. Н.М.Страхов (1962) на основе этих процессов выделил самостоятельный вулканогенно-осадочный тип литогенеза.

Воздействие вулканических процессов на рельеф необыкновенно обширно. Особой формой макрорельефа являются собственно вулканические постройки крупного размера (горы-вулканы) - Ключевская сопка, Кроноцкая сопка, Авача, Толбачик, Безымянный, Шивелуч и т.д. и шлаковые конусы. Воздействия вулканизма на гидрологические объекты не менее велико. Для вулканических областей свойственны уникальные, только для них характерные объекты: это термальные источники, гейзеры, «сухие» реки, которые, в свою очередь кардинально изменяют ландшафт (это и геоморфологическое, и геохимическое, и биоценотическое воздействие).

Велико и разнообразно влияние вулканических процессов на почвенный покров. В непосредственной близости от вулканов во время извержения часто происходит полное погребение почвенного покрова, и впоследствии формируется новый, то есть происходит омоложение почв.

Итак, в воздействии вулканизма на ландшафты Камчатки можно выделить несколько направленных процессов - генетических типов: воздействие на геологическое строение (геологический фактор), на рельеф (геоморфологический фактор), на атмосферу (метеорологический фактор), на гидрологические условия (гидрологический фактор), на растительность и животный мир (биоценотический фактор). Все факторы взаимосвязаны и взаимозависимы. Вулканизм в целом выступает как комплексный фактор воздействия, представляя собой сложное, многогранное переплетение разнонаправленных процессов, при суммировании которых и наблюдается глобальное изменение ландшафтов.

Следовательно, можно утверждать, что вулканические процессы играют глобальную роль в формировании ландшафтов Камчатки.

Таким образом, видно, что сохранение уникальных природных комплексов Камчатки является важнейшей задачей как с материалистических, так и с эстетических, этических и гуманистических позиций, а в основе ее решения, несомненно, лежит классический принцип абсолютной заповедности.

Размещено на Allbest.ru