Формирование своеобразия пространственной организации геосистем западного макросклона Баргузинского хребта

Размещено на http://www.allbest.ru/

Формирование своеобразия пространственной организации геосистем западного макросклона Баргузинского хребта

З.О. Кузавкова

Иркутский государственный университет, г. Иркутск, Россия

Аннотация. Исследуется пространственная организация западного макросклона Баргузинского хребта, отличающегося труднодоступностью, в связи с чем актуальной задачей выступает выявление особенностей пространственной организации его геосистем. В пределах западного макросклона Баргузинского хребта отмечено большое разнообразие реликтов и редких видов растений. Здесь развиты наиболее древние геологические породы, относящиеся к нижнему протерозою. Приведена таблица палеореконструкций территории на протяжении позднего кайнозоя, в которой отражены особенности тектонической обстановки, климатические изменения, а также соответствующий растительный покров каждого рассматриваемого периода. Палеогеографический анализ с учетом современной пространственной организации геосистем позволил выделить реликтовые виды, входящие в структуру растительного покрова, а также их приуроченность к определенным породам, тектоническим разломам, характеризующимся высоким прогревом эндогенным теплом. Подобная неотектоническая активность проявляется в местах разрывных нарушений, где наблюдаются выходы термальных источников температурой воды от 40 до 75 °С. Данная информация позволяет определить наиболее устойчивые и подверженные различному воздействию геосистемы.

Ключевые слова: развитие, взаимосвязи компонентов, активные разломы, реликт.

баргузинский хребет пространственный геосистема

В рамках работы были проведены наземные полевые исследования, дешифрирование космических снимков, а также анализ литературных данных.

Формирование своеобразия пространственной организации геосистем

Формирование пространственной организации геосистем - это длительный процесс, который во многом зависит от геолого-тектонических особенностей развития территории. Район исследования относится к зоне байкальской складчатости, которая охватила период от 650 до 550 млн лет геологической истории Земли. Согласно данным П. Ф. Зайцева [1979], тектоническое развитие района исследований завершилось в кембрии. В начале неогена тектоническая активизация привела к расчленению поверхности выравнивания на блоки вдоль разломов. Блоки испытывали дифференцированные движения, в результате чего некоторые из них были приподняты на значительную высоту.

Территория расположена в пределах БРЗ, которая характеризуется интенсивными высокодифференцированными движениями земной коры, сейсмической активностью, наличием активной системы разломов, а также крупнейшей тепловой аномалией вне зон современной вулканической активизации. Здесь происходит разогрев недр из-за активизации мантийно- плюмовых процессов [Ruzhich, Levina, Kocharyan, 2016]. Как отмечают Ю. А. Зорин и Е. Х. Турутанов [2005], в пределах западного макросклона Баргузинского хребта расположен мантийный плюм (сравнительно узкая колонна (200-800 км) восходящего горячего мантийного потока, который разогревает земную кору). Его наличие привело к формированию в районе исследования интрузивных комплексов в виде батолитов (большой массив магматической породы, имеющий обнаженную поверхность более 100 км², по происхождению это интрузивное образование, которое в результате постепенно действующих процессов денудации вышло на поверхность) [Windley, Allen, 1993]. Наиболее крупный из них - Баргузинский гранитоидный комплекс. В связи с этим территория западного макросклона Баргузинского хребта характеризуется широким распространением гранитов кислого состава различного возраста, преимущественно протерозойского. Ранее указывалось [Тюлина, 1976; Моложников, 1975], что существует связь между составом горных пород и окружающей растительностью. Так, например, темнохвойная тайга сохранилась преимущественно на древних магматических породах кислого состава. Считается, что западные склоны Баргузинского хребта в центральной и южной частях района исследований имеют наиболее сходные в климатическом отношении океанические черты. Широкое распространение темнохвойной тайги на площади исследования зависит не только от благоприятных климатических условий. На территории западного макросклона Баргузинского хребта широко распространены граниты кислого состава, являющиеся материнскими породами в образовании почв. Сравнительный анализ показал, что распространение темнохвойной тайги, в частности пихтарников, также зависит от распространения кислых гранитов, так как они располагаются в верхней части границы леса, где влияние водной массы оз. Байкал минимально. Так, активная зона его воздействия составляет 600 м от уреза озера, а разреженные пихтарники встречаются до высоты 1200 м.

Развитие геосистем в позднем кайнозое определялось чередованием периодов тектонических активизаций, а также происходившими практически одновременно климатическими изменениями. На основе анализа многочисленных литературных данных по климатическим, тектоническим, флористическим преобразованиям на территории исследования и в смежных с нею районах, картографических источников, изучения ландшафтов- аналогов были выявлены этапы развития западного макросклона Баргузин- ского хребта (табл.). Наряду со сведениями об особенностях развития компонентов геосистем в позднем кайнозое также были приведены данные для олигоценового периода, так как реликты этого времени сохранились в геосистемах района исследований.

Территория исследования характеризуется развитием крупных глубинных древних разломов, которые были обновлены в кайнозое, - Большере- ченского, Лево-Сосновского, Чивыркуйского и др. Эти разломы на современном этапе являются активными. В зоне их влияния расположены выходы горячих термальных источников (Давшинский, Большереченский, Тала- мушский и др.), температура которых колеблется от +40 до +75 °С.

Анализ космических снимков в инфракрасном диапазоне спектра, которые получены в ночное время, показал, что тепло поступает по разломам, к которым приурочены впадины и речные долины (рис. 1). Здесь в более крупном масштабе вдоль разлома был зафиксирован тепловой поток. На снимке, полученном с ИСЗ NOAA-20 (радиометр VПRS), в тепловом спектральном канале И видно, что яркое световое излучение практически полностью повторяет контуры долины р. Сосновки. Это подтверждает ранее приведенные данные о том, что в местах, где проходят линии активных разломов, происходит дополнительный нагрев поверхности суши эндогенным теплом. Согласно данным Бюллетеня космического мониторинга Байкальской природной территории, температура поверхности суши вблизи разломов на 4-6 °С выше, чем на прилегающей территории.

Таблица

Этапы преобразования компонентов геосистем на протяжении позднего кайнозоя [Кузавкова, 2019]

Известия Иркутского государственного университета Серия «Науки о Земле». 2020 Т. 31. С. 48-57

Рис. 1. Интенсивность теплового потока в пределах разломов:

1 - Чивыркуйского; 2 - Лево-Сосновского

Сравнительно-географический анализ показал, что в зонах влияния тектонических разломов наблюдается наибольшая концентрация реликтов (рис. 2), этот факт также подтверждается материалами Л. Н. Тюлиной [1976] и В. Н. Моложникова [1975]. Отмечается локализация реликтов вдоль речных долин, заложенных по крупным разломам [Попов, Бусик, 1966; Иметхенов, Тулоханов, 1992; Основные особенности ... , 2010; Красная книга ... , 2002]. Результаты проведенных исследований позволили установить, что, помимо реликтов, здесь также встречаются редкие виды травяного покрова, которые относятся к семействам, широко распространенным на территории тропиков и субтропиков: калипсо луковичная (Calypso bulbosa), башмачок настоящий (Cypripedium calceolus), любка двулистная (Platanthera bifolia), дремлик зимовниковый (Epipactis helleborine), надбородник безлистный (Epipogium aphyllum), касатик гладкий (Iris laevigata) и касатик низкий (Iris humilis), родиола розовая (Rhodiola rosea) и др. Растительность вблизи выходов термальных вод имеет своеобразный вид, чем она отличается от растительности соседних территорий. Этот густой травяной покров с растениями двухметрового роста - необычное явление, если учитывать, что территория является весьма холодной в Прибайкалье [Кузавкова, 2017].

В ходе исследований наибольшая концентрация реликтов выявлена в районе Большереченского разлома, который представляет собой одну из наиболее древних, в то же время омоложенных в кайнозое и активных тектонических структур. Наблюдается более интенсивный прогрев эндогенным теплом (по данным Бюллетеня космического мониторинга Байкальской природной территории, температура поверхности суши на 6 °С выше, чем на близлежащий территории), а также здесь расположен самый горячий минеральный источник - Большереченский, температура воды которого достигает +75 °С. В пределах именно этого разлома находятся наиболее древние представители растительного покрова олигоценового возраста. На рассматриваемой территории отмечены выходы наиболее древних пород (нижнепротерозойские граниты) в районе массива Зарод (гранитное тело треугольной формы, вышедшее на земную поверхность и имеющее острый гребень с крутыми и покатыми склонами), с развитой темнохвойной тайгой.

Рис. 2. Локализация реликтов в пределах западного макросклона Баргузинского хребта (составлено автором) [Кузавкова, 2019]

Заключение

Изучение пространственной организации геосистем геодинамически активных регионов является перспективным направлением современных физико-географических исследований. Это связано с тем, что в пределах таких регионов все процессы протекают значительно интенсивнее, что может привести к стремительным динамическим изменениям в геосистемах. Формирование современной пространственной организации геосистем тесно связано с особенностями развития территории исследования. Характерной чертой пространственной организации геосистем западного макросклона Баргузинского хребта является длительный этап их развития, который обусловил присутствие реликтов различных эпох. Локализация реликтовых и редких представителей растительного покрова во многом связана с влиянием тектонических разломов, составом подстилающих горных пород, а также изменением палеоклиматических условий территории исследования. Сведения об особенностях пространственной организации геосистем могут быть использованы в ландшафтном планировании, в процессе реализации программ рационального природопользования, а также при проведении природоохранных мероприятий.

Список литературы

Зайцев П. Ф., Игнатович В. И. Государственная геологическая карта СССР масштаба 1:200 000. Сер. Прибайкальская. Лист N-49-XIY. Объяснительная записка. М. : Госгеолтехиздат, 1979. 86 с.

Зорин Ю. А., Турутанов Е. Х. Плюмы и геодинамика байкальской рифтовой зоны // Геология и геофизика. 2005. Т. 46, № 7. С. 685-699.

Иметхенов А. Б., Тулохонов А. К. Особо охраняемые природные территории Бурятии. Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 1992. 152 с.

Красная книга Республики Бурятия: Редкие и исчезающие виды растений, грибов. 2-е изд., перераб. и доп. Новосибирск : Наука, 2002. 340 с.

Кузавкова З. О. Пространственная организация геосистем территории Баргузинского биосферного заповедника // Известия Иркутского государственного университета. Сер. Науки о Земле. 2017. Т. 22. С. 61-70.

Кузавкова З. О. Пространственная организация геосистем западного макросклона Баргузинского хребта : дис... канд. геогр. наук : 25.00.23 / Ин-т географии СО РАН. Иркутск, 2019. 122 с.

Моложников В. Н. Кедровый стланик горных ландшафтов северного Прибайкалья. М. : Наука, 1975. 203 с.

Основные особенности и формирование водной и наземной биоты термальных и минеральных источников Байкальского региона / В. В. Тахтеев [и др.] // Известия Иркутского государственного университета. Сер. Биология. Экология . 2010. Т. 3, № 1. С. 33-37.

Тюлина Л.Н. Влажный Прибайкальский тип поясности растительности. Новосибирск : Наука, 1976. 319 с.

Попов М. Г., Бусик В. В. Конспект флоры побережий озера Байкал. М. ; Л. : Наука, 1966. 216 с.

Ruzhich V.V., Levina Е.А., Kocharyan G.G. Estimated geodynamic impact from zones of collision and subduction on the seismotectonic regime in the Baikal rift // Geodynamics and Tectonophysics. 2016. Vol. 7, Iss. 3. P. 383-406.

Windley B., Allen M. Mongolian Plateau: evidence for a late Cenozoic mantle plume under central Asia // Geology. 1993. Vol. 21. P. 295-298.

The Formation of the Identity of the Spatial Organization of Geosystems of the Western Macroslope of the Barguzin Range

Z. O. Kuzavkova

Irkutsk State University, Irkutsk, Russian Federation

Abstract. The study of the spatial organization of geosystems is the most promising problem in the study of geodynamically active territories, which include the western macrosclope of the Barguzin ridge. The research area is difficult to access, so it is an urgent task to identify the features of the spatial organization of geosystems. It is important to know how the development of geosystems took place, what relationships exist between their components and the directions of their further change. Within the western macroslope of the Barguzin ridge there is a high diversity of relict and rare species of plants. The most ancient geological rocks that belong to the lower Proterozoic are developed here. A table of paleoreconstructions of the territory during the late Cenozoic is given, which reflects the features of the tectonic situation, climate changes, and the corresponding vegetation cover for each period under consideration. Paleogeographic analysis, taking into account the current spatial organization of geosystems, allowed us to identify relict species included in the structure of the vegetation cover, as well as their association with certain rocks, tectonic faults, which have a high warming up by endogenous heat. Such neotectonic activity is manifested in places of discontinuous disturbances, where there are outputs of thermal springs, with water temperatures from 40° to 75°C. This information allows us to identify the most stable and subject to various effects of geosystems.

Keywords: development, interconnections of components, active faults, relict.