Береговые морфосистемы Приморья :

Краткое описание

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ...5

ГЛАВА 1. БЕРЕГОВАЯ МОРФОСИСТЕМА КАК ОБЪЕКТ ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ...15

1.1. Основные положения концепции...15

1.1.1.Основания для выделения объекта исследований...15

1.1.2. Системный анализ в геоморфологии и системные исследования в изучении берегов...19

1.1.3. Основные свойства природных систем как объектов специального геоморфологического анализа...24

1.1.4. Общие свойства систем, принятая система терминов системного анализа и основные задачи их изучения...24

1.1.5. Морская береговая система. Основные определения...27

1.1.6. Общие черты устройства береговых морфосистем...28

1.2. Проблемы выделения береговых морфосистем различного ранга.ЗО

1.2.1. Общие представления о береге как комплексе береговых морфосистем...30

1.2.2. Принципы и процедуры выделения пространственной структуры береговых систем...34

1.2.3. Проблемы изучения состояний береговых морфосистем...37

1.3. Критерии оценки состояния береговых морфосистем

ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЛИТОСНОВЫ БЕРЕГОВОЙ МОРФОСИСТЕМЫ...64

2.1. Морфология береговой зоны Приморского экспериментального полигона Японского моря...71

2.2. Морфология береговой морфосистемы...81

2.3. Роль рек и водотоков в поставке терригенно-обломочного материала...91

2.4. Склоновые поступления...100

2.5. Объем абразионного среза...105

2.6. Эоловый перенос...110

2.7. Техногенная составляющая баланса наносов береговой морфосистемы...НО

2

ГЛАВА 3. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ БЕРЕГОВОЙ МОРФОСИСТЕМЫ...114

3.1. Гидрометеорологические условия

Приморского экспериментального полигона Японского моря...115

3.2. Динамическая модель береговой морфосистемы...122

3.3. Анализ параметров волновой энергии...127

3.4. Течения и особенности ветро-волновой циркуляции водных масс береговых морфосистем...136

3.5. Анализ распределения течений и волноэнергетического поля береговой морфосистемы...147

ГЛАВА 4. ЛИТОДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ БЕРЕГОВОЙ МОРФОСИСТЕМЫ...158

4.1. Общая характеристика литофациального состава берегоформирующих пород Приморского экспериментального полигона Японского моря...159

4.2. Анализ поля придонных орбитальных скоростей в связи с распределением обломочного материала в бухте Рудная...168

4.3. Динамика морских наносов по данным минералогического и петрографического анализов...176

4.4. Определение элементов литодинамики методом ЛМП в бухтах Рудная и Зеркальная...185

4.5. Определение элементов литодинамики по люминесценции естественного фона морских отложений...191

4.6. Активный и деятельный слой штормовой переработки донных

наносов...196

4.6. Пространственно-временная изменчивость донных осадков...211

ГЛАВА 5. МОРФОДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ БЕРЕГОВОЙ МОРФОСИСТЕМЫ...215

5.1. Гидродинамическая обусловленность процессов динамики и разрушения берега...219

5.2. Роль неволновых факторов в процессе разрушения берега...222

5.3. Зависимость абразии от геологического строения берега...226

5.4. Графический анализ имеющихся данных по скорости абразии...230

з

5.5. Определение скорости абразии берегов Приморского экспериментального полигона...236

5.6. Анализ планов изобат бухты Рудная...241

ГЛАВА 6 ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ БЕРЕГОВЫХ МОРФОСИСТЕМ...247

6.1. Позднеплейстоцен-голоценовая история формирования рельефа Приморского шельфа Японского моря...247

6.2. Анализ строения и распределения чехла рыхлых отложений Приморского полигона по данным сейсмоакустического зондирования...254

6.3. Структура эволюционной сети береговых морфосистем Приморья...262

ГЛАВА 7. ЭВОЛЮЦИЯ БЕРЕГОВЫХ МОРФОСИСТЕМ НА ПРИМЕРЕ СОВРЕМЕННЫХ ТРАНСГРЕССИВНО-РЕГРЕССИВНЫХ КОЛЕБАНИЙ УРОВНЯ КАСПИЙСКОГО МОРЯ...273

7.1. Продолжительность стояния уровня Каспийского моря по фазам «суша - море» за последние 2500 лет...273

7.2. Динамика российских берегов Каспийского моря в связи с современной трансгрессией...277

7.3. Эволюция береговой морфосистемы на фоне современных трансгрессивно-регрессивных колебаний уровня моря на примере Туралинского стационара...290

7.4. Регулирование режима хозяйственной деятельности в пределах береговых морфосистем в условиях изменяющегося положения уровня моря...301

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...306

ЛИТЕРАТУРА...308

Введение

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Побережья морей и океанов являются весьма активными геодинамическими зонами, их географическое положение на границе суши и моря обеспечивает высокий потенциал современных преобразований рельефа, с которыми тесно связаны изменения природных территориальных комплексов, особенности хозяйственной деятельности человека и условия его проживания. Люди издревле селились на побережьях и приспосабливались к достаточно специфическим условиям прибрежной жизни. Они научились бороться с опасными явлениями и защищать наиболее ценные участки берегов. В результате отбора мест проживания на земле, в ходе расселения человека выяснилась предпочтительность прибрежных мест обитания, и человечество расселилось по земле таким образом, что в среднем плотность населения возрастала на берегах морей.

Долгое время, по крайней мере, с начала великих географических открытий, берега являлись объектом описаний многих путешественников, наносились на карты и служили определенным каркасом для составления лоций. Вероятно, поэтому многие процессы, протекающие в береговой зоне, обратили на себя внимание ученых, создав объективные предпосылки для возникновения и достаточно быстрого развития науки о берегах. В результате постепенно накопился огромный описательный материал, позволявший сделать заключение о том, что берега не остаются постоянными, а изменяются в пространстве и времени. По мнению В.ВЛонгинова (1959, с.170), только в XIX веке стали появляться первые научные концепции, позволяющие объяснить причины этих изменений. Были установлены различия в условиях и факторах изменения морфологических типов берегов, а также оценено влияние на эти изменения геологического строения побережий, характера (направления и интенсивности) современных тектонических движений, влияние климатических условий и связанных с ними экзогенных процессов.

Практически с конца XIX стали появляться достаточно крупные обобщения представлений о берегах как специфических формах рельефа, сначала описательно-типологического, а затем и эволюционного характера. В качестве примера достаточно привести несколько крупных обобщений монографического характера. Это работы В.М.Дэвиса (1909), Д.Джонсона (1919), П.К.Божича (1930), Т.Мунх-Петерсена (1933), Б.Ф.Добрынина (1936, 1938) и некоторые другие. Уже в них было установлено, что берега изменяют свое положение, то, отступая под натиском моря, то отвоевывая морские пространства, заменяя их сушей. Были выделены два основных процесса, ход которых определяет эти изменения - абразия и аккумуляция. Были выявлены два главных типа процесса перемещения вещества, которые ответственны за изменения берегов - продольный

(вдольбереговой) и поперечный потоки наносов. Так были созданы основы для более детальных исследований берегов и для более полных научных обобщений. Тогда же были выделены и главные генетические типы берегов - абразионные и аккумулятивные, а также географические их разновидности (фиордовый, бухтовый, риасовый и др.)

Эти обобщения приходятся на 40-50 годы XX столетия. Выделим из множества прекрасных работ того времени крупнейшие обобщения В.П.Зенковича (1946), П.Брууна (1954), О.К.Леонтьева (1955), В.ВЛонгинова (1959). Анализируя эти работы, не трудно заметить, что главное внимание исследователей было сосредоточено на сравнительно неширокой береговой полосе, в пределах которой наблюдаются основные геоморфологические явления. Тогда были выявлены главные причины проявлений береговых процессов и доказана большая роль волновых процессов.

Эти знания достигли такого большого объема и глубины, что возникли все основания не только для углубления фундаментальных знаний о берегах и береговых процессах, но и для решения практических задач, связанных с берегозащитой, а также с добычей строительных материалов в береговой зоне, с некоторыми инженерными задачами для поддержания в рабочем состоянии прилегающих к портам акваторий и др. Решение этих задач обогатило науку о берегах. Заметным стимулом для углубления представлений о сущности береговых процессов стали работы на берегах крупных водохранилищ.

Выделим из этих работ два основных направления, которые возникли в это время и оказали огромное влияние на ход дальнейшего развития учения о берегах (Зенкович, 1962). В это время приобретают теоретическую законченность учение о литодинамике (Лонгинов, 1959, 1963) и учение о геоморфологии береговой зоны (Леонтьев, 1955, 1961). Работами О.К.Леонтьева было установлено, что основной объем вещества, который перемещается вдольбереговыми потоками наносов, поставляется в береговую зону руслами рек, а собственно абразионный материал играет при этом значительно меньшую роль. Мы выделили эти два учения из множества работ потому, что они открыли путь для дальнейшего развития учения о берегах. Появляются крупные работы В.И.Буданова (1964), В.И.Лымарева (1957, 1986), А.С.Ионина (1959, 1992), А.ААксенова (1972), Э.Ч.Ф.Берда (1976, 1977), П.А.Каплина (1962, 1973), Н.И.Айбулатова (1966, 1990, 1993), Ю.А.Павлидиса (1968, 1992), И.Ф.Шадрина (1972), Г.А.Сафьянова (1973, 1978, 1987, 1996), Л.Г.Никифорова (1977), Ф.Э.Арэ (1981), Ю.СДолотова (1982, 1989, 2001), Е.И.Арчикова (1986), Ю.Д.Шуйского (1986), Г.И.Рычагова(1996,1997).

Большой вклад в развитие теории формирования и динамики морских берегов, их региональной и зональной специфики внесли в последние годы С.М.Анциферов, ВЛ.Болдырев, П.Ф.Бровко, Н.В.Есин, В.Л.Меныпиков, В.М.Пешков, В.Д.Косьян, Н.В.Пыхов, А.А.Свиточ,

И.ОЛеонтьев, О.А.Селиванов, Л.А.Жиндарев, А.Ш.Хабидов, С.АЛукьянова, Г.Д.Соловьева.

Современное учение о берегах развивается широким фронтом, и некоторые разделы этого учения продвинуты далеко вперед; другие же получили меньшее развитие, и это часто затрудняет решение местных проблем, которые возникают при проведении региональных береговых исследований. В теории сложилось представление о том, что в динамике береговых процессов повсеместно ведущую роль играет транзитное вещество, изначально имеющее аллювиальное происхождение. Вместе с тем, развивались представления о береговых циркуляционных ячейках на участках берегов, достаточно удаленных от устьев крупных рек. Особенно четко это заметно на бухтовых берегах, на которых единый вдольбереговой поток наносов прерывается наличием абразионных участков. На них отчетливо видно, что в формировании потока наносов большое участие принимает местный материал. При этом часть этого материала возникает за счет абразии разделяющих бухты мысов, а часть поступает со склонов, опирающихся на береговую зону. Отделить их друг от друга очень важно, поскольку этот материал принимает участие в формировании не только пляжей, но и входит в тот объем наносов, которые со временем перемещаются на подводный склон, образуя морфолитогенный базис подводных ландшафтов. Важно оценить количество и качество наносов, которые участвуют в этом процессе. Поставленные проблемы актуальны и в настоящее время, потому что берега остаются наиболее освоенными участками суши. При увеличении антропогенной нагрузки на природные процессы, при проведении ее оценок в связи с решением инженерных и экологических задач, а также необходимости совершенствования использования пищевых ресурсов моря - важно определить значение влияния местных условий на ход интегрирующих береговых процессов.

В качестве объекта исследования наибольший интерес представляют берега Приморья с их абразионно-аккумулятивными, разноранговыми таксономически соподчиненными бухтами, а также Каспийского моря, изучаемых как модель трансгрессивно-регрессивных преобразований рельефа контактной зоны суши-моря. При этом основной проблемой исследования остается создание общей теоретической концепции, объединяющей традиционный комплекс объектов, изучаемых береговой геоморфологией, с той частью прилегающей суши, которая является терригенно-питающей провинцией для всего комплекса процессов, наблюдаемых в береговой зоне и на подводном склоне за ее пределами.

В настоящей работе сделана попытка обосновать использование предложенной Ю.Г.Симоновым (1972 - 1998) теории морфосистем для решения проблемы эволюции морских берегов, прилегающей части суши и акватории, находящихся с ними во взаимосвязи и взаимообусловленном развитии..

Морфосистемный анализ широко внедрен в практику геоморфологических исследований рельефа суши и только в последние годы его стали использовать при изучении береговых процессов и выполнении палеогеографических и палеогеоморфологических реконструкций на побережьях морей и океанов. Повышенный интерес к проблемам хозяйственного использования береговой зоны, гидротехнического строительства и защиты морских берегов от затопления и подтопления вынудил ученых искать новые методы исследований, позволяющие с большей достоверностью оценить и прогнозировать масштабы эволюционных преобразований, происходящих на берегах морей и океанов.

Морские берега представляют собой множество разнопорядковых морфосистем, отличающихся друг от друга по форме или типу строения берегов и масштабам протекающих в них литоральных и субаэральных процессов. Образование береговых морфосистем зависит от геологического и геоморфологического строения побережья, интенсивности тектонических процессов и главное - от энергии и экспозиции штормовых явлений, объемов поступления обломочного материала, скорости истирания и переработки наносов, транзитной способности береговой зоны. На эволюцию береговых морфосистем влияют также длиннопериодные волны типа цунами и колебания уровня моря, что во многих случаях приводит к катастрофическим последствиям, как это происходит на Каспии или на Дальневосточных морях.

Особую актуальность приобретают знания об эволюционном развитии береговых морфосистем в связи с прогнозом повышения уровня Мирового океана. Эти сведения позволят осуществить геоморфологический и географический прогноз изменения берегов в связи с повышением уровня замкнутых морей и океана и помогут предусмотреть способы защиты берегов и населения, а также варианты хозяйственного использования зон периодического затопления и подтопления.

Основная цель работы - создание концептуальной модели формирования и эволюции береговых морфосистем; выявление механизма их внутреннего и внешнего энергомассообмена и взаимодействия между структурными элементами морфосистем разного ранга, а также определение перспектив и масштабов приложения разработанной теории для решения прикладных проблем освоения береговой зоны Мирового океана.

Задачи работы. Для достижения цели решены следующие задачи:

1. Проведен анализ научных представлений о динамике и стадийном развитии морских берегов.

2. На теоретической основе создана логическая модель структуры и функционирования береговой морфосистемы.

3. Разработана и апробирована натурная модель гидро-, лито- и морфодинамики береговой морфосистемы на примере Приморского экспериментального полигона на

8

Японском море в условиях стабильного уровня и Туралинского берегового стационара на Каспийском море (на фоне современных трансгрессивно-регрессивных колебаний его уровня).

4. Определены основные количественные характеристики гидро-, лито- и морфодинамических элементов береговой морфосистемы.

5. Изучены строение, типы и масштабы береговых морфосистем, а также схема их эволюционных преобразований на примере различных участков береговой зоны Мирового океана.

6. Установлены эволюционные ряды переходов береговых морфосистем из одного состояния в другое в зависимости от региональных особенностей природных условий, гидро-, лито-,морфодинамического режимов и тенденций изменения уровня морей.

7. Выявлен круг практических приложений результатов морфосистемного анализа берегов, связанных с их защитой, разведением плантаций марикультур, поисками прибрежно-морских россыпей, территориально-хозяйственным использованием прибрежной полосы в условиях затопления и подтопления при подъеме уровня моря, а также оценкой цунамиопасности и рекреационным освоением морских берегов

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Создана и апробирована концептуальная модель формирования и функционирования береговой морфосистемы.

2. Выявлен механизм внутреннего и внешнего энергомассообмена и взаимодействия между структурными элементами морфосистем разного таксономического ранга.

3. Впервые проведены многолетние масштабные экспериментальные стационарные исследования береговых процессов на ключевых участках побережий Японского и Каспийского морей, позволившие выявить и охарактеризовать ведущие факторы берегового рельефообразования в зависимости от климатических условий, геолого-геоморфологического строения и цикличности природных процессов, а также трансгрессивно-регрессивных колебаний уровня моря.

4. На основе критического анализа существующих классификаций морских берегов и данных многолетних полевых исследований разработаны принципы, положенные в основу типизации и ранжирования береговых морфосистем.

5. Доказано, что, кроме сальтации и волочения по дну, перемещение наносов в береговой зоне при штормах осуществляется также посредством проникновения в грунт фильтрационных волн, вызывающих колебания частиц донных наносов и перевод их в полувзвешенное состояние, способствуя тем самым их транзиту и активизации процессов

донной абразии.

6. Впервые показана и доказана роль фильтрационных волн в транзите донных наносов и донной абразии (в пределах береговых морфосистем).

7. Понимание сущности функционирования береговых морфосистем создает надежную базу для долгосрочных географических прогнозов и решения прикладных задач освоения прибрежных территорий.

Предметом защиты диссертационной работы является концептуальная модель и схема эволюции береговой морфосистемы.

Основные защищаемые положения:

1. Береговая морфосистема является частью контактной зоны «суша - море», включающей в себя локальный участок береговой зоны и связанные с ним места поступления, транспортировки и накопления рельефообразующего материала, ограниченный водоразделами бассейнов рек I-IV порядков, шовными линиями, предустьевыми базисами эрозии в вершинах дельт, мысами, а также гидро-, лито-, морфодинамическими барьерами на подводном склоне.

2. Контактная зона «суша - море» рассматривается как множество береговых морфосистем, разнообразных по морфологии и гидро-, лито-, морфодинамическому режиму и разделенных между собой природными или техногенными барьерами, внутри которых формируются относительно замкнутые циркуляционные ячейки энергомассообмена.

3. Длительность каждого из состояний береговых морфосистем определяют скорость абразии и денудации берегов, бюджет наносов, величина и направленность волноэнергетических пульсаций, колебания уровня моря, а также техногенез, катастрофические явления и биогенная освоенность литорали.

4. В береговых морфосистемах существует активный слой наносов подводного берегового склона, который образуется не только за счет движения осадочных частиц путем взвеси и волочения, но и в результате воздействия на них фильтрационных волн, проникающих в грунт при волнении.

5. Анализ береговых морфосистем применим при разработке долгосрочных географических прогнозов и решении прикладных задач освоения прибрежных территорий: создании плантаций марикультур, оценке цунамиопасности, защите берегов от размыва, их хозяйственного и рекреационного использования.

Практическая значимость исследования. Разработанные теоретические положения и практические рекомендации легли в основу долгосрочного географического прогнозирования изменения природной среды побережья Дальнего Востока под влиянием производственной деятельности при обосновании планов развития народного хозяйства

10

(1972-1976); составления ТЭД «Каспий» по защите народнохозяйственных объектов и населенных пунктов (1990-1992); ТЭО неотложных мероприятий по предотвращению затопления и подтопления городов и населенных пунктов в прибрежной полосе Каспийского моря в пределах России и Федеральной целевой программы на 1996-2000 гг. по решению социальных, экономических и экологических проблем, связанных с подъемом его уровня.

Результаты исследований использованы также при разработке Единой автоматизированной системы предупреждения цунамиопасности на Дальнем Востоке, а также при выборе участков перспективного проектирования якорных полей для плантаций марикультур и трасс возможной прокладки кабеля в береговой зоне, при поисках прибрежно-морских россыпей и оценке мест установки регистрирующей аппаратуры в Японском море и прилегающих районах Тихого океана, при проектировании и строительстве водозаборов, гидротехнических сооружений, а также при решении иных задач природопользования и рекреационного освоения морских берегов.

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс при чтении лекций по курсам: «Общая океанография», «Физическая география Мирового океана», «Морская геология», «Прибрежно-морские россыпи», «Россыпи шельфа», «Методы морских геолого-геоморфологических исследований», а также в спецкурсах: «Береговые морфосистемы» и «Геоморфологический анализ цунамиопасных районов», при проведении морских практик со студентами географического ф-та МГУ на Белом, Черном, Японском и Каспийском морях.

Использованные материалы и методика работ. Работа базируется на многолетних (40 лет) геоморфологических и комплексных географических исследованиях, осуществленных автором на берегах Австралии, Антарктиды, Азовского, Аральского, Белого, Черного, Каспийского, Балтийского, Берингова, Баренцева, Северного, Средиземного, Охотского, Японского, Восточно- и Южно-Китайского, Филиппинского морей, на о-ве Куба, на Канарских и Сейшельских островах, острове Сахалин и на других островах и акваториях Мирового океана.

Начиная с 10-ой Советской Антарктической экспедиции, полевые и морские экспедиционные работы выполнялись по государственным планам научных исследований кафедры геоморфологии и палеогеографии географического факультета МГУ им.М.В.Ломоносова, по грантам РФФИ и гранту "Экологическая безопасность России", а также по международным грантам. Кроме того, работы проводились по заказам Министерства и Государственного комитета водного хозяйства, Министерства экологии и природных ресурсов России, ДВНЦ АН СССР, ГОСНИЦИПР и ДВНИГМИ ГК ГМП СССР, Дагестанберегозашиты, Астрахангипроводхоза, ПО "Приморрыбпром" и ряда других научных и производственных организаций.

11

При выполнении работ применен широкий комплекс натурных и экспериментальных исследований, математическое и физическое моделирование береговых процессов и функционирования гидробиологических объектов. К ним относятся:

- методы геоморфологического картографирования и изучения морских берегов в различных физико-географических условиях от нивального и гумидного до аридного климата (по классификации И.С.Щукина, 1960), от зоны материкового оледенения до экваториально-тропического пояса и области аридных пустынь;

- картометрический метод построения фронтальных планов, планов рефракции волн и волновых фронтов;

- минералогический и гранулометрический анализы наносов береговой зоны;

- петрографический анализ гальки на пляже;

- расчетные методы анализа волноэнергетических параметров, построение планов рефракции волн активных румбов действия, придонных орбитальных скоростей и полей прибрежных течений;

- методы повторных режимных наблюдений (мониторинг береговой зоны);

- батиметрическая и грунтовая съемки подводного берегового склона;

гидролокационное зондирование с применением двухчастотного фазового гидролокатора бокового обзора и интерферометра;

- сейсмоакустическое профилирование прибрежной зоны и шельфа до верхней части материкового склона;

- метод "меченых" песков с использованием двухцветных люминесцентных красителей;

- метод наблюдения за естественным фоном - свечения донных осадков;

- метод регистрации фильтрационных волн в грунте с применением мембранных тензометрических датчиков;

- гидробиологические методы картографирования гидробионтов и эксперименты с биофильтраторами;

- биогеографический анализ и картографирование прибрежной растительности.

Кроме того, широко использованы фондовые картографические материалы, аэрокосмическая информация и результаты визуального обследования территории с вертолетов КА-26 и МИ-8, включая наземное дешифрирование аэрокосмической информации; в отдельных случаях применена подводная телевизионная съемка и подводное фотографирование.

Комплекс экспедиционных береговых работ, особенно на Каспийском море, включал рекогносцировочное обследование и повторные ревизионные геоморфологические наблюдения в фазы регрессивного и трансгрессивного положения береговой линии по всему периметру Каспийского моря в рамках границ бывшего СССР.

12

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались на различных международных, всесоюзных и республиканских съездах, конгрессах, конференциях, симпозиумах и совещаниях, в том числе на:

Международной конференции по спелеологии (Гавана, 1970), Пленумах геоморфологической комиссии (Москва, 1972, 1974, 1976, 1978; Владивосток, 1989; Краснодар, 1998), Всесоюзных конференциях по шельфам (Владивосток, 1975, 1982), Международных географических конгрессах (Москва, 1976; Гаага, 1996), съездах советских океанологов (Москва, 1977, 1983; Ленинград, 1988), Всесоюзной школе по морской геологии (Геленджик, 1978), Всесоюзных конференциях по морским берегам (Сочи, 1978; Ростов на Дону, 1988), научно-техническом совещании по защите морских берегов Калининградской области (Калининград, 1978), Всесоюзной школе по геосистемному мониторингу (Харьков, 1979), конференции Московского филиала географического общества СССР (Москва, 1979), VII съезде географического общества СССР (Москва, 1980),, Всесоюзном совещании по литодинамике (Тбилиси, 1983), Всесоюзной Тихоокеанской школе морской геологии (Южно-Сахалинск, 1985), Международной конференции по Черному и Балтийскому морям (Варна, 1985), Съезде географов Сибири и Дальнего Востока (Владивосток, 1986), Международной конференции по берегам (Таллин, 1986), Всесоюзной конференции по экологии и антропогенным воздействиям в устьях рек (Владивосток, 1986), Всесоюзной конференции по корреляции (Тбилиси, 1986), VI Всесоюзном совещании по изучению четвертичного периода (Кишинев, 1986), Всесоюзном совещании по россыпям (Киев, 1987), Республиканской конференции по внутренним водоемам (Пржевальск, 1987), Междуведомственном совещании по рекреационным ресурсам Каспийского моря (Махачкала, 1988), Международном симпозиуме по инженерной геологии шельфа и континентального склона морей и океанов мира (Тбилиси, 1988), Национальной научно-технической конференции (Варна, 1988), Международном симпозиуме по изучению геологической истории и процесса современного образования осадков Черного моря (Варна, 1988), Всесоюзном совещании по проблеме использования берегов Черного и Азовского морей (Сочи, 1989), Международном симпозиуме по цунами (Новосибирск, 1989), Международном симпозиуме по трансгрессивным берегам (Баку, 1990), межведомственном семинаре по проблеме мониторинга Аральского моря (Москва, 1990), Всесоюзном совещании по проблемам оценки антропогенного влияния на экосистемы (Харьков, 1990), Всесоюзном совещании по проблеме Каспийского моря (Гурьев, 1991), Всесоюзном совещании "Гидрологические и водохозяйственные аспекты формирования экосистем бассейна Каспийского моря" (Ростов Великий, 1991), Международной конференции по инженерной защите побережья Каспийского моря (Махачкала, 1993), Международной конференции по Каспию (Москва, 1994), XIX Международной конференции по берегам (СПБ, 1995), Международной конференции III

13

Щукинские чтения (Москва, 1995), Международной конференции "Глобальные изменения и география" (Москва, 1995), Международной конференции по четвертичному периоду СПБ, 1998), Международной конференции по глобальным изменениям природы (Гаага, 1999), IV Щукинские чтения «Геоморфология на рубеже XXI века» (Москва, 2000), Международном научном совещании по динамике берегов (Новосибирск, 2001), Международном научном семинаре (Великобритания, Бирмингем, 2002), Международном совещании экспертов по дельте Дуная (Украина, Одесса, 2003), XXI Международной береговой конференции (Калининград, 2004).

Личный вклад автора в работу. Диссертационная работа является итогом многолетних исследований (1964-2004 гг.), выполненных автором лично при непосредственном участии на всех этапах, а также в качестве ответственного исполнителя и научного руководителя. Автору принадлежит разработка научной концепции исследований, теоретического обоснования модели эволюции береговых морфосистем; планирование, организация и выполнение полевых береговых и морских работ, постановка экспериментов, участие в обработке экспедиционных материалов, обобщение результатов полевых, экспериментальных и аналитических исследований, а также решение прикладных задач и разработка рекомендаций.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 51 научная работа. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в монографиях: Игнатова Е.И. «Береговые морфосистемы» (2004) и Игнатова Е.И. и др. «Геоморфология бухтовых берегов и подводного склона Приморья Японского моря» (2004).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения и списка литературы из наименований. Объем работы страниц, включая рисунков и

таблицы.

Благодарности. Автор глубоко признателен своим учителям - профессорам О.К.Леонтьеву, С.С.Воскресенскому, Ю.Г.Симонову, а также профессорам, Г.И.Рычагову, П.А.Каплину, Л.Г.Никифорову, под руководством которых зарождался интерес к разрабатываемой теме и решен ряд важных социально-географических проблем. Особую благодарность автор приносит своим коллегам, с которыми непосредственно сотрудничал и ощущал их помощь и поддержку: профессору Г.А.Сафьянову, д.г.н. Л.А.Жиндареву, старшим и ведущим научным сотрудникам, кандидатам наук -. С.А.Лукьяновой, Г.Д.Соловьевой, А.Н.Варущенко, Е.Н.Бадюковой, Е.Г.Маеву, В.И.Мысливцу, В.В.Фролю; персонально -З.С.Игнатовой, А.П.Садову и профессору С.И.Болысову, а также бывшим коллегам - д.ф-м.н. В.А. Робсману, М.Ю-Лохину и А.В.Никифорову и всем, с кем удалось поработать на кафедре геоморфологии и палеогеографии географического факультета МГУ им.М.В Ломоносова.

14

ГЛАВА 1. БЕРЕГОВАЯ МОРФОСИСТЕМА КАК ОБЪЕКТ ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1.Основные положения концепции 1.1.1.Основания для выделения объекта исследований

Учение о морских берегах в рамках геоморфологии в настоящее время представляет собой достаточно развитое направление с устоявшейся системой понятий и связанных с ним терминов, возникших при решении морфогенетических и морфодинамических задач. Центральным понятием остается понятие «берег». Принято считать, что в научную литературу понятие «берег» внес А.Пенк (1894). К сожалению, первое определение этого понятия, вероятно, за его очевидностью, как правило, никем не приводится. Затем возникло понятие береговая зона. В своих основополагающих работах О.КЛеонтьев (1955,1961) дает определение этого понятия и предлагает схему, характеризующую строение берега и соотношение употребляемых в нашей науке понятий (рис.1).

Зона современного взаимодействия

суши и моря (Береговая зона) I Подзона '

Поднятые террасы

Подводный береговой склон

Приморье

Прибрежье (взморье)

террасы Рис.1. Схема строения побережья (по О.К.Леонтьеву, 1961).

Вместе с тем, по И.С.Щукину (1980, с. 48), берегом следует называть полосу взаимодействия между сушей и водоемом (в нашем случае морем). Уточняющими или более узкими понятиями являются «береговая линия» и «побережье». Береговой линией, по И.С.Щукину (там же), называют линию, по которой горизонтальная водная поверхность пересекается с сушей. Береговая линия, как известно, не остается постоянной, она меняет свое пространственное положение в силу ряда процессов, которые в конечном счете сильно изменяют конфигурацию берега. На эти процессы в учении о берегах было обращено особое внимание.

Понятие «побережье» относится к устоявшимся базовым понятиям нашей науки. И.С.Щукин (1980, с. 336) дает этому понятию следующее определение: «Побережье - пограничная полоса между сушей и морем, характеризующаяся распространением современных и

15 ,5*

древних береговых форм рельефа. В наиболее полном виде состоит из приморья - зоны суши с древними морскими террасами, береговой зоны, где представлены современные береговые формы и взморья (или прибрежья) с затопленными древними береговыми формами». О.КЛеонтьев (1961) дает более полное представление о строении побережий: он, так же как и И.С.Щукин, выделяет 1) приморье с поднятыми террасами, 2) зону современного взаимодействия суши и моря (береговую зону) и 3) погруженные террасы. Сохраняя в целом представления И.С.Щукина о строении берегов, он практически уточняет и использует новые понятия, относящиеся к береговой зоне, подразделяя береговую зону на подзоны (подзона прибоя и подзона волн), а подзону прибоя далее делит на клиф, современную надводную террасу и пляж (см. рис 1). В современной литературе, посвященной изучению явлений, протекающих на берегах, используются термины, систематизированные О.К.Леонтьевым. И.С.Щукин понятие «береговая зона» рассматривает как понятие по содержанию, совпадающее с понятием «морской берег».

Обратим внимание на то, что все уточнения понятий «берег» и «побережье» направлены на выделение признаков, позволяющих провести пространственные границы изучаемых специалистами форм рельефа и создающих их процессов. Это наиболее четко просматривается при проведении пространственных границ для понятия «побережье». Верхней и нижней границами побережий принято считать соответствующие границы распространения морских террас (поднятых или опущенных по отношению к современному берегу). Такое ограничение достаточно четкое. Оно действительно позволяет искать и находить следы былого положения зоны контакта суши и моря.

Если сравнивать определение понятий «побережье» и «берег», то наряду с поиском границ распространения морских террас, следует искать еще и признаки границы «зоны взаимодействия» моря и суши.

Когда мы говорим о взаимодействии различных явлений, то ищем такие пространственные границы, в рамках которых изменение одной формы рельефа (их элементов или комплексов), расположенной в одном месте, вызывает изменение другой формы рельефа. Взаимодействие - это взаимное действие одного на другое. Если определение берега, данное И.С.Щукиным, принять, то в нашем случае нужно искать не только морские террасы, но и следы распространения (дальнодействия) взаимодействий. Естественно, что они могут быть как на суше, так и на морском дне.

Из общей геоморфологии известно, что изменение берега определенным образом действуют на сушу. Понижение уровня моря рассматривается как понижение базиса денудации суши. За ним следуют изменения в русловых процессах, с которыми связывают усиление глубинной эрозии, образование речных террас или иные реакции речной сети и склонов. Эта перестройка изменяет режим наносов, поступающих в море с суши, и в береговой зоне могут про-

16 16

изойти определенные изменения. Объекты с подобными отношениями между взаимосвязанными их элементами принято называть системами с обратными связями.

В этом случае берег, в широком понимании этого слова, можно рассматривать в качестве сложной природной системы с обратными связями. Для них типично существование процессов саморегулирования и наличие реакций на внешние воздействия.

Изменения системы, обусловленные внешним импульсом, обычно проявляют себя в изменениях ее строения (структуры). В таком случае говорят об адаптации структуры системы (ее усложнении или упрощении). Все это обычно объясняется стремлением системы к равновесию в сложных схемах энергомассопереноса. Такие системы обычно описываются средствами системного анализа, становление которого и вхождение в практику конкретных исследований относится к середине XX столетия. Его распространение обычно связывают с изобретением вычислительных машин, а главным идеологом в распространении сис