Проявление активных тектонических движений в морфологии речной долины (на примере долины р. Камчатки)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Река Камчатка является крупнейшей рекой одноименного полуострова. Площадь бассейна реки позволяет считать его одним из крупнейших в мире, сформировавшихся над зоной субдукции. Географическое положение полуострова в умеренном морском климате позволяет ожидать высокую интенсивность флювиальных процессов бассейна р. Камчатки, однако их изученность вплоть до настоящего времени опирается преимущественно на публикации середины XX века. Накопленные за последующее время датировки отложений и новые дистанционные данные позволяют выявить пространственное распределение и оценить вклад современных тектонических движений в развитие долины. Для достижения этой цели авторами был рассчитан растр превышения рельефа над речной сетью и основные морфометрические характеристики русла р. Камчатки – уклон и коэффициент его извилистости. Полученные данные позволяют разделить долину р. Камчатки на восемь участков, резко различающихся по морфологии. Такое строение долины в первую очередь связано с неравномерным прогибанием ЦКД, скорость которого превышает скорость адаптации флювиальных процессов.

Об авторах

Е. А. Зеленин

Геологический институт РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: egorzelenin@mail.ru
Россия, Москва

М. Н. Кирякова

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: egorzelenin@mail.ru
Россия, Москва

Е. О. Мухаметшина

Институт географии РАН

Email: egorzelenin@mail.ru
Россия, Москва

А. Л. Захаров

Институт географии РАН

Email: egorzelenin@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Бонк A.A. (2015). Характеристика природных водоемов Камчатки. Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, WWF. 52 с.
  2. Брайцева О.А., Мелекесцев И.В., Евтеева И.С. и др. (1968). Стратиграфия четвертичных отложений и оледенения Камчатки. М.: Наука. 228 c.
  3. Геосервис “Голоценовый вулканизм Камчатки” [Электронный ресурс]. URL: http://geoportal.kscnet.ru/volcanoes/geoservices/hvolc.php (дата обращения: 15.03.2024).
  4. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (третье поколение). Серия Корякско-Камчатская. Лист N57. Объяснительная записка. (2006). Под ред. Литвинова А.Ф., Марковского Б.А. СПб.: Изд-во СПб картфабрики ВСЕГЕИ. 376 с.
  5. Ермаков В.А., Милановский Е.Е., Таракановский А.А. (1974). Значение рифтогенеза в формировании вулканических зон Камчатки. Вестник Моск. ун-та. Cер. 4. Геология. № 3. С. 3–20.
  6. Каримов Т.Д., Певзнер М.М., Успенская О.Н. и др. (2020). Высокая пойма р. Камчатка: возраст и особенности формирования отложений. Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. №. 3. С. 58–74. http://doi.org/10.31431/1816-5524-2020-47-3-58-74.
  7. Кожурин А.И., Пинегина Т.К., Пономарева В.В. (2023). Продольные сдвиги в островной дуге при нормальном поддвиге океанической плиты: пример Камчатки. Тихоокеанская геология. Т. 42. № 5. С. 92–104. https://doi.org/10.30911/0207-4028-2023-42-5-92-104
  8. Кожурин А.И., Пономарева В.В., Пинегина Т.К. (2008). Активная разломная тектоника юга центральной Камчатки. Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. Т. 2. С. 10–27.
  9. Константиновская E.A. (2003). Тектоника восточных окраин Азии: структурное развитие и геодинамическое моделирование. М.: Научный мир. 223 с.
  10. Куксина Л.В. (2018). Сезонная изменчивость расхода и мутности воды на реках Камчатского края. Вестник Моск. ун-та. Сер. 5. География. № 4. С. 57–67.
  11. Куксина Л.В., Алексеевский Н.И. (2016). Особенности пространственно-временной изменчивости водного стока рек Камчатского края. Водные ресурсы. Т. 43. № 3. С. 254–264.
  12. Куксина Л.В., Алексеевский Н.И. (2017). Трансформация стока взвешенных наносов рек Камчатки под воздействием вулканизма. Вулканология и сейсмология. № 1. С. 63–74. https://doi.org/10.7868/s0203030617010035
  13. Куприна Н.П. (1970). Стратиграфия и история осадконакопления плейстоценовых отложений Центральной Камчатки. Труды ГИН АН СССР. Вып. 216. 148 c.
  14. Кушев С.Л., Ливеровский Ю.А. (1940). Геоморфологический очерк Центральной Камчатской депрессии. М.: Изд-во АН СССР. 85 с.
  15. Лебедева Е.В. (2017). Кальдера вулкана Ксудач (Камчатка) современные процессы рельефообразования и особенности строения долинной сети. Геоморфология. № 3. С. 60–75. http://doi.org/10.7868/S0435428117030063
  16. Лебедева Е.В., Сугробов В.М., Чижова В.П. и др. (2020). Долина р. Гейзерной (Камчатка): гидротермальная деятельность и особенности рельефообразования. Геоморфология. № 2. С. 60–73. https://doi.org/10.31857/S0435428120020066
  17. Лебедева Е.В., Черноморец С.С. (2023). Селевая активность и особенности селеформирования в долине р. Гейзерной (Камчатка). Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. № 3. Вып. 59. С. 5–19. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2023-3-59-5-19
  18. Мелекесцев И.В., Брайцева О.А., Эрлих Э.Н. и др. (1974). Камчатка. Курильские и Командорские острова. М.: Наука. 439 с.
  19. Опасные русловые процессы и среда обитания лососевых рыб на Камчатке. (2014). Под ред. С.Р. Чалова, В.Н. Лемана, А.С. Чаловой. М.: Изд-во ВНИРО. 240 с.
  20. Певзнер М.М., Пономарева В.В., Сулержицкий Л.Д. (2006). Голоценовые почвенно-пирокластические чехлы в Центральной Камчатской: возраст, строение, особенности осадконакопления. Вулканология и сейсмология. №. 1. C. 24–38.
  21. Пинегина Т.К., Кожурин А.И., Пономарева В.В. (2014). Активная тектоника и геоморфология побережья Камчатского залива (Камчатка). Тихоокеанская геология. Т. 33. № 1. С. 75–88.
  22. Пономарева В.В., Горбач Н.В., Зеленин Е.А. (2014). Новые данные о крупномасштабных обрушениях постройки вулкана Шивелуч. В сб.: Материалы ежегодной конференции, посвященной Дню вулканолога “Вулканизм и связанные с ним процессы”. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН. С. 109–114.
  23. Романова И.М., Зеленин, Е.А., Михайлюкова П.Г. и др. (2015). Геопортал Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН и геосервис “Голоценовый вулканизм Камчатки”. Геодезия и картография. № 8. С. 17–23.
  24. Рычагов Г.И. (2006). Общая геоморфология. М.: Изд-во МГУ. 2006. 416 с.
  25. Сейнова И.Б., Черноморец С.С., Тутубалина О.В. и др. (2010). Условия формирования селевых потоков в районах активного вулканизма (на примере вулканов Ключевской и Шивелуч, Камчатка). Часть 1. Криосфера Земли. Т. 14. № 2. С. 29–45.
  26. Селиверстов Н.И. (2013). Подводные морфоструктуры Курило-Камчатской и Алеутской островных дуг. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН. 162 с.
  27. Фролова Н.Л., Становова А.В., Горин С.Л. (2014). Режим стока воды в нижнем течении реки Камчатки и его многолетняя изменчивость. Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. Вып. 32. С. 73–78.
  28. Цуканов Н.В. (1991). Тектоническое развитие приокеанической зоны Камчатки в позднем мезозое–раннем кайнозое. М.: Наука. 104 с.
  29. Чалов С.Р., Чалова А.С., Школьный Д.И. (2021). Количественная оценка плановых переформирования реки Камчатки. Известия РАН. Серия географическая. Т. 85. № 2. С. 218–230. https://doi.org/10.31857/s2587556621020035
  30. Школьный Д.И., Чалов С.Р., Цыпленков А.С. и др. (2017). Опасные проявления русловых процессов на реке Аваче Елизаровского района Камчатского края. ГеоРиск. № 3. С. 30–41.
  31. Avdeiko G.P., Savelyev D.P., Palueva A.A. et al. (2007). Evolution of the Kurile-Kamchatkan Volcanic Arcs and Dynamics of the Kamchatka-Aleutian Junction. Volcanism and Subduction: the Kamchatka Region, American Geophysical Union Geophysical Monograph. Series 172. P. 37–55. https://doi.org/10.1029/172GM04
  32. Barr I.D., Solomina O. (2014). Pleistocene and Holocene glacier fluctuations upon the Kamchatka peninsula. Global and Planetary Changes. V. 113. P. 110–120. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2013.08.005
  33. Belousov A., Belousova M., Voight B. (1999). Multiple edifice failures, debris avalanches and associated eruptions in the Holocene history of Shiveluch volcano, Kamchatka, Russia. Bull. Volcanol. V. 61. P. 324–342.
  34. Kozhurin A., Acocella V., Kyle P.R. et al. (2006). Trenching studies of active faults in Kamchatka, Eastern Russia: Palaeoseismic, tectonic and hazard implications. Tectonophysics. V. 417. P. 285–304. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2006.01.004
  35. Kozhurin A., Zelenin E. (2017). An extending island arc: the case of Kamchatka. Tectonophysics. V. 706. P. 91–102. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2017.04.001
  36. Kozhurin A.I., Pinegina T.K., Ponomareva V.V. (2023). Arc-parallel strike-slip faulting in an island arc under arc-normal subduction: The case of Kamchatka. Russian J. of Pacific Geology. V. 17. № 5. P. 489–500. http://dx.doi.org/10.1134/S1819714023050044
  37. Lander A.V., Shapiro M.N. (2007). The Origin of the Modern Kamchatka Subduction Zone. Volcanism and Subduction: the Kamchatka Region, Geophysical Monograph Series. V. 172. P. 57–64. https://doi.org/10.1029/172GM05
  38. Ponomareva V., Pendea I.F., Zelenin E. et al. (2021). The first continuous late Pleistocene tephra record from Kamchatka Peninsula (NW Pacific) and its volcanological and paleogeographic implications. Quat. Sci. Rev. V. 257. 106838.
  39. Ponomareva V.V., Churikova T., Melekestsev I.V. et al. (2007). Late Pleistocene-Holocene Volcanism on the Kamchatka Peninsula, Northwest Pacific Region. Volcanism and Subduction: the Kamchatka Region, American Geophysical Union Geophysical Monograph. Series 172. P. 165–198.
  40. Salaorni E., Stoffel M., Tutubalina O. et al. (2017). Dendrogeomorphic reconstruction of lahar activity and triggers: Shiveluch volcano, Kamchatka Peninsula, Russia. Bull. Volcanol. V. 79. № 1. P. 1–19. https://doi.org/10.1007/s00445-016-1094-4
  41. Schellart W.P., Freeman J., Stegman D.R. et al. (2007). Evolution and diversity of subduction zones controlled by slab width. Nature. V. 446. № 7133. P. 308–311. https://doi.org/10.1038/nature05615
  42. Zelenin E., Gurinov A., Garipova S. et al. (2023). Geomorphology of the Central Kamchatka Depression, the Kamchatka Peninsula, NE Pacific. J. of Maps. V. 19. № 1. P. 1–10. https://doi.org/10.1080/17445647.2023.2252006
  43. Zelenin E.A., Gurinov A. L., Zakharov A. L. et al. (2023b). Geomorphological processes in the Central Kamchatka Depression (The Kamchatka Peninsula, NE Pacific) during the last 30 Ka. Geomorfologiya i Paleogeografiya. V. 54. № 4. P. 226–237. https://doi.org/10.31857/S2949178923040175

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Пространственное распределение основных факторов рельефообразования на Камчатке. (а) – проявления эндогенных факторов: 1 – позднеплейстоценовые вулканические отложения (Ponomareva et al., 2007); 2 – голоценовые вулканические отложения и 3 – центры извержений по (ГИС “Голоценовый вулканизм Камчатки”, Романова и др., 2015); 4 – активные разломы (Kozhurin, Zelenin, 2017). (б) – экзогенные факторы: 5 – речная сеть и границы крупнейших бассейнов (по данным https://www.hydrosheds.org/); положение ледников: 6 – современных (Lynch et al., 2016), 7 – второй фазы позднеплейстоценового оледенения (Брайцева и др, 1968), условно соответствующих глобальному максимуму последнего оледенения (Barr and Solomina, 2014); 8 – границы максимального оледенения (Barr and Solomina, 2014); 9 – предполагаемые границы позднеплейстоценового палеоозера (Ponomareva et al., 2021)

Скачать (806KB)
Метаданные
3. Рис. 2. (а) – Схема превышения рельефа над речной сетью (REM) и границы долины р. Камчатка (не показаны при впадении притоков): 1 – эрозионные границы; 2 – эрозионные границы долин крупнейших притоков; 3 – тектонические границы; 4 – фронт лавовых потоков и обломочных лавин. (б) – Морфометрические характеристики русла р. Камчатка: частный уклон (м/км) с равномерной (dH/dL) и логарифмической шкалой (log10(dH/dL)), коэффициент извилистости (τ). Строчными латинскими буквами подписаны морфологически различающиеся участки долины (см. текст)

Скачать (635KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Строение бассейна верхнего и среднего течения р. Камчатка. Пунктирными линиями показаны границы морфологически различающихся участков долины (a–f). Усл. обозначения см. рис. 2, (а)

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Строение бассейна нижнего течения р. Камчатка. Пунктирными линиями – границы морфологически различающихся участков долины (e–h). Усл. обозначения см. рис. 2, (а)

Скачать (775KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Схематичные поперечные профили долины р. Камчатки (вертикальный масштаб преувеличен). Красными линиями со стрелками показаны активные разломы, в том числе предполагаемые (пунктирная линия); синими стрелками – возможные брошенные долины; черная пунктирная линия – положение фундамента ЦКД (вне масштаба). Рыхлое заполнение ЦКД показано точками, вулканические отложения – горизонтальной штриховкой

Скачать (207KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Неотектоническая схема ЦКД: 1 – Границы ЦКД; 2 – области повышенных скоростей прогибания; 3 – выступы коренного фундамента; 4 – прочие активные грабены (Kozhurin, Zelenin, 2017); вулканические отложения (Ponomareva et al., 2007): 5 – голоценовые, 6 – позднеплейстоценовые; 7 – активные разломы (а – установленные (Kozhurin, Zelenin, 2017), б – предполагаемые); 8 – границы выделенных участков долины. Подписана единственная точка определения скорости растяжения восточного борта ЦКД – 14 мм/год (Kozhurin, Zelenin, 2017)

Скачать (412KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024