Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

• Введение
• 1. Природные условия острова Кунашир
• 1.1 Географическое положение
• 1.2 Геологическое строение и полезные ископаемые
• 1.3 Рельеф
• 1.4 Климат
• 1.5 Поверхностные воды
• 1.6 Почвы, растительность и животный мир
• 2. Геоинформационное картографирование морфогенетических типов рельефа острова Кунашир
• 2.1 Исходные данные для картографирования
• 2.2 Методика геоинформационного картографирования морфогенетических типов рельефа
• 2.3 Морфогенетические типы рельефа острова Кунашир
• 3. Рельефообразующие процессы острова Кунашир
• 3.1 Картографирование рельефообразующих процессов острова Кунашир
• 3.2 Эндогенные рельефообразующие процессы
• 3.3 Экзогенные рельефообразующие процессы
• Заключение
• Список использованной литературы


Введение

Анализ геоморфологии территории исключительно важен для жизнедеятельности человека, что связано с многоаспектностью влияния рельефа на многие особенности состояния природной и антропогенной среды. Характеристики рельефа являются определяющим условием для хозяйственного использования территории. Они могут благоприятствовать или, наоборот, ухудшать экологическое и эколого-геологическое состояние городской и антропогенной системы в целом.

Актуальность данной темы также обусловлена практическим применением данного материала для помощи в разработке проектной документации по объекту «Строительство объездной дороги до водолечебницы п. Горячий пляж, на о. Кунашир» изыскания под строительство которого были проведены организацией ООО «Институт ДорПроект».

Цель работы - анализ морфогенетических типов рельефа и рельефообразующих процессов острова Кунашир.

Для выполнения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

собрать и обработать литературные и картографические источники на исследуемую территорию;

дать физико-географическую характеристику исследуемого района;

провести геоинформационное картографирование морфогенетических типов рельефа района исследования;

проанализировать взаимосвязь рельефообразующих процессов и морфогенетических типов рельефа.

Объектом исследования является остров Кунашир.

Предмет исследования - морфогенетические типы рельефа острова и рельефообразующие процессы, протекающие на нем.

Основной объём фактического материала получен автором в ходе прохождения производственной практики с 15 июня по 25 июля 2015 года в организации ООО «Институт ДорПроект».

При создании карты морфогенетических типов рельефа использовались топографические карты масштабов1:50 000 и 1:100 000, геологические карты юго-западной и северо-восточной части острова Кунашир масштаба 1:200000,карта четвертичных отложений острова Кунашир масштаба 1:500 000, а также фондовые материалы ООО «Институт ДорПроект».

В работе применялись методы комплексных физико-географических исследований и синтетического геоморфологического районирования, а для анализа - сравнительные методы. Активно применялись новейшие методы геоинформационного картографирования и пространственного анализа. Программное обеспечение ГИС: полнофункциональный программный комплекс ArcGIS10.3 (ESRI Inc.), модуль Arc GISS patial Analyst, векторизатор EasyTrace 8.3 (EasyTraceGroup).

Материалы работы могут использоваться как в проектных организациях при разработке документации по эколого-геоморфологическому обоснованию, так и в инженерно-изыскательных организациях при оценке влияния различных геоморфологических условий на застройку.

Работа состоит из введения, трех глав, заключения. Основной текст изложен на51 странице и включает в себя28 рисунков и 1 таблицу. Список литературы содержит 34 источника.



1. Природные условия острова Кунашир

1.1 Географическое положение

Остров Кунашир расположен в Южном звене Большой Курильской гряды, и представляет собой самый южный остров, и входит в пятерку самых крупных островов Курильской гряды (рисунок 1). Он вытянут в направлении с юго-запада на северо-восток на 123 км в виде узкой полосы шириной около 8-11 км. В северной части он расширяется до 30 км, а местами - на низменных перешейках - сужается до 4 км. Площадь острова составляет примерно 1548 км2 [1].

С севера и запада Кунашир омывается Охотским морем, с юга и востока - Тихим океаном. От японского острова Хоккайдо он отделяется Кунаширским проливом, от о. Итуруп - проливом Екатерины, а от островов Малой Курильской гряды - Южно-Курильским проливом [2].

Рисунок 1 - Курильские острова [3]

Юго-западная оконечность острова простирается в южном направлении. Восточный берег следует еще дальше на юг на 8,5 км и оконтуривает узкий песчаный полуостров Весловский, ограничивающий с востока залив Измены. На севере основного массива острова находится небольшой по площади полуостров Ловцова.

Береговая линия Кунашира слабо изрезана, особенно со стороны Охотского моря. Бухты есть только на тихоокеанском побережье: в средней части Кунашира расположена бухта Южно-Курильская, а на северном конце - полукруглый мелководный залив Спокойный, омывающий с запада полуостров Ловцова[1].

1.2 Геологическое строение и полезные ископаемые

Остров имеет вулканическое происхождение, и, по сути, представлен цепочками вулканов неоген-четвертичного возраста, слившимися своими подошвами, в связи с чем имеет довольно расчленённый рельеф. Кунашир сложен преимущественно вулканическими горными породами - туфами, туфобрекчиями, андезитовыми и базальтовыми лавами, вулканическим песком, пеплом, лапиллями. Кроме магматических процессов в формировании острова принимали так же тектонические, которые сформировали основные блоковые структуры острова[4].

Кунашир относится к области кайнозойской складчатости Тихоокеанского пояса, здесь происходят активные тектонические движения, что является одной из причин преобладания здесь вулканических гор и плато с высотами 500-1000 м. Тектонические движения зачастую сопровождаются возникновением вулканизма, примером чему служит вулкан Тятя [5]. В результате вулканизма на острове формируются такие формы рельефа, как вулканические конусы, кальдеры вулканов, лавовые плато, вулканические купола, фумаролы (рисунок 2).



Рисунок 2 - Фумаролы о. Кунашир [6]

Помимо прочего с тектоническими движениями тесно связанно так же образование землетрясений, что в совокупности с вулканизмом приводят к возникновению цунами [4].Также при проявлении тектонических процессов возникают разрывные нарушения, которые формируют элементы перегиба рельефа: подножья уступов гор и вулканов, уступы понижений в перешейках. Как магматические, так и тектонические процессы обусловлены единым магмотектоническим механизмом, связанным с функционрованием сейсмической зоны.

Древние осадочные породы, более или менее метаморфизованные, выходят на поверхность на юго-восточной стороне острова и на крайнем северо-востоке его [7].

Рассматривая полезные ископаемые острова можно сказать, что здесь имеют место как топливные, рудные, так и не рудные ресурсы.

К первому виду полезных ископаемых относится торф. Его залежи располагаются в основном в заболоченных участках, прилегающим к озерам и лагунам, долинам рек, морским террасам. На Кунашире есть два месторождения торфа: Южно-Курильское и Петровское, которые занимают 2,8 тыс. га, что составляет около 2% острова.

К рудным ископаемым в первую очередь относятся черные металлы, представленные лимонитами, залегающими в районе четвертичных вулканов, а также россыпями ильменит-магнетитовых песков, которые расположены в пределах развития аккумулятивных берегов. Наиболее крупное, но не имеющее промышленного значения, проявление лимонитов известно в кальдере вулкана Менделеева. Более всего изученной и наилучшей по качеству на острове являются Весловские ильменит-магнетитовые россыпи. Из цветных металлов на Кунашире выделяются месторождения полимерных руд - Докучаевское месторождение не имеющие промышленного значения, а также месторождения золота и серебра - Прасловское и Удачное.

К нерудным полезным ископаемым Кунашира относятся месторождения самородной серы, серного колчедана, строительных материалов (гравийно-песчано-галечные смеси, вулканические шлаки, строительный песок) [5].

1.3 Рельеф

Рельеф острова преимущественно среднегорный, вулканический. Он образован четырьмя действующими вулканами и горными массивами, соединёнными низкими перешейками.

Абсолютные высоты изменяются от 3 - 5 м на низменных перешейках до 40-120 м на морских террасах и до 550 - 1400 м на вершинах отдельных вулканов и горных хребтов. Наивысшая точка острова 1882 м, вторую по высотам на всей Курильской гряде, образует вулкан Тятя (рисунок 3). Он возвышается на северном конце Кунашира, к западу от полуострова Ловцова [8].

Рисунок 3 - Вулкан Тятя, снимок со спутника [9]

Тремя низменными перешейками, остров разделяется на четыре разнородных части. Самая южная часть острова представляет собой невысокий вулкан, получивший название кальдеры Головина (рисунок 4). Северо-западные склоны его круто спускаются к морю, образуя у подножия 40-100-метровые береговые обрывы. На боковых кратерах данной кальдеры взрываться столбы газов, насыщенных серой, в результате около отверстий осаждается самородная сера мелкими игольчатыми кристаллами. Крутой береговой обрыв южной оконечности омывается водами залива Измены [7].

Рисунок 4 - Кальдера Головина [10]

Полуостров Весловский, ограничивающий ее с востока, постепенно увеличивается в размерах за счет размывания рыхлого материала, слагающего окрестные берега. На северо-востоке к подножью вулкана примыкает холмистый район, сложенный рыхлым пемзовидным изверженным материалом. Морские террасы окаймляют всю южную часть острова, включая полуостров Весловский.

Низким перешейком на северо-востоке кальдера Головина соединяется со следующим отрезком острова, где размещаются действующий вулкан Менделеева и потухший вулкан - гора Отдельная (рисунок 5).



Рисунок 5 - Вулкан Менделеева и гора Отдельная [11]

Вулкан Менделеева в плане имеет форму овала, вытянутого по простиранию острова. В кратере взрыва данного вулкана также получили развития сольфатары, содержащие в себе серу. К северо-востоку от вулкана Менделеева на небольшую высоту поднимается гора Отдельная с округленной вершиной и выпуклыми склонами. И гора Отдельная и вулкан Менделеева расположены на общем выровненном основании. Этот уровень является абразионной поверхностью, покрытый местами морскими наносами, особенно мощными по тихоокеанскому побережью. Под почвенным слоем здесь виднеется местами четырехметровая толща слоистого морского песка, указывающая, что здесь мы имеем дело с морской террасой. Она образует крутые, скалистые береговые обрывы. Береговая линия представляет чередование обрывистых скалистых мысов и вогнутых участков берега. На берегу Охотского моря обращает на себя внимание мыс Столбчатый - излившаяся порода, кварцевый андезит, которая при застывании образовала здесь узкие шестигранные столбы (рисунок 6) [8].

Рисунок 6 - Мыс столбчатый [12]

Дальше к северо-востоку простирается Южно-Курильский перешеек, который соединяет южную часть Кунашира с его северной, самой обширной по площади частью, состоящий тоже из двух участков. От Южно-Курильского перешейка вдоль длинной оси острова простирается хребет Докучаева. С севера к нему присоединяется потухший вулкан Руруй, который с юго-востока соприкасается с вулканом Тятя (рисунок 7). Склоны хребта Докучаева круто падают к Охотскому морю, и более полого к Тихому океану [8].

Рисунок 7 - Вулкан Тятя [9]

Гребень хребта состоит из чередующихся нешироких ровных поверхностей, горизонтальных или наклонных в одну сторону, и округленных или конусообразных вершин - остатков древних вулканов. Юго-восточнее подножья хребта Докучаева простирается холмистое предгорье, образованное в результате расчленения речками и оврагами, а также выполаживания склонов процессами выветривания некогда ровной поверхности морской террасы. Это древняя морская терраса, превращенная с течением времени в холмистую местность, и опоясана в свою очередь более низким террасовым уровнем, которая к Тихому океану обрывается крутым береговым откосом. Северная оконечность хребта Докучаева непосредственно соединяется с конусообразным вулканом Руруй. С южным склоном вулкана Руруй сливаются лавовые потоки двойного конуса вулкана Тятя. Юго-восточный край этого вулкана является наивысшей его точкой и составляет 1822 м над уровнем моря. Этот край отделен от более низкого северо-западного края глубокой выемкой.

Четвертая часть Кунашира - полуостров Ловцова - составляет его восточную окраину и причленяется к холмистым предгорьям вулкана Тятя заболоченным перешейком Кругловским. Полуостров сложен осадочными породами третичного возраста. Рельеф полуострова холмистый с мягкими округленными формами. Преобладающие абсолютные высоты 150-160 м, наибольшие в юго-восточной части - до 230 м. С севера к холмам примыкает волнистая равнина, окаймленная вдоль берега Охотского моря полосой бугристых песков [8].

1.4 Климат

Климат острова умеренно влажный морской, без сильных зимних заморозков и летней жары. Связно это в первую очередь с циркуляцией атмосферы и влиянием морских вод на сушу. Среднегодовая температура здесь составляет 4 - 6°С.Среднегодовое количество осадков равно 1269 мм. Годовой радиационный баланс для Кунашира незначителен за счет большой облачности и составляет 1528 Мдж/м2 [1].

В зависимости от сезона года над материком, Охотским морем и северо-западной окраиной Тихого океана формируются разные воздушные массы, перемещение которых определяет основные черты климата Кунашира.

Зимой остров находиться под влиянием сибирского антициклона, холодные и сухие массы воздуха которого перемещаются от материка в южном и юго-восточном направлении в сторону Тихого океана, обуславливая суровую ветряную погоду на острове, которая способствует проявлению таких процессов как денудация рельефа и физическому выветриванию. Иногда в этот период времени с юга на остров приникают теплые массы тихоокеанского воздуха, тогда происходит повышение температуры, и возникают оттепели. Скорость ветра зимой варьируется от 9,5 до 11 м/с [5].

С октября по май становятся наиболее активными южные, юго-западные и западные циклоны, которые двигаются в направлении северо-северо-запад, достигающие максимума своего воздействия в наиболее холодное время года, а именно с ноября по март. В результате происходит усиление северных и северо-западных ветров, достигающих скорости 15 м/с и более.

Летом особенно хорошо выраженно влияние второй области высокого давления. Она расположена над тропическими и субтропическими широтами северной части Тихого океана здесь формируется морской тропический воздух, имеющий высокую температуру и влажность, который вместе с зарождающимися здесь ветрами со скоростью 4-6 м/с идет на юго-восток, в сторону острова и далее на материк. Именно этот тропический воздух поставляет влагу для муссонных дождей и туманов. Густые туманы держаться неделями (рисунок 8). В результате это препятствует нагреванию моря и островов солнечными лучами, поэтому летние температуры здесь не высокие [4].

Рисунок 8 - Густые туманы на о. Кунашир [13]

В конце лета происходит усиление циклонической деятельности и увеличение количества осадков, приводящее к разливам рек и возникновением процессов эрозии. Особенно сильные ветры связаны с тайфунами, приходящими с юга в конце августа и сентябре. Скорость их может достигать 38 м/с, и выпадать осадков во время их прохождения до 50 мм [5].

Термический режим и режим увлажнения острова формируется е только под влиянием атмосферной циркуляции, но и под влиянием морских акваторий. Именно океан предопределяет плавный годовой ход температуры воздуха, небольшие годовые амплитуды, и запаздывание крайних значений среднемесячной температуры воздуха. Кроме того, на суровость климата оказывают влияние морские течения, в частности холодное Курильское течение, которое омывает остров с востока. Но отепляющее воздействие на него оказывает затухающее здесь теплое течение Соя, которое своим воздействием смягчает климат. Наиболее холодный месяц февраль, а наиболее теплый август[4].

Зима здесь не очень холодная, но суровая, среднемесячные температуры самого холодного месяца, февраля, составляют примерно -5°С. Переход среднесуточной температуры через 0°Ск отрицательным значениям происходит примерно середине ноября. В это время часты оттепели, при которых иногда температура может превышать +10°С.

Зимой по западной периферии острова развивается циклоническая деятельность, с которой связаны значительные атмосферные осадки (рисунок 9). В это время максимум осадков приходиться на ноябрь, минимум в феврале. Очень характерны для Кунашира метели, которые в каждый зимний месяц длятся до 15 дней. Именно метели придают суровость курильской зиме, несмотря на отсутствие сильных морозов.



Рисунок 9 -Высота снежного покрова на Кунашире в феврале [13]

Лето здесь прохладное, средняя температура в августе составляет 15,6 -15,9°С. Переход среднесуточной температуры через 0°Ск положительным значениям происходит примерно в конце марта. Продолжительность теплого периода составляет примерно 110 дней.

В теплое время осадков выпадает в 1,3 раза больше, чем в холодный, что составляет 70% годового количества. С этим же связана влажность воздуха, которая в летний период имеет наивысшие значения и составляет примерно 95%. Меньше всего летом осадков выпадает в июне, максимум приходится на сентябрь и октябрь [3].

1.5 Поверхностные воды

В условиях обилия атмосферных осадков, высокой влажности воздуха и преобладающего горного рельефа на острове сформировалась густая гидрографическая сеть: реки и ручьи обычно небольшой длины с бурным течением, и озера вулканического и лагунного происхождения, а также выходы минеральных ключей в основном у подножья вулкана Головина и вулкана Менделеева [14].

Руслам рек острова характерны многие особенности. Во-первых, распространение рыхлых пирокластов вызывает легкую размываемость грунтов, в связи с чем водотоки начинаются почти от вершин вулканов глубокими лощинами - барранкосами. Во-вторых, из-за асимметрии склонов островов многие реки бассейна Охотского моря имеют горный характер с висячими устьями, в то время как некоторые реки Тихоокеанского бассейна вырабатывают долины равнинного типа. Дно рек в основном каменистое с частыми порогами и водопадами. Берега рек в верхнем течении преимущественно крутые, обрывистые, высотой от 3 до 30 м, а в нижнем более пологие. Режим рек зависит от географического положения их водосборов и режима питания. В летний период у рек преобладает дождевое питание, а в зимние - грунтовое.

По характеру течения реки на острове могут подразделяться на горные, равнинные и смешанные. Горные реки текут в каньонах, имеют крутые падения русла и изобилуют порогами и водопадами. В основном реки имеют малую длину (менее 10 км), ширину до 20 м, и сравнительно не большую глубину - 0,5-2 метра при скорости течения 1-3 м/с [5].

Наиболее крупные реки Тятина и Лесная имеют протяженность 20-25 км. Река Лесная протекает между вулканом Менделеева и горой Отдельной. Она, принимая в себя воды многочисленных минеральных источников, насыщается различными химическими солями, в том числе железистыми, которые в нижнем течении отлагаются и окрашивают растительность в ржавый цвет (рисунок 10). Река Тятина протекает по аллювиальной равнине, вклинивающейся вглубь острова между холмистым предгорьем хребта Докучаева и вулканам Тятя, и впадает в Тихий океан [8].

Рисунок 10 - Река Лесная [13]



Реки так же играют роль в формировании рельефа. На острове преобладают русла рек врезающегося типа, которые лишь в приустьевых участках переходят к состоянию равновесия. Именно в таких типах рек происходит огромное перемещение наносов что связанно с водной эрозией и денудацией - разрушением горных пород, смывом почвы, и переносом и переотложением разрыхленного материала на более низких уровнях [5].

Озера острова разнообразны. По происхождению озерных котловин на острове в основном выделяются вулканические и лагунные озера.

К вулканическим озёрам относятся в основном карьерные, имеющие значительную глубину и крутые берега. На Кунашире выделяют два озера такого происхождения. Озеро Горячее лежит в северной части кальдеры Головина на высоте 130 м над уровнем моря с наибольшей глубиной в 62 км, и занимающее площадь в 3,09 км2. В длину она почти достигает трех, а в ширину полутора километров. Из удлиненного западного конца его вытекает река, дающая сток озера в море. Так же в данной кальдере, в одном из боковых кратеров взрыва расположено озеро Кипящее (рисунок 11) диаметром 230 м, глубиной 22 м и площадью 0,03км2. Названо озеро в связи с тем, что вода в нем непрерывно бурлит, клубится паром, бьет ключом под напором газов [7].

Лагунные озера острова, расположенные на охотском побережье, образовались при заполнении заливов речным аллювиальным материалом с последующим отделением озера от морской акватории. К таким такому типу относятся озера, находящиеся сейчас на перешейках острова. На перешейке между кальдерой Головина и отрезком острова, где находится вулкан Менделеева, располагается озеро Песчаное, длиною более 4 км, на Южно-Курильском перешейке располагается два озера - Лагунное, длинною более двух, и шириною до полутра километров, и Серебряное, а на перешейке Кругловском озера Длинное, простирающееся с юга на север на 3,5 км, и Круглое, имеющее длину 2,5 км, и ширину около 2км. Существовавшие бухты побережья Охотского моря перегорожены косами, сложенными материалом вдоль берегового переноса, которые размываются в высокие приливы и штормы. К озерам этого типа отняться озеро Валентины, озеро Ильинское, Михайловское озеро и еще два безымянных, расположенные рядом с хребтом Докучаева [8].

Рисунок 11 - Озеро Кипящее [10]

На полуострове Ловцова есть озера, имеющую правильную круглую форму и очень маленькую глубину, которые образовались в результате заполнения пресной водой западин, обязанных своим образованием дефляции.

Не малое влияние оказывают водные пространства, окружающие остров, в частности течения, которые протекают в непосредственной близости с его берегами. К таким течениям относится теплое течение Соя, являющееся ответвлением Цусимкого течения, и проходящее через пролив Лаперуза, вдоль северо-восточного побережья Хоккайдо, и достигающее западных берегов Кунашира, а затем дающее ответвления через пролив Екатерины и проливы Кунаширский и Измены. А также холодное течение Оясио, проходящее со стороны Тихого океана вдоль острова, с северо-востока на юго-запад. В первую очередь их влияние сказывается на климате. Во-первых, в связи с воздействием течений возникают адвективные туманы по средствам поднятия глубинных холодных вод по подводным склонам к поверхности при подходе больших масс воды к проливам на северо-востоке и на юго-западе острова и натекании ее на подводную его часть. Во-вторых, акватории, прилегающие к острову, находятся под влиянием охотоморских льдов, начиная с января вынос которых в океан происходит по средствам течения Соя через проливы Екатерины и Кунаширский. Окончательное очищение ото льда в районе южных Курильских островов происходит примерно в конце марта [7].

Течения так же влияют на прибрежный рельеф острова. При характеристике воздействия на него в первую очередь в расчет необходимо взять скорость течений. Холодное течение Оясио имеет сравнительно небольшие скорости течения, около 10-30см/с, в отличии от теплого течения Соя, скорости которого в свою очередь могут достигать 90 см/с, а в проливах, где постоянными течениями совпадают приливные скорости доходят до 200 см/с. В связи с этим на охотском побережье наиболее развит абразионный тип берегов, за исключением заливов и бухт, где переотлагается разрушенный материал. На побережье Тихого океана наравне с абразионными берегами располагаться аккумулятивные и абразионно-аккумулятивные, что кроме более низких скоростей течения связанно так же с его затиханием при прохождении через Малокурильскую гряду.

Абразионный тип берега так же создается по при воздействии волн прибоя, которые во время шторма могут достигать высотой 10-11 м, и колебаний уровня океана, к которым относятся сгонно-нагонные колебания, возникающие при воздействии сильных ветров, при которых повышение уровня воды может достигать 2-4 м, сейшевые колебания, колебания за короткий период времени (примерно несколько часов) с поднятием воды до 3,5 м, и цунами [5].

1.6 Почвы, растительность и животный мир

На острове Кунашир формируется большое количество почвенных типов - это объясняется большим разнообразием экологических условий. Наиболее распространенными почвами являются гумусово-аккумулятивные на аллювии пемз под темнохвойными лесами и буроземно-охристые под хвойно-широколиственными лесами; выделяются также почвы морских террас и низких побережий, торфянистые песчаные морских дюн, подзолистые песчаные на морских дюнах. Для многих почв острова характерна слоистость: чередование прослоек вулканического пепла с перегнойными горизонтами, погребенными при извержении вулканов. Кроме дерновых и подзолистых, все почвы Кунашира формируются на вулканогенных отложениях [2].

Кунашир - лесной остров, не менее 70% его территории покрывают леса. В растительном покрове на острове основной фон создают темнохвойные леса из пихты сахалинской и ели мелкосеменной (рисунок 12).

Рисунок 12 - Пихта сахалинская [13]

Для южной половины острова характерны хвойно-широколиственные породы, особенно по склонам кальдеры Головина. Состоят они из клена, дуба, ильма, ясеня, диморфанта, пихты, ели. Так же здесь произрастает курильская магнолия с большими розовыми цветами и мягкими листьями, опадающими зимой (рисунок 13).

Рисунок 13 - Курильская магнолия [14]

Леса, в части острова, занятой вулканом Менделеева, горой Отдельной и морскими террасами состоят из пихты с елью мелкосемянной, тиса, обилия лиан, особенно гортензии и обычно с подлеском из курильского бамбука (рисунок 14). Небольшими участками разбросаны ельники с примесью тиса и широколиственных пород, особенно ильма, диморфанта, клена. Широколиственные породы чаще всего встречаются по долинам рек. Кроме прочего здесь есть дубы и бархатное дерево.

Рисунок 14 - Курильский бамбук, прорастающий из-под снега [13]

На заболоченных склонах сюда примешивается ель Глена, пихта сахалинская, каменная береза и местами клен желтый. Выше 200-300 м над уровнем моря пихтовые леса сменяются каменно-березняками и затем, обычно выше 400 м, начинаются заросли кедрового стланика.

Вершины хребта Докучаева покрыты зеленью приземистого кедрового стланика. Заросли этого кустарника спускаются и ниже по склонам, а с высоты 500 - 400 м по северо-западному склону хребта они сменяются высокоствольными лесами из ели мелкосеменной с примесью пихты, каменной березы, рябины с невысоким курильским бамбуком в подлеске. Еще ниже появляются представители широколиственных пород - клен, ильм, а по долинам рек к ним добавляются диморфант и бархатное дерево. По юго-восточному склону хребта кедровый стланик спускается ниже - до 250-200. По его нижней границе вклиниваются рощи кривоствольной каменной березы с подлеском из курильского бамбука. Еще ниже в предгорной зоне появляются редкоствольные пихтовые леса с примесью каменной березы, ели, клена, ивы с подлеском из курильского бамбука.

На полуострове Ловцова по северо-восточным склонам холмов и долинам рек произрастают смешанные леса из пихты, ели, березы, рябины, черемухи, клена, с лианами и подлеском из курильского бамбука [8].

Формирование животного мира Курильских островов происходило с участием бореальной охотско-камчатской и южной приморско-манчжурской фауны. Этому в значительной мере способствовали существовавшие в различные геологические периоды сухопутные мосты с материком. В связи с этими состав животного населения южных Курильских островов имеет сходство с северной частью Японии. В отношении наземных позвоночных эта закономерность особенно четко проявляется в герпето- и авиафаунах.

На формирование фауны Курильских островов оказывает влияние сейсмическая активность в данном регионе. Наблюдаются изменения перераспределения наземных и морских млекопитающих после извержения вулканов или цунами.

Велика роль специфических для Курил биотопов в жизни млекопитающих. Заросли бамбучника являются преобладающим видом растительности на южных Курильских островах. Когда ложится снег на заросли вечнозеленого бамбучника, под их пологом не промерзает почва и образуются обширные пустоты. Именно такие местообитания с благоприятными микроклиматическими, трофическими и защитными условиями являются для землероек, грызунов и мелких куньих основными стациями их зимнего переживания. Некоторые грызуны, в первую очередь серые крысы, здесь даже размножаются, причем лимитирующим зимнее размножение фактором служат не холода, а недостаток пищи.

Существенным фактором, влияющим на условия обитания млекопитающих на Курилах, является ограниченность трофических ресурсов. На многих островах наблюдается так называемая дисгармоничность териофауны, т.е. ярко выраженное преобладание в видовом спектре хищных млекопитающих. В такой ситуации хищники вынуждены использовать дополнительные трофические источники, что является одной из особенностей их питания на островах[1].

Наземная фауна острова бедна в связи с островной изоляцией, но, несмотря на это, на острове гнездиться масса птиц. Из птиц здесь часто встречаются длинноклювая кайра, короткоклювая кайра (рисунок 15), тихоокеанский чистик, много птиц из отряда буревестников: качурка, глупыш, белоспинный альбатрос, буревестник, из чаек: обыкновенная моевка, тихоокеанская большая морская чайка [15]. Основное богатство острова - животный мир морского приостровья. Здесь можно встретить касаток, дельфинов, серых китов, морских котиков, нерп, сивучей, каланов. Прибрежные воды богаты рыбой. Из моря в реки заходят лососевые: кета, горбуша, кинжуч, нерка. В пресноводных водоемах водится сахалинский подкаменщик. В море вылавливают сельдь, камбалу, треску. У островов ловят крабов [4]

Важнейший трофический ресурс для многих видов животных и не только хищников - проходные лососевые. Лососи заходят в реки практически круглогодично. В летнее-осенний период нередко в устьях нерестовых рек образуются залежки ларги.

Рисунок 15 - Короткоклювая кайра [14]



Исключительная привязанность хищников к морскому побережью. Это объясняется тем, что незамерзающее море для этих животных - постоянный поставщик корма. Во время отливов, которые здесь достигают 2 м, обнажаются большие площади литорали, и для наземных млекопитающих становятся доступными моллюски, ракообразные и иглокожие. Кроме того, волны выбрасывают на берег рыбу и морских млекопитающих. Трупы китов, тюленей и каланов надолго снабжают кормом лисиц, медведей и куньих. В органических морских выбросах находят себе прибежище мелкие ракообразные и насекомые, их личинки, которые в летнее время при недостатке других кормов играют существенную роль в питании птиц и животных.

У морских млекопитающих жизненный цикл лишь частично связан с сушей для большинства видов субстратом для размножения и отдыха. Поэтому связь млекопитающих этой экологической группы с тем или иным островом или отдельным его участком определяется в первую очередь особенностями геоморфологического облика побережий и гидрологическим режимом в пределах акватории острова. Трофический фактор важен в данном случае только для калана, обыкновенного тюленя и, отчасти, ларги. Для представителей ушастых тюленей, способных совершать регулярные протяженные (до нескольких десятков миль) кормовые марши с лежбищ в места добывания корма, присутствие достаточного количества пищи в районе лежбищ не обязательно.

Фауна Кунашира также заметно богаче, чем на всех остальных островах гряды: из млекопитающих здесь обитают бурый медведь, соболь, бурундук, ласка, европейская норка, шикотанская полевка, когтистая бурозубка, японская мышь, красно-серая полёвка и другие.

В водах Кунашира обитают тюлени -ларги и антуры, а также сивучи и каланы (рисунок 16). Из китообразных встречаются касатки, малый полосатик, тихоокеанский белобокий дельфин, морская свинья.

Рисунок 16 - Ларги вблизи о. Кунашир [14]

Амфибий 3 вида -дальневосточная квакша, дальневосточная лягушка и сибирский углозуб. Кунашир - единственный остров Курильской гряды (кроме Шикотана), где обитают следующие рептилии: 3 вида полозов и ящерицадальневосточный сцинк[1].



2. Геоинформационное картографирование морфогенетических типов рельефа острова Кунашир

2.1 Исходные данные для картографирования

геоморфология рельеф морфогенетический остров

Применение ГИС в геоморфологическом картографировании началось с 70-х годов XX века. С тех пор производились многие исследования с использованием ГИС технологий, например, создавались работы по морфологии и морфометрии рельефа (А.С. Девдариани и В.П. Философов), производилось цифровое моделирование рельефа (И.Г. Черванев, А.В. Погорелов, Т.Е. Самсонов, и др.), а также создавались геоморфологические карты различного масштаба, что способствовало проведению более детальных исследований рассматриваемого района, дало возможность для досконального изучения и сравнения его показателей[16].

Целью данной работы было геоинформационное картографирование морфогенетических типов рельефа острова Кунашир с последующим их анализом, а также изучение рельефообразующих процессов острова. Для построения карты использовались:

Картографические материалы:

Топографические карты масштаба 1:100 000 изданные в 1981 г.(7 листов);

Топографические карты масштаба 1:50000 изданные 1982 г.(17 листов);

Геологическая карта острова Кунашир масштаба 1:200000, выполнена ФГУГП Сахалинской геологоразведочной экспедицией в 2000 г;

Карта четвертичных отложений острова Кунашир масштаба 1:500000, выполнена ФГУГП Сахалинской геологоразведочной экспедицией в 2000 г.

Литературные источники:

Корсунская Г. В. Курильская островная дуга: физико-географический очерк, 1958 год;

Соловьев А.И. Курильские острова, 1947 год;

Гвоздецкий Н.А. Физическая география СССР. Азиатская часть, 1987 год.

Фондовые материалы ООО «Институт ДорПроект»:

Карта фактического материала за 2015 г.;

Фотографические материалы за 2015 г.;

Описание природных условий, в том числе рельефа.

2.2 Методика геоинформационного картографирования морфогенетических типов рельефа

Над методикой картографирования морфогенетических типов рельефа работали многие ученые. К ним относятся К.К. Марков, А.И. Спиридонов (1952), А.К. Рюмин (1958), И.С. Щукин (1948), и др.

Генетический тип рельефа, по И.С. Щукину (1946) - это комплекс различных положительных и отрицательных форм, развившихся на участке с определенной геологической структурой под воздействием одного и того же комплекса рельефообразующих сил, при одинаково проявившемся во времени соотношении эндогенных и экзогенных факторов и находящихся на определенной стадии развития[17].

Морфология - наука о форме и строении тел[18].

Исходя из этих определений морфогенетический тип рельефа - это определенная формы рельефа, сходная по внешнему облику, внутреннему строению, происхождению и условиям развития, закономерно повторяющаяся на определенной территории [19].

И.С. Щукин выделил четыре основные группы типов рельефа: первично тектонический, выработанный, аккумулятивный, подразделяющийся на экзогенно-аккумулятивный, эндогенно-аккумулятивный (вулканический), и денудационный [20].Основываясь на его методике в данной работе было проведено картографирование на основе геоинформационных систем.

В основе создания морфогенетической карты по средствам ГИС была заложена методика геоинформационного картографирования авторов Хромых О.В. и Хромых В.В [21].

Первым этапом был перевод всех картографических источников в цифровую форму путем сканирования и последующей векторизации, а также районирование острова на комплексы форм и элементов рельефа, сходным по возрасту, морфологии, четвертичным отложениям и происхождению (рисунок 17).

В качестве программного обеспечения на данном этапе была использована программа для векторизации растровых изображений EasyTrace8.3 Pro (Easy Trace Group).Привязка топографических карт масштабов 1:100000 и 1:50000 выполнена в проекции Гаусса-Крюгера на основе регулярной сетки опорных точек. В результате векторизовано 230 объектов, которые включали в себя: реки (129 полилиний), озера (10 полигонов), морфогенетические типы рельефа (91 полигон).

Следующим этапом было экспортирование полученных векторных данных в программное обеспечение ArcGIS, пакета компании ESRI Inc версии 10.3, который включает в себя 4 основные программы: ArcMap, ArcScene, ArcCatalog, ArcGlobe, а также создание единой базы геоданных со следующими классами объектов: реки (линейные объекты), озера (полигональные объекты), типы рельефа (полигональные объекты). Далее в атрибутивные таблицы была внесена информация результатов проведенной классификации (рисунок 18).



Рисунок 17 - Процесс векторизации морфогенетической карты о. Кунашир в программе EasyTrace

Рисунок 18 - Заполнение атрибутивной таблицы ипроведение классификации в программе ArcGis

Результатом работы стала карта, включающая следующие слои: озера, реки и геоморфологию, которая содержит классификацию типов рельефа.



2.3 Морфогенетические типы рельефа острова Кунашир

В результате геоинформационного картографирования автором создана карта масштабом 1:500 000, где было выделено 5генетических типов рельефа и 13 морфогенетических типов рельефа (рисунок 19).

К генетическим типам рельефа относятся:

аккумулятивный;

денудационный;

абразионно-аккумулятивный;

вулканогенный;

денудационно-вулканогенный.

Аккумулятивный тип рельефа не получил широкого распространения на острове, в основном расположен небольшими участками вдоль рек, на побережье крупных полуостровов Ловцова и Весловского, в районе кальдеры вулкана Головина.

Денудационный тип рельефа занимает значительную часть острова. Он встречается в районе распространения горных склонов крутизной от 10є и склонов субвулканических тел.

Абразионно-аккумулятивный тип рельефа распространен на побережье острова, в основном в районе полуострова Весловского и залива Измены, полуострова Ловцова, а также на перешейках острова.

Вулканогенный рельеф представлен одиночными стратовулканами, склонами экструзивных куполов, вулканическими плато, и распространен в районах действующих вулканов.

Денудационно-вулканогенный рельеф распространен в районах действующих вулканов острова, и представляет собой склоны вулканов крутизной более 10 є.

В ходе геоинформационного картографирования в каждом генетическом типе рельефа было выделено несколько морфогенетических типов рельефа.

В аккумулятивном генетическом типе рельефа выделяется:

Голоценовые днища кальдер, сформированные озерными и делювиально-пролювиальными отложениями;

Голоценовые поверхности, сформированные аллювиально-пролювиальными отложениями;

Делювиально-пролювиальные, пролювиально-лахаровые, лахаровые голоценовые конусы и шлейфы;

Рисунок 19 - Морфогенетические типы рельефа о. Кунашир (составлено автором)

Дюны, сформированные эоловыми отложениями позднеголоценового возраста;

Позднеголоценовые речные долины.

Денудационный генетический тип включает несколько морфогенетических типов рельефа:

Плиоцен-четвертичные склоны субвулканических тел;

Склоны гор плиоцен-четвертичного возраста, созданные в результате проявления склоновых процессов;

Склоны гор плиоцен-четвертичного возраста, сформированные на слабо литифицированных пемзовых отложениях.

Абразионно-аккумулятивный генетический тип рельефа состоит из одного морфогенетического типа рельефа - морских террас и аллювиально-морские равнин плейстоцен-голоценового возраста.

В вулканогенном генетическом типе можно выделить два морфогенетических типа рельефа:

Поверхности плиоцен-ниже четвертичных лавовых плато;

Склоны плейстоцен-голоценовых вулканов.

В пределах денудационно-вулканогенного генетического типа можно выделить следующие морфогенетические типы рельефа:

Расчлененные плиоцен-четвертичные склоны вулканов;

Расчлененные среднеплейстоцен-четвертичные склоны вулканов.

Каждый из морфогенетических типов рельефа, выделенный на острове также имеет свои особенности распространения и генезиса.

Голоценовые днища кальдер, сформированные озерными и делювиально-пролювиальными отложениями сформированы в районе кальдеры вулкана Головина и озера Горячее, что и послужило генезису отложений данного типа рельефа.

Голоценовые поверхности, сформированные аллювиально-пролювиальными отложениями расположены восточнее озера Лагунное, в районе реки Серебрянка, а также в районах рек Тятина и Саратовская.

Делювиально-пролювиальные, пролювиально-лахаровые, лахаровые голоценовые конусы и шлейфы расположены небольшими участками на северном склоне вулкана Менелеево, южном склоне горы Мечникова, а также плотным кольцом располагаются на склонах вулкана Тятя.

Дюны, сформированные эоловыми отложениями позднеголоценового возраста распложены в районе бухты Головина (рисунок 20), небольшой участок данного морфогенетического типа рельефа находиться севернее Южно-Курильска, а также узкой полосой протягивается по северному побережью полуострова Ловцова.

Рисунок 20 - Эоловые формы рельефа, бухта Головина [5]

Позднеголоценовые речные долины расположены в долинах крупных рек (Тятина, Саратовская, Рогачевка, Мостовая, Илюшина, Ильинская, Лесная, Белоозерская, Головина).

Плиоцен-четвертичные склоны субвулканических тел имеют ограниченное распространение и расположены в районе горных образований, имеющих в своем основании интрузивные вулканические тела. Сюда относятся горы Восточная, Добрая, Полынова и еще несколько гор, не имеющих название.

Склоны гор плиоцен-четвертичного возраста, созданные в результате проявления склоновых процессов. Имеют широкое распространение на острове. В южной части острова распространены в районе водосборного бассейна реки Алехина, а также занимает крупные участки западнее и южнее вулкана Менделеево, протягивается вдоль северо-восточного побережья острова и занимает почти весь полуостров Ловцова. От истоков реки Первухина и мыса Сукачева данный тип рельефа протягивается на северо-восток острова до реки Мостовой и до мыса Белый Утес.

Склоны гор плиоцен-четвертичного возраста, сформированные на слабо литифицированных пемзовых отложениях, занимают обширные участки в южной части острова начиная от рек на юге острова до озера Лагунное.

Морские террасы и аллювиально-морские равнины плейстоцен-голоценового возраста занимают в основном прибрежные районы острова и имеют высоту от 4-7 м до 40-50 м. Они расположены на перешейках, а также на побережье озера Ловцова в районе Длинного и Круглого озер и бухты Колодной, на побережье от устья реки Мостовая до мыса Мысового.

Поверхности плиоцен-нижечетвертичных лавовых плато распространены в районе Южно-Курильска, а также в районе гор хребта Докучаева.

Склоны плейстоцен-голоценовых вулканов развиты в районах развития вулканизма, и затрагивает такие вулканы, как Тятя (рисунок 21), Менделеева, Головина, горы Вильямся, Глинки, Гедройца, Отдельную.

Рисунок 21 - Склоны вулкана Тятя [9]

Расчлененные плиоцен-четвертичные склоны вулканов занимают территории севернее озера Грорячее, склоны вулканов хребта Докучаева, в том числе склоны у подножья вулкана Руруй.

Расчлененные среднеплейстоцен-четвертичные склоны вулканов расположены в пределах вулкана Руруй, на севере вулкана Тятя, на востоке вулкана Менделеева и в пределах склонов горы Мечникова.

В ГИС был проведен пространственный анализ выделенных морфогенетических типов рельефа, и рассчитана доля от площади острова (таблица 1).

Таблица 1 - Соотношение площадей морфогенетических типов рельефа острова Кунашир (составлена автором)

Морфогенетический тип рельефа	Доля, % от общей площади
Аккумулятивный тип рельефа	17,2
Голоценовые днища кальдер, сформированные озерными и делювиально-пролювиальными отложениями	0,6
Голоценовые поверхности, сформированные аллювиально-пролювиальными отложениями	3,5
Делювиально-пролювиальные, пролювиально-лахаровые, лахаровыеголоценовые конусы и шлейфы	9,4
Дюны, сформированные эоловыми отложениями позднеголоценового возраста	0,4
Позднеголоценовые речные долины	3,3
Денудационный тип рельефа	49,6
Плиоцен-четвертичные склоны субвулканических тел	0,6
Склоны гор плиоцен-четвертичного возраста, созданные в результате проявления склоновых процессов	33
Склоны гор плиоцен-четвертичного возраста, сформированные на слаболитифицированных пемзовых отложениях	16
Абразионно-аккумулятивный тип рельефа	10,5
Морские террасы и аллювиально-морские равнины плейстоцен-голоценового возраста	10,5
Вулканогенный тип рельефа	7,4
Поверхности плиоцен-нижечетвертичных лавовых плато	0,6
Склоны плейстоцен-голоценовых вулканов	6,8
Денудационно-вулканогенный рельеф	16,1
Расчлененные плиоцен-четвертичные склоны вулканов	11,3
Расчлененные среднеплейстоцен-четвертичные склоны вулканов	4,8

Таким образом, на острове преобладает денудационный тип рельефа, занимающий 49,6% от площади острова, а именно склоны гор плиоцен-четвертичного возраста, созданные в результате проявления склоновых процессов, которые занимаю 1/3 острова, что связанно с активным вулканизмом, проявившемся в плиоцен-четвертичном времени, который привел к образованию довольно сильно расчлененного рельефа. Наименьшую площадь острова занимают дюны, сформированные эоловыми отложениями позднеголоценового возраста.



3. Рельефообразующие процессы острова Кунашир

Рельефообразующие процессы - это процессы, под воздействием которых формируется и развивается рельеф земной поверхности[22].

Рельефообразующие процессы имеют эндогенное и экзогенное происхождение. Рассматривая рельефообразующие процессы Кунашира можно сказать, что на острове активно развиты рельефообразующие процессы и эндогенного, и экзогенного происхождения, активно затрагивающие жизнедеятельность человека.

3.1 Картографирование рельефообразующих процессов острова Кунашир

В ходе работы наряду с построением карты морфогенетических типов рельефа было проведено геоинформационное картографирование рельефообразующих процессов острова Кунашир.

Первым этапом в каждом морфогенетическом типе рельефа были выделены преобладающие рельефообразующие процессы на основе морфологии, крутизны склона, генезиса и четвертичных отложений, преобладающих на нем.

Далее на основе карты морфогенетических типов рельефов программном обеспечении ArcGIS была проведена классификация рельефообразующих процессов посредством заполнения таблицы атрибутов.

В результате была построена карта комплексов преобладающих рельефообразующих процессов, приуроченных к определенному морфогенетическому типу рельефа с масштабом 1:500 000 (рисунок 22), в которой в зависимости от морфогенетических типов рельефа, были выделены 9 комплексов рельефообразующих процессов.

Абразионные процессы и лавины, развивающиеся на морских террасах и аллювиально-морских равнинах плейстоцен-голоценового возраста;

Лахары, сели, обвалы, осыпи, оползни, эрозионно-склоновые процессы, распространенные на делювиально-пролювиальных, пролювиально-лахаровых, лахаровых голоценовых конусах и шлейфах;

Осыпи, обвалы, осыпи, сели, лавины, располагающиеся главным образом в пределах склонов гор, а именного на склонах гор плиоцен-четвертичного возраста, сформированных на слабо литифицированных пемзовых отложениях, а также на склонах гор плиоцен-четвертичного возраста, созданных в результате проявления склоновых процессов, также данные процессы характерны для плиоцен-четвертичных склонов субвулканических тел;

Рисунок 22 - Рельефообразующие процессы о. Кунашир (составлено автором)

Современный вулканизм, обвалы, осыпи, сели, береговая абразия, эрозионно-склоновые процессы распространены в районе голоценовых днищ кальдер, сформированных озерными и делювиально-пролювиальными отложениями;

Современный вулканизм, осыпи, обвалы, оползни, сели, лахары, лавины приурочены к вулканам, и занимают склоны плейстоцен-голоценовых вулканов, расчлененные среднеплейстоцен-голоценовые склоны вулканов, расчлененные плиоцен-четвертичные склоны вулканов;

Эоловые процессы имеют локальное распространение в пределах дюн, сформированных эоловыми отложениями позднеголоценового возраста;

Эрозионно-речные процессы развиты на позднеголоценовых речных долинах;

Эрозионно-склоновые процессы, осыпи, лавины приурочены к поверхностям плиоцен-нижечетвертичных лавовых плато;

Эрозионно-склоновые и эрозионно-речные процессы развиваются в пределах голоценовых поверхностей, сформированных аллювиально-пролювиальными отложениями.

В результате, проанализировав полученную карту можно сделать вывод о том, что наиболее распространен на острове следующий комплекс рельефообразующих процессов: осыпи, обвалы, осыпи, сели, лавины. К рельефообразующим процессам, занимающим наименьшую площадь острова, относятся эоловые процессы.

Наиболее подробно каждый из рельефообразующих процессов рассмотрим в разделах 3.2 и 3.3.

3.2 Эндогенные рельефообразующие процессы

Эндогенные процессы - рельефообразующие процессы, происходящие главным образом в недрах Земли и обусловленные ее внутренней энергией, силой тяжести и силами, возникающими при вращении Земли[23].

Развитие эндогенных процессов на Курильских островах и их интенсивность определяется такими природными факторами, как неотектонические движения, наличие большого количества действующих вулканов и сейсмичность территории [5].

Неотектонические движения - новейшие тектонические движения, нарушения и изменения в рельефе земной поверхности, вызванные процессами, происходящими в недрах Земли, произошедшие за время палеогенового и неогенового периодов и продолжавшиеся в четвертичный период. Новейшие тектонические движения связаны со взаимодействием современных литосферных плит, по окраинам которых они проявились наиболее активно[24]. Это и является причиной их влияния на Кунашир и Курильские острова, которые находятся практически на границе Тихоокеанской и Евразийской плиты.

В тесной связи с новейшими тектоническими движениями находятся сейсмичность территории. В этом можно убедиться при сравнении карты сейсмического районирования России, с картой литосферных плит, где все сейсмические районы России входят в состав четырех поясов сейсмичности, совпадающих с границами литосферных плит[25].

Сейсмичность территории - подверженность территории землетрясениям, определяемая их интенсивностью и частотой в данном регионе [24]. Территория как острова Кунашир, так и Курильских островов расположена в пределах Тихоокеанского сейсмического пояса, что предопределяет высокую интенсивность тектонических движений и уровень сейсмичности. В результате, здесь происходит более 50% землетрясений, наблюдаемых в России, сейсмичность может достигать максимально известного на Земле уровня, как например, при камчатском землетрясении 1952 г. с магнитудой М ~ 8.5[25].На территории Курильских островов за последние десятилетия отмечается резкое повышение сейсмической активности, о чем свидетельствует ряд сильных землетрясений, например, Шикотанское (М=8.2, 1994 г.) [5],