ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛАНДШАФТОВ ПРИВОЛЖСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ

Геоморфологические и почвенные условия

Приволжская возвышенность как геоморфологический объект изучалась многими исследователями, такими как В. П. Бушнинский, А. М. Гаврилов, М. В. Карандеева, Е. А. Гаршинев [15, 26, 30, 31, 64]. Она расположена вдоль правого берега Волги от Нижнего Новгорода до Волгограда, полого спускается к Окско-Донской низине и круто, террасами к долине Волги.

Наивысшая точка в Волгоградской обл. расположена в Гу-сельско-Тетеревятском кряже севернее Камышина (гора Девичья), в 6 км к юго-востоку от с. Серпокрылово Жирновского р-на и имеет высоту 358,6 м.

К югу от Камышина Приволжская возвышенность постепенно снижается, и у Волгограда основной фон создают поверхности с высотами от ПО до 150 м. Ширина Приволжской возвышенности в южной части не превышает 60 км.

По Приволжской возвышенности проходит Волжско-Донской водораздел. В южной части водораздельная линия подходит к Волге почти вплотную, поэтому волжский склон и донской оказываются неодинаково развитыми.

На Юге Приволжской возвышенности берут начало или протекают такие крупные реки как Хопер, Медведица, Иловля и ряд более мелких рек. Приволжскую возвышенность, особенно волжский ее склон, рассекают многочисленные балки и овраги, создавая 47

сильную пересеченность.

По данным В. М. Карандеевой [64], южная часть Приволжской возвышенности находится на пологом склоне Воронежской антекли-зы, где кристаллический фундамент опускается в восточном направлении в абсолютных отметках от -800 до -2600 м.

Наиболее древние породы, выходящие отдельными пятнами на поверхность Приволжской возвышенности, относят к каменноугольному периоду.

Осадки палеогена лежат на размытой поверхности меловых отложений и частично обнажены на правом берегу. В южной части расположены царицынский и майкопский ярусы. Представлены они, главным образом, опоками, песками и песчаниками. Породы палеогена слагают поверхность всей юго-восточной части Приволжской возвышенности. Только на крайнем юго-востоке они перекрываются ергенинскими отложениями, которые занимают водораздел Волги и Дона в наиболее узкой его части. Помимо перечисленных отложений в древних долинах волжского склона, рассекающих Приволжскую возвышенность, имеются отложения обширной трансгрессии акчагыльского времени [90]. Вследствие энергичного разрушения правого берега Волги акчагыльские отложения сохранились только в единичных пунктах.

В древних речных долинах и балках волжского склона имеются отложения хвалынской трансгрессии Каспия. Они слагают вторую надпойменную террасу балок и представлены "шоколадными" глинами и суглинками [128].

Помимо крупных дислокаций, занимающих большие площади, на восточном склоне Приволжской возвышенности имеется ряд тектонических нарушений, таких как Щербаковский и Волгоградский сбросы.

По фациальным изменениям осадков, по уменьшению и увеличению их мощности к осям прогибов и валов, а также по некоторым геоморфологическим признакам можно судить о том, что тектонические структуры Поволжья, созданные, видимо, в палеозое, продолжали развиваться в мезозое и кайнозое до нашего времени [100].

Широко распространенные на Приволжской возвышенности тектонические нарушения имеют выражение в рельефе, проявляя себя в настоящее время главным образом косвенно.

Процессы денудации, разрушая структурные элементы, обнажают пласты с разной степенью сопротивляемости, создавая структурные формы рельефа. В юго-западном направлении, вместе с погружением Доно-Медведицкого вала, уменьшаются и абсолютные высоты местности.

Нарушения в залегании пластов проявляются в резких изгибах речных долин и балок, в асимметрии эрозионной сети, в резких сужениях и расширениях долин и т. д.

По обрыву, сопровождающему восточный склон Приволжской возвышенности, соприкасаются две области. Одна из них - Приволжье - имела тенденции к поднятию, в то время как другая - низкое Заволжье - испытывала относительное прогибание. В результате этих тектонических движений возникла Приволжская возвышенность как единое геоморфологическое целое.

Современный рельеф Приволжской возвышенности (картографическая модель представлена на рис. 12) характеризуется следующими основными чертами: 1) наличием денудационных ступеней, 2) сильной эрозионной расчлененностью, 3) ярко выраженными структурными формами рельефа [86].

В пределах Волго-Иловлинского междуречья имеются два денудационных уровня, высоты которых уменьшаются в южном направлении. Верхнее плато, часть которого между Саратовом и Камышином имеет высоты 240-260 м, южнее Камышина - 200-210 м, далее в рельефе совсем не сохранилось [34, 50]. Нижнее плато значительно больше, его высота южнее Камышина 150-200, а в районе Волгограда 170-180 м. Между нижним и верхним плато хорошо выражен уступ высотой от 40 (в южной) до 100 м (в северной части). Крутизна его достигает 15°.

Нижнее плато на склонах прорезано многочисленными балками и оврагами. На водораздельных же участках оно представляет ровную поверхность с блюдцами, образованными суффозионными процессами.

Плато, развитые в Приволжской возвышенности, имеют денудационное происхождение. Они срезают различные стратиграфические и литологические горизонты. На нижнем плато имеются балки и овраги, поверхность его постепенно сливается с аккумулятивной поверхностью Окско-Донской низменности и Ергеней, сложенными ергенинскими отложениями.

• 350 ш
• 300 m
• 250 m
• 200 m
• 150 m
• 100 m
• 50 m
• 0 m
• -31 m

Рис. 12. Карта современного рельефа юга Приволжской возвышенности

Характерной особенностью рельефа Приволжской возвышенности является сильная ее расчлененность. Она неодинакова на волжском и донском склонах, что объясняется разной приподнятостью склонов над базисом эрозии и разным возрастом.

В пределах Приволжской возвышенности выделяются древняя и современная эрозионные сети, причем первая обнаруживается как на волжском, так и на донском склонах, вторая - преимущественно на волжском склоне. Современный обрывистый берег Волги формировался под влиянием морской абразии.

Помимо долин и балок на современном волжском склоне существует большое количество оврагов, образовавшихся в постхва-лынское время.

В большинстве случаев они развивались в древних эрозионных формах. Особенно энергично эрозионные процессы протекают на волжском склоне. Вследствие резких контрастов высот (низкий базис эрозии) овраги волжского склона очень глубоки, ветвисты и интенсивно развиваются. Современные верховья оврагов волжского бассейна характеризуются резкими очертаниями, а глубина их достигает 60-100 м.

В связи с тем, что современные эрозионные процессы более энергично протекают на волжском склоне, то наблюдается перемещение водораздела с востока на запад и перехват рек донской системы реками бассейна Волги [148].

В южной части Приволжской возвышенности отмечаются три литологических слоя. Нижний слой - это глинисто-песчаные породы, относительно легко размывающиеся и легко оползающие. Прослои песчаников в нижнемеловых породах не обеспечивают стойкости всей толщи и сохранения больших высот рельефа и образуют лишь мелкие куэсты и ступени. Второй - мергели, мел, опоки и частью глины верхнего мела. Верхний - пески и частью песчаники, опоки и глины вышележащих горизонтов палеогена.

Пологое падение разных по стойкости пластов создает в пределах Приволжской возвышенности широкое развитие куэст - вытянутых гряд с несимметричными склонами, пологими и крутыми, которые бронируются мергелями, песчаниками, железистыми песчаниками и другими твердыми породами, в то время как нижнюю часть куэст и понижения между ними слагают мягкие, легко размываемые породы [16].

Район исследований расположен в переходной зоне от каштановых к светло-каштановым почвам. Условная граница между ними проходит в Дубовском р-не, западнее г. Дубовки. Каштановая подзона является преобладающей. В подзоне каштановых почв в незначительном количестве встречаются темно-каштановые почвы. Залегают они пятнами на небольших водораздельных плато и пологих склонах [28, 49].

В комплексе с каштановыми и светло-каштановыми почвами по всей территории района отдельными пятнами залегают сильносолонцеватые почвы и солонцы, причем количество их возрастает по мере движения с севера на юг. В небольшом количестве в почвенном комплексе присутствуют темноцветные почвы западин и балочных понижений. По гранулометрическому составу большинство почв глинистые и тяжелосуглинистые. Они составляют 72% пахотных земель каштановой зоны. В меньшем количестве отмечаются почвы легкого механического состава. Песчаные и супесчаные почвы сосредоточены главным образом в Камышинском и северной части Дубовского р-на. В механическом составе каштановых почв преобладают крупнопылеватая и илистая фракции, мощность гумусовых горизонтов каштановых несмытых почв (А + В) составляет 35-42 см [62]. Залегание карбонатов довольно высокое, линия вскипания находится в первом полуметре. Содержание гумуса колеблется от 2 до 3%. Типичным для этих почв является слабая обеспеченность легкоусвояемыми растениями формами фосфора. По обеспеченности обменным калием они относятся к группе хорошо обеспеченных почв. Максимальная величина поглощенных оснований соответствует горизонту В. В составе поглощенных оснований преобладает калий. Содержание натрия обычно не превышает 1,5-3,0% от общей суммы элементов.

Каштановые несолонцеватые почвы до глубины 130-140 см практически незасолены. Максимальное скопление гипса обычно наблюдается на глубине 150-170 см, легкорастворимых солей - около 200 см [72, 73]. Значительная часть каштановых почв подвержена эрозионным процессам, мощность гумусового горизонта слабосмы-тых почв снижается в среднем до 24 см, среднесмытых - до 15-17 см. Содержание гумуса в них колеблется в пределах 0,8-1,3%, резко снижены запасы обменного калия, фосфора, гидролизуемого азота.

Светло-каштановые почвы юга Приволжской возвышенности сформировались в основном на лёссовидных суглинках и глинах, покрывающих ергенинские пески, иногда непосредственно на песках и супесях. Гипсовый горизонт у них залегает на глубине ПОПО см. Выше, чем у каштановых расположен и горизонт максимального скопления токсичных солей. Постоянными спутниками светло-каштановых почв являются различные виды солонцов.

Мощность гумусового горизонта здесь колеблется от 22 до 34 см. Видимые карбонаты находятся в среднем на глубине 47 см, вскипание начинается с 32 см. Содержание гумуса составляет 1,50-1,79%. По содержанию подвижных форм минерального питания они также бедны фосфатами и хорошо обеспечены калием.

Довольно часто в районе исследований встречаются неполноразвитые (недоразвитые) почвы. Почвенные горизонты у них сильно укорочены, некоторые выпадают, весь почвенный профиль составляет менее 30-60 см, ниже залегает плотная материнская порода [49].