УДК 551.4.042

DOI: 10.24412/cl-37200-2024-1029-1034

СОВРЕМЕННЫЕ ЭКЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ НА СТЕПНЫХ СКЛОНАХ МУЗЕЯ-ЗАПОВЕДНИКА «ДИВНОГОРЬЕ»

MODERN EXODYNAMIC PROCESSES ON THE STEPPE HILLSIDE OF THE DIVNOGORYE MUSEUM-RESERVE

Подобед Е.А.¹, Назаров И.С.²

Podobed E.A.¹, Nazarov I.S.²

¹Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия

²Природный, архитектурно-археологический музей-заповедник «Дивногорье», Воронеж, Россия

¹Voronezh State University, Voronezh, Russia

²Natural, architectural and archaeological museum-reserve "Divnogorye", Voronezh, Russia

E-mail: ¹gea_09@mail.ru, ²igor1988vrn@mail.ru

Аннотация. Музей-заповедник «Дивногорье» – уникальная в природном отношении территория, характеризующаяся огромным разнообразием ландшафтных комплексов, что, прежде всего, обусловлено пестротой материнских пород и контрастами рельефа. Главная ландшафтообразующая роль здесь принадлежит мело-мергельным породам верхнемелового возраста. Геоморфологическое строение представлено меловыми ландшафтами в виде отвесных меловых склонов речных долин, балок и оврагов, в том числе каньонообразных, экзотической формы останцов (див), карровых полей, оползней-оплывов и др. Кроме этого, особенно ярко на данной территории выражены экзогенные геоморфологические процессы (эрозионные, обвально-осыпные, карстовые и оползневые), протекающие в условиях мело- мергельного субстрата. Эти процессы отличается высокой динамичностью и играют существенную роль в формировании современного облика территории. В статье приведена краткая характеристика геолого- геоморфологического строения территории, рассмотрены природные и антропогенные факторы, влияющие на развитие современных экзодинамических процессов, выявлены особенности их распространения и роль в современном ландшафтно-экологическом состоянии. На основе полевых данных, литературных источников и геоинформационных методов закартировано распространение эрозионных, обвально-осыпных и оползневых процессов в пределах различных вариантов склонового типа местности, а также рассчитаны занимаемые ими площади в пределах музея-заповедника «Дивногорье».

Ключевые слова: Музей-заповедник «Дивногорье», экзодинамические процессы, меловые склоны, ландшафт.

Abstract. The Divnogorye Museum-Reserve is a unique territory in natural terms, characterized by a huge variety of landscape complexes, which is primarily due to the diversity of parent rocks and relief contrasts. The main landscape-forming role here belongs to the chalk-marl rocks of the Upper Cretaceous age. The geomorphological structure is represented by chalk landscapes in the form of steep chalk slopes of river valleys, gullies and ravines, including canyon-like ones, exotic-shaped outcrops (divas), carr fields, landslides, etc. In addition, exogenous geomorphological processes are especially pronounced in this territory (erosive, landslide- talus, karst and landslide), occurring in conditions of chalk-marl substrate. These processes are highly dynamic and play a significant role in shaping the modern appearance of the territory. The article provides a brief description of the geological and geomorphological structure of the territory, considers natural and anthropogenic factors influencing the development of modern exodynamic processes, identifies the features of their distribution and role in the modern landscape-ecological state. Based on field data, literary sources and geoinformation methods, the distribution of erosion, landslide-talus and landslide processes within various variants of the slope type of terrain was mapped, and the areas they occupied within the Divnogorye Museum-Reserve were calculated.

Key words: Divnogorye Museum-Reserve, exodynamic processes, chalk slopes, landscape.

Введение. Музей-заповедник «Дивногорье» расположен на крутом обрывистом правобережье Дона и Тихой Сосны в пределах южной лесостепи на юго-восточных склонах Среднерусской возвышенности. Исследуемая территория приурочена к Донскому Белогорью, где главная роль в формировании современных ландшафтов принадлежит карбонатным породам верхнемелового возраста (мощностью до 100 м), повсеместно представленных сантонскими мергелями и туронским мелом, зачастую выходящих на дневную поверхность или залегающих здесь неглубоко от поверхности. В геоморфологическом отношении отрезок речной долины на этом участке отличается более чем 90-метровой относительной высотой, чередованием отвесных меловых стенок, прикрытых у подножия осыпями из измельченного мелового рухляка [1]. Специфическое геолого-геоморфологическое строение территории в тесном сочетании с рядом других природных факторов (тектоники, литологии, климатических условий) привело к достаточно широкому распространению на степных склонах Дивногорья экзодинамических процессов. Под экзодинамическими процессами мы понимаем типично «экзогенные» процессы (внешние), зависящие от внутренних сил Земли, протекающие на ее поверхности под воздействием природных и антропогенных факторов и вызывающие изменения в ее рельефе [2]. Эти процессы являются важной частью геологического цикла и играют ключевую роль в формировании и изменении ландшафтов.

Помимо естественных природных факторов, заметную роль на развитие экзодинамических процессов на степных склонах Дивногорья с древнейших времен оказывал человек. Так, по мнению В.В. Попова и В.В. Козина уже в позднепалеолитическое время интенсивная деятельность человека на склонах и межовражных мысах в перигляциальных условиях, активизировала здесь эрозию и сезонную солифлюкцию [3]. Значительно возросла интенсивность антропогенного воздействия (прежде всего, в виде выпаса и повсеместной распашки земель, в том числе приводораздельных склонов) на природные комплексы в последнее столетие. Особую роль в активизации обвально-осыпных и оползневых процессов особенно на правом склоне долины Тихой Сосны и Дона также сыграла его подрезка при строительстве железной дороги Валуйки-Балашов.

Материалы и методы. В основу исследований были положены методы полевых исследований, анализ литературных источников, спутниковых снимков и картографических материалов, составленных воронежскими ландшафтоведами А.В. Бережным, Ф.Н. Мильковым, В.Б. Михно (1994). Систематические наблюдения за процессами линейной эрозии проводились с ноября 2019 года в балках Голая, Каньон, Стенкин Яр при помощи установленных реперов. Для создания карты-схемы распространения современных экзодинамических процессов и расчёта занимаемой ими площади в пределах музея-заповедника «Дивногорье» применялась ГИС MapInfo 17.0.

Результаты исследований и их обсуждение. В настоящее время на исследуемой территории получили широкое распространение поверхностные и подземные экзодинамические процессы, тесно взаимосвязанные между собой. К ним относятся эрозионные, обвально- осыпные, оползневые и карстовые процессы (рисунок 1). Большинство из них наиболее активно протекают на слабозадернованных крутых долинно-балочных склонах заповедника, при этом часть из них (например, плоскостной смыв, эрозия и оползни) получают развитие на высокобонитетных степных участках склонов, приводя порой к дестабилизации их ландшафтно- экологической обстановки.

Степные склоны Дивногорья – главное природное богатство музея-заповедника. Помимо уникальных меловых скалистых выступов «див», здесь произрастает множество редких, в том числе реликтовых растений. По данным коллективной монографии, изданной в 2023 году сотрудниками кафедры ботаники и микологии Воронежского государственного университета на территории музея-заповедника произрастает 869 аборигенных и адвентивных видов сосудистых растений. Из них в Красную книгу Воронежской области занесены 52 вида (6%), из которых 8 охраняется и на федеральном уровне [4]. Придолинные, прибалочные и приовражные склоны музея-заповедника покрыты разнотравно-злаковыми степями с кальцефитной флорой, в частности своеобразными тимьянниковыми степями и кальцефитно-петрофитными луговыми степями («сниженные альпы»). В их числе широко распространены реликтовые виды растений, находящиеся в родственных связах с растениями Крыма, Кавказа, Средней Азии и Средиземноморья [5].

Склоновый тип местности занимает около 52% музея-заповедника и охватывает крутые долинные склоны Дона и Тихой Сосны, современную овражно-балочную сеть и слабонаклоненную поверхность выравнивания позднего плиоцена. Также он является наиболее разнообразным в ландшафтном отношении типом местности музея. Несмотря на высокую динамичность и интенсивность экзогенных геоморфологических процессов в целом характеризуется достаточно благоприятной ландшафтно-экологической обстановкой [6]. Однако, ввиду существенной неоднородности склонового типа местности такая ситуация наблюдается не везде, поэтому необходимо дифференцированно подходить к его изучению. Разнообразие и интенсивность экзодинамических процессов на склонах значительно отличается в зависимости от их местоположения, крутизны, задернованности и литологических особенностей. В связи с этим, выявленные экзодинамические процессы были рассмотрены в пределах различных вариантов склонового типа местности: приводораздельных покатых склонов, прибровочных пологих склонов, долинно-балочных крутосклонов и днищах балок.

Рисунок 1. Картосхема распространения современных экзодинамических процессов на территории музея-заповедника «Дивногорье».

Приводораздельные покатые склоны (4-6°) на территории музея-заповедника хорошо выражены в рельефе и являются доминирующими, располагаясь на обнажениях сантонских мергелей в условиях усиленного поверхностного стока [5]. Из-за этого здесь наблюдается процесс активного смыва почвы и мела, хорошо заметны современные эрозионные борозды. Активизация смыва происходит во время весеннего снеготаяния. Помимо этого, в юго-восточной части музея-заповедника на слабозадернованных участках, где доминируют разреженные тимьянники на остаточно-карбонатных сильнощебнистых почвах, отмечается активное проявление осыпных процессов (рисунок 1). В целом в растительном покрове на приводораздельных покатых склонах господствуют разнотравно-злаковые и злаково- разнотравные степные участки с преобладанием ковыля перистого (Stipa pennata L.) и шалфея поникающего (Salvia nutans L.).

Прибровочные пологие склоны Дивногорья заняты преимущественно ковыльно- разнотравными степями. Вследствие хорошей задернованности и незначительных уклонов поверхности (3-4°) отличаются достаточно высокой устойчивостью по отношению к деструктивным экзогенным процессам. Несмотря на это все же подвержены плоскостной эрозии, о чем свидетельствует наличие здесь промоин, тянущихся от приводораздельного покатого склона к долинно-балочным крутосклонам. В верхней части этого типа склонов происходит аккумуляция смытого с приводораздельных склонов материала. В нижней части пологих прибровочных склонов, там, где мощность попелух совсем мала и близко залегание мела, можно встретить реликтовые растения «сниженных альп» - осоку низкую (Carex humilis), шиверекию подольскую (Schivereckia podolica), проломник Козо-Полянского (Androsace koso-poljanskii), бурачок Гмелина (Alyssum gmelinii) и другие, часть из которых занесена в Красную книгу Воронежской области.

Таблица 1 Экзодинамические процессы в пределах склонового типа местности музея-заповедника «Дивногорье»

Визуально хорошо различимы верхняя часть крутосклонов – выступающая местом транзита размытого с вышележащих урочищ материала и нижняя часть склона – выступающая местом аккумуляции материала. Разница между верхним и нижним крутосклоном хорошо заметна и в флористическом отношении. Верхняя часть – это местообитания реликтовых и кальцефитных видов растений (тимьян меловой (Thymus calcareus), бурачёк Гмелина (Alyssum gmelinii), оносма простейшая (Onosma simplicissima), осока низкая (Carex humilis)), а в нижней части склона, на смытых почвах произрастает ковыль перистый (Stipa pennata L.), ковыль волосовидный (Stipa capillata L.). Весной в нижней части склонов можно наблюдать цветущий адонис весенний (Adonis vernalis L.) – растение Красной книги РФ. В целом же на крутых меловых склонах помимо тимьяна мелового (Thymus calcareus) преобладают такие виды как лён украинский (Linum ucranicum), катран татарский (Crambe tataria), скабиоза бледно-жёлтая (Scabiosa ochroleuca L.), ясменник серо-плодный (Asperula tephrocarpa).

Значительные относительные высоты, густая сеть ложбин стока, трещиноватость мела, неотектоническое поднятие территории привели к широкому развитию в музее-заповеднике оврагов. Свыше 50 оврагов имеют длину более 100 м, ширина которых обычно не превышает 50 м, а глубина – 20-30 м. Здесь получили развитие преимущественно два типа оврагов: боковые (склоновые) и донные [5]. Преобладают узкие, крутостенные, прямолинейные овраги с голыми меловыми бортами, зарастающими вершинами и днищем, что свидетельствует об их стабильном состоянии и в целом о затухании на современном этапе развития (рисунок 2).

Помимо широкого распространения линейной эрозии, здесь зачастую получают активное развитие гравитационные – обвалы, осыпание, оползание (особенно на правом берегу р. Дон между Дивногорским монастырём и с. Селявное) и карстовые процессы преимущественно в виде голого мелового карста (лунковые и ячеистые карры на стенках Больших Див, гребневидные и бороздчатые карры на бортах донного оврага балки Каньон [5]).

Рисунок 2. Овраг в балке «Каньон».

Днища балок и оврагов Дивногорья – это место концентрации стока, особенно ливневых и талых вод, поэтому они характеризуются повышенной влажностью. В них преобладают пырей ползучий (Elytrigia repens), кусты тёрна обыкновенного (Prunus spinosa), боярышника однопестичного (Crataegus monogyna) и шиповника майского (Rosa majalis). Кустарниковая растительность развита в основном возле пересыхающих русел ручьёв. Летом, на дне Голой балки можно увидеть длинный извилистый V-образный овраг, обрамлённый влаголюбивой растительностью и кустарником. Весной, во время снеготаяния, этот овраг превращается в шумный поток, несущий свои воды в сторону хутора Дивногорье.

В настоящее время среди экзодинамических процессов на степных склонах Дивногорья доминируют обвально-осыпные процессы (занимающие около 200 га), зачастую протекающие в тесной взаимосвязи друг с другом. Им подвержены преимущественно долинно-балочные крутосклоны с обнажающимися мело-мергельными породами (рисунок 3).

Рисунок 3. Обвально-осыпные процессы на крутом долинном склоне р. Дон.

Оползневые процессы на территории музея-заповедника не получили широкого распространения, встречаются только на крутом правобережном долинном склоне Дона (рисунок 4). Их площадь составляет около 0,4 га (таблица 1). Проявление данных процессов обусловлено широким распространением здесь наклонно залегающих водоупорных пород (сантонских мергелей и глин харьковского и киевского ярусов), перекрытых рыхлыми, хорошо поглощающими воду щебнистыми меловыми и песчано-глинистыми отложениями [5].