Наиболее развитым процессом в пределах изучаемой территории является карст. Основной теоретический материал о данном процессе, этапах развития, формах содержится в книге «Карст» И. А. Гвоздецкого. Особенности карстового рельефа описаны в учебниках общего землеведения автора Неклюковой [8,36].
Краткое описание основных физико-геологических процессов содержится в фондовых данных, учебниках по общему землеведению.
Итак, изучаемая тема практически не освещена в доступных литературных источниках. Наиболее полная информация о геологическом и геоморфологическом строении изучаемой территории, а так же об интенсивности проявления экзогенных геологических процессов в пределах изучаемого района содержится только в отчетах Ивановского
Государственного геологического фонда. Эти материалы и используются в написании данной работы.
2. Физико-географический очерк
Территория изучаемого района занимает южную часть Ивановской области.
В орографическом отношении изучаемая территория располагается в пределах Балахнинской низины, в которую входит Лухская низина.
В составе изучаемой территории можно выделить районы: левобережье реки Клязьмы; междуречье рек Уводи, Шижегды, Тезы и Луха.
Изучаемая нами территория представляет собой равнинную поверхность. Однако комплексное использование морфологических критериев позволяет выделить следующие типы рельефа. Северная часть представляет собой пологоволнистую, почти плоскую равнину. Южная часть изучаемой территории – чуть волнистую, заболоченную и очень слаборасчлененную равнину. Выделяемая в составе Балахнинской низины Лухская низина представляет собой плоскую, местами слабоволнистую, залесенную и заболоченную равнину.
Преобладают абсолютные отметки высот, изменяющиеся в среднем от 80 до 120 м. Характерно общее падение высот в южном направлении [14].
Гидрографическая сеть принадлежит бассейну реки Клязьмы. Главными водными артериями являются реки Клязьма, Лух и Теза.
Реки относятся к равнинному типу. Питание рек осуществляется за счет атмосферных осадков, которым принадлежит основная роль, и грунтовых вод. Режим всех рек характеризуется четко выраженным высоким весенним половодьем, наличием летних и осенних паводков, связанных с затяжными ливнями и продолжительной меженью. Половодье начинается обычно во второй половине марта – начале апреля и длится 5 – 6 дней. Уровень воды в половодье поднимается на 4 – 6 м, иногда на 8 – 9 м. На этот период падает небольшой расход воды в реках. В межень расход воды не значителен и составляет обычно 5 – 7 м3/сек. Так для Клязьмы меженный уровень (июль – сентябрь) характеризуется, расходами воды более 15 м3/сек, а для других рек он не превышает 4 – 6 м3/сек. Средний годовой расход варьируется от 2,13 до 18,6 м3/сек. Абсолютные отметки меженного уровня изменяются от верховий к низовьям в среднем от 120 до 94 м. Модуль поверхностного стока составляет, примерно 5,3 л/сек с 1 км 2. Средне годовой модуль стока изменяется, от 5,3 до 9,67 л/сек с 1 км 2. Подземный сток составляет 30 – 40% от общего речного стока.
Замерзают реки в конце ноября. Толщина льда 4 – 55 см. Расход воды в реках в этот период резко сокращается, а на мелких ручьях прекращается совсем. Вскрытие происходит в апреле, реже в марте, продолжительность ледостава и ледохода составляет в среднем от 3 до 6 дней [16].
Река Клязьма пересекает изучаемую территорию в широтном направлении. Средний уклон русла составляет 0,00016, скорость течения в межень 0,3 – 0,6 м/сек. Ширина русла реки 200 – 250 м, глубина в летнюю межень составляет примерно 1 – 6 м. На отдельных участках встречаются ямы и провалы карстового происхождения. Пойма возвышается на 3 – 5 м над меженным уровнем, в половодье затапливается, изобилует болотами. Долина реки имеет резко ассиметричный профиль с низким террасированным левым и крутым правым берегом. Ширина долины 17 – 20 км.
Река Лух пересекает восточную половину изучаемой территории в меридиональном направлении. Для нее характерны: сильная заболоченность долины, плоская пойма, низкие берега, обилие стариц. Русло реки извилистое, зарастающее, ширина его 60 – 100 м. Глубина изменяется от 0,2 – 0,5 до 2 – 3 м. Долина выражена в рельефе не четко. Река равнинная с небольшим уклоном русла 0,1 м на 1 км, в верховьях уклон увеличивается до 2,0 – 2,5 м на 1 км. Скорость в меженный период составляет 0,1 – 0,4 м/сек, в половодье 1,6 – 1,5 реже 2,0 м/сек.
Главная водная артерия в пределах западной части территории – река Теза, пересекает изучаемую территорию почти меридионально. Протяженность реки составляет около 130 км. Скорость течения 0,1 – 0,4 м/сек. Подъем воды в реке, во время половодья составляет 2,0 – 3,5 м.
Речные воды по химическому составу гидрокарбонатные, натриево-кальциевые и кальциево-натриевые, пресные, с минерализацией 0,1 – 0,2 г/л, общей жесткостью 0,15 – 0,26 мг*экв/л, со слабощелочной реакцией (Рh7,3 – 7,5).
Озера в пределах изучаемой территории ледникового и карстового происхождения. В южной части распространены озера старичного происхождения [15].
Климат изучаемого района умеренно-континентальный с умеренно теплым летом продолжительностью 120 – 130 дней и продолжительной холодной зимой до 145 дней. Весенний период короткий, а осень облачная и часто дождливая. Средне годовая многолетняя температура составляет 4 градуса, средняя температура самого холодного месяца (января) – 11,2С, самого теплого (июля) + 18,4С. Минимальные температуры воздуха – 36С, максимальные +32С. Безморозный период составляет 120 – 130 дней. Средняя многолетняя норма осадков 440 мм, при колебаниях 304 – 683 мм. Около 70% осадков выпадает с мая по ноябрь. Наибольшее количество осадков наблюдается в июле – августе 75 – 77 мм, наименьшее 26 – 29 мм в феврале – марте. По многолетним данным количество наиболее влажных дней в году (относительная влажность воздуха 80 – 100%) 11 – 13, сухих 2 – 4. Южная часть изучаемой территории находится в условиях избыточного увлажнения. Годовая относительная влажность воздуха в среднем в пределах изучаемой территории равна 76%. Толщина снежного покрова колеблется от 25 до 50 см. Наибольшая толщина снежного покрова отмечается в январе – марте (35 – 55 мм). Глубина промерзания почвы изменяется от 21 до 77см. Испарение за год 320 мм, что составляет 63 – 67% к годовому количеству осадков.
Описываемая территория расположена в зоне смешенных лесов. Леса в пределах изучаемой территории березово-осиновые с елью. Обширные песчаные пространства заняты сосной; заболоченные – черной ольхой, карликовой березой и мелким осинником. Заболоченность Балахнинской низины способствует развитию болотной растительности – мхов, осоки, камыша, кустарников.
Почвы преобладают песчано-суглинистые подзолистые, дерново-подзолистые и болотные. На левобережье Клязьмы в области развития песков, почвенный слой в основном отсутствует [14].
Изучаемый нами район в основном сельскохозяйственной специализации. Главными отраслями сельского хозяйства являются производство зерна и животноводство. Ведутся лесозаготовки. Развита текстильная промышленность.
3. Геология
В данной главе рассматриваются вопросы стратиграфии осадочного чехла, особенности тектонического строения изучаемой территории, геологическое прошлое, полезные ископаемые и их размещение.
3.1 Стратиграфия осадочного чехла
Глубокого бурения на территории изучаемого района не проводилось, соответственно невозможно достоверно точно определить стратиграфию осадочного чехла в его пределах.
Как и в других районах Русской плиты, осадочный чехол территории может быть подразделен на два комплекса: рифейско-нижневендский комплекс авлакогенов (бурением не вскрыт, по геофизическим данным можно полагать, что он сложен преимущественно сильно уплотненными аргиллитами) и верхневендско-кайнозойский собственно плитный комплекс [12].
В основании осадочного чехла залегают отложения верхнего венда общей мощностью около 700м., охарактеризованные остатками водорослей. Нижняя часть отложений выделяется в редкинскую серию. Она сложена темно-серыми аргиллитами с прослоями кварцевых песчаников в ее подошве. Мощность серии 234м (интервал глубин 2250 – 2484м). Непосредственно над редкинской серией лежит поворовская серия, сложенная толщей ритмичного переслаивания пестроцветных (преимущественно красновато-коричневых и зеленовато-голубых) аргиллитов, алевролитов и песчаников, мощностью 482м.
Со следами размыва и базальными песчаниками в основании на венде залегают кембрийские отложения, общая мощность которых228м. Нижний кембрий сложен глинами с прослоями алевролитов и песчаников. В его верхней части залегает почти белая коалиновая глина – кора выветривания нижнекембрийских пород. Отложения нижнего кембрия в нижней части содержат фауну алданского яруса. Выше со стратиграфическим перерывом алегает толща песчаников с прослоями красноцветных глин и алевролитов, условно отнесенная к среднему кембрию. Отложения верхнего кембрия представляют собой зеленовато-серые глины с обломками брахиопод.
Вскрыты ордовикские отложения, мощностью 89 м. В основании она представлена серо-зелеными глинами с прослоями мергелей, известняков и доломитов. Выше залегают органогенные известняки с прослоями мергелей и остатками кораллов, брахиопод, трилобитов и криноидей среднего ордовика.
Из разреза выпадают верхний ордовик, силур и нижний девон. Таким образом, отложения девона залегают на среднем ордовике со стратиграфическим несогласием.
Девонские отложения начинаются толщей глинистых, карбонатных и песчаных пород среднего девона мощностью 41 м, условно относящимися к эйфельскому ярусу. Вышележащий живетский ярус имеет мощность 153 м. Он сложен кварцевыми песками и песчаниками с единичными прослоями серых и коричневых глин с остатками остракод. К среднему девону отнесена и восемнадцатиметровая перекрывающая толща песчаников, пестроцветных алевролитов, глин и песчаников. Отложения верхнего девона представлены мощностью 327 м, состоящей из известняков, сменяющихся вверх по разрезу чередованием мергелей, доломитов, известняков и глин. Над ними залегают известняки, доломиты и мергели с прослоями глин мощностью 211 м.