乌兹别克斯坦南部卡拉卡尔帕克乌斯图尔特地区生态和地球动力条件的关键特征 米尔阿博斯·M·扎基罗夫(Mirabbos M. Zakirov) 戈利布·E·奥奇洛夫(Golib E. Ochilov) 卡拉马特丁·M·贾克西穆拉托夫(Karamatdin M. Djaksimuratov) 阿里姆·O·阿萨马特迪诺夫(Alim O. Asamatdinov) 丹尼尔·斯诺(Daniel Snow)

《Land》:Key Characteristics of the Ecological and Geodynamic Conditions in Southern Karakalpak Ustyurt of Uzbekistan Mirabbos M. Zakirov, Golib E. Ochilov, Karamatdin M. Djaksimuratov, Alim O. Asamatdinov and Daniel Snow

【字体: 时间:2026年05月10日 来源:Land 3.2

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  摘要:本文探讨了一个紧迫的问题——乌兹别克斯坦共和国卡拉卡尔帕克斯坦乌斯季尔特高原南部地区的生态和地质动力学条件研究。文章综合并系统化了来自档案资料和个人研究的发现,揭示了当前该地区的生态和地质动力学状况。为了评估各种过程的表现及其对该地区动植物、工程地质条件以及与矿产开发和人类

  摘要:本文探讨了一个紧迫的问题——乌兹别克斯坦共和国卡拉卡尔帕克斯坦乌斯季尔特高原南部地区的生态和地质动力学条件研究。文章综合并系统化了来自档案资料和个人研究的发现,揭示了当前该地区的生态和地质动力学状况。为了评估各种过程的表现及其对该地区动植物、工程地质条件以及与矿产开发和人类经济活动相关的影响,绘制了一张生态-地质动力学条件的示意图。总体研究方法包括对自然地质环境和地质动力学活跃区域的系统分析及制图。评估的主要标准包括地貌状况、土壤类型及成土岩石的性质。生态系统为植物提供了养分基础,也为畜牧业发展提供了饲料来源。在卡拉卡尔帕克乌斯季尔特地区,降水量分布不均,中部和北部的年降水量为200-220毫米,而南部仅为120-140毫米。该地区在地貌特征、地表径流、土壤质量的组成、状态及性质(包括其生态和地质动力学指标)方面存在研究挑战。本研究旨在全面了解该地区的生态动态,以促进可持续发展和保护工作。通过研究,发现了与自然地质现象及人类工程或经济活动相关的地质动力学过程。

1. 引言
评估卡拉卡尔帕克乌斯季尔特南部地区的工程地质条件和地质动力学活动对于该地区的发展具有重要意义。采用地质生态学和工程地质学的框架,并结合这两个领域的交叉学科新科学方向,为现代工程地质学的研究提供了基础。评估地质生态状况的方法论基础和技术对于合理管理自然资源、保障地质和环境安全以及该地区的可持续发展至关重要,尤其是因为该地区拥有丰富的矿产资源(如石油和天然气)。目前,由于咸海危机的影响及全球地质生态状况的变化,这一地区的重要性日益凸显[1]。咸海的干涸及其导致的自然环境退化被视为一场生态灾难。气候变化、地貌变化、沙尘暴和沙漠化现象不仅在咸海地区,也在远离海洋的地区普遍存在[2]。这些变化主要由人为因素和自然地质因素的共同作用驱动。尽管自然地质现象和人为活动的影响可能具有破坏性,但在一定程度上是可以预测和控制的。在本研究中,我们将探讨地质动力学对环境的影响。地质动力学和人为作用是两种在区域层面显著改变人类居住区生态环境的现代力量。因此,在人口密度较低或几乎没有人口的地区研究自然环境的生态和地质动力学状态尤为重要,尤其是在这些地区计划进行大规模石油和天然气勘探,同时实施先进的技术密集型项目时[3,4]。

目前,在地质生态学和工程地质学研究中,对地质动力学活动的评估还缺乏足够的重视,无论是在自然区域还是城市化地区。本文旨在调查卡拉卡尔帕克乌斯季尔特南部含油气地区的工程地质和地质生态条件以及自然技术系统,以确保在综合开发和合理管理自然资源过程中的地质和环境安全。研究目标是在各种地质和地貌条件下,评估地质动力学活跃区域对地质、工程地质和地质生态过程的影响。

2. 研究方法
2.1. 研究区域
中央乌斯季尔特隆起区将北部和南部乌斯季尔特分隔开来(图1)。该地区的显著特征是古生代构造面的抬升。西南侧向阿萨卡奥丹槽急剧下降,而西北侧则有一条振幅为0.5公里的断层,延伸至阿兰洼地。

2.2. 研究工具
本研究采用了传统的结构地质学、水文地质学、地球化学和地质生态学调查方法作为基础[5]。总体方法包括对自然地质环境和地质动力学活跃区域的系统分析及制图[6]。这些方法借鉴了领先研究机构(如“VSEGINGEO”科学和生产公司、“莫斯科工程勘察研究所”(JSC “PNIIIS”)、乌兹别克斯坦科学院地震研究所[8]、“GIDROINGEO”研究所[9]以及“IGIRNIGM”研究所[10])开发的技术。此外,研究还遵循《城市规划标准和规则》(SRUP)[1.01-01-09 [11]; 1.02.09-15 [12]; 1.02.11-15 [13]; 2.01.14-98 [14]; 1.02.11-15 [15])等法规文件。

研究方法包括以下步骤:
- 准备野外和遥感数据;
- 目视识别地质指标;
- 解释卫星图像;
- 制定评估标准;
- 创建数据库和数字地形模型;
- 进行地质动力学分析,并将数据与地质构造、地球物理等领域进行比较;
- 评估结果的可靠性;
- 制作用于评估和预测生态-地质动力学条件的最终地图[2,16]。

研究结果是在纳沃伊国立矿业技术大学下属的努库斯矿业研究所、塔什干国立技术大学以及咸海海域南部乌斯季尔特水文地质考察队的基础和应用研究框架内获得的[17,18,19]。卫星图像数据来自https://ru-ru.topographic-map.com/(2026年3月20日访问),并通过Elevation API轻松获取JSON、GeoTIFF和KML格式的高程数据[19]。

3. 研究结果
气候条件分析显示,该地区降水量严重不足,属于典型的大陆性和干旱气候。温度受大气环流和辐射因素的影响。年温差和日温差较大,6月至7月的最高气温在42至45°C之间,地表温度可高达70至75°C。降水是地表水和地下水补给的主要来源。
在卡拉卡尔帕克乌斯季尔特地区,降水量分布不均,中部和北部的年降水量为200-220毫米,南部仅120-140毫米。春季和秋季有两个降水高峰期。有时,由于大气环流的作用,月降水量可能超出平均水平数倍,多以暴雨形式出现,占月降水量的30%-100%。平均而言,降雪量占年降水量的7%-18%-20%,冬季积雪厚度不超过10-20厘米。有限的降雪量是因为强风将雪吹入沟壑、低地和其他洼地。

卡拉卡尔帕克乌斯季尔特地区大气降水的特点在于其成分和盐分含量。降水主要为氯化物-钠化合物,硫酸盐盐分含量较低(最高0.32克/升)。大气降水中的盐分来自干涸咸海的风成颗粒[20,21,22,23]。
该地区独特的地形特征是“塔基尔”(takyrs)地貌。这种地貌类似于盐沼,具有补充地下水储备的潜力,并可通过“塔基尔”和次级“塔基尔”水域人工形成淡水[2,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29]。塔基尔形成于干旱条件下,表现为轻微的地表坡度、特定的地质过程、深层地下水位以及缺乏植被。它们通常出现在洼地、封闭盆地和类似山谷的封闭凹陷中,作为局部径流集水区。塔基尔的面积从几百平方米到6-8平方公里不等。根据研究和个人资料估计,平均水年塔基尔径流量为1960万立方米,干旱年份为1030万立方米。目前,大量地表径流因蒸发而流失。

中央乌斯季尔特隆起区将北部和南部乌斯季尔特分隔开来。该地区的显著特征是古生代构造面的抬升。西南侧向阿萨卡奥丹槽急剧下降,西北侧有一条振幅为0.5公里的断层,延伸至阿兰洼地。研究区域的关键地质构造特征包括沙赫帕克htinsky阶地、阿萨卡奥丹槽以及阿吉尼斯-图阿基尔-卡普兰基尔隆起[2](图2)。卡拉卡尔帕克乌斯季尔特地区构造分区的示意图。1—主要构造元素;2—内部抬升和沉降区;3—深断层;4—区域断层;5—其他断层;6—参考井;7—北部乌斯季尔特;8—中部乌斯季尔特;9—南部乌斯季尔特;10—国界。卡拉卡尔帕克乌斯季尔特的上古生代沉积层,特别是在研究区域的南部,受到一系列断层的切割,这些断层延伸至下侏罗统、中侏罗统,有时甚至上侏罗统的沉积层中。这些断层可能在侏罗纪地层中烃类(HC)沉积物的形成过程中起到了决定性作用。在这种情况下,断层充当了烃类从下层沉积物向上层沉积物迁移的通道[30]。在卡拉卡尔帕克乌斯季尔特的南部,对表层(厚度为数十米)进行了生态和地质动力学的测绘,这是研究的主要重点。该研究旨在评估各种过程对地质和地貌元素的破坏程度及其生态后果。

卡拉卡尔帕克乌斯季尔特的地形特征给研究自然景观、地表径流以及土壤质量(包括其生态和地质动力学指标)带来了挑战。地形特征与土壤条件相结合,促进了气候和水文要素转化为水文地质要素的过程[30]。在现场条件下,主要观察到近乎水平分布的地表沉积物及其相关的切割构造,以及沟壑、峡谷、断裂带、滑坡、崩塌等特征。然而,在卡拉卡尔帕克乌斯季尔特的南部,无论是正地形还是负地形(如缓倾背斜区和沉降区)都清晰可见。

巴萨克埃尔梅斯流域面积达50,884公顷,其底部填充了多种类型的盐类。流域的东边界是一条明显的高地——内部崖壁,高度在25-40米之间。由于沙漠风化和地下水活动的影响,这些高地上的风化、侵蚀和崩塌现象非常普遍。巴萨克埃尔梅斯沉降区的西边界散布着孤立的沙丘。这里的地形逐渐升高,某些地方坡度陡峭,海拔高度从63米升至122米。另一个显著特征是卡拉鲍尔山脊(最高海拔284米),它与东侧的艾布吉尔山脉(最高海拔211米)接壤。该地区属于中部乌斯季尔特抬升区。再往南,卡拉鲍尔山脊的地形急剧下降至阿萨克奥丹沉降区(最低海拔32-40米),随后过渡为塔基尔景观、沙洲和索尔扎盐沼。这些地貌特征受到萨里克阿米什盆地的限制,该盆地覆盖着化学沉积物和湖泊沉积物。

阿萨克奥丹沉降区逐渐过渡到一个新的地形隆起区,这一过程受到戈克伦库尤辛斯基高地、卡普兰基尔裂隙、干湖沉降区以及库兰塔基尔山脉(最高海拔230米)等构造的影响。地形的每一次变化——无论是隆起还是下降——都营造出山岳景观的假象,尤其是在峡谷、岩崩和滑坡块体的作用下。这些现象出现在沙赫帕赫特斯基高地、卡拉科尔卡地带、阿萨克奥丹沉降区的北侧以及相对较浅的索尔扎、阿克沙伊马斯等盆地中。这些过程广泛分布,沿沉降区两侧形成宽100-500米的带状分布。整个区域被临时性地表水道密集切割,形成了深切且分支众多的沟壑-峡谷网络。此外,某些地区还常见宽度从几十米到2000米不等的风蚀地形,表现为松散固定的沙丘和沙丘蜂窝状结构,高度在2.5-5.0米之间。所有沉降区和盆地的边缘都分布着较小的沙丘[28]。

卡拉鲍尔山脊北坡的微观地形完全是由喀斯特作用形成的。该区域普遍存在的中新世碳酸盐岩促进了喀斯特作用的发展。地质调查中发现了这些岩石中的洞穴和裂隙现象,其中洞穴可能是原始形成的,也可能是次生形成的,淋溶作用在其形成过程中发挥了重要作用。这一观察结果与G.V.库利科夫的研究一致,他记录了上萨尔马提亚碳酸盐沉积物中的洞穴和裂隙[21,27,28]。地表上的沟壑、裂隙和陡峭的平台表明某些喀斯特形态与构造扰动弱化区之间存在关联。先前的研究表明,这些现象的定量特征及其分布尚未得到充分研究。在这方面,位于研究区域西北部卡拉鲍尔山脊北坡上游的贝门喀斯特谷尤为值得注意。这个山谷延伸70-90公里,与松巴特断层、卡拉鲍尔断层和巴萨克埃尔梅斯断层的弯曲处及深部区域相吻合。喀斯特谷的北界位于巴萨克埃尔梅斯盐沼的西侧边缘。该地区的最大喀斯特断裂深度在25-30米至40-45米之间[19,20,31]。

定性和定量指标及其分布范围的详细描述定义了卡拉卡尔帕克乌斯季尔特的生态和地质动力条件。工程地质过程是指受地质和其他自然因素影响的地质环境变化过程,这些因素由于人类经济活动(如该地区开发的人工补给设施)而发生变化(图3)。图3显示了卡拉卡尔帕克乌斯季尔特南部的人工集水区(2024年7月12日的卫星图像):(a) 卡拉鲍尔山脊上游;(b) 索尔扎盆地以东的区域;(c) 古姆萨山脉区域;(d) 亚西曼齐尔区域;(e,f) 沙赫帕赫蒂地质定居区以东的区域。

卡拉卡尔帕克乌斯季尔特南部的人工集水区是为牲畜和牧场供水而设计的工程结构。2024年7月12日的卫星图像显示该地区有几个废弃的人工水源(图3):(a) 卡拉鲍尔山脊上游;(b) 索尔扎盆地以东的区域;(c) 古姆萨山脉区域;(d) 亚西曼齐尔区域;(e,f) 沙赫帕赫蒂地质定居区以东的区域。图3展示了位于卡拉卡尔帕克乌斯季尔特南部索尔扎盆地以东用于给野生动物供水的人工集水区,其尺寸为40×40米,深度达1.0米。

自2000年以来,人们对乌斯季尔特的地质性质从全新的构造视角进行了解释[32]。支持用地质动力学方法理解乌斯季尔特地质性质的研究者包括A.A.阿比多夫、Kh.V.G.库利科夫等人。最大的巴萨克埃尔梅斯凹陷区包括库尔拜凹陷区和阿托尔拜凹陷区(图2)。其显著的深度可归因于中生代时期的强烈沉降。苏多奇凹陷区以东分布着许多方向和特征各异的高阶地貌结构。密集的断层带在整个研究区域内形成了复杂的块状构造。巴萨克埃尔梅斯凹陷区北侧与阿克图姆苏克抬升区相邻,南侧与中部乌斯季尔特抬升区接壤,西侧为巴伊查吉尔高地,东侧为库安伊什-科斯卡林斯基隆起区。西北方向,该凹陷区与大型库尔拜凹陷区相邻[33]。

库安伊什-科斯卡林斯基隆起区位于苏罗奇凹陷区和巴萨克埃尔梅斯凹陷区之间,被断层切割成地堑和背斜。地质结构显示侏罗纪和白垩纪沉积层相对于前侏罗纪地表和基底具有不整合关系。阿萨克奥丹凹陷区属于南部乌斯季尔特沉降体,其东部分布着中央乌斯季尔特抬升系统,南侧与卡普兰基尔-图阿基尔抬升系统相邻[34]。阿萨克奥丹凹陷区北侧包括霍斯库杜克抬升区、塔萨尤克抬升群、沙赫帕赫特斯基阶地以及中央阿萨克奥丹沉降区,而南侧则以阿金伊什抬升区为特征。北侧比南侧更加陡峭且断层更多(图2)。南部乌斯季尔特的基底结构相对一致。最深的区域位于沙赫帕赫特斯基阶地和阿萨克奥丹凹陷区内,而最高点位于该地区的最南端,海拔高度可达5-5.5公里。该地区的构造发育塑造了南部乌斯季尔特的基底结构[34]。据B.B.塔尔-维尔斯基的观点,该地区是一个整体岩体,在赫尔辛尼亚造山运动期间经历了显著活动,形成了这个岩体的上部。

V.P.加夫里洛夫、K.A.克列什切夫和V.S.谢因的研究讨论了北部乌斯季尔特的板块构造模型,他们认为乌斯季尔特基底古老,并通过大陆地壳碎片从特提斯洋的南部向欧亚(东欧)古大陆的迁移形成了图兰板块[34]。在南部卡拉卡尔帕克乌斯季尔特的许多区域,发现了不同活动程度的断裂带。在高活动区和密集断裂带中,广泛存在地质和工程地质过程。在这些人工条件下,这些过程的强度增加,导致沟壑的形成,标志着沟壑发展的初始阶段[4,19,20,21,32]。

研究区域以降水量低为特征,隐匿着复杂的地质、水文地质和工程地质过程。这些问题主要与人工储水的泄漏和渗流过程有关。这些过程的周期性重复会导致储水层盐碱化和沟壑的形成(图3)。卡拉卡尔帕克乌斯季尔特中部的塔基尔土壤较为稳定,但经常受到地质勘探车辆的破坏[22,25,27,33]。这降低了这一地区广泛分布的塔基尔土壤的经济价值。车辆轨迹常常导致沟壑的形成,减少了洪水积聚和植物生长的有效面积。因此,研究塔基尔地下水的开发、分布和流动规律以及预测其供水用途是一个紧迫的问题。

根据文献资料,北非的撒哈拉沙漠降水量极少且分布不规律,不受季节性影响[23,24]。然而,当地居民的生计在很大程度上依赖于降雨[23,24]。塔基尔表面的另一个关键因素是其组成。塔基尔表面由风化的母岩组成,主要是沙质粘土物质,其中粒径小于0.01毫米的物质占70-90%。塔基尔的表层形成一层外壳,其中黏土颗粒的含量取决于沉积时间和成分。

盐碱化的化学过程是土壤发育的关键阶段,导致盐碱土的形成。春季降雨被吸收后,其中的钠和钙盐逐渐积累在表面,随着水分蒸发,这些盐分在地表聚集,从而导致盐碱化。这一过程的周期性重复使得塔基尔土壤结构更加密实[23,28]。生物过程表现为藻类和小型灌木在湿润的塔基尔表面生长,增强了土壤的透水性[3,20]。

卡拉卡尔帕克乌斯季尔特的独特之处在于其广阔的面积和自然景观,从蒿草-盐生植物沙漠逐渐过渡到粘土-砾石沙漠,海拔高度比周围平原高出150-200米(图4)。在某些区域,悬崖作为孤立的峰或奇特的岩层出现。风蚀作用广泛分布,形成了该地区独特的地形。图4展示了乌尔加角和萨里克阿米什湖地区的裂隙(照片由A.P.阿基莫娃拍摄,2023年)。因此,该研究区域位于沙漠地形的第二阶段,其特征主要受其地质和构造特征的影响。卡拉鲍尔山脊、卡普兰基尔、库兰塔基尔、艾布吉尔山脉等地区的地表岩石呈近乎水平方向分布,这些地区的切割程度较轻,平缓倾斜和平坦的表面上分布着广泛的沟壑和干谷。然而,在卡拉卡尔帕克乌斯季尔特地区,北部和南部的斜坡显示出明显的地形特征,包括陡峭的岩架、不同发育阶段的沟壑以及既有正向也有负向的地形形态,这些形态对应于平缓的背斜区和洼地。山脉的北坡被许多小型、临时的干河床(称为“sais”)深切。从阿克图姆苏克山脉的中心部分向西部和西北部延伸的干旱地带,以及卡拉鲍尔山脉的北坡,都可以观察到第二和第三阶段的沟壑形成。这些斜坡相对平缓,其间有暂时性溪流流经,在某些区域形成了沟壑。在这些沟壑的两侧,覆盖着一层薄薄的(0.5-1.5米厚)第四纪沙壤土沉积物,其中含有小到中型的、圆度较差的石灰岩和泥灰岩砾石,其下方则是萨尔马提亚时期的沉积物。这些沉积物由断裂且轻微喀斯特化的石灰岩和松散的泥灰岩组成。这些沉积物的完整厚度并未暴露出来。物理风化作用可以观测到1.5米的深度(图5)。图5显示了缓坡表面的侵蚀切口(a,b)以及由于卡拉卡尔帕克乌斯季尔特地区塔基尔边缘排水管道故障导致的人工沟壑形成(照片由K.M. Dzhaksymuratov和A.P. Akimova于2022年和2024年拍摄)。从生态角度来看,这些过程对环境质量有负面影响,因为它们使工程和地质条件变得更加复杂。另一方面,它们创造了独特的景观,成为自然地质保护区的特殊区域。

在卡拉卡尔帕克乌斯季尔特高原的表面,陡峭的斜坡上分布着高度不同的岩架,悬崖的高度从160米到210米不等,封闭盆地的岩架高度则在50米到70米之间。这些岩架几乎完全被深沟壑切割。在某些区域,尤其是在东部悬崖和沙赫帕赫提地区,沟壑会演变成峡谷(图6)。图6展示了悬崖上的峡谷(照片由K.M. Dzhaksymuratov于2022年拍摄)。在所有情况下,都能明显观察到明显的侵蚀地形特征。这些过程也出现在降雨后或融雪期间形成的临时水流作用下的缓坡表面。这些侵蚀切口的深度在某些地方达到了1.0到2.5米。乌斯季尔特高原缺乏永久性水道的水文网络。在这种情况下,强降雨具有局域性,并且存在空间变异性。但由于缺乏气象站监测,这些现象在卡拉卡尔帕克乌斯季尔特地区并未被系统记录。此类事件对植物和野生动物的环境后果往往是灾难性的。研究区域的长期降雨可能引发泥石流、沟壑形成、侵蚀和滑坡。

生态-地质动力学地图根据其内容分为生态-地质动力学条件、生态-地质动力学分区以及生态-地质动力学预测。与生态-地球化学、生态资源和生态-地球物理地图一起,它们是一种描述“岩石圈-生物群-人类”系统的生态-地质地图。这些地图反映了与该地区地质结构、构造和地貌特征相关的信息,同时也表明了受人类活动影响的自然地质和工程地质过程的分布和强度。卡拉卡尔帕克乌斯季尔特南部地区的生态-地质动力学条件示意图通常基于地质地图编制,数据通过观测点映射到地形基底上,并结合工程地质制图和工程地质动力学方法手册中的参数进行描述[19,34]。编制的生态-地质动力学条件示意图包含了关于构造-结构特征的基础资料。重要的是,对每种过程引起的生态后果及其变异性的评估考虑了外部因素的影响,并将其对生态-地质动力学条件的贡献纳入考量。

卡拉卡尔帕克乌斯季尔特南部地区的生态-地质动力学制图的主要原则是依据地形图上地质和工程地质(人为或技术性)过程的强度及其对人类和生态系统的生态影响来识别同质区域。这些单元是根据特定地貌元素的统一状态确定的。地质过程根据其对环境的危险性分为两类:危险过程,包括对人类生命和生物群构成威胁的灾难性过程,例如片状侵蚀和沟蚀、滑坡、雪崩、落石、喀斯特作用、渗流和下沉。古生代基底与中生代-新生代沉积盖层结构之间存在明显的联系,断层在这种关系中起到了重要作用。该地区的最终形成发生在活跃的jureassic之前的位移过程中,应力导致区域压缩结构的发展。结果,古老的 normal 和 thrust 型断层重新活跃起来,新的断层也出现了,特别是在卡拉卡尔帕克乌斯季尔特南部地区,包括霍斯库杜克-塔萨尤克地区、沙赫帕赫提阶梯地带、索尔扎-艾布吉尔壁垒状隆起和乌林斯基鞍部。研究区域识别出具有高密度断层的局部地质活跃区,这些断层由构造断裂引起。研究区域内的断层(图7)分类如下:

图7. 卡拉卡尔帕克乌斯季尔特南部地区的生态和地质动力学条件示意图:
- 低地断层:Barsakelmes(3)、Sudochiy(4)、Alibek(5);
- 山脉隆起断层:Sanbat(1)、Karabaur(2)、Aibugir(6)、Sorzha-Sarykamysh(7)、Khoskuduk(8)、Shakhpakhty(9)、Assakeaudan(10)、Karashor(11)。

该地区的沉积物包括:
- 上新世的沙子、石膏、岩盐和化学沉积物;
- 全新世的细粒(偶尔有中粒和粗粒)含石膏层和板状卵石的泥砂;
- 未分化的中更新世和上更新世冲积-侵蚀粗粒沙子、壤土和沙壤土;
- 未分化的新近纪-第四纪粗粒沙子和由石灰岩及泥灰岩构成的砾岩;
- 下新世的沙子、石灰岩、泥灰岩和夹有沙层的粘土;
- 沙尔马提亚时期的贝壳石灰岩、泥灰岩和粘土;
- 古新世的粘土和泥灰岩;
- 上白垩统的沉积物;
- 覆盖着植被的沙丘;
- 塔基尔;
- 海岸和盐沼;
- 化学沉积物和湖泊沉积物;
- 草丛区域;
- 覆盖着植被的蜂窝状沙地;
- 细粒丘状、中粒含砾石的沉积区;
- 死寂的 saxaul 草丛;
- 红柳和芦苇丛;
- 悬崖;
- 低地断层;
- 干涸的溪流和干谷;
- 草丛区;
- 绝对高程标记;
- 废弃的构造断层;
- 滑坡和落石段;
- (a)洞穴性,(b)喀斯特空洞;
- 峡谷;
- 不同陡度的悬崖、阶地以及强烈沟蚀区域;
- 强烈侵蚀形成的沟壑;
- 井。

因此,所进行的研究揭示了与自然地质现象及人类工程或经济活动相关的地质动力学过程。生态地质动力学和工程地质动力学依赖于相同的地质信息来评估这些过程的表现。在此背景下,生态和地质动力学状况基于过程的表现及其对植物和动物生存和发展条件的影响,以及工程和地质条件对矿产开发和人类经济需求的适宜性进行评估。需要注意的是,并非所有这些过程的表现都会导致显著的负面后果。换句话说,同一过程在相同强度或影响力下,根据不同地区的经济发展水平、植被覆盖和野生动物分布情况,其影响可能会有所不同。对于某些地区,这些过程可能是灾难性的,而对于其他地区,它们可能只是不利的(图8)。图8展示了根据M.A. Kharkina(2008年[32,33,34,35]的观点,影响植物和动物生存条件的地质过程系统。

上述地理和工程地质过程及其现象主要集中在卡拉卡尔帕克乌斯季尔特地区,在这里它们最为频繁发生,但造成的损失相对较少。例如,干旱在非洲很常见,洪水发生在印度,飓风和台风则出现在北美洲沿海地区,火山爆发和海啸发生在库里尔-堪察加海岸,而泥石流、滑坡和雪崩则出现在高加索、乌拉尔和查特卡尔-库拉明山脉及山麓地区。对该地区进行生态和地质动力学评估的复杂性在于,识别灾难性、危险性和不利过程的主要标准是人类伤亡和居住不便的程度[32,33,34,35]。

结论
本研究总结了关于卡拉卡尔帕克乌斯季尔特南部地区当前生态和地质动力学条件的档案和个人研究结果。该地区以复杂和严酷的环境为特征,相关研究不足且分布不均。全球气候变化、咸海危机以及人为因素对地质生态环境的负面影响要求对该地区的生态和地质动力学条件进行全面研究,并为其可持续发展和保护提供科学基础。首次编制了生态和地质动力学条件的示意图,并简要概述了卡拉卡尔帕克乌斯季尔特南部地区的这些条件。研究评估了低地和隆起区断层密度、地形性质以及地表径流对地质、地质生态和工程地质过程和现象的影响。反过来,这些过程在整个研究区域的分布决定了植物和动物的生存和发展条件,以及工程地质条件对矿产开发和人类经济活动的适宜性。未来,我们将进行更大比例尺(1:100,000和1:50,000)的研究,以便更详细和定量地评估技术生成对环境的影响。

卡拉卡尔帕克斯坦南部的乌斯季尔特是一个独特但极其脆弱的地区。其生态-地质动力学状态是由其特殊的地质结构、严酷的沙漠气候以及咸海干涸的后果共同决定的。该地区的主要生态和地质动力学特征是类似高原的地貌,伴有陡峭的悬崖(chin)和封闭的构造洼地。风蚀和土壤侵蚀加剧是主导过程。来自干涸的咸海(Aralkum)的盐尘运输导致土地盐碱化。干涸的咸海底部成为碳氢化合物提取的来源(如Surgil、East Berdakh等气田)。基础设施建设及钻探活动破坏了脆弱的岩基,导致地面下沉并加剧了沟壑的发展。此外,广泛的喀斯特渗流过程以及该地区岩石中的特定石膏和碳酸盐含量使得该地区对人类经济活动中的水分平衡和振动负荷非常敏感。由于淡水资源极度稀缺,在某些地区甚至完全缺失,这使得技术和饮用水供应变得复杂,需要昂贵的处理措施。

为了确保经济发展与生态系统保护之间的平衡,需要采取综合措施。创建“绿带”涉及在沙洲和邻近平原上大规模种植 saxaul 和其他耐盐植物(耐盐植物),以稳定沙丘并减少沙尘暴。通过扩大自然保护区网络和建立生态走廊,可以保护稀有动物物种(如赛加羚羊、瞪羚等)[35]。基于以上情况,卡拉卡尔帕克乌斯季尔特南部地区具有巨大的风能和太阳能发电潜力,在提取和加工碳氢化合物时,必须尽量减少排放并实施封闭的水循环系统,以减少该地区的碳足迹。从粗放采矿模式转向使用环保试剂进行现场深入加工原材料是必要的。目前,旅游业是一种独特的经济活动,需要对其进行科学分类。发展负责任的旅游,利用地质(峡谷、裂缝、地质剖面)和历史-考古遗迹等独特自然景观,可以为国家、公共组织和私人合作组织带来收入来源。生态和地质动力学研究成果可以直接应用于旅游业。没有综合监测,南部乌斯季尔特的可持续发展是不可行的。这需要利用卫星数据跟踪沙漠化动态,并对任何工业项目进行严格的环境审计。区域发展的成功直接取决于在基础设施建设过程中遵守环保规定,以防止卡拉卡尔帕克乌斯季尔特地区地质生态的不可逆退化。
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