Dynamics of downcutting and accumulation in river valleys of the Volga basin during the Late Pleniglacial
Authors
- Vadim Yu. Ukraintsev Institute of Geography, Russian Academy of Sciences
- Andrei L. Zakharov Institute of Geography, Russian Academy of Sciences
DOI:
https://doi.org/10.34753/HS.2023.5.2.147+ Keywords
+ Abstract
Large paleochannels are ancient river channels preserved in the landscape of river floodplains, the dimensions of which significantly exceed the proportions of modern channels of the same rivers. Their parameters and morphology indicate that they were formed during periods of heightened water runoff. The large paleochannels of the Volga basin may have significant implications for the dynamics of the Caspian shoreline in past. This paper presents results of the drilling, dating, and study of the large paleochannels in different parts within the Volga basin. The channel alluvium of large paleochannels is underlain by thick units of sediments filling deep incisions. Dating of these deposits showed that in the Middle Weichselian time, river valleys were deep-incisioned, and at the end of this epoch and in the first half of the Late Weichselian time, these deep incisions were filled. According to geodetic survey data, the true altitude of modern and ancient alluvium tops was established. Although during the formation of large paleochannels, the rivers of the Volga basin must have incised due to increased runoff, often the top of the channel alluvium of large paleochannels is located above the top of the modern channel alluvium, which formed at the lower runoff volume. This is explained by the fact that modern rivers inherited the grade lines from the late Weichselian ones; at the end of the epoch with high fluvial activity, only a part of the rivers adapted their grade to decreased runoff.
+ Author Biographies
Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia (engineer); SPIN: 8696-5420 ORCID: 0000-0002-3255-613X AuthorID: 57348046400 Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia (researcher) SPIN: 8961-3508 ORCID: 0000-0002-0228-5172 ResearcherID: ABH-9330-2020 AuthorID: 57188991679
Vadim Yu. Ukraintsev, Institute of Geography, Russian Academy of Sciences
Andrei L. Zakharov, Institute of Geography, Russian Academy of Sciences
+ References
Борисова О.К. Ландшафтно-климатические условия в центральной части Восточно-Европейской равнины в последние 22 тысячи лет (реконструкция по палеоботаническим данным) // Водные ресурсы. 2021. Т. 48. № 6. С. 664−675. DOI: 10.31857/S0321059621060031. Елагин А.В., Зайцев М.В., Прохоров Д.А., Шендрик Н.К. Оценка точности определения координат спутниковыми приемниками ЕFT M3 GNSS и EFT M4 GNSS в режиме RTK // Вестник Сибирского государственного университета геосистем и технологий. 2020. Т. 25. № 3. С. 26−33. DOI: 10.33764/2411-1759-2020-25-3-26-33. Курбанов Р.Н., Беляев В.Р., Свистунов М.И., Бутузова Е.А., Солодовников Д.А., Таратунина Н.А., Янина Т.А. Новые данные о возрасте раннехвалынской трансгрессии Каспийского моря // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2023. Т. 87. №. 3. С. 403−419. DOI: 10.31857/S2587556623030081. Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия в её бассейне. М.: Изд-во АН СССР, 1955. 355 с. Макшаев Р.Р., Ткач Н.Т. Хронология хвалынского этапа развития Каспия по данным радиоуглеродного датирования. Геоморфология и палеогеография. 2023. Т. 54. № 1. С. 37−54. DOI: 10.31857/S2949178923010103. Матлахова Е.Ю., Панин А.В., Беляев В.Р., Борисова О.К. Развитие долины Верхнего Дона в конце позднего плейстоцена // Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2019. № 3. С. 83−92. Нежиховский Р.А. Русловая сеть бассейна и процесс формирования стока воды (Метод. основы и практика прогнозов паводочного стока рек). Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 476 с. Основные гидрологические характеристики рек бассейна Верхней Волги. Под ред. Георгиевского В.Ю. Ливны: Издатель Мухаметов Г.В., 2015а. 467 с. Основные гидрологические характеристики рек бассейна Камы. Под ред. Георгиевского В.Ю. Ливны: Издатель Мухаметов Г.В., 2015б. 373 с. Основные гидрологические характеристики рек бассейна Нижней Волги. Под ред. Георгиевского В.Ю. Ливны: Издатель Мухаметов Г.В., 2015в. 228 с. Панин А.В., Сидорчук А.Ю., Чернов А.В. Макроизлучины рек ЕТС и проблемы палеогидрологических реконструкций // Водные ресурсы. 1992. Т. 19. № 4. С. 93−96. Панин А.В., Сидорчук А.Ю. Макроизлучины («большие меандры»): проблемы происхождения и интерпретации // Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2006. № 6. C. 14−22. Панин А.В., Матлахова Е.Ю. Периодические проявления мощного речного стока в центре Русской равнины в валдайскую холодную эпоху // Вестник Томского государственного университета. 2013. № 370. С. 168−174. Панин А.В., Сидорчук А.Ю., Украинцев В.Ю. Вклад талых ледниковых вод в формирование стока Волги в последнюю ледниковую эпоху // Водные ресурсы. 2021. Т. 48. № 6. С. 656–663. DOI: 10.31857/S0321059621060146. Панин А.В., Сорокин А.Н., Бричева С.С., Матасов В.М., Морозов В.В., Смирнов А.Л., Солодков Н.Н., Успенская О.Н. История формирования ландшафтов Заболотского торфяника в контексте инициального заселения Дубнинской низины (бассейн верхней Волги) // Вестник археологии, антропологии и этнографии. 2022. T. 57. № 2. С. 85−100. DOI: 10.20874/2071-0437-2022-57-2-7. Сидорчук А.Ю., Панин А.В., Борисова О.К. Климатически обусловленные изменения речного стока на равнинах Северной Евразии в позднеледниковье и голоцене // Водные ресурсы. 2008. Т. 35. № 4. С. 406−416. DOI: 10.1134%2FS0097807808040027. Сидорчук А.Ю., Украинцев В.Ю., Панин А.В. Оценка годового стока Волги в позднеледниковье по данным о размерах палеорусел // Водные ресурсы. 2021. Т. 48. № 6. С. 643−655. DOI: 10.31857/S0321059621060171. Украинцев В.Ю. Следы мощного речного стока в долинах рек бассейна Волги в поздневалдайскую эпоху // Геоморфология. 2022. № 1. С. 26−34. DOI: 10.31857/S0435428122010126. Украинцев В.Ю., Зазовская Э.П., Захаров А.Л., Максимов Ф.Е., Петров А.Ю. О времени проявления эпохи обильного речного стока в бассейне Волги // Водные ресурсы. 2023 (в печати). Спасская И.И. Экзогенный морфогенез // Палеоклиматы и палеоландшафты внетропического пространства Северного полушария. Под ред. профессора А.А. Величко. М.: ГЕОС, 2009. С. 64−70. Чалов Р.С., Чернов А.В. Геолого-геоморфологические условия; распространение типов русел // Русловой режим рек Северной Евразии (в пределах бывшего СССР). Под ред. Р. С. Чалова. М.: Издательство Московского университета, 1994. — с. 20−26; 56−65. Шанцер Е.В. Аллювий равнинных рек умеренного пояса и его значение для познания закономерностей строения и формирования аллювиальных свит // Тр. ин-та геол. наук АН СССР. 1951. № 135. 274 с. Astakhov V., Shkatova V., Zastrozhnov A., Chuyko, M. Glaciomorphological map of the Russian Federation // Quaternary International. 2016. V. 420. P. 4−14. DOI: 10.1016/j.quaint.2015.09.024. Cserkész-Nagy Á., Sztanó O. Millennial-scale climatic fluctuation in the fluvial record during MIS3: Very high-resolution seismic images from NE Hungary // Geomorphology. 2016. Vol. 274. P. 116−128. DOI: 10.1016/j.geomorph.2016.09.016. Gębica P., Michno A., Sobucki M., Wacnik A., Superson S. Chronology and dynamics of fluvial style changes in the Younger Dryas and Early Holocene in Central Europe (lower San River, SE Poland) // Science of The Total Environment. 2022. V. 830. P. 154700. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.154700. Gelfan A., Panin A., Kalugin A., Morozova P., Semenov V., Sidorchuk A., Ukraintsev V., Ushakov K. Hydroclimatic processes as the primary drivers of the Early Khvalynian transgression of the Caspian Sea: new developments // Hydrology and Earth System Sciences. 2023 (in press). DOI: 10.5194/egusphere-2023-811. Hughes A., Gyllencreutz R., Lohne Ø., Mangerud J., Svendsen J. The last Eurasian ice sheets–a chronological database and time‐slice reconstruction, DATED‐1 // Boreas. 2016. V. 45. № 1. P. 1−45. DOI: 10.1111/bor.12142 Kurbanov R., Taratunina N., Murray A.S., Yanina T. First reliable chronology for the Early Khvalynian Caspian Sea transgression in the Lower Volga River valley // Boreas. 2021. V. 50. № 1. P. 134−146. DOI: 10.1111/bor.12478. Panin A., Adamiec G., Buylaert J., Matlakhova E., Moska P., Novenko E. Two Late Pleistocene climate-driven incision/aggradation rhythms in the middle Dnieper River basin, west-central Russian Plain // Quaternary Science Reviews. 2017. V. 166. P. 266−288. DOI: 10.1016/j.quascirev.2016.12.002. Panin A., Baranov D., Moska P. Rates of postglacial incision of the upper Volga river estimated by luminescence dating of the terrace staircase // Practical Geography and XXI Century Challenges (Moscow, 04-06 june 2018). Moscow: Institute of Geography RAS Publ., 2018. P. 569-574. DOI: 10.15356/IGRAS100CONF_V1. Pastre J., Limondin-Lozouet N., Leroyer C., Ponel P., Fontugne M. River system evolution and environmental changes during the Lateglacial in the Paris Basin (France) // Quaternary Science Reviews. 2003. V. 22. № 20. P. 2177−2188. DOI: 10.1016/S0277-3791(03)00147-1. Ramsey C.B. Bayesian analysis of radiocarbon dates // Radiocarbon. 2009. V. 51. № 1. P. 337−360. DOI: 10.1017/S0033822200033865. Reimer P.J., Austin W.E., Bard E., Bayliss A., Blackwell P.G., Ramsey C.B., Butzin M., Cheng H., Edwards R.L., Friedrich M., Grootes P., Guilderson T., Hajdas I., Heaton T., Hogg A., Hughen A., Kromer B., Manning S., Muscheler P., Palmer J., Pearson C., Plicht J., Reimer R., Richards D., Scott E., Southon J., Turney C., Wacker L., Adolphi F., Büntgen U., Capano M., Fahrni S., Fogtmann-Schulz A., Friedrich R., Köhler P., Kudsk S., Miyake F., Olsen J., Reinig F., Sakamoto M., Sookdeo A., Talamo S. The IntCal20 Northern Hemisphere radiocarbon age calibration curve (0–55 cal kBP) // Radiocarbon. 2020. V. 62. № 4. P. 725−757. DOI: 10.1017/RDC.2020.41. Rinterknecht V., Hang T., Gorlach A., Kohv M., Kalla K., Kalm V., Subetto D., Bourlès D., Léanni L., Guillou V., Aster Team. The Last Glacial Maximum extent of the Scandinavian Ice Sheet in the Valday Heights, western Russia: Evidence from cosmogenic surface exposure dating using 10Be // Quaternary Science Reviews. 2018. V. 200. P. 106−113. DOI: 10.1016/j.quascirev.2018.09.032. Sidorchuk A., Panin A., Borisova O. Morphology of river channels and surface runoff in the Volga River basin (East European Plain) during the Late Glacial period // Geomorphology. 2009. V. 113. P. 137–157. DOI: 10.1016/j.geomorph.2009.03.007. Starkel L., Michczyńska D., Gębica P., Kiss T., Panin A., Perşoiu I. Climatic fluctuations reflected in the evolution of fluvial systems of Central-Eastern Europe (60–8 ka cal BP) // Quaternary International. 2015. V. 388. pp. 97−118. DOI: 10.1016/j.quaint.2015.04.017. Vandenberghe J., Sidorchuk A. Large Palaeomeanders in Europe: Distribution, Formation Process, Age, Environments and Significance // Palaeohydrology. Springer Cham, 2020. P. 169−186. DOI: 10.1007/978-3-030-23315-0_9.
+ Read article online
Downloads
1.png)
