Morphology and structure of the valley bottoms of the steppe rivers with beaded channels (on the example of the Kardail and Kupava rivers, Khoper-Buzuluk lowland)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Beaded channels, which are alternating lake-like extensions (beads) and narrow runs between them, are widespread on small rivers in the steppe zone, but there are different points of view regarding their genesis. To establish the origin of beaded channels, a detailed topographic survey was conducted in two key sites of the valleys, sediments in sections and boreholes were studied, and different versions of the origin of the channel extensions were analyzed. The most ancient rear part of the wide valley bottoms is occupied by the first terrace – a leveled surface with relict cryogenic microrelief and long beaded oxbows, covered by loess-like deposits. The high-level floodplain forms a belt of river meandering at the level of the big meanders, it differs slightly from the terrace in height, but beaded oxbow lakes, ridges and small depressions are clearly visible on it. The middle-level floodplain was formed during the period of decreased discharge. Its fragments are located within the belt of displacement of second-order meanders. The low-level floodplain formed as a result of overgrowing of the former bottom of the wide channel. The floodplain of all levels and the modern channel are underlain by dense silt and loams with a total thickness of more than 6 m, similar in composition to the deposits of the first terrace. The channel lag facies formed by bedload sediments is not distinguished in the deposits. The beaded structure of the channels is maintained due to the absence of bedload sediments in the modern channel. Beaded-shaped oxbow lakes on the high-level floodplain and terrace may have a cryogenic origin, since permafrost existed during the formation of these surfaces, and the fine-grained texture of the underlying sediments is favorable for ground ice aggregation. However, they acquired a bead-shaped form after the channel was abandoned. The possible cryogenic origin of beaded extensions of the modern channel requires a more detailed study of the age and structure of the enclosing sediments. The formation of deep extensions of the modern channel is not associated with silting of the riffles, since the thickness of the agrogenic silt does not exceed 1 m.

About the authors

A. M. Tarbeeva

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography, Moscow, Russia

Author for correspondence.
Email: amtarbeeva@yandex.ru
Moscow, Russia

V. V. Surkov

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography, Moscow, Russia

Email: vita.surkov@yandex.ru
Moscow, Russia

I. V. Krylenko

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography, Moscow, Russia

Email: i-krylenko@yandex.ru
Moscow, Russia

V. R. Belyaev

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography, Moscow, Russia

Email: vladimir.r.belyaev@gmail.com
Moscow, Russia

References

  1. Arp C.D., Whitman M., Jones B. et al. (2015) Distribution and biophysical processes of beaded streams in Arctic permafrost landscapes. Biogeosciences. No. 12. Iss. 1. P. 29–47. https://doi.org/10.5194/bg-12-29-2015
  2. Georgievsky V.Yu. (Ed.) (2020) Osnovnye gidrologicheskie kharakteristiki vodnykh ob″ektov basseina reki Don: nauchno-prikladnoi spravochnik (Basic hydrological characteristics of water bodies of the Don River basin: scientific and applied reference book). Sankt-Petersburg: Svoe izdatel’stvo (Publ.). 262 p. (in Russ).
  3. GOST 25100–2020. Grunty. Klassifikatsiya (GOST 25100-2020. Soils. Classification) (2020) Moscow: Standartinform. 38 p. (in Russ).
  4. Ivanova N.N., Golosov V.N., Panin A.V. (1996) Agricultural ciltivation of land and small rivers degradation in European Russia. Geomorfologiya. No. 4. P. 53–60 (in Russ).
  5. Kamyshev A.A., Kyrakova A.A., Tarbeeva A.M. (2024) Distribution and morphometric characteristics of beaded channels in the northern part of the steppe zone of the Russian Plain. Geomorfologiya i Paleogeografiya. Vol. 55. № 4. P. 129–143 (in Russ). https://doi.org/10.31857/S2949178924040089
  6. Khomenko V.P. (2003) Zakonomernosti i prognoz suffozionnykh protsessov (Regularities and forecasting of suffusion). Moscow: GEOS (Publ.). 216 p. (in Russ).
  7. Leopold L.B., Wolman M.G. (1957) River channel patterns – braided, meandering and straight. USGS Numbered Series. Vol. 282-B. P. 1–85. https://doi.org/10.3133/pp282B
  8. Lobanova N.A. (2014) Peculiarities of agricultural zoning of the Volgograd region. Elektronnyi nauchno-obrazovatel’nyi zhurnal VGSPU “Grani poznaniya”. No. 4(31). [Electronic resource]. Access way: www.grani.vspu.ru (accessed 30.09.2023) (in Russ).
  9. Matlakhova E.Yu., Panin A.V., Belyaev V.R., Borisova O.K. (2019) The Upper Don River valley evolution in the end of the Late Pleistocene. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5. Geografiya. No. 3. P. 83–92 (in Russ).
  10. Morozov N.S. (Ed.) (1966) Geologicheskaya karta i karta poleznykh iskopaemykh SSSR. M-b 1:200 000. Nizhne-Volzhskaya seriya. List M-38-VII. Chetvertichnye otlozheniya (Geological map and map of minerals of the USSR. M-b 1:200 000. The Lower Volga series. Sheet M-38-VII. Quaternary deposits). Leningrad: VSEGEI. Kartfabrika № 9 (Publ.) (in Russ).
  11. Panin A.V., Sidorchuk A. Yu., Chernov A.V. (2011) The main stages of the flood-plain formation in northern Eurasia. Geomorfologiya. No 3. P. 20–31 (in Russ). https://doi.org/10.15356/0435-4281-2011-3-20-31
  12. Panin A.V., Sidorchuk A. Yu., Vlasov M.V. (2013) High late valdai (vistulian) runoff in the Don River basin. Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya geograficheskaya. No. 1. P. 118–129 (in Russ). https://doi.org/10.15356/0373-2444-2013-1-118-129
  13. Pogoda i Klimat (Weather and climate) [Electronic resource]. Access way: http://www.pogodaiklimat.ru/history/34240.htm (access date 30.09.2023) (in Russ).
  14. Romanovskiy N.N. (1977) Formirovanie poligonalʹno-zhilʹnyh struktur (Formation of Cryogenic Polygonal Structures). Novosibirsk: Nauka (Publ.). 215 p. (in Russ).
  15. Ryabukha A.G., Polyakov D.G. (2020) Distribution, morphological structure and mechanisms of formation of bead-shaped channels of small rivers in the steppe zone of the Orenburg region. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. No. 4. P. 146–150 (in Russ).
  16. Ryabukha A.G., Streletskaya I.D., Polyakov D.G., Kovda I.V. (2025) Features of the microrelief of the Zavolzhye-Urals Region. Geomorfologiya i Paleogeografiya. Vol. 56. No. 1. P. 161–180 (in Russ). https://doi.org/S2949178925010099
  17. Sidorchuk A.Yu., Borisova O.K., Panin A.V. (2023) Paleohydrology of rivers in the don river basin. Gidrosfera. Opasnye protsessy i yavleniya. Vol. 5. Iss. 2. P. 172–190 (in Russ). https://doi.org/10.34753/HS.2023.5.2.172
  18. Solodovnikov D.A., Shinkarenko S.S. (2020) Present-day hydrological and hydrogeological regularities in the formation of river floodplains in the middle Don basin. Water Resources. No. 6. P. 977–986. https://doi.org/10.1134/S0097807820060135
  19. Tarbeeva A.M. (2018) On the origin of beaded river channels shape in the permafrost zone on the origin of beaded river channels shape in the permafrost zone. Geomorfologiya. No. 1. P. 88–95 (in Russ). https://doi.org/10.7868/S043542811801008X
  20. Tarbeeva A.M., Krylenko I.V., Surkov V.V., Mikhailova N.M. (2024) Modern processes in the beaded channels of steppe rivers of the Khoper-Buzuluk plain. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5. Geografiya. No. 3. P. 135–148 (in Russ). https://doi.org/10.55959/MSU0579-9414.5.79.3.11
  21. Tarbeyeva A.M., Krylenko I.V., Surkov V.V. (2016) Lake-like extensions of the riverbeds in the steppe zone and possible causes of their formation (on the example of the Ural River Basin near city of Orsk). Geomorfologiya. No. 1. P. 73–81 (in Russ). https://doi.org/10.15356/0435-4281-2016-1-73-81
  22. Velichko A.A. (1973) The main peculiarities of relic cryogenic morphosculpture and general principles of its mapping. In: Paleokriologiya v chetvertichnoi stratigrafii i paleogeografii. Moscow: Nauka (Publ.). P. 121–134 (in Russ).
  23. Velichko A.A. (Ed.) (2002) Dinamika landshaftnykh komponentov i vnutrennikh morskikh basseinov Severnoi Evrazii za poslednie 130 000 let. Atlas-monografiya (Dynamics of terrestrial landscape and inland marginal seas of Northern Eurasia during the last 130 000 years. Atlas-monograph). Moscow: GEOS (Publ.). 296 p. (in Russ).
  24. Williams R.T., Fryirs K.A. (2020) The morphology and geomorphic evolution of a large chain-of-ponds river system. Earth Surf. Processes Landforms. Vol. 45. Iss. 8. P. 1732–1748. https://doi.org/10.1002/esp.4842
  25. Zastrozhnov A.S. (2009) Neogen paleo-Dona: stratigrafiya i istoriya geologicheskogo razvitiya (Neogene of the Paleo-Don: stratigraphy and history of geological development). PhD thesis. Saint-Petersburg: VSEGEI. 26 p. (in Russ).
  26. Zastrozhnov S.I. (Ed.) (2009) Gosudarstvennaya geologicheskaya karta Rossiiskoi Federatsii. M-b 1:1 000 000 (tret’e pokolenie). Seriya Tsentralʹno-Evropeiskaya. List M-38. Volgograd. Ob″yasnitelʹnaya zapiska (State Geological Map of the Russian Federation. M-b 1:1 000 000 (third generation). Central European Series. Sheet M-38. Volgograd. Explanatory note). Sankt-Petersburg: Kartfabrika VSEGEI (Publ.) (in Russ).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».