<<
>>

Дешифрирование литологических условий

Роль компонентов, формирующих фитоэкзоморфогеппые взаимосвязи и их отражение на космических снимках при индикации литологических условий, определяется их возможностями в получении информации о границах распространения литологических комплексов, генезисе, возрасте и составе слагающих горных пород и некоторых их свойствах.

Ведущую индикационную роль при выявлении границ, генезиса и возраста четвертичных отложений и выходящих на поверхность коренных пород играет рельеф. Индикация состава четвертичных отложений, влияние на их состояние подземных вод, различных физико-механических и физико-химических процессов, развивающихся в них, не всегда может осуществляться на основе геоморфологического анализа. В тех случаях, когда породы обнажены, эта задача может быть частично решена на основе использования геоморфологических индикаторов. Если же горные породы прикрыты, пусть даже разреженным растительным покровом, который на крупномасштабных космических снимках физиономичен, то особенности растительного покрова имеют индикационное значение как в сочетании с рельефом, так и самостоятельное. Опыт аэроландшафтной индикации в аридных районах многообразен, особенно для целей инженерной геологии и гидрогеологии [6, 10, 12, 17, 73, 74].

Дешифрирование космических снимков с позиций фитоэкзо- морфогенного анализа в этом направлении базируется на опыте аэроландшафтной индикации. Рассмотрим особенности фи- тоэкзоморфогенной индикации литологических условий на примере результатов экспериментов, проведенных в пустынях.

Щебнисто-суглинистые и глинистые пустыни входят в группу равнинных пустынь, развитых в пределах платформ, испытавших незначительное общее поднятие. Их геологическим субстратом являются сцементированные песчано-глинистые и карбонатные породы мезокайнозойского возраста, перекрытые пластом четвертичных элювиальных, делювиально-пролювиальных, пролювиальных, коллювиально-делювиальных, элювиальных и аллювиально-пролювиальных отложений небольшой мощности.

Эти породы подвержены интенсивному воздействию эрозионных, дефляционно-аккумулятивных процессов, карста и суффозии, солончаковой дефляции и склоновой гравитации, что приводит к формированию специфического мезо- и микрорельефа денудационного и аккумулятивного происхождения (останцов, крутостенных обрывов на склонах останцовых возвышенностей, дефляционных впадин, эрозионных форм, карстово-суффозиоп- ных провалов и просадок, оползней и т. д.). Растительный покров здесь довольно разнообразен, что в сочетании с рельефом создает характерные ландшафты, внешние ярусы которых весьма физиопомичпы па крупномасштабных МКФС и имеют определенное индикационное значение.

Большой интерес для дешифрирования представляют чин- ковые зоны останцовых плато и возвышенностей, поскольку здесь интенсивно развиваются ЭГП. Особенно важно индикационное изучение оползневых процессов на чинках плато, сложенных глинисто-карбоиатпыми толщами палеоген-неогенового возраста. При этом оползневым смещениям подвержены, главным образом, выветрелые карбонатные породы, а поверхностью скольжения оползневых тел являются глинистые породы.

Анализ ландшафтной структуры оползневых склонов позволяет выявить взаимосвязь между почвенно-растительным покровом, инженерно-геологическими и гидрогеологическими особенностями чинков. Это дает возможность косвенно судить о механизме оползневых процессов, их возрасте и характере современной активности. Так, например, при изучении аральских чинков на снимках неоднократно отмечались по наличию вытянутых светло-серых пятен долинообразные понижения с влаголюбивой растительностью. Привлечение аэрофотоматериалов и проведение наземных исследований на этих участках показало, что фреатофиты представлены зарослями тростника, чия, кустами тамариска, на пятнах мелких солончаков — сочным солелюбивым кустарником — сарсазаном. Наземные исследования позволили установить, что такие участки могут быть интерпретированы как индикаторы неглубокого залегания пресных и слабосолоноватых вод, а на участках локализации — сарсаза- па — соленых хлоридно-натриевых вод.

Рельеф оползневых склонов позволяет также индицировать литологический состав и инженерно-геологические группы пород склонов, подверженных смещениям. Например, блоковая структура оползневых тел характерна для скальных и полу- скальных карбонатных пород (рис. 55), увалистая и грядовая структура индицирует глинисто-карбонатные породы, а бугристо-натечные формы рельефа свойственны глинистым породам. Растительность хорошо подчеркивает различия в литологии оползневых склонов. Так, на плотных карбонатных породах обычно обитают жестколистные колючие, беспорядочно ветвящиеся крупные кустарники с темной корой и буровато-зеленой листвой (курчавка, караган), тогда как для глин типичны сочные безлистые темно-зеленые и голубовато-серые полукустарники (поташник, карабарак). По этой причине верхние части оползневых склонов, имеющие блоковую структуру, отражаются более светлыми тонами, чем нижние, имеющие грядово-бугристую структуру, подчеркиваемую более темным фототоном.

На крупномасштабных МКФС находят специфическое отражение и фитоэкзоморфогенные сочетания в ландшафтах равнинных пространств суглинистых и глинистых пустынь. Среди них наиболее распространены биюргуновые кочкарники, полынные равнины, черносаксаульники и пологие депрессии с зарослями полукустарниковых и кустарниковых фреатофитов.

Рис. 55. Участок активизации оползневых процессов на Аральском чинке плато Устюрт. Формирование новых блоков в головной части оползня привело к деформациям дороги

Равнины с повсеместным развитием биюргуновых кочкарников являются литоиндикаторами, достоверно указывающими на наличие типичных, сильнозасоленных глинистых грунтов — глин и суглинков. На космических снимках биюргуновые кочкарники имеют бесструктурное изображение. Полынные равнины также являются литоиндикатором менее засоленных суглинистых и глинистых пород. Рельеф этих равнин настолько пологий и практически нерасчлепепный, что наиболее физиономич- ны в них растительные сообщества серой полыни и итцегека.

Характерное фотоизображение создают на космических снимках пологие карстово-суффозионные депрессии. Они дешифрируются и на средиемасштабных снимках (см. табл. 14), причем дешифрируется лишь наличие и конфигурация этих депрессий и четкая их приуроченность к определенным типам морфоструктур и морфолитологическим комплексам. На крупномасштабных снимках устанавливается ландшафтная структура этих понижений, что значительно расширяет возможности индикации.

Наибольшее распространение карстово-суффозионные депрессии получили в суглинистых пустынях Устюрта и равнинного Мангышлака. На местности они выражены в виде обширных по площади понижений, достигающих в диаметре 2—3 км и глубины до 20 м. В днище их произрастают заросли полукустарниковых фреатофитов (курчавка, итцегек, верблюжья колючка). Депрессии такого типа имеют лито- и гидроиндикаци- онпое значение и используются как индикаторы неглубоко залегающих пресных или слабосолоповатых вод, суглинистых и супесчаных отложений. Весьма физиопомичны на космических снимках чериосаксаулы-шки. Они рассматриваются в качестве индикаторов супесчано-суглинистых отложений с высоким содержанием гипса, часто распространены по периферии крупных солончаковых понижений.

Песчаные пустыни широко распространены в нашей стране. Специфика ландшафтного облика песчаных пустынь по сравнению с вышерассмотренными заключается в том, что ведущую роль при изучении литологических условий здесь играют особенности эолового рельефа, а значение растительности как ли- тоиидикатора невелико. При этом она в большей степени рассматривается как гидроиндикатор, по лишь в сочетании с рельефом. Например, чуро.ты — специфический элементарный ландшафт песков, представляющий собой котловины в бугристоячеистых и грядовых песках, в днищах которых произрастают влаголюбивые растительные сообщества. Чуроты — достоверный индикатор неглубоко залегающих от поверхности пресных и слабосолоноватых грунтовых вод. Поэтому возможности крупномасштабных космических снимков в отношении индикации литологических условий принципиально не отличаются от возможностей экзоморфогенной индикации, осуществляемой по среднемасштабным снимкам.

И в том, и в другом случае хо-


Рис. 56. Фрагмент карты песчаных массивов северо-западного Устюрта: / -- озерно-соровый рельеф днища слабо врезанной бессточной впадины, сложенной современными хемогенными отложениями (ЛIV), мощностью до 8 м (соли, илы, пески, гипсы, супеси). Зона разгрузки соленых подземных вод с формированием мокрого солончака; 2 — озерно-аккумулятивный мелкобугристый рельеф периферии слабо врезанной бессточной впадины (пухлый солончак), сложенной современными хемогенными отложениями (А IV), мощностью до 5 м (глины); 3 — озерно-аккумулятивный мелко- бугристый рельеф зоны перехода песчаного массива к солончаку, сложенной современными хсчогенно-эоловыми отложениями (А V IV), мощностью до 5 м (супеси, пески, соли); 4 — эоловый рельеф современных закрепленных грядовых песков (V IV) мощностью до 20 м; 5 — эоловый рельеф современных слабо закрепленных грядовых песков с участками интенсивного перевеваиия (V IV) мощностью до 10 м; 6 ~ эоловый рельеф современных закрепленных бугристо-ячеистых массивов, сложенных современными хе- могенно-эоловыми отложениями (AV IV), мощностью до 10 м (пески, супеси); 7 — эоловый рельеф современных слабо закрепленных бугристо-ячеистых песков (V, IV) мощностью до 10 м; S — эоловый рельеф иптенсивно-перевеваемых барханных массивов, сложенных современными песками (V IV), мощностью до 12 м (область питания и формирования линз пресных вод); 9 — линия комплексного профиля


Рис. 57. Комплексный профиль по линии А—Б (к рис. amp;6). Иллюстри-

рует содержание наземных работ по обоснованию данных дешифрирования

МКФС и включает в себя ландшафтно-индикационные данные, состав и свой-

ства четвертичных отложений и грунтовых вод:

Литология четвертичных отложений:

/ — пески мелко- и среднезернистые; 2 — пески пылеватые; 3 — пески глинистые; 4 — супеси пылеватые; 5 — суглинки тяжелые; 6 — глины

Литологические границы:

7 — по данным скважин и дешифрирования МКФС; 8 — по литературным и фондовым данным; 9 — эпюра влажности по данным радиоизотопного зондирования в скважинах; 10 — уровень грунтовых вод

Физические и физико-химические свойства и состав грунтов:

11 — естественная влажность (%); 12 — объемная масса (г/см3); 13 — сумма минерали-

зации (%); 14 — число пластичности; 15 — содержание частиц размером не менее

0,01 мм

Ландшафтная характеристика: — равнина дна бессточной впадины с соляными корами, лишенными растительности; — умеренно расчлененные, слабо наклонные равнины с мозаичным комплексом биюргунников и кеуречников при участии сарсазанников, кокпечников и буранников; — грядовые формы поверхности с господством илаково-белополынно-крупнокустар- никовых сообществ (при участии пионеров псаммофитов по барханам и фреатофитов в понижениях); IV — умеренно расчлененные слабонаклонные равнины с мезокомплексом галофильных черносаксаульников и ярополынников при участии биюргунников, терес- кенников и сарсазанников; V — бугристо-ячеистые формы поверхности с господством

иссчапо-осоково-белополынно-житняковых сообществ

рошо дешифрируются различные комплексы эоловых форм рельефа, тип, форма и характер закрепленности песков, что является достоверным индикатором генезиса, возраста, состава отложений, слагающих этот рельеф, характера его подвижности.

Крупномасштабные МКФС позволяют по сравнению со среднемасштабными лишь более дробно осуществлять этот индикационный анализ, детализировать данные о характере подвижности песков, базируясь при этом главным образом на особенностях растительного покрова как физиономичного индикатора. Рассмотрим это на конкретном примере.

При дешифрировании космических снимков легко оконту- риваются развеваемые пески. Как правило, они выражены в рельефе в виде систем барханов с глубокими котловинами выдувания при почти полном отсутствии растительного покрова. Последнее является достоверным индикатором наличия мощных толщ незакрепленных, рыхлых, сыпучих, незасоленных песков и направления их перевевания. В данном случае выделение на снимках ареалов распространения барханных систем будет совпадать с ареалами литологических комплексов и характером подвижности песков. Несколько иначе может быть построен индикационный процесс при распознавании различной степени закрепленности песков. Для этого рассмотрим два типа элементарных ландшафтов в пределах одного литологического комплекса — систем песчаных гряд с глубокими межгрядовыми понижениями. По характеру фотоизображения в пределах ареала распространения этого комплекса выделяется два контура (рис. 56, 57): (IVr) — преобладание поперечно-полосчатого рисунка со светлыми, изогнутыми в плане полосами на общем более темном фоне;

4 (IV1) — преобладание поперечно-полосчатого рисунка с почти параллельными друг другу темными полосами на более светлом фоне.

Контур 5 характерен для участков грядового рельефа с преобладанием в растительном покрове, закрепляющем пески, злаково-белополынных сообществ с проективным покрытием 60%. Несмотря на довольно большое проективное покрытие, перевевание песков происходит весьма интенсивно, об этом свидетельствует волнистый характер гряд и наличие в местах их изгибов котловин выдувания.

Имеющийся растительный покров распределен на грядах неравномерно: на одних участках он густо локализован, на других — разрознен, на третьих — отсутствует. Последнее является результатом происходящего перевевания песков.

Контур 4 характерен для участков грядового рельефа с преобладанием в растительном покрове кустарников, главным образом терескена и джузгуна, корневая система которых глубже проникает в песчаные толщи, чем у травянистой растительности. Несмотря на то, что проективное покрытие гряд кустарников значительно меньше (не превышает 30—40%), степень их закрепленности выше, чем на участках распространения грядового рельефа в контуре 1. Прямолинейный характер гряд подчеркивает это. На среднемасштабных космических снимках рассмотренные выше различия в характере растительного покрова не дешифрируются. В этом и заключаются основные преимущества крупномасштабных снимков и проводимой по ним фитоэкзоморфогенной индикации.

Обобщая вышеизложенное, следует отметить, что фитоэкзо- морфогенный анализ в отличие от экзо- и эндоморфогенного обеспечивает за счет возможности дешифрирования особенностей мезорельефа, растительности и их сочетаний выявление тех особенностей литологических условий, которые определяют мор- фодииамическую активность рельефа. К этим особенностям относятся обнаженность грунтов, подверженность их выветриванию, резкой изменчивости свойств (влажности, плотности, засоленности). 

<< | >>
Источник: Ревзон А. Л.. Космическая фотосъемка в транспортном строительстве. 1993

Еще по теме Дешифрирование литологических условий:

  1. Дешифрирование аэрокосмических снимков
  2. Выявление и инженерная оценка разломов земной коры.
  3. ЛАНДШАФТНО-ИНДИКАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ АЭРОФОТОСНИМКОВ
  4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ИНДИКАЦИОННОМ ДЕШИФРИРОВАНИИ КОСМИЧЕСКИХ ФОТОСНИМКОВ
  5. КОСМОФОТОИНДИКАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ И ЕГО СТРУКТУРА
  6. Глава 4 СПОСОБЫ И ТЕХНОЛОГИЯ АНАЛИЗА МАТЕРИАЛОВКОСМИЧЕСКОЙ ФОТОСЪЕМКИ В ИНЖЕНЕРНЫХ ЦЕЛЯХ
  7. ЭНДОМОРФОГЕННЫЙ АНАЛИЗ
  8. Дешифрирование разрывных нарушений
  9. Индикационная интерпретация дешифровочной информациии результатов ее статистической обработки
  10. ЭКЗОМОРФОГЕННЫЙ АНАЛИЗ
  11. Мерзлотные процессы и явления. 
  12. Индикационная роль пространственной локализацииэкзогенных форм рельефа
  13. Инженерная оценка разломов земной коры
  14. ФИТОЭКЗОМОРФОГЕННЫЙ АНАЛИЗ