/
Text
ИЗОБРАЖЕНИЯ НА КАРТАХ (в)АСкалы-„останцы выветрива¬
ния" и каменная осыпьОвраги (/-донный, ^-висячий,
.у-боковой, / -конус выноса)Врезанные излучиныСвободные излучиныКорытообразная долинаТеррасированная долина (/ - пойма,
2-первая надпойменная терраса)
зі ішм ПОИСКОВАЯ
И ИНЖЕНЕРНАЯгеоморфологияДопущено Министерством высшего
и среднего специального образова¬
ния СССР в качестве учебного
пособия для студентов университе¬
тов, обучающихся по специальное-
ти «География»КИЕВГОЛОВНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВОИЗДАТЕЛЬСКОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ «ВИЩА ШКОЛА»
1978
551.0
П 14УДК 551.4 (07)Поисковая и инженерная геоморфология. П а л и е н-к о Э. Т. Киев, издательское объединение «Вища шко¬
ла», Головное изд-во, 1978, 200 с.В учебном пособии приводятся сведения о примене¬
нии данных геоморфологии и геоморфологических мето¬
дов исследования при поисках полезных ископаемых,
проектировании и строительстве гражданских и промыш¬
ленных объектов, гидротехнических сооружений, путей
сообщения, при мелиорации земель и др. Особое внима¬
ние уделено влиянию хозяйственной деятельности чело¬
века на рельеф, его охране.Предназначено для студентов университетов,
обучающихся по специальности «География». Им могут
пользоваться также студенты-геологи университетов,
студенты-географы пединститутов и других высших
учебных заведений, где изучается геоморфология, инже¬
неры-проектировщики, учителя средней школы.Табл. 20. Ил. 19. Список лит.: 28 назв.Рецензенты: доктор географических наук
А. И. Спиридонов (Московский госуниверситет), доктор
географических наук 3, А. Сваричевская (Ленинград¬
ский госуниверситет).Редакция литературы по биологии
и географииЗав. редакцией Ю, Ф. Кирьяков20801—227 . © Издательское объединениеМ211 (04)—78 «Вища школа», 1978II II I Д Е II И ЕI ІОІІСКОІІЛИ II инженерная геоморфология — это учеб¬
ном Illi типі,'11111,1, ІІ,іуіЦІІ()ІЦІІЯ применение теории геомор-*|м 1 и i'Hi р< 11 и ■ 1111 я практических задач различных от-і'.иігіі 11, i j > < ідпого хозяйства. Основной задачей этой дис-
ІПІІІ пі и и является изучение рельефа, закономерностей
' in i i роении, ранні i пи н динамики с целью решения прак-
ШЧеСКНХ вопросов. Предметом изучения поисковой и ин-
I 1 іп iчк>іі геоморфологии является рельеф как элемент
природной среды, оказывающий влияние на решение
ііріїмпческих задач и сам испытывающий влияние хо-
I ч ile i вен ной деятельности человека. При этом рельеф
ініііпмнеіен как результат сложного взаимодействия
пін i п и и \ и внутренних сил Земли, обусловливающих со-
I * и г \ 11111 м' 111 всех неровностей поверхности земной коры./V Чч'ф как один из компонентов географической сре-тучаегси по взаимосвязи и взаимообусловленности
<и нсемн компонентами этой среды — геологическим
і гроїчіием, климатом, новерхпостпымп и подземными bo-
1,імп, пі ні цеп н ы м и растительным покровом, животным
миром.Рельеф имеет тесные связи и сложные взаимодейст-
нич как с атмосферой, гидросферой и биосферой, так и с
Н'МППІІ корой — литосферой и глубинными слоями Зем-
'пг (>н возникает и развивается в результате динамики
и динні коры, нодкоровой оболочки и географической
ойолочки.Подобное понимание рельефа получает глубокий
практический смысл при решении таких народнохозяй-
с| пенных задач, как поиски полезных ископаемых (систе¬
ма рельефа ^литосфера), строительство различных объек¬
том (система рельеф^сооружения), ведение сельского
хозяйства (система рельеф^биосфера).М поды геоморфологических исследований, применяе¬
мые в поисковой и инженерной геоморфологии, направ¬3
лены на изучение тех показателей строения и развития
рельефа, которые интересуют ту или иную отрасль на¬
родного хозяйства. Они применяются в комплексе с ме¬
тодами смежных наук, с которыми геоморфология тесно
связана: геологией, географией, геофизикой, а также
с математикой, физикой, геохимией.Собственно методы изучения рельефа, применяемые
в практических целях, нельзя отделять от теоретически
разработанных геоморфологических методов вообще. За¬
дача прикладных исследований как раз состоит в под¬
боре и использовании рационального комплекса геомор¬
фологических методов, позволяющих полнее удовлетво¬
рить определенную отрасль хозяйства.Основные методы геоморфологии заключаются в
проведении общего геоморфологического анализа, вклю¬
чающего анализ рельефа: морфологический (морфогра¬
фический и морфометрический); структурно-геоморфоло-
гический (морфоструктурный и морфонеотектонический);
морфолитогенетический, палеогеоморфологический, мор¬
фодинамический, морфогеографический, сравнительно¬
морфологический и др.Специальные вопросы строения и развития рельефа
интересуют конкретные отрасли хозяйства и позволяют
решать конкретные задачи. При этом проводят: анализ
основных генетических категорий рельефа (вулканиче¬
ского, эрозионного, карстового, ледникового, криогенно¬
го, эолового, прибрежного); геоморфолого-математиче-
ский анализ; поисково-геоморфологическое и инженерно¬
геоморфологическое картирование; анализ поверхностей
выравнивания; геоморфологический эксперимент и др.
В специальных разделах пособия указано на практиче¬
ское применение этих методов геоморфологических ис¬
следований в различных сферах хозяйственной деятель¬
ности человека, в чем мы усматриваем основную задачу
поисково-геоморфологических и инженерно-геоморфоло¬
гических исследований.О значении изучения рельефа для практических целей
указывалось еще в трудах выдающегося русского учено¬
го М. В. Ломоносова. Эту идею развили известные рус¬
ские географы и геологи П. С. Паллас, Г. Е. Шуровский,
П. А. Кропоткин, В. В. Докучаев, А. П. Павлов, Н. А. Со¬
колов, В. А. Обручев.Началом планомерных прикладных геоморфологиче¬
ских исследований в нашей стране следует считать годы4первых пятилеток, когда геоморфологи приняли участие
в обосновании проектов крупных гидротехнических соору¬
жений (Волховской и Днепровской ГЭС, Беломорско-
Балтийского канала), мелиоративного строительства
(Поволжье, Белоруссия), дорог (Прибалхашье, Байкало-
Амурская магистраль). В это же время геоморфологи
были привлечены к поискам россыпей золота и алмазов
(Урал, Сибирь). Сейчас десятки специальных экспеди¬
ций ведут поиски россыпей геоморфологическими мето¬
дами. В основу этих методов положены труды Ю. А. Би¬
либина. Еще в 30-х годах отмечалась зависимость выбора
методов поисков рудных месторождений от строения ре¬
льефа и связь образования, сохранения и распростране¬
ния рудных тел с геоморфологическими процессами и
определенными элементами рельефа (А. Е. Ферсман,
Д. И. Щербаков). В эти же годы в трудах И. М. Губки¬
на появилась еще одна ветвь поисковой геоморфоло¬
гии — изучение рельефа и палеорельефа при поисках
нефтяных и газовых месторождений. В 40-х годах под
руководством А. А. Борзова геоморфологи принимали
участие в разработке крупной общегосударственной про¬
граммы съемочных и картографических работ.После Великой Отечественной войны прикладные гео¬
морфологические исследования приобрели широкий раз¬
мах, стали многоплановыми. Вся территория СССР была
охвачена геоморфологической съемкой. Составление гео¬
морфологической карты стало частью комплексных гео¬
логических съемок, обязательной при проектировании и
строительстве различных инженерных сооружений.Наряду с традиционными сейчас в геоморфологии
применяются новые инженерные методы во многих отрас¬
лях народного хозяйства. Они используются при иссле¬
дованиях в зоне морских берегов и крупных водохрани¬
лищ (О. К. Леонтьев, В. П. Зенкович, С. Л. Вендров),
при проведении ирригационных и мелиоративных работ
(Т. В. Звонкова, А. М. Шульгин), крупном гидротехниче¬
ском строительстве (Г. И. Горецкий), прогнозировании
развития рельефа для различных целей (Т. В. Звонкова,
Г. С. Золотарев, Ф. В. Котлов).Разработаны новые направления в поисковой геомор¬
фологии: рудная геоморфология (С. С. Воскресенский,
10. Г. Симонов), металлогения и геоморфологический
анализ (А. П. Сигов), поиски нефти и газа с помо¬
щью структурно-геоморфологических исследований5
(Л. Б. Аристархова, 10. А. Мещеряков, В. Е. Хайн,В. М. Шапошников), морфометрия для поисков нефтега¬
зоносных структур (В. ГІ. Философов), морфометрия для
поисков блоковых структур (А. В. Орлова), анализ рель¬
ефа при поисках россыпей (М. В. Пиотровский,О. В. Кашменская, 3. М. Хворостова), составление поис¬
ковых геоморфологических карт (Н. В. Башенина,
Д. В. Борисевич, Г. С. Ганешин, А. И. Спиридонов), ис¬
следования палеорельефа (В. И. Галицкий, М. Ф. Век-
лич, М. В. Проничева, Ю. Ф. Чемеков), поиски полезных
ископаемых в зоне шельфа морей и океанов (Г. Б. Удин-
цев), поисковое п инженерное дешифрирование аэро¬
фотоснимков, в том числе сделанных из Космоса
(В. П. Мирошниченко, Н. В. Кобец, В. В. Шарков).Основой для широкого применения геоморфологии в
практике социалистического хозяйства послужили фунда¬
ментальные исследования теоретических проблем гео¬
морфологии (И. П. Герасимов, А. А. Асеев, В. Г. Бондар¬
чук, С. К. Горелов, Н. И. Николаев, А. И. Спиридонов,
Д. А. Тимофеев, Н. А. Флоренсов, И. С. Щукин), антро¬
погенового оледенения (А. А. Асеев, К- К- Марков), зако¬
номерностей развития эрозионных (Н. И. Маккавеев,
Р. С. Чалов) и карстовых форм рельефа (Н. А. Гвоздец¬
кий), склоновых процессов (С. С. Воскресенский), релье¬
фа областей многолетней мерзлоты (А. И. Попов), арид¬
ных территорий (3. А. Сваричевская), эксперимента
(Н. И. Маккавеев, Н. В. Хмелева), математических ме¬
тодов в геоморфологии (А. С. Девдариани).Сейчас прикладная геоморфология базируется на
прочных теоретических положениях, разработанных шко¬
лой советских геоморфологов и обобщенных в труде
Т. В. Звонковой «Прикладная геоморфология».Поисковой и инженерной геоморфологии принадлежит
конкретная роль в создании материально-технической
базы коммунизма в нашей стране. Намечен и уже решен
ряд практических вопросов, поставленных пятилетними
планами развития народного хозяйства СССР, в геолого¬
поисковом деле, строительстве, сельском хозяйстве, зем¬
леустройстве, в связи с рациональным использованием
природных ресурсов и их охраной.Расширение сырьевой базы поставило перед поиско-
виками-геологами задачу комплексного изучения земных
недр, разработки и применения новых эффективных ме¬
тодов поисков и разведки, в том числе методов смежных6наук, повышения качества работ и их удешевления.
В связи с этим более эффективно внедряются известные
и вновь разработанные геоморфологические методы при
поисках полезных ископаемых — легко и быстро приме¬
няемые и не требующие больших финансовых затрат.За последние годы в нашей стране открыты крупные
месторождения нефти и газа, углей, бокситов, подземных
вод, россыпных и коренных месторождений золота и пла¬
тины, руд черных и цветных металлов, драгоценных кам¬
ней, строительных материалов, в поисках и разведке
которых принимали участие геоморфологи.Развернуты поисково-разведочные работы в прибреж-
ных шельфовых зонах морей и океанов с целью выявле¬
ния перспективных подводных месторождений нефти и
газа, прибрежных россыпных месторождений золота, оло¬
ва и других рудных полезных ископаемых.Успешно решен ряд вопросов, связанных с инженер¬
ными мероприятиями и в сельском хозяйстве. Например,
в девятой пятилетке введены в эксплуатацию 3 млн. га
новых орошаемых земель, в том числе земли лиманного
орошения, проведены работы по обводнению пастбищ
на площади свыше 40 млн. га, построены крупные водо¬
хозяйственные объекты Каховской и Куйбышевской оро¬
сительных систем, Ставропольского, Северо-Крымского
и Саратовского каналов. Проведено осушение сельскохо¬
зяйственных угодий в зонах чрезмерного увлажнения на
площади 5 млн. га, в том числе с закрытым дренажем
на площади 3 млн. га. Осуществлены мероприятия по
защите земель от эрозии, более рациональному исполь¬
зованию природных ресурсов.Выполняя решения XXV съезда КПСС, геоморфологи
принимают еще большее участие в разработке и осу¬
ществлении мероприятий по охране окружающей среды,
рациональному использованию и воспроизводству при¬
родных ресурсов. Крупные работы по комплексному изу¬
чению природных условий намечены в связи с проблемой
переброски части стока северных и сибирских рек в Сред¬
нюю Азию, Казахстан и бассейн реки Волги.Знание геоморфологических закономерностей необхо¬
димо при сельскохозяйственном освоении новых земель,
рациональном использовании естественного плодородия
почв, планировании севооборотов, строительстве гидро¬
технических узлов, трассировании транструбопроводов,
дорог, линий электропередач, прокладывании подземных7
коммуникаций, в том числе линий метрополитенов, под¬
земных газо- и водохранилищ, проектировании берегоза¬
щитных дамб, каналов, водоводов и других объектов.
Поэтому очень важно дать правильный прогноз измене¬
ний рельефа в различных климатических зонах в ходе
хозяйственного освоения тех или иных территорий, т. е.
изменений, вызванных действием антропогенного фак¬
тора.Автором сделана попытка создать для студентов
краткое пособие по курсу поисковой и инженерной
геоморфологии, осветить в нем теоретические и практи¬
ческие аспекты науки, знания которых необходимы буду¬
щему специалисту.Автор выражает искреннюю благодарность за помощь
в написании пособия своим коллегам по работе: доктору
географических наук, профессору И. М. Рослому, канди¬
датам географических наук, доцентам Ю. Л. Грубрину,
Ю. А. Кошику, М. В. Щербаковой, П. Г. Шищенко, офи¬
циальным рецензентам — докторам географических наук,
профессорам 3. А. Сваричевской и А. И. Спиридонову,
всем тем, чьими советами и предоставленными материа¬
лами автор воспользовался при работе над рукописью.Критические замечания и пожелания автор просит
направлять по адресу: 252022, Киев-22, ул. Васильков¬
ская, 90, Киевский госуниверситет, географический фа¬
культет, кафедра геоморфологии.Часть I. ПОИСКОВАЯ ГЕОМОРФОЛОГИЯГлава 1. ОБЩАЯ ПОИСКОВАЯ ГЕОМОРФОЛОГИЯПоисковую геоморфологию разделяют на общую и
отраслевую.Общая поисковая геоморфология изучает рельеф для
установления геоморфологических закономерностей раз¬
мещения полезных ископаемых, условий их образования,
сохранения и развития, критериев, которые следует
использовать для поисков и разведки месторождений.
Для этого необходимы знания об истории развития ре¬
льефа, его генезисе и морфологии; о связях рельефа с со¬
ставом горных пород, новейшими тектоническими движе¬
ниями, структурами земной коры; о действии различных
экзогенных факторов на рельеф и условия накопления и
сохранения полезных ископаемых; о путях миграции рых¬
лых отложений.ПРИМЕНЕНИЕ ОБЩЕЙ ПОИСКОВОЙ ГЕОМОРФОЛОГИИВ ГЕОЛОГО-ПОИСКОВОМ ДЕЛЕОбоснованием применения геоморфологии при поис¬
ках могут быть следующие положения:1. Являясь самостоятельной наукой, геоморфология
выросла и окрепла в ходе ее применения для народного
хозяйства, опираясь на геологию и географию, состав¬
ляя вместе с ними единый цикл наук о Земле.2. Формы рельефа и горные породы имеют тесную
взаимосвязь и взаимообусловленность. Горные породы
при своем перемещении создают новый рельеф. В то же
время рельеф, изменяясь под действием различных фак¬
торов, влияет на перемещение и изменение горных пород.
Такое понимание связей минеральных масс Земли с фор¬
мами земной поверхности является одним из поисковых
критериев.3. Внутренние силы Земли (тектонические движения,
вулканизм, сейсмичность), проявляясь во всем своем мно¬
гообразии, создают различные структуры, выраженные
в рельефе и служащие непосредственным отражением
внутренних процессов в земной коре.4. Действие внешних сил (воды, льда, ветра) сказы¬
вается в разрушении, нивелировании созданных тектони¬
ческими силами неровностей крупного порядка, в
перемещении горных пород и их аккумуляции на пони¬
женных участках. Создаются новые формы рельефа, по
которым можно восстановить пути миграции рыхлых от¬
ложений. В прямой зависимости от этих форм рельефа и
климатических условий находится образование и даль¬
нейшая сохранность тех или иных полезных ископаемых.5. Сочетание неровностей на земной поверхности на
современном этапе — результат длительного развития ре¬
льефа, меняющего свой облик в постоянном движении ми¬
неральных масс, в отмирании старых неровностей и воз¬
никновении новых. Следовательно, процесс развития ре¬
льефа — одна из форм развития земной коры.Определились отдельные направления и методы об¬
щих поисковых геоморфологических исследований: мор¬
фоструктурное, морфогенетическое, историко-геоморфо¬
логическое, морфометрическое, палеогеоморфологическое
и др. Широко распространенным стало морфоструктур¬
ное направление, когда устанавливается связь глубин¬
ного строения земной коры и полезных ископаемых
с рельефом. Морфоструктурный анализ применяется при
поисках эндогенных и экзогенных месторождений. Мно¬
гие месторождения полезных ископаемых непосредствен¬
но связаны с тектоническими структурами, в разной сте¬
пени отраженными в рельефе. Так, рудные месторожде¬
ния, как правило, связаны с различными дислокациями
складчатых областей — антиклинальными складками,
разрывными нарушениями, структурными узлами и пр.
Выявление месторождений нефти и газа связано с поис¬
ками куполов, брахиантиклинальных складок или других
положительных структур в пределах крупных платфор¬
менных отрицательных структур, а также и в предгорных
и межгорных впадинах. Разработанные в геоморфологии
методы, в частности морфоструктурный и моофометриче-
ский, помогают установить связь экспонированного и по¬
гребенного рельефа с тектоническими структурами при
поисках различных полезных ископаемых.Морфогенетическое направление способствует выяв¬
лению условий осадконакопления и формирования по¬
лезных ископаемых, закономерных связей элементов ре¬10льефа с месторождениями. Поиски месторождений осу¬
ществляются с помощью генетической геоморфологии.
Используются и знания динамической геоморфологии.Историко-геоморфологический анализ и построенные
с его помощью карты способствуют поискам как корен¬
ных (рудных и нерудных), так и россыпных месторожде¬
ний полезных ископаемых путем восстановления истории
развития рельефа и формирования рыхлых отложений,
с которыми они могут быть связаны.Для исследования районов, где ведущим фактором в
формировании рельефа являются тектонические силы,
а также для поисков тектонических структур советскими
учеными разработаны морфометрические методы изуче¬
ния рельефа. Они основаны на анализе топографических
карт, графическом разложении на составные части ре¬
льефа, изображенного на этих картах, и составлении спе¬
циальных карт, по которым можно установить складча¬
тые и разрывные структуры. Морфометрические методы
применяются при поисках нефтегазоносных структур,
подземных вод, рудных тел, россыпных месторождений.Палеогеоморфологическое направление предполагает
изучение истории развития рельефа как существующего,
так и погребенного и уничтоженного. По возрасту форм
современного рельефа восстанавливается последователь¬
ность образования и развития (этапность) месторожде¬
ний в основном экзогенной серии, а для погребенного
рельефа — геоморфологический облик территории для
этапов так называемых металлогенических эпох, когда
условия накопления полезного компонента были опти¬
мальными.Отдельные вопросы специального геоморфологиче¬
ского картирования при поисках различных месторожде¬
ний полезных ископаемых рассматриваются М. Н. Пиот¬
ровским — экзогенных месторождений, Ю. Г. Симоно¬
вым— эндогенных, Л. Б. Аристарховой — нефти и газа,О. К. Леонтьевым и В. Н. Мусатовым — нефти в преде¬
лах шельфов, П. И. Орловой — бокситов («Геоморфоло¬
гическое картирование». М., «Высшая школа», 1977),
в фундаментальных работах по геоморфологическому
картированию А. И. Спиридонова, в работах Н. В. Баше-
ниной, Г. С. Ганешина, С. К. Горелова и др.В последние годы поисковая геоморфология укрепи¬
ла свои позиции, широко применяя теоретические поло¬
жения о закономерностях строения рельефа в поисковом
деле.
КЛАССИФИКАЦИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
И СВЯЗЬ ИХ С РЕЛЬЕФОМПроцесс образования полезных ископаемых имеет
тесную связь с формированием горных пород, а посредст¬
вом их — с формами рельефа земной поверхности и по¬
гребенным рельефом. Месторождения могут быть корен¬
ными, т. е. залегающими на изначальном месте, или
образуются вследствие перемещения и преобразования
горных пород. В зависимости от этого их связывают с
тремя циклами формирования земной коры: магматиче¬
ским, метаморфическим и осадочным.. Это стало основой
для разделения всех месторождений на три серии: оса¬
дочную (экзогенную), магматическую (эндогенную), ме¬
таморфическую. В сериях выделяют группы.Рассмотрим генетическую классификацию месторож¬
дений полезных ископаемых [23] и связь отдельных из
них с рельефом.Экзогенная, или поверхностная, гипергенная серия
включает следующие группы месторождений полезных
ископаемых: выветривания, россыпных и осадочных. Эти
месторождения могут образоваться непосредственно на
поверхности Земли, на небольшой глубине, на дне болот,
озер, морей и океанов. Накапливаются новые полезные
ископаемые при осадконакоплении или изменяются и
перемещаются уже сформированные в глубине горные
породы и полезные ископаемые. Эти месторождения фор¬
мируются химической,, биохимической и в меньшей мере
механической дифференциацией минеральных веществ,
В’ зависимости от чего и выделяют группы экзогенных
месторождений, тесно,связанные с различными элемента¬
ми рельефа.М е с т о р о ж д Є: Н: ия выветривания. За счет
изменения ранее образованных минеральных масс и
вследствие их механического выветривания образуется
рыхлый слой пород, который лежит в контуре материн¬
ских пород и связан с различными выровненными
элементами рельефа. Денудационные поверхности вырав¬
нивания (пенеплены), испытывающие длительное вырав¬
нивание, имеют мощные древние коры выветривания;
педиплены, плато, нагорные террасы, испытывающие пре¬
рывистое выравнивание, имеют гидроморфные и другие
образования (красноцветы, известковые коры и т. п.);
для денудационно-аккумулятивных (полигенетических)12поверхностей характерны инфильтрационные, гидро¬
морфные и другие образования коры выветривания.Кора выветривания является поставщиком минераль¬
ных масс другим месторождениям полезных ископаемых.
Кроме того, в ней находятся месторождения железа (бу¬
рый железняк), никеля (силикатные руды), боксита, као¬
лина. Известны подобные месторождения в пределах ме¬
зозойского и более молодых пенепленов Урала. По ана¬
логии с Уралом С. К. Горелов предлагает проводить
поиски в пределах пенепленов других районов территории
СССР — южного склона Балтийского щита, в краевых
частях Тимана, Урала, Донецкого и Енисейского кряжей,
Казахского, Анабарского и Алданского щитов.Па образование коры выветривания значительно
влияет морфология рельефа. Наиболее благоприятным
для формирования месторождений этой группы является
холмистый, среднерасчлененный рельеф, который обеспе¬
чивает просачивание воды на глубину и активный водо¬
обмен. Неблагоприятными будут условия при сильном
расчленении рельефа или при его сглаженности и рав-
нпнности. Для формирования месторождений выветрива¬
ния имеют значение морфометрические показатели — не¬
высокие, в десятки метров, превышения позитивных форм
рельефа над впадинами при уклоне поверхности около
2—4°.Месторождения выветривания могут быть либо от¬
крытыми, выходящими на дневную поверхность, либо по¬
гребенными под толщей более молодых отложений. От
этого зависит методика их поисков и направленность изу¬
чения рельефа.Россыпные месторождения, или россы-
п и, образуются за счет механического перемещения об¬
ломков тел. некоторых полезных ископаемых, которые
включают прочные к истиранию и химически устойчивые
минералы. Материал для россыпей готовят физическое и
химическое выветривание. Перемещаясь под действием
различных агентов, обломки некоторых полезных иско¬
паемых вследствие их повышенного удельного веса кон¬
центрируются в рыхлых отложениях, образуя россыпь.По пути своего перемещения россыпь будет приуроче¬
на к различным формам рельефа — поверхностям вырав¬
нивания, делювиальным шлейфам, конусам выноса, реч¬
ным долинам, морским террасам и пр. Россыпи еще
называют геоморфологическим типом месторождений13
полезных ископаемых за их тесную связь с процессами
рельефообразования, за подчиненность распространения
геоморфологической зональности. Их классифицируют по
приуроченности к тем или иным формам рельефа. С по¬
мощью анализа рельефа можно искать россыпи не толь¬
ко расположенные на поверхности Земли, но и древние
погребенные. Здесь в комплексе поисковых исследований
геоморфологические методы являются главными.По форме накопления россыпи бывают плащеобраз¬
ные, пластовые, ленточные, линзовидные. Из них полу¬
чают около половины мировой добычи алмазов, титана,
вольфрама, олова, существенную часть золота, платины
(10—20%), монацит, горный хрусталь, корунд, киноварь.Осадочные месторождения — наиболее ши¬
роко распространенные из серии экзогенных. Они возни¬
кают в процессе осадконакопления на дне водоемов. По
месту образования разделяются на речные, болотные,
озерные и морские. По характеру осадконакопления вы¬
деляют три класса осадочных месторождений: механиче¬
ские, химические и биохимические. Тела таких месторож¬
дений залегают согласно с вмещающими осадочными по¬
родами, занимают строго определенное стратиграфиче¬
ское положение, имеют форму пластов, линз, но в ходе
своего развития могут быть деформированы и погребены.Среди месторождений осадочной группы выделяют
железные, марганцевые и алюминиевые руды, фосфори¬
ты, угли, гипсы, уран, доломиты, калийные и каменные
соли, строительные материалы (гравий, песок, глину),
нефть и газ.Представлены в рельефе как элементы аккумулятив¬
ного комплекса: 1) поверхности выравнивания, форми¬
рующиеся в периоды относительно кратковременной ста¬
билизации тектонических движений преимущественно в
эпохи морских трансгрессий в разных палеогеографиче¬
ских условиях; 2) террасовые уровни речных долин, озер
и морей преимущественно в зонах палеогеновых и неоге¬
новых трансгрессий и периферических областях горных
стран; 3) пластовые равнины, приуроченные к областям
древних и молодых платформ с дифференцированными
колебаниями земной коры, обеспечивающими чередова¬
ние эпох размывов и аккумуляции; 4) разнообразные ак¬
кумулятивные элементы рельефа в зонах преобладающих
опусканий небольшой амплитуды, приводящих к форми¬
рованию погребенного рельефа.14На формирование осадочных месторождений исклю¬
чительное влияние оказывают климатические условия,
в зависимости от которых Н. М. Страхов выделяет четы¬
ре типа осадкообразования и формирования полезных
ископаемых: гумидный (влажный), аридный (сухой), ле¬
довый и эффузивно-осадочный. Гумидные условия про¬
являются, когда количество атмосферных осадков преоб¬
ладает над величиной испарения; здесь главный фак¬
тор — химическое выветривание. Подобные условия
существовали во время формирования углей, бокситов,
железных и марганцевых руд, фосфоритов. Аридные ус¬
ловия существуют тогда, когда величина испарения зна¬
чительно превышает количество атмосферных осадков;
при этом преобладает физико-химическое выветривание.
Происходит концентрация растворов, выпадение солей
(образование месторождений гипса, солей, доломитов).
Для ледовых условий характерно длительное существо¬
вание ледового режима. При таких условиях происходит
значительный механический перенос. Эффузивно-осадоч¬
ные условия проявляются в областях вулканической дея¬
тельности, т. е. не зависят от климата; здесь образуются
железные и марганцевые руды, кремнеземы.Такой генезис осадочных месторождений связан с па¬
леогеографическими зонами, которые сейчас смещены.
Следовательно, для поисковых целей необходимо восста¬
новить эти зоны. Современное образование осадочных
месторождений имеет четкую географическую зональ¬
ность.Месторождения экзогенной серии фор¬
мируются под действием различных факторов: тектони¬
ческого, климатического, геоморфологического, гидроло¬
гического, каждый из которых может стать для отдель¬
ных классов и типов месторождений ведущим на опреде¬
ленных этапах. Именно рельеф отражает в себе слож¬
ность взаимодействия отдельных факторов и может быть
показателем, по которому определяют закономерности
распространения экзогенных месторождений полезных
ископаемых (рис. 1; по С. К- Горелову).Наиболее показательным для поисков экзогенных
месторождений является учет соотношения тектониче¬
ского и климатического факторов, которые в основном
определяют геоморфологию месторождений. Для кон¬
центрации полезного компонента необходим такой режим
движений земной коры, который был бы соизмерим с ре-15
Рис. 1. Схема районирования поверхностей выравнивания по пер¬
спективам поисков полезных ископаемых гипергенного типа:
Высокоперспективные и перспективные территории:1 — районы предполагаемого развития остаточных и осадочных месторождений в
древних корах выветривания и продуктах их переотложения на слабо погружен¬
ных пенепленах (а — мезозойских, б — мел-палеогеновых) и преимущественно
осадочных месторождений в продуктах переотложения древних кор выветривания
на аккумулятивных участках кайнозойских поверхностей выравнивания. Перепек-
тивные территории: 2 — районы предполагаемого развития остаточных и осадоч¬
ных месторождений в древних корах выветривания и продуктах их переотложе¬
ния на приподнятых и обнаженных пенепленах (а — мезозойских, б — мел-палео¬
геновых); 3 — районы предполагаемого развития преимущественно осадочных мес¬
торождений в продуктах переотложения древних кор выветривания на открытых иІ6слабо погруженных аккумулятивных участках кайнозойских поверхностей вырав¬
нивания. Территории со слабо изученными перспективами: 4 — районы предпола¬
гаемого развития преимущественно единичных осадочных месторождений в про¬
дуктах переотложения древних кор выветривания на пенепленах высоко припод¬
нятых и сильно расчлененных в горных странах (а — мезозойских, б — мел-палео¬
геновых); 5 — районы предполагаемого развития преимущественно единичных оса¬
дочных месторождений в продуктах переотложения древних кор выветривания на-
кайнозойских поверхностях выравнивания (а — денудационных в пределах равнин¬
ных стран, б — денудационных и денудационно-аккумулятивных высоко припод¬
нятых и глубоко расчлененных в горных странах). Территории с неизученными
перспективами: 6 — районы предполагаемого развития глубоко погребенных по¬
верхностей выравнивания и сопряженных с ними осадочных и остаточных место¬
рождений в корах выветривания и продуктах их переотложения.17
жимом денудационных процессов. Когда величина текто¬
нических поднятий и глубина денудационного среза на
протяжении длительного времени примерно совпадают,
в местах, относительно подымающихся, образуется ре¬
льеф денудационных равнин с месторождениями типа
коры выветривания, а в районах опускания — аккумуля¬
тивные элементы рельефа с осадочными месторожде¬
ниями.Ослабление действия тектонического фактора на оп¬
ределенных этапах развития ведет к образованию в ос¬
новном осадочных месторождений. Наиболее благопри¬
ятными условиями для рудообразования будут области
медленного прогибания на абсолютных отметках, близ¬
ких к уровню моря. Руды, которые откладываются на
поверхности, погружаются со временем на глубину, на
их месте возникают новые толщи осадков. Так образу¬
ются многоярусные отложения прослоев углей большой
мощности, мощные залежи солей, гипсов, железных оса¬
дочных руд и других ископаемых.В развитии экзогенных месторождений выделяются
четыре стадии процесса рудообразования [9]. Первая
стадия — образование коренных, преимущественно маг¬
матических, месторождений полезных ископаемых. На
этой стадии преобладают процессы горообразования, зна¬
чительные тектонические поднятия, что приводит к фор¬
мированию гор. Для образования месторождений наибо¬
лее благоприятным будет рельеф с абсолютной высотой
около 1000 м и глубиной расчленения до 300 м. На обра¬
зование месторождений на этой стадии климат практиче¬
ски не влияет.Вторая стадия рудообразования — начало разруше¬
ния коренных пород, образование кор выветривания и
первые этапы их переотложения. Происходит разрушение
гор и снижение их высоты, образование холмистого и
сравнительно выровненного рельефа, однако с достаточ¬
ной глубиной расчленения, которая благоприятствует
циркуляции подземных вод, необходимой для выветри¬
вания. Благоприятные климатические условия для обра¬
зования месторождений на этой стадии — умеренно¬
влажный, влажный и жаркий климаты.Третья стадия — перемещение рудных обломков и ми¬
нералов, которые высвобождены из толщи горных пород
благодаря выветриванию. Образуются россыпи и осадоч¬
ные месторождения. Тектонический режим, благоприят¬18ствующий разносу обломков,— это небольшой амплиту¬
ды поднятия в районах гор и умеренные опускания на
СОСеДНИХ аККуМуЛЯТИВНЫХ ТеррИТОрИЯХ, блИЗКИХ ПО'
высоте к уровню моря. Этой стадии рудообразования
способствует очень влажный климат.Четвертая стадия — накопление основных месторож¬
дений полезных ископаемых экзогенного генезиса, дости¬
жение наивысшей степени их концентрации. Благоприят¬
ные условия для этого создают тектонические движения
незначительной амплитуды и стабилизации водораздель¬
ных пространств в условиях влажного климата.Между группами и классами месторождений полез¬
ных ископаемых, морфоструктурами и приуроченными
к ним формациями горных пород определенная связь су¬
ществует в пределах краевых прогибов, во внутренних
частях платформ, в пластово-структурных зонах. Харак¬
тер разноса зависит также от морфоструктурного расчле¬
нения, определяющего сочетание областей сноса и акку¬
муляции.Магматическая, или эндогенная, серия месторожде¬
ний полезных ископаемых возникает на значительных
глубинах земной коры и более глубоких сфер Земли. Она
образуется под воздействием магматических процессов и
связана с интрузивами, т. е. полностью зависит лишь от
тектонического фактора; ни рельеф, ни климат на их
размещение не влияют. Однако после своего образования
эти месторождения подвергаются действию внутренних
сил, разбивающих тела месторождений на отдельные бло¬
ки, и внешних сил, денудирующих разновысотные блоки,,
и потому приобретают тесную связь с рельефом. Изуче¬
ние связей рельефа с магматическими группами место¬
рождений — задача рудной геоморфологии.Вследствие зональной дифференциации металлонос-
ной магмы относительно интрузива эту серию месторож¬
дений разделяют на группы: магматическую, пегматито¬
вую, скарновую, карбонатитовую, гидротермальную и др.Магматическаягруппаместорождений
при своем образовании лежит наиболее глубоко, образуе¬
тся непосредственно из расплава ультраосновного, основ¬
ного и щелочного состава. Месторождения находятся-
внутри интрузива, имеют вид обычно плоских тел — даек,,
плоских лакколитов. В них в коренном залегании содер¬
жатся никель, платиноиды, хромиты, алмазы, титано¬
магнетит, апатит, графит и другие элементы.19
Пегматитовые месторождения — застыв*
шие на месте или выжатые в породы кровли остаточные
магматические расплавы; образуются на завершающих
стадиях застывания интрузива, располагаются вблизи
его кровли. Они имеют жилоподобную форму. Наиболее
широко распространены гранитные пегматиты, жилы ко¬
торых могут достигать гигантских размеров — длины
свыше 1 км и мощности до 150 м. В пегматитовых мес¬
торождениях находят кварц, слюду, топаз, аметист, бе¬
рилл, апатит, монацит и др.Как и магматические, пегматитовые месторождения
на территории СССР распространены там, где имеют
место интрузивы.Скарнов ые месторождения возникают на
контакте разогретых магматических пород, которые за¬
стывают, и карбонатных осадочных образований. Они
имеют разнообразную форму рудного тела: пластовую,
линзообразную, жильную, штоковую. Наиболее распро¬
странены известняково-скарновые месторождения желе¬
за (горы Магнитная, Благодать, месторождения Соко¬
ловское, Темиртау), железа и меди (Дашкесан), вольф¬
рама, молибдена (Тырны-Ауз), свинца и цинка (Тетю-
хе), золота.Карбонат и товые месторождения — это
эндогенные скопления кальцита, доломита и других кар¬
бонатов, связанных пространственно и генетически со
сложными интрузивами ультраосновного — щелочного —
состава [23]. Здесь находят залежи магнетита, апатита,
ниобия, редких земель, меди и др. Обычно эти место¬
рождения образуют концентрически зональные интрузив¬
ные образования и могут быть выражены в рельефе што¬
ками, коническими дайками, падающими к центру масси¬
ва, кольцевыми дайками, падающими от центра массива,
радиальными дайками. Распространены они на Таймыре,
Кольском полуострове, в Саянах, Туве, на Алтае.Гидротермальные месторождения соз¬
даются на глубинах земной коры горячими минерализо¬
ванными газоводными веществами. Для них типична
жильная форма, часто они выполняют пустоты и связа¬
ны с зонами разломных нарушений. Отдельные золото¬
носные жилы имеют протяженность до 200 км (Калифор¬
ния) и прослежены на глубину до 3,2 км (Индия). Осо¬
бенно ценны эти месторождения для добычи цветных,
редких, благородных, радиоактивных металлов и других20ископаемых (медь, свинец, цинк, ртуть, золото, уран,
асбест, графит и др.).Анализ рельефа магматических месторождений в ос¬
новном дает возможность установить связь коренного
с россыпным и осадочным рудопроявлениями путем рас¬
четов глубин денудационного среза и расшифровки бло¬
кового строения рельефа, особенно секционного анализа
неотектонических блоков и купольных структур.Отпрепарированные денудацией рудные тела своей
морфологией могут указать на принадлежность к той или
иной группе магматических месторождений. Подобный
морфологический анализ способствует предварительно¬
му установлению конкретного типа оруденения терри¬
тории.Метаморфическая серия месторождений полезных ис¬
копаемых образуется при интенсивном преобразовании
горных пород на значительной глубине. В них выделяют
две группы: м е т а м о р ф и ч е с к у ю и метаморф и-
зованную. Форма их тел преимущественно пластооб¬
разная, линзообразная, ленточная, жильная. К ним отно¬
сятся месторождения железистых кварцитов (Кривой
Рог, КМА)', марганца, колчедановых руд (Урал), золота,
алмазов, графита и др.Роль геоморфологических методов в поисках место¬
рождений этой серии примерно такая же, как и при по¬
исках магматических месторождений. Она в основном
сводится к выявлению форм рельефа — индикаторов ме¬
таморфических пород разного генезиса и изучения ре¬
льефа для расшифровки блоковой структуры.Геоморфологические методы имеют наибольшее зна¬
чение при изучении экзогенных месторождений, с кото¬
рыми рельеф имеет тесную генетическую связь. При по¬
исках эндогенных рудных тел изучение рельефа являе¬
тся побочным критерием.ПОИСКОВЫЕ КРИТЕРИИПоисковые критерии необходимо установить прежде,
чем начать поиски полезных ископаемых или дать оцен¬
ку перспектив их нахождения. Под поисковыми крите¬
риями понимают факторы, которые определяют условия
нахождения месторождений в земной коре и позволяют
делать предпосылки о возможностях образования место¬
рождений тех или иных полезных ископаемых в КОНКреТ'21
ных природных условиях как в момент их образования,
так и в настоящее время к моменту их сохранения. В от¬
дельных случаях рельеф становится непосредственным
или косвенным индикатором при поисках полезных иско¬
паемых и определении поисковых критериев. Разные фак¬
торы, обусловливающие закономерности размещения в
основном рудных месторождений и частично нерудных,
разделяются на несколько групп: магматические, струк¬
турные, стратиграфические, литолого-фациальные, геохи¬
мические и геоморфологические [13].Магматические критерии — это установление связи
рудных полезных ископаемых с магматическими порода¬
ми различного состава и закономерностей размещения
месторождений по отношению к интрузивам. Связь мес¬
торождений с определенными горными породами особен¬
но тесная для пород основного, ультраосновного и щелоч¬
ного состава. Например, алмазы находят в таких поро¬
дах, как кимберлиты; редкие земли, бокситы, циркон —
в щелочных; титаномагнетит, никель — в габбро и основ¬
ных породах.В чем сущность магматических критериев? Размеще¬
ние эндогенных месторождений по отношению к интрузи¬
ву имеет следующие закономерности. Месторождения
разных типов размещаются зонально от интрузива в та¬
ком порядке: магматические, пегматитовые, гидротер¬
мальные. Имеет место пространственная связь месторож¬
дений с малыми интрузивами — штоками и дайками.
Наблюдается зависимость интенсивности рудопроявления
на поверхности Земли от глубины эрозионного (денуда¬
ционного) среза.Главную роль в выявлении этих поисковых критериев
играет геологическая съемка. Но при этом полезен и
геоморфологический анализ, например определение глу¬
бины денудационного среза, а также морфологический
анализ, заключающийся в основном в изучении форм ре¬
льефа — индикаторов поисков эндогенных месторожде¬
ний. Для магматических пород разного состава свойст¬
венны различные формы рельефа. Их выраженность в
земной поверхности значительно усиливается избира¬
тельной денудацией, когда более стойкие породы оста¬
ются на месте, а более податливые быстро разрушаются.
Ослабленные зоны, обогащенные слюдами, глинистыми
минералами и сульфидами, как правило, находят свое
отражение в отрицательных формах рельефа. Препари-22ровкой магматических тел создаются морфологически
своеобразные формы рельефа — индикаторы месторожде¬
ний полезных ископаемых. Гранитные интрузии образуют
купольные поднятия, дайки изверженных пород — узкие
гряды. Металлоносные кварцевые жилы, окварцованные
породы имеют вид холмов специфической формы. В рай¬
онах скарновых месторождений наблюдаются холмистые
поднятия, сложенные твердыми породами. Четко очер¬
ченные холмы возникают на месте даек и штоков.При окислении пород на глубине происходит их раст¬
ворение и образование просадочных понижений, которые
часто называют «рудным карстом». Это могут быть ли¬
нейные депрессии, воронки, мульды, ложбины, блюдца.
По воронкам над рудными телами можно установить на¬
личие руды даже на глубине более 200 м. Размеры над-
рудных понижений бывают разными — от 2 до 30 м по
ширине и от 0,5 до 4,0 м по глубине; они закономерно
связаны с размерами рудных тел. Ширина понижений в
1,5—3 раза больше ширины рудного тела.Структурные критерии учитываются практически для
всех серий месторождений, когда устанавливается связь
структур земной коры (складчатых и разрывных) с раз¬
личными типами оруденения и осадочного накопления
полезного компонента. В то же время известно положе¬
ние об унаследованном и неунаследованном отражении
структур в рельефе (прямом и обратном), которое уста¬
навливается при структурно-геоморфологическом анали¬
зе. Геоморфологический анализ наряду с геофизикой и
геологической съемкой стал частью комплексных иссле¬
дований по выявлению критериев поисков. Возникает
вопрос об установлении закономерных связей между мор-
фоструктурами и неотектоническими структурами и дви¬
жениями в связи с рудообразованием и сохранностью ме¬
сторождений.Благоприятны для оруденения складчатые антикли¬
нальные и купольные структуры с широко развитыми зо¬
нами дробления и трещиноватости, в которых происходит
концентрация полезного компонента. Ослабленные зоны
разделяют также отдельные блоки. Чтению на поверх¬
ности Земли этих зон во многом способствуют специаль¬
ные геоморфологические карты, в том числе морфометри¬
ческие. Для поисков рудных месторождений изучают
кольцевые морфоструктуры, которые возникают одно¬
временно с активизацией магматического процесса. Под23
установлением структурного плана территории подразу¬
мевается анализ не только морфосгруктур разных ран¬
гов, но и особенностей морфологии земной поверхности.Структуры, к которым приурочены рудные тела и за¬
лежи, часто обозначены в рельефе в виде спрямленных
участков речных долин, балок, линейно-вытянутых усту¬
пов, гребней, гряд, свидетельствующих о наличии разлом-
ных нарушений или зон трещиноватости. Деформации
первично выравненных элементов рельефа (поверхностей
выравнивания, продольных профилей русел рек, речных,
озерных и морских террас, береговых валов и озер) —
свидетельство складчатых дислокаций.Стратиграфические критерии важны для поисков в
основном экзогенных месторождений полезных ископае¬
мых, особенно осадочного и россыпного классов, которые
четко связаны с определенными ритмами тектонической
жизни, совпадающими с благоприятными климатически¬
ми условиями. Для таких металлогенических этапов раз¬
вития территории характерно накопление рыхлых отло¬
жений, вмещающих полезный компонент и занимающих
определенное стратиграфическое положение в геологиче¬
ском разрезе. Стратификация слоев устанавливается
геологическими и палеонтологическими методами.Если невозможно установить положение рудовмещаю¬
щих пород с помощью этих методов, применяют истори¬
ко-геоморфологические данные. В обычных условиях для
современного рельефа закон относительной возрастной
градации геоморфологических уровней сводится к форму¬
ле: чем выше, тем древнее, а для погребенного рельефа —-
чем глубже, тем древнее. Могут быть более сложные со¬
отношения геоморфологических уровней, расшифровка
которых заключается в изучении законов рельефообра-
зования. Таким образом, при изучении стратиграфиче¬
ских критериев в комплекс исследуемых объектов вклю¬
чается рельеф.Литологические критерии эндогенного рудообразова-
ния, как полагает М. И. Плотникова, определяются фи¬
зическими свойствами — устойчивостью, плотностью, по¬
ристостью и химическим составом пород, обусловливаю¬
щим их химическую активность (карбонатные породы)
или инертность (силикатные породы). Принято считать,
что особенности литологического и петрографического
состава пород отражаются в рельефе как пассивный фак¬
тор. Однако в поисках месторождений полезных ископае¬21мых он играет немаловажную роль. Известна роль изби¬
рательной денудации в обособлении специфических форм
рельефа, указывающих на наличие тех или иных полез¬
ных ископаемых. Подобная геоморфологическая индика¬
ция особую ценность имеет в районах, где рыхлые толщи
скрывают рудные тела.Литолого-фациальные критерии способствуют поис¬
кам осадочных месторождений полезных ископаемых, ко¬
торые образуются по окраинам морских бассейнов в ус¬
ловиях изоляции участка рудообразования от приноса
пустого обломочного материала с континента, повышен¬
ной жизнедеятельности организмов, химического осаж¬
дения железа, марганца, урана, ванадия, фосфора и
обогащения прибрежно-морских отложений россыпными
полезными ископаемыми.Геохимическими критериями являются: ареалы повы¬
шенных содержаний рудообразующих и сопутствующих
им элементов в породах различного генезиса; парагене-
тические ассоциации рудных элементов, минералов и мес¬
торождений; химические процессы, обязанные гипергене¬
зу. Рельеф при этом своими морфологическими чертами,
глубиной и густотой расчленения, уклонами способствует
или не способствует миграции и концентрации химиче¬
ских элементов в пределах геохимических ландшафтов,
определяет глубину зоны аэрации, т. е. мощность толщи,
подверженной наиболее активному преобразованию. Ус¬
тановлена связь отдельных геохимически обособленных
процессов с определенными формами рельефа, например
химическое выветривание с поверхностями выравнива¬
ния, вынос и выщелачивание минералов с просадками,
с формами рельефа типа рудного карста.Геоморфологические критерии имеют значение для
поисков как экзогенных, так и эндогенных месторожде¬
ний, хотя до недавнего времени считались необходимыми
лишь для поисков экзогенной серии. Однако работы
Ю. Г. Симонова, С, С. Воскресенского и других исследо¬
вателей показали возможность применения этих крите¬
риев для поисков руд, положив основы рудной геомор¬
фологии.Взаимодействие внутренних и внешних сил обеспечи¬
вают создание, сохранение и уничтожение месторожде¬
ний полезных ископаемых, а также их внешнее отраже¬
ние в виде элементов рельефа разного ранга. Поэтому
рельеф изучается прежде всего для определения геолого¬25
геоморфологических условий, благоприятных для образо¬
вания полезного компонента, для оценки геоморфологи¬
ческих критериев полезных ископаемых и выявления их
на поверхности Земли.Выделяют четыре основных геоморфологических кри¬
терия поисков месторождений полезных ископаемых:
I) морфологический, устанавливающий связи типов и
форм рельефа с определенными классами и группами по¬
лезных ископаемых; 2) морфогенетический, позволяющий
по происхождению рельефа определить генетический тип
месторождения полезного ископаемого; 3) палеогеомор-
фологический, позволяющий установить в современном
ландшафте остатки рельефа более древних, благоприят¬
ных для накопления полезных ископаемых геологиче¬
ских эпох (поверхности выравнивания с корой выветри¬
вания, древние наследуемые долины и т. д.); 4) истори-
ко-геоморфологический критерий, позволяющий исполь¬
зовать знание о возрасте рельефа различных участков
района для установления этапов развития полезных ис¬
копаемых, для определения относительного и абсолют¬
ного возраста залежей полезного ископаемого.Знать геоморфологические поисковые критерии преж¬
де всего необходимо для установления связи рельефа
с месторождениями полезных ископаемых, что помогает
в выборе комплекса геоморфологических методов и прие¬
мов поисков, а также для применения метода поисковых
аналогий. Метод поисковых аналогий заключается в том,
что для выявления геоморфологических критериев изу¬
чается рельеф уже разведанных месторождений, где
устанавливается связь рельефа с его геологическими осо¬
бенностями. Установленные закономерности строения ре¬
льефа для определенного класса месторождений полез¬
ных ископаемых можно обнаружить в районах, перспек¬
тивных на поиски данного полезного ископаемого. При
этом широко используются материалы аэрофотосъемки.По анализу связи рельефа с месторождениями иско¬
паемых, степени отражения их в поверхности земной
коры, их генетических взаимоотношений Ю. Г. Симонов
[22], развивая идеи И. В. Орлова, М. В. Пиотровского,
Т. В. Звонковой, О. К. Леонтьева, выделяет три группы
месторождений: 1) принципиально совпадающие с ком¬
плексом рыхлых отложений, слагающих различные фор¬
мы рельефа; 2) возникшие неодновременно с рельефом,
возможно, даже под непосредственным воздействием раз¬26ных факторов; 3) формировавшиеся и локализовавшиеся
синхронно с эпохой современного рельефообразования
или отделенные от нее продолжительным отрезком вре¬
мени. Первые две группы включают экзогенные место¬
рождения, а третья — эндогенные.В первой группе месторождений, синхронной и синге¬
нетичної! с образованием рельефа, полезный компонент
полностью совпадает с контурами рыхлых отложений,
слагающих в современной поверхности Земли или в по¬
гребенном рельефе определенный геоморфологический
элемент. Как правило, это экзогенные месторождения:
строительные материалы, торф, угли, бокситы, россыпи
золота, платины, касситерита, вольфрамита, связанные
с аккумулятивными формами рельефа. Все они отлича¬
ются одной особенностью: накопление полезного компо¬
нента в них происходит синхронно с формированием ре¬
льефа и под воздействием одних и тех же монофакторов.
Возраст форм рельефа, рыхлых отложений и полезного
ископаемого один и тот же.Между рельефом и рыхлыми отложениями этих мес¬
торождений настолько тесная связь, что при отработке
полезного ископаемого (например, россыпей, строитель¬
ных материалов) целиком уничтожаются обособленные
формы рельефа — речные, озерные или морские терра¬
сы, береговые валы, озовые или камовые холмы, лессо¬
вые останцы, дюны.При разработке других месторождений забирается
лишь часть веществ рыхлых отложений.Выбор геоморфологических методов и приемов поис¬
ков месторождений данной группы зависит от того, яв¬
ляется ли месторождение и заключенное в нем полезное
ископаемое поверхностным или погребенным, а для тех
и других — коренным, образованным на месте (например,
строительные материалы, торфы, угли, бокситы), или же
перемещенным, вторичным (например, россыпи). В лю¬
бом варианте геоморфологические критерии помогают
уточнению границ фаций рыхлых отложений, установле¬
нию их возраста и способа накопления, подсчету объема
форм рельефа, а значит, и рудовмещающих тел и, следо¬
вательно, подсчету запасов полезного ископаемого. Кро¬
ме того, геоморфологические методы позволяют рацио¬
нально выбрать места профильного бурения, определить
тип горных выработок, их глубину заложения и т. д. Все
это дает значительный экономический эффект.27;
Для поверхностных месторождений первой группы
главным является установление чередования основных
периодов эрозионно-аккумулятивного развития рельефа,
выяснение закономерностей строения и развития аккуму¬
лятивных комплексов [9]. Наиболее удобным для этого
считается морфогенетический метод, основанный на уста¬
новлении связи полезного ископаемого с рыхлыми отло¬
жениями, слагающими формы рельефа. В отдельных слу¬
чаях формы рельефа легли даже в основу наименования
типов месторождений: террасовые, долинные, косовые
россыпи, озерные и болотные руды и др. Крупномасштаб¬
ная геоморфологическая карта, построенная по морфо¬
генетическому принципу, является основой для поисков
сингенетичных рельефу месторождений, помогает уста¬
новить их контуры, а для россыпных месторождений —■
пути миграции полезного компонента. Активно приме¬
няется также историко-геоморфологический метод и пост¬
роенные на его основе карты, позволяющие судить о воз¬
расте рыхлых отложений, цикличности их образования.Для погребенных месторождений первой группы изу¬
чение рельефа сводится в основном к установлению эта¬
пов развития областей осадконакопления, времени смены
знаков и интенсивности тектонических движений, зависи¬
мости рельефа от климатических условий, пространствен¬
ного распределения суши и моря, областей денудации и
аккумуляции, палеорек, унаследованности развития со¬
временного рельефа относительно древнего. Для этого
используются палеогеографический и палеогеоморфоло-
гический методы в комплексе с другими исследованиями.Вторая группа месторождений, возникших неодновре¬
менно с рельефом и, возможно, под действием разных
факторов, включает осадочные месторождения нефти и
газа, марганца, меди, урана — тех полезных ископаемых,
которые возникают либо в результате геохимических
процессов и миграции микроэлементов вместе с грунто¬
выми и подземными водами, либо самостоятельно в тол¬
щах рыхлых отложений. Накопление полезного компо¬
нента в этих месторождениях происходит гораздо позже
накопления коррелятных отложений и формирования ре¬
льефа, формы которого используются для накопления
полезного ископаемого. Возраст такого рельефа может
служить нижним возрастным барьером месторождения.При отработке таких месторождений формы рельефа
могут терять лишь незначительную часть своего объема28(проседания над районами добычи нефти, газа, воды)1,
либо значительную (районы добычи марганца, меди), на
никогда не исчезают полностью.Из геоморфологических критериев здесь наиболее
удобны: установление связи рельефа со структурами
земной коры, анализ унаследованности либо неунасле-
дованности в развитии древнего и современного рельефа,
знание истории развития крупных элементов рельефа.Для накопления нефти и газа благоприятны струк-
турные ловушки, в которых согласно органической гипо¬
тезе происходит возгонка микроэлементов, дающих эти
полезные ископаемые. Ловушки-структуры могут быть
хорошо, слабо или очень слабо выражены в рельефе,
прямо или обратно в нем отражены. В изучении этих за¬
кономерных связей помогает разобраться морфострук¬
турный анализ.Для поисков марганца, меди, урана важно знать, ка¬
кие элементы палеорельефа были коллекторами полез¬
ных ископаемых. Очень часто такими коллекторами мог
служить погребенный аллювий древних прарек [22].
Фильтрация микроэлементов должна иметь связь с древ¬
ними береговыми линиями морей и озер, границами кон¬
трастных в геохимическом отношении пород (обычно это
зоны долго живущих разломных нарушений). Вот почему
здесь наиболее ценны палеогеоморфологический и па¬
леогеографический анализы.Третья группа месторождений, формировавшихся и
локализовавшихся синхронно или гораздо раньше по
сравнению с современным рельефом и генетически с ним
не связанных, включает эндогенные месторождения тек¬
тонических зон и зон смятия, контактово-метаморфиче¬
ские и др. Между этими месторождениями и рельефом
существуют очень сложные зависимости, и не только пос¬
ле их препарировки денудацией, но и в моменты рудо-
образования, однако последняя зависимость еще недо¬
статочно изучена.Ю. Г. Симонов отмечает большую роль разломных
долгоживущих нарушений в выявлении рудных тел. Как
известно, эндогенные месторождения формируются на
большой глубине, образуя закономерные зоны. Структур¬
ное положение этих зон зависит от ряда факторов, в том
числе от глубины заложения разломов и их активности в
пострудный этап. После образования рудных тел проис¬
ходят вертикальные подвижки по разломам — блоковые29
смещения, которые часто прямо отражены в рельефе.
Отсюда — огромная роль морфоструктурного анализа,
позволяющего установить закономерности пострудной
жизни отдельных блоков и их секций.При поисках месторождений третьей группы геомор¬
фолог устанавливает величину денудационного среза и
пути миграции от шлихового ореола или от россыпи до
рудного тела, т. е. пути миграции полезного компонента.
Здесь в комплекс поисковых исследований соответствен¬
но включаются региональный геоморфологический ана¬
лиз и морфоструктурные построения.Глава 2. ОТРАСЛЕВАЯ ПОИСКОВАЯ
ГЕОМОРФОЛОГИЯРаскрывая связь поисково-геоморфологических иссле¬
дований с различными отраслями геолого-поискового
дела, достаточно осветить особенности этих исследований
на примере трех наиболее характерных отраслей: поиски
россыпей, нефти и газа и коренных рудных месторожде¬
ний полезных ископаемых.ПОИСКИ РОССЫПЕЙПоиски и разведка россыпей — одна из важнейших
областей практического применения геоморфологии. Рос¬
сыпи — вторичные месторождения полезных ископаемых,
образующиеся в результате разрушения выходов корен¬
ных пород, перемещения обломков и концентрации по¬
лезного компонента. Россыпи — это рыхлые или сцемен¬
тированные накопления обломочного материала, которые
содержат в себе в виде обломков те или иные полезные
ископаемые [5]. Среди россыпных ископаемых обычно
преобладают тяжелые рудные минералы, стойкие к окис¬
лению и разрушению,— золото, платина, ильменит, цир¬
кон, вольфрамит, рутил, магнетит. В россыпях содержат¬
ся драгоценные и полудрагоценные камни (алмаз, топаз,
рубин, сапфир), а также янтарь, слюда, горный хрусталь
и др.Стадии поисков россыпей. М. В. Пиотровский, Е. Я- Си-
нюгина назвали россыпи геоморфологическим типом мес¬
торождений полезных ископаемых. Изучение рельефа и
связанных с ним рыхлых отложений, т. е. геоморфологи¬
ческий анализ, согласно инструкциям и руководствам по¬30исковых работ входит в обязательный комплекс иссле¬
дований. Задачи и методы геоморфологических исследо¬
ваний меняются в зависимости от стадий проведения по¬
исково-разведочных работ: рекогносцировочной, поиско¬
вой, опробовательной, разведочной. При выполнении этих
работ постепенно укрупняется масштаб выполняемых
карт и суживается район исследований.На первой стадии — рекогносцировочной — при про¬
гнозных оценках больших территорий составляются об¬
зорные геоморфологические карты, в основном в масш¬
табе 1 : 500 ООО, и дополняющие их карты того же масш¬
таба — неотектонические и морфоструктурные. Сравни¬
тельно недавно такие работы широко проводились для
рекогносцировки по выявлению перспектив возможной
металлоносности и типов россыпей на основе общего
геологического и геоморфологического анализов. На на¬
стоящее время такие исследования уже практически про¬
ведены для большинства металлогенических провинций.Второй стадией поисков россыпей — поисковой — яв¬
ляется проведение геологической и геоморфологической
съемок в масштабе 1 : 200 000 и частично 1 : 50 000 для
изучения генезиса рельефа, основных стратиграфических
комплексов рыхлых отложений, блоков поднятий и опус¬
каний. Изучаются эрозионно-аккумулятивные циклы, их
стадии. Для выяснения условий современной сохранности
и перераспределения россыпей необходимо знать совре¬
менные экзогенные процессы. Одна из главных задач на
этой стадии — выделение участков, однотипных по режи¬
му неотектонических движений и истории формирования
рельефа, т. е. морфоструктурных зон, для которых мож¬
но предположить общность условий формирования рос¬
сыпей.После этого проводит работы опробовательная пар¬
тия, применяя различные поисковые методы опробова¬
ния (шлиховой и др.) и не включая специальных иссле¬
дований рельефа.На третьей стадии — поисково-разведочной — состав¬
ляют специализированные геоморфологические карты в
масштабе 1 : 25 000, а для наиболее сложных участков —
1 : 10 000. Выясняют закономерности в размещении тела
россыпи, ее форму, глубину залегания, соотношение эле¬
ментов рельефа с рыхлыми отложениями. На картах
детально расшифровывают долинные элементы современ¬
ного рельефа, особенности аллювиальных толщ, элемен¬31
ты погребенного рельефа. Кроме того, карта включает
данные об опробовании, типах уже разведанных место¬
рождений и пр.На четвертой стадии — детальной и эксплуатацион¬
ной разведки — в основном проводят геологические ра¬
боты. В масштабах 1 : 1000, 1 : 2000 и редко 1 : 5000 со¬
ставляют карты рельефа плотйка с геологическими дан¬
ными о нем и о полезном компоненте.На каждой из стадий поэтапно проводят подготови¬
тельные камеральные, полевые и заключительные рабо¬
ты. На подготовительном этапе изучают литературные
материалы, а также топографические карты и аэрофото¬
снимки разных масштабов — выявляют участки возмож¬
ного нахождения россыпей. Устанавливают следующие
особенности рельефа, связанные в основном с сортиро¬
ванными россыпями [131:1. Суженные участки долин с преобладанием размы¬
ва и расширенные аккумулятивные с развитием террас,
кос, прирусловых отмелей. Для поисков благоприятны
.места перехода от суженных участков к расширенным.2. Количество и границы распространения террас, эле¬
менты русла (плесы и перекаты, косы, отмели). Для изу¬
чения террас могут быть проведены морфометрические
исследования. Порядок речной долины (за долины 1-го
порядка принимают такие элементарные долины, кото¬
рые не имеют притоков), без учета сухих долин, иногда
может быть сопоставим с количеством речных террас.
Это дает возможность более точно установить количе¬
ство террас при их картировании. Если число террас
меньше порядка речной долины, возможно, имеют место
.погребенные террасы или размыв некоторых террас.3. Закономерности и ориентировка речной сети в связи
с трещиноватостью горных пород и с крупными разлома¬
ми. С последними часто связаны рудные месторождения,
вблизи них имеются богатые россыпи.4. Наличие асимметрии долин и ее причины (разли¬
чие литологического состава, моноклинальное залегание
пластов, блоковые движения и т. д.).5. Речные перехваты и антецедентные участки речных
долин.6. Наличие на водоразделах реликтов речных долин,
потерявших связь с современной гидросетью.В полевой этап исследований тщательно изучают на¬
меченные для поисков участки: закладывают горные вы¬32работки, составляют серии геолого-геоморфологических
профилей, изучают гранулометрический и вещественный
состав различных генетических типов отложений, произ¬
водят их шлиховое опробование, анализируют мощности
осадков.Исследуют закономерности строения речных долин,
предварительно намеченные в камеральный период: ори¬
ентированность расположения речной сети, количество и
тип террас, связь отдельных форм рельефа с коррелятив¬
ными отложениями и пр.Шлиховое опробование и составление шлиховых карт
осуществляется параллельно с указанными работами,
причем при детальных поисковых работах опробываются
все генетические типы антропогеновых отложений по про¬
дольным и поперечным профилям. Шлихи отбираются в
местах, благоприятных для концентрации тяжелой фрак¬
ции, для чего необходимо знать гидролого-геоморфологи-
ческие особенности долин. В. П. Философовым предложе¬
на методика обработки шлихов и составления шлиховой
карты с использованием морфометрического анализа. На
карте необходимо подписать порядки долин, нанести
места отбора проб, знаки шлихов. Затем проводят грани¬
ць:,! водосборных бассейнов с учетом порядка речных
долин. Предлагается шлиховые пробы обрабатывать с
учетом порядков долин, что способствует анализу опробо-
вательных данных. Границы минералогических провин¬
ций должны совпадать с границами бассейнов, в преде¬
лах которых обнаружены характерные минералы.Закономерности формирования россыпей и их класси¬
фикация. Относительно коренного месторождения россы¬
пи могут быть перемещенными и неперемещенными. Их
образованию способствуют следующие процессы: 1) дену¬
дация коренных или вторичных источников россыпей, ее
длительность и глубина денудационного среза; 2) вывет¬
ривание пород, вмещающих полезный компонент; 3) пе¬
ремещение продуктов выветривания под действием раз¬
ных рельефообразующих факторов.В россыпях обычно находятся те минералы, которые
имеют три признака: высокий удельный вес, химическую
устойчивость и физическую прочность. Обладающие эти¬
ми признаками минералы могут концентрироваться без
перемещения в пределах области денудации (несортиро¬
ванные россыпи) или перемещаться под действием раз¬
личных, в основном водных, факторов и образовывать2 8-36833
определенные формы рельефа, сложенные рыхлыми ру¬
довмещающими породами (сортированные россыпи). По
форме залежей различают россыпи плащеобразные, лин¬
зообразные, ленточные, шнурковые, гнездовые. Сортиро¬
ванные россыпи образуют горизонтальные тела, мощ¬
ность их составляет десятки сантиметров, чаще — метры,
ширина — до многих сотен метров, длина — от десятков
метров до десятков километров.Сортированность россыпи водного потока связана
с распределением металла по крупности и удельному
весу. Обычно полезный компонент намного тяжелее вме¬
щающей породы и потому концентрируется в нижней час¬
ти россыпи.Специфика строения сортированной россыпи состоит
в том, что она разделяется на две части: нижнюю, нося¬
щую название песков, или пласта, где сосредоточена
главная масса полезного компонента, и верхнюю, назы¬
ваемую торфа — пустую или малосодержащую металл
породу (рис. 2). Породы, на которых залегают тела рос-Рис. 2. Схематический поперечный разрез простой (а) и
сложной (б) россыпи, по Ю. А. Билибину:1 — плотик; 2 — песок; 3 — торфй.сыпей, называют плотиком. Так выглядит простая рос¬
сыпь: плотйк, пласт, торфа. Бывают еще сложные россы¬
пи, представленные несколькими рудными пластами,
часть из которых подстилается ложным плотиком. Зале¬
жи пластов не обязательно располагаются друг под дру¬
гом, они могут иметь различное положение и даже скре¬
щиваются под прямым углом. Такое строение имеют34аллювиальные, прибрежные, дельтовые и озерные рос¬
сыпи.Есть ряд классификаций россыпей, большинство из
которых основаны па учете рельефообразующих про¬
цессов, обусловивших перемещение и концентрацию по¬
лезного ископаемого от коренного месторождения к мес¬
ту накопления. Впервые развернутая классификация
была предложена в 1938 г. Ю. А. Билибиным, а позднее
появились комплексные классификации. И. С. Рожков
классифицирует россыпи по их возрасту, морфологии и
генезису, Н. А. Шило — по составу полезного ископаемо¬
го, генезису, морфологии и возрасту, В. С. Трофимов —
по последовательности накопления полезного компонента
па пути миграции от коренного источника к месту накоп¬
ления (табл. 1).Концентрация полезного ископаемого в россыпях про¬
исходит в основном благодаря их геоморфологическому
положению (рис. 3). Россыпи всегда связаны с различ-ЭлюЬиальнаяРис. 3. Размещение разных типов россыпей в зависимости от их
геоморфологического положения, по В, И. Смирнову.ными формами и элементами рельефа: поверхностями
выравнивания, различными элементами современной
речной долины, речными, озерными и морскими терра¬
сами, конусами выноса, холмисто-моренными и водно¬
ледниковыми равнинами, дефляционными котловинами,2*35
Таблица 1, Последовательность образования отдельных типов россы¬
пей, связанных с одним эрозионным циклом, по В. С. Тро¬
фимовуЛокализацияроссыпейГенетическиетипыМорфологическиеподтипыБолее или менее
выровненные по¬
верхности (плато,
водоразделы и т.д.)
Склоны возвышен¬
ностейРечные долины и
логиПрибрежные части
морей и крупных
озерНе связанные с
определенными
стадиями миграции
класгических про¬
дуктовЭлювиальныйДелювиально¬гравитационныйПролювиальныйАллювиальныйПрибрежно¬
морской
Морской и
озерный
ЛедниковыйЭоловыйНа поверхности корен¬
ных источников, опущен¬
ных в карстовые полостиСобственно делювиаль¬
ные (на сравнительно по¬
логих склонах), коллю-
виальные (на крутых
склонах), солифлюкцион-
ныеОтложения временных
водотоков («сухих» рек,
селей и т. д.), шлейфов
подножий, конусов выно¬
са мелких речек и логов
Ложковые, русловые, ко¬
совые, пойменные1 (до¬
линные), террасовые
(поднятые и опущенные),
широких аллювиальных
равнин, надводных дельт
Пляжевые, террасовые и
отмелейДонные, подводных дельтМоренные, флювиогляци-
альные (у внешнего края
ледника)Дюнные, котловин выду¬
вания1 Н. А. Шило к пойменному подтипу относит русловые, косовые
и долинные россыпи и выделяет отдельно техногенный тип — отвалы
вблизи разработок.дюнами и пр. В ходе развития эти формы рельефа могут
быть изменены или погребены. Поэтому кроме геоморфо¬
логического анализа необходимо изучать палеорельеф.Известны различные сочетания геоморфологических и
геологических критериев россыпеобразования. Даже в
богатых металлогенических провинциях образование рос¬
сыпей не происходит при неблагоприятных условиях раз¬
вития рельефа, и наоборот, бедный рудными месторож-36дениями район ока¬
зывается богат на
россыпи; при этом
сохраняется основ¬
ной рисунок гидро¬
сети, глубина эрози¬
онного среза остает¬
ся средней. Сочета¬
ния геоморфологиче¬
ских и металлогени-
ческих факторов мо¬
гут быть разные
(табл. 2).Понятно, что без
наличия коренных
месторождений или
сформировавши х с я
ранее россыпей, ко¬
торые служили бы
источником высво¬
бождающегося ме¬
талла, невозможен
процесс россыпеоб¬
разования. Опти¬
мальными являются
обстановки, когда
благоприятные усло¬
вия развития релье¬
фа охватывают тер¬
риторию, металлоге-
нический потенциал
которой способен
обеспечить полезным
компонентом речную
долину.Геоморфологиче¬
ские критерии поис¬
ков основных клас¬
сов россыпей. Поис¬
ки различных клас¬
сов и подклассов
россыпей произво-37
дят по определенной методике, при этом учет рельефа
будет весьма неравнозначным.Элювиальные россыпи залегают непосредст¬
венно на коренных породах, за счет разрушения которых
они образуются; они неперемещены и несортированы,
контуры их примерно совпадают с контурами коренной
породы (жилы, дайки и т. д.). Это преимущественно гру¬
бообломочная порода, часто подобная коренным поро¬
дам. Вмывание дождями тонких материалов несколько
увеличивает концентрацию тяжелых минералов, однако в
большинстве своем элювиальные россыпи небогаты. Чаще
всего они имеют лишь значение для восстановления пути
миграции полезного ископаемого от коренного месторож¬
дения в богатые россыпи другого генезиса.В элювиальных россыпях во многих странах открыты
месторождения золота, алмазов (Якутия и Южная Аф¬
рика), платины (Урал), касситерита (Забайкалье).Элювиальные россыпи приурочены к корам выветри¬
вания, которые тесно связаны с поверхностями выравни¬
вания. Такие россыпи приурочены к фрагментам древне¬
го сглаженного рельефа. Ярусное расположение поверх¬
ностей выравнивания создает ярусность распространения
элювиальных россыпей: чем выше поверхность, тем древ¬
нее россыпь.По морфологии выделяют два типа кор выветрива¬
ния: площадного и линейного распространения. Они
имеют различные геоморфологические критерии поисков.
Площадные коры занимают обширные территории, час¬
то связаны с пенепленами, имеют мощность 20—50 м,
реже — 80 м и более. Линейные коры связаны с контак¬
товыми и тектоническими зонами, проникают на значи¬
тельную глубину в коренные породы до многих сотен
метров в виде языков и карманов, в рельефе могут чита¬
ться по линеаментам и различным геоморфологическим
аномалиям. Различают собственно коры выветривания и
продукты их недалекого переотложения.Элювиальные россыпи залегают на дневной поверх¬
ности или в погребенном состоянии. В каждом из этих
случаев изучение рельефа имеет свои особенности. В пер¬
вом случае изучаются полигенетические поверхности вы¬
равнивания, историко-геоморфологические особенности,
морфоструктурные черты, аномалии в рельефе и пр. По¬
гребенные элювиальные россыпи исследуют геологиче¬
скими и палеогеоморфологическими методами.38Большинство исследователей считает, что эпохи обра¬
зования кор выветривания являлись и эпохами пенепле-
низации рельефа. Хотя коры могли формироваться и при
отсутствии пенеплена, но именно с эпохами пенеплени-
зации связано образование полной формации коры вы¬
ветривания с максимальными возможностями формиро¬
вания месторождений полезных ископаемых.После образования в пределах одного уровня выров¬
ненного рельефа элювиальные россыпи могут оказаться
приподнятыми или опущенными относительно первона¬
чального уровня, размыты и переотложены, погребены
под толщей осадочных пород, изменены в ходе деформа¬
ции поверхностей выравнивания. В каждом из этих слу¬
чаев необходимо глубоко проанализировать развитие
рельефа в комплексе с геологическим и палеогеографиче¬
ским анализом, чтобы установить первичную картину ко-
рообразования и дать критерии для нахождения элюви¬
альных россыпей.Делювиальные россыпи — это продукты
склоновой аккумуляции, первый шаг на пути перемеще¬
ния полезного ископаемого за контуры коренного место¬
рождения к месту концентрации. Их образование зави¬
сит от продольного профиля и морфологии склона (пря¬
мой, выпуклый, вогнутый, комбинированный), его микро¬
рельефа, крутизны и высоты. Здесь уже происходит
сортировка материала по удельному весу под действием
плоскостного смыва и процессов гравитационного пере¬
мещения. На пути к руслу реки минералы и горные по¬
роды, освобожденные из коренных пород процессами вы¬
ветривания, двигаясь вниз по склону, измельчаются.
Легкие по удельному весу и менее стойкие к истиранию
минералы измельчаются быстрее и уносятся в русло, не
создавая россыпи. В целом же при размыве коры вывет¬
ривания и выносе тонкого и легкого материала происхо¬
дит уменьшение объема рыхлой массы и обогащение де¬
лювия полезными компонентами.В рельефе россыпи этого класса связаны с делюви¬
альными шлейфами и плащами. По своей морфологии
они повторяют верхний контур элювиальной россыпи на
склоне. В верхней части они наиболее обогащены полез¬
ными компонентами. Книзу металл не имеет достаточной
концентрации, делювиальная россыпь разбивается на от¬
дельные струи в ложбинах нижней части шлейфа. Изве¬39
стны россыпи этого класса: алмазы Якутии, Африки,
горный хрусталь Якутии, корунд Казахстана.Пролювиальные россыпи образуются у под¬
ножья гор в результате переноса и переотложения делю¬
вия и обломочного материала временными водотоками,
которые в силу своей специфики не производят достаточ¬
ной сортировки обломков по удельному весу. Попавший
в пролювий металл делювиальных и других россыпей
может разубоживаться и исчезать в ходе переноса, кон¬
центрируясь лишь в случаях длительного их перемыва.В рельефе россыпи этого класса связаны с пролюви-
альными шлейфами у склонов гор, с конусами выноса
временных водотоков и образующимися в результате их
слияния пролювиальными равнинами, вытянутыми вдоль
склонов гор. Пролювиальные равнины могут иметь зна¬
чительную ширину, однако россыпи этого класса обнару¬
живают лишь в песчано-галечниковой зоне, тяготеющей
к подножью гор. Наиболее благоприятны условия для
концентрации полезного компонента в руслах крупных
долин временных водотоков в вершинах конусов выноса.
Как правило, роль пролювиальных россыпей сводится
к воссозданию при поисках единой генетической цепи
россыпей.Аллювиальные россыпи наиболее сортиро¬
ванные по удельной массе обломков, с большей концент¬
рацией ценных компонентов, наиболее богатые в про¬
мышленном отношении.На аллювиальное россыпеобразование влияют раз¬
личные факторы: характер неотектонических движений,
флювиальные процессы и климат, наличие коренных ис¬
точников и эпох корообразования с наиболее полным вы¬
свобождением металла из рудных месторождений, при¬
уроченность долин к минерализованным зонам тектони¬
ческих нарушений. Все эти факторы должны рассматри¬
ваться во взаимосвязи.В зависимости от приуроченности аллювиальных рос¬
сыпей к определенным геоморфологическим элементам
речной долины их разделяют на косовые, русловые, до¬
линные, иногда объединяемые в подкласс пойменных,
террасовые, дельтовые и ложковые. В Сибири еще выде¬
ляют россыпи террасоувалов, или увальные, когда древ¬
ние террасы вследствие процессов денудации теряют
свою форму и постепенно сливаются с водоразделами.Косовые россыпи наиболее динамичны. Они образу¬40ются во время паводков. Металл в них может лежать не¬
посредственно на поверхности песчано-галечниковых
толщ: в прирусловых отмелях, речных изгибах намывных
склонов, на осередках, в галечниковых шлейфах остро¬
вов. Они легко размываются, могут возникнуть в один
сезон, а в следующий — исчезнуть. Косовые россыпи, как
и дельтовые, не типичны для аллювиального класса рос¬
сыпей: концентрация металла в них происходит не в ниж¬
ней части продуктивного пласта, а на поверхности. Обыч¬
ный аллювиальный металл перемещается в толще донных
наносов и оседает на самый низ активного слоя. Косовый
металл в отличие от этого перемещается во взвешенном
состоянии выше донных наносов. При спаде паводка он
попадает в самые верхние части отложений косы. При
этом металл накапливается там, где паводковые воды
наиболее быстро, а точнее, более внезапно теряют свою
силу.Русловые россыпи размещаются в руслах рек или под
ними и находятся в процессе постоянного преобразова¬
ния. Через длительное время из-за бокового перемещения
русловых потоков эти россыпи теряют связь с водото¬
ками и преобразуются в долинные, т. е. русловые россы¬
пи существуют, пока динамичны. Вот почему они харак¬
терны для молодых долин, которые находятся в стадии
переуглубления или недавно закончили его. Источником
для формирования этого подкласса россыпей являются
чаще всего долинные и террасовые россыпи, реже —
элювиальные, делювиальные, могут они питаться и за
счет коренных месторождений, особенно в случае прямой
связи современной долины с зонами тектонических на¬
рушений.Долинные россыпи в отличие от русловых являются
окончательно сформированными, они образуются из рус¬
ловых россыпей в пределах пойменных террас, могут
быть разрушены руслом при его блуждании и снова пре¬
вратиться в русловые россыпи. Долинные россыпи разме¬
щены в зрелых долинах. Если долина претерпевает ко¬
лебания базиса эрозии, то со временем долинная россыпь
превращается в террасовую.Террасовые россыпи представляют собой фрагменты
старой речной долины, оказавшиеся в связи с измене¬
нием положения базиса эрозии (русла) на определенной
высоте (глубине) над днищем молодой долины. Форми¬
руются они из долинных россыпей. Началом существо¬41
вания террасовых россыпей следует считать тот момент,
когда уровень воды в русле снижается ниже плотика рос¬
сыпи или когда старая пойма перекроется аллювием но¬
вого эрозионно-аккумулятивного цикла.Увальные россыпи, или россыпи террасоувалов,— это
те же террасовые россыпи, консервированные в резуль¬
тате образования пологого склона — террасоувала — за
счет прикрытия аллювия осадками, образованными про¬
цессами склоновой денудации и аккумуляции, особенно
в условиях многолетней мерзлоты и действия солифлкж-
ции. При таком образовании склона терраса оказывает¬
ся почти нетронутой, что резко отличает сохранность
россыпи террасоувала от россыпи террасы, выполажива-
ние склона которой связано с другими процессами.Дельтовые россыпи в устьях долин рек являются как
бы переходными от аллювиальных к прибрежно-морским
или озерным. В дельтовых прослоях аллювия часто кон¬
центрируются тяжелые минералы, но они имеют вид тон¬
ких струй и, как правило, промышленного значения не
имеют. При их размыве водами моря или озера происхо¬
дит обычно дальнейшее разубоживание россыпи.Ложковые россыпи, или россыпи распадков, не яв¬
ляются типично аллювиальными. Они распространены в
горных областях. В их образовании принимают участие
склоновые процессы, в частности делювиальная аккуму¬
ляция. Формируясь в небольших долинах, логах, саях,
балках, эти россыпи образуются в основном за счет скло¬
нового сноса и переработки сносимого материала неболь¬
шими ручьями, временными водотоками, которые не в со¬
стоянии отсортировать материал.Формирование аллювиальных россыпей тесно связано
с геоморфологией долин, историей их развития, чередо¬
ванием эрозионно-аккумулятивных циклов, а для совре¬
менных долин — с гидролого-геоморфологическими усло¬
виями. На разных участках долины и русла происходит
перераспределение аллювиальных масс, которое следует
учитывать при определении обогащения разных форм
рельефа металлом. Скорость течения реки распределяет¬
ся неравномерно на отдельных элементах русла — стреж¬
не, перекате, плесе, вогнутых и выпуклых берегах, косах
и пр. (рис. 4). В межень наибольшие скорости течения
приурочены к перекатам, где в это время размываются
русловые россыпи. Во время паводков, наоборот, наи¬
большая скорость течения и размывание аллювиальных42толщ наблюдается на
плесах. Таким образом,
во время паводков об¬
ломочный материал
сносится из пластов на
перекаты, а в межень
происходит размыв пе¬
рекатов и перемещение
аллювия на плесы [23].Все это приводит к не¬
равномерному распре¬
делению речных нано¬
сов на дне реки по их
удельному весу, а так¬
же размеру.Максимальное количество влекомых наносов переме¬
щается, как правило, не по середине реки, а ближе к ее
высоким берегам, т. е. вдоль стрежня. Тяжелая фракция
накапливается весной на плесах, в пределах центральных
и хвостовых частей которых в это время наибольшие ско¬
рости течения. В это время идет аккумуляция на перека¬
тах и их головные части обогащаются тяжелыми мине¬
ралами.В процессе формирования аллювиальной россыпи про¬
исходит сортировка не только по крупности и удельному
весу, а и по механической стойкости. Обломки, двигаясь
по дну реки, измельчаются,' достигают критических раз¬
меров (0,1—0,2 мм), при которых уже не могут сорти¬
роваться по удельному весу, т. е. не концентрируются
в россыпи.В долинах рек восточных районов Ю. А. Билибин от¬
мечал определенную зональность и выделял от верховья
до устья зоны аллювиальных россыпей: долинных россы¬
пей старого эрозионного цикла; русловых и террасовых
россыпей; преобразования русловых россыпей в долин¬
ные и уничтожения террасовых россыпей; долинных рос¬
сыпей нового эрозионного цикла. Однако картина зональ¬
ности россыпей значительно сложнее. Б. В. Рыжов счи¬
тает, что геоморфологическая зональность аллювиальных
россыпей находится в сложной зависимости от неотекто-
нического режима, стадии развития речной сети и разме¬
ров долин. В долинах рек Шилкинско-Аргунского между¬
речья в направлении вниз по течению он выделяет ряд
зон, подзон и участков: старых долин, характерных для4$Рис. 4. Распределение тяжелой
фракции минералов в русловом
аллювии:1 — тяжелые минералы крупных классов
(пластовый металл); 2 — тяжелые мине¬
ралы мелких классов (косовый металл);
3 — линия стрежня.
верховий эрозионной сети, куда не достиг молодой врез
(подзоны незначительно и значительно повышенной мощ¬
ности наносов на днищах долин); зрелых долин па участ¬
ках эрозионной сети со слабым проявлением молодого
вреза; молодых долин самых нижних отрезков эрозион¬
ной сети, где молодой врез проявлялся наиболее отчет¬
ливо (участки распространения пород складчатого фун¬
дамента и области развития кайнозойских отложений в
межгорных впадинах). Каждой из выделенных геомор¬
фологических зон долин соответствует своя зона морфо¬
логических типов россыпей: старым долинам — погре¬
бенные россыпи; зрелым долинам — долинные россыпи,
частично ложковые и террасовые; молодым долинам —
россыпи русловые и пойменные, реже — террасовые
(рис. 5).Рис. 5. Схема зональности аллювиальных россыпей золота и кас¬
ситерита Шилкинско-Аргунского междуречья, по Б. В. Рыо/сову:Россыпи: 1 — голоценовые пойменные и русловые; 2 — голоценово-верхнеплей-
стоценовые долинные; 3 — верхнеплейстоценовые террасовые и долинные; 4 —
нижнє- и среднеплейстоценовые погребенные террасовые; В — нижнє- и сред¬
неплейстоценовые аллювиальные отложения в межгорных впадинах; 6 — сред¬
не- и верхнеплейстоценовые солифлюкционные и пролювиальные отложения
верховий долин; 7 — коренные породы. Зоны долин разной стадии развития и
соответствующие им зоны россыпей: 8 — старых долин и погребенных россы¬
пей— простых (а) и сложных (б); 9 — зрелых долин и долинных россыпей; 10—-
молодых долин, русловых и пойменных россыпей, в том числе русловых (а)
и пойменных и погребенных террасовых (б)\ а —д — схемы поперечного
строения долин и россыпей в разных зонах.44Такая закономерность отмечается для россыпей весь¬
ма удаленных друг от друга областей — Урала, Кузнец¬
кого Алатау и Забайкалья. Это объясняется сходством в
развитии рельефа и формировании отложений, завися¬
щих в основном от характера неотектонических дви¬
жений.Как видим, образование аллювиальных россыпей
наиболее сложный процесс. При его изучении следует
учитывать условия образования и размещения коренных
источников, строения долины, законы русловых процес¬
сов, стадии эрозионно-аккумулятивного развития, геоло¬
гические условия осадкопакопления. Еще более сложный
процесс — поиски россыпей погребенных террас.Среди аллювиальных россыпей — крупнейшие место¬
рождения золота, платины, алмазов, титана, олова, воль¬
фрама в речных долинах, расположенных на древних
платформах.Прибрежные (морские и озерные)' рос¬
сыпи формируются под действием прилива и отлива,
морских течений и прибоя. Отличие этих россыпей хо¬
рошая сортированность и богатая концентрация метал¬
ла. Даже в сравнении с аллювиальными они имеют более
высокое содержание металлов— 10—30%,^а иногда 80%
от массы песка. Для этого класса россыпей наиболее ти¬
пичны накопления рутила, ильменита, циркона, иногда
алмазов, реже золота и платины. Источниками питания
для них могут быть речной принос металла, коренные
или делювиальные месторождения в абразионных скло¬
нах, древние морские и аллювиальные россыпи.На формирование современных прибрежных россыпей
влияют геологическое строение побережья, ветры, тече¬
ния, климат, неотектонические ритмы, размеры, форма и
глубина акватории, определяющие деятельность волн;
морфология и динамика берегов, их плановая конфигу¬
рация и пр. Основными особенностями этого класса рос¬
сыпей являются: значительная протяженность (сотни ки¬
лометров), небольшая ширина (десятки метров), малая
мощность (редко более 1 м); хорошая окатанность и не¬
большой размер зерен; залегание в верхней части разре¬
за под маломощным (0,5—1,25 м) слоем песка; залега¬
ние в пляжевых россыпях крупного материала в верхней
части слоя; возобновляемость современных прибрежных
россыпей, например после больших штормов, позволяю¬
щая считать эти россыпи практически неисчерпаемыми.45
Современные прибрежно-морские россыпи развиты
вдоль берегов Австралии, Индонезии, Индии, Африки,
Северной и Южной Америки. Алмазные россыпи в Юго-
Западной Африке протянулись на 300 км вдоль Атланти¬
ческого океана от устья реки Оранжевой. В СССР при¬
брежные^ россыпи известны на северо-востоке страны, в
оападной Сибири, Казахстане, на Украине.Известны древние ископаемые россыпи, которые на¬
капливались вдоль побережий юрских, меловых и палео¬
геновых морей. Наиболее богатыми считаются древние
россыпи в пределах Украинского щита, где они формиро¬
вались за счет переотложения продуктов мезозойской
коры выветривания. Тут сконцентрированы ильменит ру¬
тил, циркон. Мощность рудоносных песков 5—20 м. Сов¬
ременные прибрежно-морские россыпи беднее. ""Ледниковые россыпи образуются под дейст¬
вием горных ледников или древнего материкового оледе¬
нения. Их разделяют на моренные и флювиогляциаль-
ные Эти россыпи слабо сортированы, бедны, но они мо¬
гут быть богатыми, если ледник разрушал древние мор¬
ские или аллювиальные россыпи в речных долинах, через
которые он следовал. Известны моренные россыпи золота
(Клондайк) и алмазов в США. Лучшие условия для
образования россыпей в флювиогляциальных отложе¬
ниях, где уже происходит некоторая сортированность ма¬
териала (золотые россыпи Новой Зеландии, платино¬
вые — Канады)’.Эоловые россыпи образуются, как правило, за
счет перевевания песков аллювиального и прибрежно¬
морского генезиса. Концентрации тяжелых минералов в
пустынных и аридных районах способствуют дефляция и
вынос пыльными бурями тонкого материала; на месте
остаются тяжелые фракции, формирующие довольно бо¬
гатые россыпи. Менее значительны россыпи в пределах
песчаных дюн на побережье морей. Классическим при¬
мером образования богатых россыпей, связанных с деф¬
ляцией, являются россыпи алмазов пустыни Намиб в
Юго-Западной Африке. Такие россыпи есть в Монголии
Австралии.Таким образом, закономерности формирования рос¬
сыпей^ связаны с изучением морфогенетических особен¬
ностей сопряженных между собой областей сноса и де¬
нудации, а также с изучением истории развития рель¬
ефа, цикличности россыпеобразования.46ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ТИПЫРОССЫПЕЙ ГОР И РАВНИНРоссыпеобразование в горных странахО. В. Кашменская [17] рассматривает как длительный
исторический этап, во время которого происходит эволю¬
ция россыпей различных геоморфологических типов. По¬
следние связаны с современным положением россыпей,
которое может не совпадать с их первоначальным поло¬
жением во время концентрации металла. В горных стра¬
нах существуют следующие геоморфологические типы
россыпей: днищ долин и террас; погребенных каньонов;
мезо-кайнозойских впадин; реликтовых поверхностей вы¬
равнивания; районов древнего оледенения.Россыпи днищ долин и террас формируются при ус¬
тойчиво равновесном развитии гор в фазу перестилания
аллювия, выпадения золотин и их концентрации в основ¬
ном в пойменной части. Благоприятными климатически¬
ми условиями при этом будут жаркий и влажный климат
при образовании кор выветривания на водоразделах и
склонах (в Сибири это были палеоген и неоген и частич¬
но антропоген). При опускании или стабилизации движе¬
ний идет разубоживание россыпи по толще аллювия
большой мощности, а при интенсивных погружениях тер¬
ритории — ее погребение. В ходе развития террасы мо¬
гут разрушаться и питать пойменную россыпь металлом.
В случае смены прерывистых поднятий опусканием тер¬
раса оказывается прикрыта маломощной толщей лессов,
солифлюкционных или других отложений — такая кон¬
сервация террасовой россыпи обедняет комплекс поймен¬
ных россыпей.Россыпи погребенных каньонов связаны с узким пере-
углублением в древних долинах, часто погребены и не
связаны с современными долинами. Они характерны для
многих золотоносных районов. Иногда каньоны связайы
с тектоническими зонами нарушений земной коры, имею¬
щими золотую минерализацию, но чаще в них переотло-
жены террасовые россыпи в период врезания каньона в
эпоху поднятий. Позднее наступает фаза стабилизации
и опускания, заполнения осадками каньона и погребения
ero россыпи. Такие россыпи следует искать вдоль склонов
параллельно долине, закладывая через определенный ин¬
тервал горные выработки.Россыпи в пределах мезо-кайнозойских впадин связа¬
ны с наличием в их развитии этапов поднятий и с обра¬47
зованием россыпей погребенных террас и каньонов. Обыч¬
но It Центре таких впадин находятся погребенные долины,
включающие россыпи. Расшифровка эрозионных и акку¬
мулятивных циклов в развитии впадин и местоположения
прадолин осуществляется путем анализа развития релье¬
фа окружающих впадины гор, изучение террас, поверх¬
ностей выравнивания и коррелятивных отложений.Россыпи реликтов поверхностей выравнивания вклю¬
чают фрагменты древней приподнятой гидросети, выве¬
денной из зоны россыпеобразования в результате подня¬
тий, перестройки долинной сети, перехватов, ледниковой
и вулканической деятельности. При своем образовании
эти россыпи находились в зоне равновесного развития.
Позднее произошли поднятия (или врез периферийных
долин). В настоящее время эти территории могут пре¬
терпевать как поднятия, так и опускания, в зависимости
от чего соответственно происходит разрушение и переот-
ложение россыпи или же ее захоронение под рыхлыми
толщами. Отсюда — важность определения генезиса по¬
верхностей выравнивания гор: россыпи могут быть лишь
в пределах пенепленов и педиментов, имеющих изначаль¬
ное низовое происхождение с действием флювиальных
процессов, и не могут встречаться, например, на струк¬
турных поверхностях [17].Россыпи районов древнего оледенения связаны с на¬
ложением аккумулятивной и экзарационной деятельности
ледника на общий план уже существовавшего россыпно¬
го рисунка. Доказано, что сама по себе эта деятельность
не формирует россыпей промышленного значения, а лишь
влияет на погребение, разрушение или переотложение
уже существовавших аллювиальных россыпей. В рай¬
онах древнеледниковой аккумуляции происходит захоро¬
нение доледниковых и межледниковых россыпей, часть
из которых иногда при близком переносе может обога¬
щать ледниковые и флювиогляциальные россыпи и тогда
они имеют большое практическое значение.Геоморфологические критерии при поисках россыпей
в горных странах помогают решить два важных вопро¬
са: 1) определить величины денудационного среза и соот¬
ветственно проанализировать объем масс горных пород,
из которых высвобождается полезный компонент; 2) про¬
анализировать распределение во времени и пространстве
области образования, сноса и накопления рыхлого мате¬
риала. Решение этих вопросов следует начинать с изуче¬48ния ярусиости рельефа гор, которая фиксирует фазы »
стадии эрозионно-аккумулятивной деятельности и текто¬
нические ритмы. Рассмотрим несколько случаев.Если происходит перестройка поверхности пенеплена
в результате равновысотного поднятия блоков, то денуда¬
ционный срез в пределах каждого блока будет примерно
одинаков, если не учитывать климатических и литолого¬
петрографических особенностей. При учете последних:
вносится корректировка на влияние их на процессы де*
нудации.При прерывистой полого-сводовой деформации исход¬
ной поверхности выравнивания и образовании разновы¬
сотных ступеней педипленов самый глубокий срез будет
у наиболее низко расположенного и соответственно у са¬
мого молодого педиплена.Если высоко-, средне- и низкогорный рельеф обра¬
зуется за счет деформации пенеплена, денудационный
срез для него будет примерно одинаков, а перемещение
рыхлых продуктов будет зависеть от неотектонических
движений, глубины эрозионных врезов и от энергии ре¬
льефа.Россыпеобразован не в равнинных стра¬
нах имеет примерно такие же закономерности, как и R'
горах, но со своей спецификой. Рассмотрим их на приме¬
ре Украинского щита. Распространению россыпей на-
Украине благоприятствовали, по П. К. Заморию, следую¬
щие условия: наличие коренных источников питания, рас¬
крытых благодаря процессам денудации; широкое разви¬
тие процессов каолинового выветривания; длительность
континентального развития и действие экзогенных про¬
цессов; преимущественно позитивный спокойный харак¬
тер тектонических движений; влияние климата на харак¬
тер разноса рудных обломков (умеренное количество’
атмосферных осадков и пр.); влияние антропогенового-
оледенения.Установлена тесная связь редкометального, титаново¬
го и других оруденений с определенными комплексами
горных пород магматического и метаморфического про¬
исхождения — гранитами, габбро, лабрадоритами, пор¬
фирами и пр. Кристаллические породы и коры их вывет¬
ривания были главными источниками питания россыпей.
Перенос материала происходил континентальным и мор¬
ским путем при неоднократном изменении контуров моря
и суши. і49-
В россыпях Украины распространены такие полезные
ископаемые, как ильменит, рутил, циркон, лейкоксен, пье¬
зокварц, турмалин, топаз.Если в горных областях основным классом перспек¬
тивных россыпей являются аллювиальные, то в пределах
щита их ассортимент гораздо богаче. Продуктивными яв¬
ляются элювиальные, делювиальные, аллювиальные,
водно-ледниковые, эоловые и др. Имеют место древние и
-современные прибрежно-морские россыпи. По возрасту
-есть россыпи позднеюрско-раннемеловые, позднемеловые,
палеогеновые, неогеновые, ранне-, средне- и позднеантро-
логеновые и современные. Условия их залегания, концен¬
трация металла и морфология неодинаковы и зависят от
многих причин, в том числе от геоморфологических кри¬
териев.Особенности распространения россыпей на Украин-
ском щите лучше всего иллюстрируют ильменитовые рос¬
сыпи, из которых получают титан. Открыты коренные
месторождения — обогащенные ильменитом участки ос¬
новных габбровых массивов и россыпи, формировавшие*
ся за счет их разрушения. Известное Самотканское ру-
тило-ильменитовое месторождение в Днепропетровской
области (центральная часть щита) представлено погре¬
бенными морскими россыпями неогенового (полтавского
и сарматского) возраста. Аллювиальные россыпи ильме¬
нита открыты на реке Ирша (северо-западная часть
щита). Элювиальные россыпи связаны с каолиновой ко¬
рой выветривания в пределах Коростенского интрузив¬
ного комплекса. Делювиальные россыпи широким пла¬
щом выстилают неровности погребенного мезозойского
рельефа, слабо связанного с современным. Сложены они
вторичными каолинами, богатыми ильменитом.Наиболее распространены аллювиальные россыпи,
имеющие лентообразную форму протяженностью в сотни
метров, иногда до 50 км. По возрасту они — от юрских до
современных, причем наиболее богатыми являются наи¬
более древние. В бассейнах рек Уборти, Ирши, Ужа и
других россыпи лежат в погребенных древних долинах,
не унаследованных современными реками. Здесь приме¬
няются геологические, геофизические и геоморфологиче¬
ские методы поисков. Отмечаются также русловые, до¬
линные и террасовые россыпи в современных долинах.
В аллювиальных отложениях встречаются россыпи алма¬
зов.S0Итогом всей работы геоморфолога по поискам россы¬
пей являются специальная геоморфологическая карта,
профили, их анализ и Поисковые рекомендации. В зави¬
симости от производственных задач, Т. В. Звонкова выде¬
ляет пять основных видов геоморфологических карт для
поисков россыпей: обзорные (масштабы 1 : 1 ООО ООО it
1 : 500 000), поисковые (1 : 200 000 и 1 : 100 000), поиско¬
во-разведочные (1:25000), разведочные (1:10 000 и
крупнее) и эксплуатационные топографо-геоморфологи-
ческие (от 1 : 2000 до 1 : 500).Обобщая достижения советских геоморфологов в этом
виде картографирования, А. И. Спиридонов [24] делает'
вывод, что нагрузка детальных карт должна включать-
все то, что содержится на общих геоморфологических
картах аналитического типа. На картах показывают гене¬
тически однородные элементы рельефа или поверхностиг
различаемые по внешнему виду, происхождению и воз¬
расту. Кроме того, эти карты должны включать сведениео россыпях, литологии и петрографии пород, о тектоно-
структурах, об опробовательных данных.На специальных геоморфологических картах (масш¬
таба 1 : 50 000 и 1 : 25 000) отображают направленность
рельефообразующих процессов: деструктивных, деструк¬
тивно- (денудационно-) аккумулятивных, аккумулятив¬
ных. Формы рельефа, связанные с двумя последним»
факторами, изображают взаимосвязанно со слагающими
их рыхлыми породами. Денудационно-аккумулятивный
рельеф отличается неоднократным перемывом пород и
потому может включать богатые россыпи, изображать его
на картах следует особенно тщательно. Литологию само¬
го верхнего слоя показывают путем наложения штрихов¬
ки. Черными контурными линиями очерчивают элементы
погребенного рельефа плотика или подошвы продуктив¬
ного пласта: террасы, тальвеги, ложки, рытвины, контуры^
фрагментов древних долин.На карте имеется и геологическая нагрузка, особенно
касающаяся коренных месторождений. Дайки, жилы пока¬
зываются контурами, а площади распространения различ¬
ных пород — штриховкой. Особо тщательно наносят дан¬
ные об уже известных россыпях (цветом) и результаты
шлихового опробования (кружками в местах отбора проб).На картах масштабов 1 : 100 000 и 1 : 200 000 отдель¬
ные из указанных элементов карты генерализуются, а не¬
которые совсем не показываются.51
Обзорные карты служат для районирования терри¬
тории по перспективности районов на россыпи с учетом
геоморфологических критериев. В основу районирования
могут быть положены: генезис и возраст поверхностей
выравнивания и кор выветривания; соотношение интен¬
сивности новейших движений с процессами денудации;
типы речных долин (старые, зрелые и молодые); зональ¬
ность, связанная с материковым оледенением и влиянием
его зон на сохранность и переотложение древних россы¬
пей, и другие критерии или их сочетания.Важным дополнением к специальным картам, особен¬
но при поисках аллювиальных россыпей, являются про¬
дольные и поперечные профили долин. В Центральном
научно-исследовательском геолого-разведочном институ¬
те составляют комплексные продольные профиля. На
одном листе друг над другом располагаются: спрямлен¬
ный продольный профиль в масштабе 1 :25 ООО или1 : 10 000 с указанием мест впадения притоков, вносящих
в основную долину полезный компонент, мощности под-
русловых отложений, возраста и состава коренных по¬
род и участков концентрации коренных источников;
даются диаграммы насыщенности по блокам подсчета
запасов, дополненные кривой средних содержаний; гра¬
фики, изображающие ширину россыпи, среднюю мощ¬
ность пласта и пустой породы; продольные профили рос¬
сыпи (по наиболее богатым выработкам с детальными
данными по литологии аллювиальных отложений и ко¬
ренных пород); графики крупности полезного компонен¬
та по фракциям с кривыми средней крупности, прочности
и окатанности.Поперечные профили через долину для общей харак¬
теристики составляют по всей долине от русла до водо¬
раздельных линий в масштабе 1 : 25 ООО. В более крупных
масштабах (1:5000 и 1:1000) составляют профили,
отображающие литологию всех стратиграфических гори¬
зонтов, строение коренных пород, содержание полезного
компонента и пр.ПОИСКИ НЕФТИ И ГАЗАСоветскими учеными И. М. Губкиным, И. О. Бродом,С. К. Гореловым, Ю. А. Мещеряковым, В. Е. Хаиным и
другими установлена тесная связь между размещением
месторождений нефти и газа и геоморфологическим52строением. Такая связь прослеживается в наличии тек¬
тонически обусловленных форм рельефа, что объясняет¬
ся региональными и локальными структурами, способны¬
ми быть ловушками для нефти и газа. Отдельные место¬
рождения связаны с формами рельефа, экспонированными
на поверхности земной коры и скрытыми под осадочны¬
ми толщами. Прежде всего подобная связь проявляется
в распределении зон нефтегазонакопления согласно с гео¬
тектоническими структурами и геоморфологическими
контурами. Эти признаки положены в основу классифи¬
кации нефтегазоносных бассейнов, под которыми пони¬
маются территории крупного и длительного прогибания
в современной структуре земной коры.И. О. Брод выделил три группы бассейнов: I группа —
платформенных равнинных прогибов (Мичиганский, Ил-
линойский бассейны в Северной Америке, Мезенско-Кам¬
ский, Печорский, Урало-Волжский, Южно-Украинский,
Днепровско-Донецкий бассейны Русской платформы, За¬
падно-Сибирский бассейн и др.); И группа — предгор¬
ных областей прогибания молодых альпийских сооруже¬
ний (Средне- и Южно-Каспийский, Азово-Кубанский,
Предкарпатский, Сахалинский бассейны в СССР и Ира¬
но-Аравийский, Паннонский, Калифорнийский и другие
за рубежом); III группа — межгорных впадин (Ферган¬
ский, Таджикский бассейны в СССР, бассейны Скалис¬
тых гор, Таримский, Джунгарский и другие за рубежом).Особенности формирования нефтегазоносных место¬
рождений и рельеф. О возрасте образования нефти и газа
говорить трудно, так как они мигрируют из одного гори¬
зонта пород в другой. Есть возможность определить воз¬
раст вмещающих их горных пород. Известны месторож¬
дения нефти и газа в докембрийских породах Сибири,
в кембрийских, ордовикских, силурийских породах палео¬
зоя. Но наиболее распространены месторождения в ме¬
зозойских и кайнозойских (вплоть до антропогеновых)
отложениях, при этом мезозойские приурочены к плат¬
формам, а кайнозойские — к геосинклиналям.Существует ряд гипотез возникновения нефти и газа
в земных недрах — неорганические и органические. На¬
пример, Д. И. Менделеев предложил карбидную гипотезу
происхождения нефти: под воздействием воды, которая
проникает по трещинам в глубинные слои Земли и всту¬
пает в реакцию с расплавленными карбидами металлов,
формируются газоподобные углеводороды, в которых при53
движении вверх происходит возгонка. По другой гипоте¬
зе — вулканического происхождения — образование неф¬
ти связано с поднятием магмы, выделением из нее газо¬
образных углеводородов и локализацией их в виде на¬
копления нефти и газа. Есть и другие варианты неоргани¬
ческих гипотез.Наиболее распространена органическая гипотеза. Вот
как представлял себе процесс образования нефти акаде¬
мик И. М. Губкин (так называемая сапропелевая, или
иловая, гипотеза). В теплых морях погибали мельчай¬
шие организмы, которые, падая на дно, образовали ил.
Органическое вещество илов под большим давлением в
слоях морских осадков разлагается, преобразуясь
в нефть и газ.Сейчас представления И. М. Губкина дополнены в так
называемой концепции смешанного органического проис¬
хождения нефти: мельчайшие животные, растения гибли
в массовом количестве при осолонении морских бассей¬
нов и заливов, когда наступали аридные климатические
условия. После перекрывания этих остатков более моло¬
дыми горными породами из них выделялись углеводоро¬
ды. Далее из областей распространения нефтематерин¬
ских пород начинается миграция нефти, газа и воды в
благоприятные в структурном и литологическом отноше¬
нии породы.Месторождения нефти сосредоточены в пределах
крупных тектонических прогибов на суше и па дне морей
и океанов. Нефть и газ насыщают пористые слои круп¬
нозернистых песков, песчаников, трещиноватых извест¬
няков так называемых коллекторских пород. В таких
породах обязательно наличие большого количества пор,
соединенных между собой.Нефть вместе со своими спутниками (соленой водой и
газом) мигрирует в коллекторских породах, при этом
идет их разделение по удельному весу: всегда в самом
низу — вода, выше — нефть, а над нею — газ. Все эти
продукты стараются занять в толще коллекторских пород
верхнее положение, поэтому они наполняют верхнюю
часть наклонного пласта или свода складки. Если сверху
коллекторские слои перекрыты водонепроницаемыми по¬
родами, то образуются ловушки, а в них — месторожде¬
ния нефти, воды и газа.Таким образом, главными элементами резервуара яв¬
ляются: порода-коллектор, соединенные между собой
51поры; нефть, газ и вода, которые находятся в движении и
заполняют поры; ловушки, где нефть и газ сохраняются
под толщей водонепроницаемых пород.Поиски ловушек, способных концентрировать в себе
нефтегазоносные продукты, возможны с помощью ком¬
плекса методов, среди которых равноценное место зани¬
мают геоморфологические (морфоструктурный, палеогео-
морфологический и пр.).Пониманию закономерностей миграции углеводородов
способствует знание мест их первичного накопления.Н. И. Марковский делает вывод о тесной связи зон нефте-
газонакопления с древними пограничными линиями су¬
ша — море, образующими своеобразные пояса, и с пло¬
щадями распространения дельтовых и авандельтовых
отложений, образующих узлы нефтенакопления. Интен¬
сивная концентрация углеводородов в устьях палеорек
объясняется тем, что они отличаются богатством форм
жизни, концентрацией и быстрым захоронением органи¬
ческих остатков как местных, так и приносимых реками
издалека. Здесь чаще всего расположены зоны погруже¬
ния, благоприятствующие биохимическому процессу пре- 1
вращения органических остатков в углеводороды. Поэто¬
му для нахождения указанных зон и узлов необходимо
восстановить палеогеографические и палеогеоморфологи-
ческие обстановки прошлого. Возможно, наиболее бога¬
тыми зонами будут районы шельфовых зон морей и океа¬
нов, где прогибания и поднятия чередовались в строго
определенной зависимости.Закономерности развития морфоструктур нефтегазо¬
носных областей. Установлено четкое и закономерное по¬
ложение месторождений нефти и газа относительно тек¬
тонических структур и соответственно региональных и ло¬
кальных морфоструктур. В пределах платформ и крае¬
вых прогибов большая часть месторождений приурочена
к локальным структурам типа валов, куполов, брахианти-
клиналей, которые так или иначе проявляют себя на
поверхности Земли — пассивно или активно, унаследо¬
вание или неунаследованно, прямо или обращенно, от¬
крыто или скрыто.Благодаря новейшим тектоническим движениям,
влиянию экзогенных факторов, их взаимоотношению,
структуры находят хорошее, совсем слабое отражение в
рельефе или теряют с ним связь. Для последних двух слу¬
чаев даже разработаны методы исследования рельефа,55
позволяющие успешно искать плохо выраженные или
погребенные ловушки.Основной задачей геоморфолога при поисках нефти
и газа является изучение структур как отраженных в со¬
временной земной поверхности (современных морфо¬
структур), так и связанных с древним погребенным ре¬
льефом на границах древних геологических перерывов
в осадконакоплении (погребенных морфоструктур).Современные морфоструктуры в соответствии с поряд¬
ком обусловливающих их тектонических структур разде¬
ляют на региональные и локальные. Хотя непосредствен¬
ное накопление залежей нефти и газа происходит в не¬
больших по размерам локальных структурах, однако
региональные особенности тектонически обусловленного
рельефа помогают выявить закономерности в размеще¬
нии непосредственных ловушек. Ловушки в основном
приурочены к положительным деформациям земной
коры.По отображению тектонических структур в строении
поверхности земной коры могут выделяться прямые и
обращенные морфоструктуры, соответствующие разным
формам рельефа и обычно имеющие двоякое название,
состоящее из названия структуры и формы рельефа
(табл. 3).Таблица 3. Классификация положительных современных
морфоструктурМорфо¬структурыТектониче¬
ские струк¬
туры, обу¬
словливаю¬
щие морфо¬
структурыТипы морфоструктурпрямыеобращенныеРегиональ¬ныеЛокальныеГеологиче¬
ские струк¬
туры II и I
порядков
Локальные
складки
III порядкаВозвышенности —
антеклизы; хреб¬
ты — антиклиналиВозвышенности —
брахиантиклинали,
холмы — купола,
гребни — валыДепрессии — анте¬
клизы; долины —
антиклинали; пла¬
то — синеклизы
Долины — анти¬
клинали; озера —
валы; впадины —
куполаЮ. А. Мещеряков [14] выделил прямые, обращенные
и полуобращенные морфоструктуры. Он считал, что при
прямых морфоструктурах должны совпадать контуры ло¬
кального поднятия и контуры той возвышенности, КОТО¬56рую они образуют. При этом реки растекаются от возвы¬
шенности либо радиально, либо образуют характерный
изгиб — геоморфологическую аномалию, служащую по¬
исковым критери¬
ем (рис. 6). При
обращенном соот¬
ношении локаль¬
ного поднятия с
рельефом его сво¬
ду соответствует
понижение, рису¬
нок долинной сети
имеет транзитный
или центростреми¬
тельный характер.Морфоструктуры
полуобращенн ы е
(переходного ти¬
па) сочетают при¬
знаки тех или дру¬
гих, т. е. структу¬
ра здесь не всегда
соответствует фор¬
мам рельефа.В. М. Шапошников под прямой положительной мор¬
фоструктурой понимает такое сочетание новейшей тек¬
тонической структуры и обусловленных ею форм рель¬
ефа, когда следу осевой поверхности антиклинали в
рельефе отвечает водораздельная линия, а под прямой
отрицательной — когда оси синклинали соответствует в
рельефе понижение.Обращенной положительной морфоструктурой счи¬
тается такое сочетание тектонической структуры и обу¬
словленного ею рельефа, когда следу осевой поверхности
антиклинали в рельефе отвечает денудационное пониже¬
ние, а крыльям складки — куэсты, а обращенной отрица¬
тельной морфоструктурой — когда следу осевой поверх¬
ности синклинали в рельефе отвечает водораздел. Среди
обращенных выделены симметрично и несимметрично
обращенные морфоструктуры. При симметричном вари¬
анте обоим крыльям складки соответствуют куэсты-водо-
разделы с примерно равными абсолютными высотами;
в противном случае сохраняется одно крыло складки,
а другое может быть вообще размыто.57
Рис. 7. Схема соотношения месторождений нефти и газа с зонами
новейших тектонических движений и крупными морфоструктурами, по
С. К. Горелову и JI. Н. Розанову:1 — зоны преобладающих новейших тектонических поднятий; 2 — зоны преобла¬
дающих новейших тектонических опусканий; 3 — прямые положительные морфо-
структуры, наследующие древние поднятия осадочного чехла; 4 — обращенныеСложность выделения различного типа положитель¬
ных морфоструктур на платформах состоит в следующем:1) в большинстве они приурочены к прогибам и прикры-58(инверсионные) положительные морфоструктуры, наложенные на древние впади¬
ны и прогибы осадочного чехла; 5 — области интенсивного новейшего прогибания,
выраженные в современном рельефе; 6 — выраженные в современном рельефе
межгорные впадины, испытавшие интенсивное поднятие; 7 — разломы и сбросы,
активные в новейшее время; 8 — месторождения нефти и газа; 9 — бесперспектив¬
ные территории, исключая шельфовые области.ты толщами рыхлых отложений (закрытые районы),
мало нивелирующими амплитудные новейшие движе¬
ния (несколько десятков метров и меньше); 2) благодаря59
равнинности и слабой расчлененности территорий отра¬
жение структур в рельефе можно установить лишь с при¬
менением точных количественных характеристик, анали¬
за топографических карт и аэрофотоснимков, дистанци¬
онных методов и т. д.Климатические условия, с одной стороны, затрудняют
поиски локальных структур, например в районах «за¬
крытых», горнотаежных, таежных, мерзлотных, эоловой
деятельности, а с другой, дают новые возможности для
поисков, например для анализа речной сети, изучения
заозеренности, подвижности песков, деградации болот,
мерзлоты.Сопоставление данных о неотектонике, морфострук-
туре и нефтегазоносности по различным нефтегазонос¬
ным бассейнам на территории СССР позволило С. К- Го¬
релову установить закономерности в размещении зале¬
жей полезных ископаемых (рис. 7).1. Большинство разведанных месторождений нефти и
газа в нашей стране расположены, как правило, в рай¬
онах погружения фундамента и больших мощностей оса¬
дочного чехла, а в их пределах — в зонах неотектониче-
ских поднятий и активных разрывных нарушений.2. Тип, качество и объем полезного ископаемого зави¬
сят от амплитуды новейших движений морфоструктур.
Для участков четко выраженного поднятия морфострук¬
тур характерно наличие газовых и газоконденсатовых
месторождений. На участках менее активных поднятий
или участках опусканий сосредоточены нефтяные и неф¬
тегазовые месторождения. Примеры такой зональности
месторождений, подчиненной активности морфострук¬
тур,— Западная Сибирь, Предкавказье, западное и север¬
ное обрамление Прикаспийской низменности.3. Районы активных морфоструктур со значительной
амплитудой поднятий в плиоцен-антропогене (500—600м)'
из-за расчлененности рельефа обычно не содержат зале¬
жей нефти и газа. Это территории окраин плит, предгор¬
ные прогибы и межгорные впадины, втянутые в актив¬
ные поднятия в недавнее время.4. Районам повышенной тектонической раздроблен¬
ности, испытавшим активные новейшие подвижки, соот¬
ветствуют зоны регионального нефтегазонакоплення (за¬
падная часть Средней Азии, Днепровско-Донецкая впа¬
дина, Волго-Уральская область). Однако и здесь нефть60и газ «исчезают» в районах, испытавших слишком боль¬
шие амплитуды перемещений (500—1000 м).5. Прямая и близкая к ней связь морфоструктур, но¬
вейших движений, активности разломов и размещение
нефтегазонакоплення свидетельствуют о молодом возрас¬
те формирования или переформирования месторождений
нефти и газа на территории СССР.В пределах Русской платформы выделяют внутрен¬
нюю зону с преобладанием обращенных морфоструктур,
приуроченных к зонам поднятий (например, Татарский
свод, Жигулевский и Доно-Медведицкий валы) и внеш¬
нюю зону прямых морфоструктур, связанных с зонами
опусканий (Печорская, Причерноморская, Прикаспий¬
ская впадины).Наряду с прямыми обращенные региональные морфо-
структуры развиты в разных районах страны: залив.
Кара-Богаз-Гол приурочен к высокой части одноименно¬
го массива, Ботнический залив — к центру Балтийского
щита, долина р. Ангары — к Нижнеангарскому валу
и т. д.Классификации ловушек основаны на связи место¬
рождений нефти со структурами земной коры, страти¬
графическим положением отдельных горизонтов, сменой
литологического состава, наличием погребенных форм
рельефа и т. д. (табл. 4).Таблица 4. Типы ловушек нефти и газаИ. О. БродА. ЛеворсенГ. В. ЗвонковаВ. М. Ша¬
пошниковПричинывозникно¬венияСтруктурныеСтруктурныеСтруктурныеСтруктурныеПликатив-(дизъюнк¬ные и дизъ¬тивные июнктивныепликатив-нарушенияные)ПластовыеСтратигра¬Стратигра¬Неструктур¬Изменение(стратигра¬фические (ифическиеные (литоло-свойствфические ицитологиче¬Литологи¬го-страти-пород, вы¬литологиче¬ские)ческиеграфиче-клиниваниеские)ские)пластовМассивные,Комбиниро¬Геоморфо¬Палеомор-Наличиелитологиче¬ванныелогическиефоструктур-соляныхски обуслов¬(палеогео-ныекуполов,ленныеморфологи-погребенныхческие)формрельефа61
Структурные ловушки обусловлены дефор¬
мациями пластов. Среди них выделяют: ловушки, обу¬
словленные складчатыми нарушениями (небольшими
антиклиналями, куполами, диапирами, валами), назы¬
ваемые еще локальными структурами, и ловушки, обу¬
словленные разрывными нарушениями (сбросами, взбро¬
сами, надвигами). На платформах и краевых прогибах
<60% месторождений приурочены к складчатым наруше¬
ниям, в разной степени отраженным в рельефе. Их ра¬
зыскивают с помощью комплекса методов, в который
включается геоморфологический анализ.Устанавливая связь между формами земной поверх¬
ности и строением земной коры, для поисков структур¬
ных ловушек используют геоморфологические критерии.
Эти ловушки отражены в рельефе: строении речных
долин, деформациях геоморфологических уровней (по¬
верхностей выравнивания, террас, русел), распределении
мощностей молодых отложений, в различных геоморфо¬
логических аномалиях. Поиски локальных структур со¬
провождаются геоморфологической съемкой и составле¬
нием комплекса карт, дешифрированием аэрофотосним¬
ков, аэровизуальными наблюдениями и иными метода¬
ми, проводимыми в комплексе с другими геолого-гео-
графическими исследованиями.Выраженность локальных структур в рельефе неоди¬
накова в различных климатических зонах. В аридных
условиях локальные структуры хорошо видны на аэро¬
фотоснимках и на местности, что связано с отсутствием
растительности и контрастностью рельефа, подчеркивае¬
мой процессами избирательной денудации.В песчаных пустынях положительные растущие струк¬
туры можно выявить по ландшафтной индикации, распо¬
ложению песчаных форм рельефа с разной степенью раз¬
веваемое™ — рост структур вызывает интенсивные про¬
цессы перевевания и перемещения песков. В аридных
условиях показателем растущих структур является так¬
же конфигурация сухих долин: они либо огибают струк¬
туру, либо расходятся от нее радиально.В гумидных зонах рост структур вызывает усиление
эрозионной деятельности. Вот почему для их поисков про¬
водится анализ в основном долинной сети на топографи¬
ческих картах (морфометрический анализ): изучают гус¬
тоту и глубину вертикального расчленения, характер
продольных профилей русла и речных террас, опред嬕62ляют коэффициент извилистости рек и пр. На наличие
структур указывает рисунок долинной сети: радиальный
или центростремительный рисунок — свидетель наличия
соответственно антиклинальных или синклинальных
структур. В гумидных зонах деформации поверхностей
выравнивания также, как правило, являются результатом1
роста структур.В гумидных зонах, в пределах «закрытых» районов,
структуры лежат под толщей рыхлых молодых отложе¬
ний. Активность структур проявляется в мощностях этих
отложений и в поверхности земной коры. В Западно-Си¬
бирской низменности, например, по мнению Л.К-Зять-
ковой, это отражается в суживании и спрямлении русел
рек, интенсивной болотной солифлюкции (в виде грядо-
во-мочажинного микрорельефа), деградации озер, обра¬
зовании речных перехватов. Образуются останцы, на во¬
доразделах возникают «мертвые» долины, осушаются
болота, имеющие террасы, и пр. Дешифрирование на1
аэрофотоснимках явлений заболачивания, распределе¬
ния болот, озер, направления долин дало возможность-
выделить в Западной Сибири ряд нефтегазоносных лову¬
шек, которые оказались ценными месторождениями.На характер поисков структурных ловушек значи¬
тельно влияют процессы, связанные с многолетней мерз¬
лотой. Установлено, что нижняя граница мерзлых пород-
(подошва) принимает над нефтегазоносными структура¬
ми определенное положение, образуя подземные формы
куполовидных очертаний. Возможно, такие погребенные
формы в дальнейшем следует изучить как индикаторы по¬
исков нефти и газа, а также как места для будущих хра¬
нилищ газа по трассам газопроводов.Неструктурные ловушки. Доля добычи неф¬
ти и газа в СССР из неструктурных ловушек невелика
(не более 10%), что объясняется трудностью их нахож¬
дения и отчасти неразработанностью методов поисков.
Образование литолого-стратиграфических ловушек свя¬
зано с региональными и местными перерывами в осадко-
накоплении, сопровождаемыми несогласиями. Их поиски
ведут с помощью бурения, геофизических методов, пост¬
роения палеогеоморфологических, палеогеографических и
палеотектонических карт и пр. На данном этапе изучен¬
ности наиболее целесообразно вести такие поиски в осво¬
енных районах в пределах открытых сводовых антикли¬
нальных и других месторождений, так как в ходе развед-63
к и их многочисленные залежи, приуроченные к транс¬
грессивно залегающим коллекторам, остаются не разве¬
данными.С момента установления связи месторождений нефти
и газа с погребенными формами рельефа для поисков
неструктурных ловушек начали применять методы гео¬
морфологии. Это случилось в 1912 г., когда И. М. Губкин
впервые в мировой практике открыл рукавоподобную
(шнурковую) залежь нефти в Майкопском районе Пред¬
кавказья, которая была приурочена к песчаным отложе¬
ниям древней речной долины. Существует много приме¬
ров связи месторождений нефти и газа с палеогеоморфо-
логическими особенностями, есть ряд классификаций па-
леогеоморфологических ловушек, в практике поисков
применяется теоретически обоснованный палеогеоморфо-
логический метод.Классификации неструктурных ловушек основаны в
-основном на характере процессов, приведших к их обра¬
зованию (рис. 8). Соотношение между некоторыми типа¬
ми неструктурных ловушек, возникающее в ходе погре-
■бения морскими осадками срезанного денудацией релье¬
фа, показано на рис. 9.Рассмотрим несколько примеров неструктурных ло¬
вушек. Для разведки ловушек массивного типа глубоких
нефтяных залежей в известняковом поднятии, обычно
•связанных с эрозионными останцами, В. М. Шапошников
и другие исследователи предложили особый метод, осно¬
ванный на изучении палеогеоморфологии трансгрессивно
залегающих пород.Подмечено, что в пределах обращенных антиклиналь¬
ных структур трансгрессивно перекрываемые отложения
подвергаются размыву обычно в наиболее ослабленной
трещиноватой зоне — в ядре складки. Если это хорошие
коллекторские породы, то при их перекрывании в этих
.местах трещиноватые породы имеют уменьшенную мощ¬
ность и под действием континентальных условий улуч¬
шают свою проницаемость. Последующая серия транс¬
грессивно ложащихся пород хоронит уже готовую для
.нефтенакопления ловушку. Для поисков таких ловушек
массивного типа рекомендуется составление карты мощ¬
ностей трансгрессивно перекрываемого пласта, в котором
предполагаются залежи нефти и газа. Вдоль осей зон
минимальных мощностей рекомендуется заложение поис-€4ково-разведочных сква¬
жин, а затем бурятся
скважины вкрест прос¬
тиранию для оконтури-
вания всей залежи.Для этих же целей,
особенно при поисках
на новых разведочных
площадках, составляют
палеогеоморфологи ч е-
ские карты (с использо¬
ванием сейсмических
карт) поверхности рас¬
сматриваемого переры¬
ва и кровли располага¬
ющегося под ним слоя.
С помощью этих карт
также можно опреде¬
лить зоны минимальной
мощности трансгрессив¬
но перекрываемых осад¬
ков.Поиски и разведку
литолого-стратигр а фи-
ческих ловушек шнур¬
кового типа можно про¬
водить исходя из того,Рис. 8. Схема классифика¬
ции неструктурных ловушек
нефти и газа, по Г. А. Габ-
риэлянцу:Тип ловушки: 1 — фациальных
литологических замещений; 2 —
рифовые; 3 — баровые, берего¬
вых валов; 4 — дельтовые; 5 —
подводных течений; 6 — речные
(рукавообразные); 7 — палеокар-
стовые; 8 — эрозионно-останцо-
вые; 9 — сводовые, перекрытые
непроницаемыми породами; 10 —
сводовые, перекрытые порода¬
ми-коллекторами; 11 — сводовые
или моноклинальные, запеча¬
танные асфальтовыми пробками
или окисленной нефтью; 12 —
моноклинальные, перекрытые не¬
проницаемыми породами; 13 —
моноклинальные, перекрытые
проницаемыми породами.3 8-36865
Рис. 9. Стратиграфические и палеогеоморфологические ловушки,
по Halbouty:1,2 — истинные стратиграфические ловушки; палеогеоморфологические ловуш¬
ки выше (5) и ниже (4) поверхности несогласия; 5, 6, 7 — палеогеоморфологи¬
ческие ловушки в погребенных холмах.что они образуются в результате инверсии древнего ре¬
льефа на месте локальных морфоструктур, где накапли¬
ваются чаще речные осадки. Скважины вначале закла¬
дывают по оси долины, которая должна совпадать с ли¬
нией минимальных мощностей регрессивной серии осад¬
ков, где вырабатывается эта палеодолина. В дальнейшем
поиски расширяют с помощью поперечников вкрест про¬
стиранию долины.Геоморфологический анализ нефтегазоносных облас¬
тей. Для повышения эффективности поисковых работ в
нефтегазоносных областях все большее значение приоб¬
ретает геоморфологический анализ. Основными метода¬
ми его являются морфоструктурный, палеогеоморфологи-
ческий, морфометрический и др. Их задача — исследова¬
ние для поисковых целей взаимодействия эндогенных и
экзогенных факторов в пространстве и времени, соотно¬
шения форм новейшей и древней тектоники, закономер¬
ностей строения рельефа земной поверхности и погребен¬
ного рельефа. Эти направления в нашей стране успешно
разрабатываются благодаря работам И. П. Герасимова,
Ю. А. Мещерякова, JI. Б. Аристарховой, С. К. Горелова,
И. Г. Волкова, М. В. Проничевой, Л. П. Полкановой,
В. П. Философова и многих других.Методы морфоструктурного анализа.
Главной целью этих исследований является выявление
тектонически обусловленных форм рельефа (морфострук¬
тур), установление их связи с древними геологическими06структурами и условиями нефтегазонакопления. Это до¬
стигается с помощью следующих методов (8):Геоморфологическое картирование и аэровизуальные
наблюдения на ключевых участках. Ключевые участки
выбираются на небольших территориях в пределах раз¬
личных геоморфологических районов и исследуются с по¬
мощью наземных и аэровизуальных наблюдений. При
этом основное внимание обращается на структурно обу¬
словленные формы рельефа: связь высот, морфологии и
генезиса различных геоморфологических уровней с гео¬
логическими структурами; деформации уровней; поиски
линейных форм рельефа, приуроченных к нарушениям;
соотношение рисунка гидросети со структурами (наличие
геоморфологических аномалий) и др.Анализ деформаций поверхностей выравнивания ос¬
нован на том, что участки одновозрастных полигенетиче-
ских поверхностей выравнивания сохраняются не на
прежних высотах, а в той или иной степени приподняты
(деформированы) на водоразделах и подвергались эро¬
зионному разрушению в долинах. При составлении карт
деформаций участки разрушенных денудацией поверх¬
ностей исключаются из площадей одновозрастных уров¬
ней. В итоге составляется карта изолиний одновозраст¬
ных поверхностей (по сохранившимся участкам их на
водоразделах), т. е. реставрируется древний рельеф. По
этим картам после их структурной интерпретации выяв¬
ляются региональные и локальные морфоструктуры раз¬
ных типов. Этот прием предложен А. И. Спиридоновым.
Он подобен реконструкции первично-тектонического ре¬
льефа.Анализ деформации речных террас и аллювиальных
отложений. В процессе картирования террас с учетом
мощностей и фаций аллювия выявляются тектонические
изгибы их поверхности — частные детали региональных
и локальных морфоструктур, а также плановая конфигу¬
рация морфоструктур.Анализ планового рисунка речной и овражно-балоч¬
ной сети осуществляется путем сравнительного анализа
топографических и структурных карт, позволяющего оп¬
ределить приуроченность сети к разрывным нарушениям
(прямолинейные и коленообразные участки долин) или
к складчатым структурам (дугообразные изгибы). Чтобы
проанализировать мелкие прямолинейные изменения
рисунка гидрографической сети и выявить по ним морфо-3*67
структуры, составляют карты густоты мегатрещиновато¬
сти. Зоны с повышенным количеством прямолинейных
элементов гидросети рассматриваются как зоны потенци¬
ально возможных положительных локальных морфо¬
структур.Анализ мегатрещиноватости. Кроме анализа прямо¬
линейных элементов гидросети, этот метод позволяет
измерить параметры локальных морфоструктур. Для это¬
го составляют карты количественного распределения
(густоты) и розы-диаграммы (ориентировка) мегатрещи¬
новатости по методу, разработанному во ВНИГНИ. Мак¬
симальное количество мегатрещин приурочено к зонам
максимальных тектонических напряжений и отражено
в эрозионных формах рельефа.Анализ расчлененности рельефа заключается в под¬
счете коэффициентов густоты и глубины эрозионного
расчленения на единицу площади. На основании этого
анализа выделяют тектонически активные локальные
положительные структуры; они являются показателем
интенсивности движений.Анализ продольных профилей рек. По крупномас¬
штабным топографическим картам выделяют зоны ано¬
мальных падений рек, тектоническая интерпретация ко¬
торых (с учетом литологии пород и гидрологических ус¬
ловий) позволяет выделять локальные поднятия.Сопоставление результатов морфоструктурных иссле¬
дований с геолого-географическими данными. В пределах
выделенных морфоструктур проводится анализ мощнос¬
тей и фаций рыхлых отложений, их геофизической при¬
роды (по гравитационным и геомагнитным картам, по
данным сейсморазведки и электроразведки) и пр. Сопо¬
ставляются схемы соотношения морфоструктур с место¬
рождениями нефти и газа с указанием в таблицах ампли¬
туд новейших движений земной коры, выраженности
ловушек в рельефе, коллекторских свойств нефтегазо¬
носных горизонтов, величин пластового давления, дав¬
ления насыщенности и т. д. [8], т. е. сравниваются морфо¬
структурные условия ловушек и условия размещения в
них залежей нефти и газа.Методы палеогеоморфолог ического
анализа. Следы палеорельефа или форм рельефа
поверхностей несогласия, трансгрессивно перекрываемые
в разрезе, долго считались нечитаемыми и несохранив-
шимися (Л. Б. Рухин, В. В. Белоусов). Однако палео-68геоморфологический анализ линий перерывов, предло¬
женный М. Ф. Векличем, В. И. Галицким, М. В. Прони-
чевой, В. М. Шапошниковым и другими, позволяет дать
интерпретацию не только отдельных форм палеорельефа
и выделить палеоморфоструктуры, но и установить их
связь с зонами нефтегазонакопления.Наука палеогеоморфология решает три задачи: палео¬
геоморфологическое картирование перерывов в морском
осадкопакоплении; выявление палеоструктуры террито¬
рии, существовавшей в эпохи континентального режима;
выявление палеогеоморфологического типа ловушек неф¬
ти и газа, связанных с формами рельефа поверхностей
несогласия. Для решения этих задач применяется мето¬
дика палеогеоморфологических реконструкций.Изучение форм погребенного рельефа осуществляется
путем анализа геологических материалов, где отражены
стратиграфия, палеогеография, эпохи размыва и накоп¬
ления осадков. Выясняют строение погребенного релье¬
фа, его генезис и возраст, степень преобразования [24].Выбор опорного слоя и анализ мощности перекры¬
вающих рельеф отложений. Чтобы получить представле¬
ние о палеорельефе, по данным бурения определяют глу¬
бину залегания кровли искомой поверхности рельефа по
отношению к любому горизонту выше- или нижележащих
(в интервале желательно не более 50 м) пород, прини¬
маемых за опорный слой (репер) и условно приведенных
в горизонтальное положение. Обычно выбирают репер
сверху, строят карту мощностей перекрывающих палео¬
рельеф пород и по изолиниям этой карты делают анализ
этого рельефа — его морфологии, морфометрии и в опре¬
деленной степени — генезиса.Восстановление регионального наклона, абсолютных
и относительных высот палеорельефа, составление палео-
гипсометрических карт проводится по мощностям всей
толщи отложений, слагающих или перекрывающих ис¬
следуемую поверхность несогласия. Палеогипсометриче-
ские карты иногда можно не составлять, но данные о па¬
леовысотах нужно выносить на итоговую карту, так как
они помогают восстановить палеорельеф и палеоморфо¬
структуры.Составление палеогеологических карт поверхностей
несогласия и анализ литологофациальных особенностей
пород, согласующих и перекрывающих палеорельеф. Для
этого выделяют комплексы отложений, например, водо¬69
раздельный, склоновый, долинный, абразионный, отме¬
чают выходы на палеосрез древних (коренных)' пород.
Установленные закономерности в соотношении мощнос¬
тей, литологии и геоморфологии показывают в таблице и
на картах.Составление палеогеоморфологичгской карты. Для
составления такой карты имеются принципиально раз¬
личные подходы: морфогенетический, возрастной, генети¬
ческий. Наиболее важен для поисков нефтегазоносных
зон возрастной принцип, однако на практике он не все¬
гда обеспечен данными. Карту составляют по материа¬
лам предыдущих анализов, дополняют ее палеогеографи¬
ческими и другими сведениями. По ней изучают историю
геологического развития и устанавливают связь палео¬
рельефа с геологическими структурами.Выявление палеогеоморфологических и палеоморфо-
структурных ловушек. Для этого используют карты па¬
леорельефа, литологическую карту слагающих рельеф по¬
род, структурную карту поверхности размыва. Палеогео¬
морфологические скопления углеводородов образуются
при наличии коллекторских пород, слагающих останцы,
холмы, куэсты, долины и другие элементы рельефа, и при
благоприятном современном структурном положении ло¬
вушки (для этого необходим анализ морфоструктурной
карты поверхности Земли). Локальные палеоморфострук-
туры могут быть отражены не только в рельефе палео¬
среза, но и в современном рельефе.Методы морфометрического анализа
обычно применяются при морфоструктурном и палеомор-
фоструктурном анализах, а также для выявления новей¬
ших и современных движений земной коры. Сущность
его заключается в графическом разложении высот релье¬
фа на базисные, остаточные, вершинные и эрозионные
поверхности согласно порядкам долин и водораздельных
линий и геологической интерпретации этих данных. Ме¬
тод разработан В. П. Философовым (26); он получил
название структурной морфометрии.Для поисков структур, благоприятных для скопления
нефти и газа, предлагаются две группы морфометриче¬
ских исследований — средне- и крупномасштабные. Сред¬
немасштабные исследования преследуют поиски погре¬
бенных выступов и впадин кристаллического фундамента
и других региональных структур, к сводам и склонам
которых приурочены наиболее богатые месторождения70нефти и газа. Предлагается составлять карты базисных
поверхностей 4, 5, 6 и даже 7-го порядков, а также кар¬
ты разностей как между смежными, так и между край¬
ними порядками. На Саратовском Правобережье таким
способом были намечены погребенные прогибы, моно¬
клинали, выступы фундамента, обнаруженные сейсмо¬
разведкой и бурением на глубинах, превышающих 2—
3 км, а также ряд ранее не выявленных выступов.Крупномасштабные исследования связаны с обнару¬
жением локальных структур. Для этого составляют кар¬
ты базисных поверхностей и остаточного рельефа 2, 3 и
4-го порядков, вершинных поверхностей и локальных раз¬
мывов тех же порядков, карты разностей между базис¬
ными и вершинными поверхностями одного и того же
порядков и другие построения.РУДНАЯ ГЕОМОРФОЛОГИЯМеталлогения — наука о полезных ископаемых, рас¬
сматривающая закономерности размещения рудных мес¬
торождений в пространстве и во времени, долгое время
считалась не связанной с наукой о развитии рельефа —
геоморфологией. Исследование рудоносных площадей
стало ветвью поисковой геоморфологии лишь в последнее
десятилетие благодаря практическому опыту и теорети¬
ческим разработкам советских ученых — Ю. Г. Симоно¬
ва, С. С. Воскресенского, А. П. Сигова, Г. С. Ананьева,
А. А. Лукашева и др.Рельеф стал одним из объектов анализа при ком¬
плексном изучении блоков и разломов земной коры, коль¬
цевых и купольных морфоструктур, металлогеническом
районировании и т. д.Поиски рудных месторождений полезных ископаемых
геоморф@логическими методами осуществляются на тер¬
ритории Сибири, Северо-Востока СССР, Средней Азии
и Казахстана, Кавказа и других районов.Геоморфологические методы оказались весьма эффек¬
тивными благодаря быстроте исполнения, дешевизне,
широкому применению камеральных методов, в том чис¬
ле аэрофотометодов, дистанционных методов изучения
рельефа, морфометрических.Термин «рудная геоморфология» предложен Ю. Г. Си¬
моновым в 1968 г. Это отрасль поисковой геоморфологии,
изучающая рельеф для установления закономерностей71
распространения рудных тел в земной коре. Ее зада¬
ча — поиски месторождений эндогенных и россыпных
полезных ископаемых.Геоморфологу приходится решать следующие задачи:
сопоставлять структурный план территории, контроли¬
рующий размещение рудных полей и узлов; оценивать
величину денудационного среза над интрузией; прослежи¬
вать пути рассеивания рудных обломков (по шлихам или
в россыпях) и по их пути определять местонахождение
рудного тела; устанавливать в рельефе разного рода на¬
рушения (разломы, смятия, контакты изверженных и
осадочных пород), которые контролируют размещение
рудных месторождений; выявлять геоморфологические
аномалии в рельефе, контролирующие размещение рудо¬
вмещающих структур.Применение рудной геоморфологии возможно на
платформах и в складчатых областях. Для платформ оно
обусловлено отражением в рельефе тектонически ослаб¬
ленных зон кристаллического фундамента и осадочного
чехла, к которым приурочены ртутная, полиметалличе¬
ская, сульфидная и прочие минерализации. В геосинкли-
нальных областях рудные месторождения обычно связа¬
ны с развитием блоков, трещинами, идущими вдоль
крупных разломов, или же с крыльями складчатых струк¬
тур. Такие связи структур и рельефа устанавливаются
морфоструктурным анализом.Разломные нарушения, по которым продолжаются
движения, видны в рельефе по направлению речных до¬
лин, по их угловатому и ломаному рисунку, по асиммет¬
рии форм рельефа. Господствующее направление речных
долин, как правило, совпадает с направлением «живых»
разрывных нарушений и в какой-то степени с рудными
жилами. Поэтому наряду с общим геоморфологическим
и морфоструктурным анализами складчатых территорий
при поисках рудных тел широко используются морфо¬
метрические карты и их анализ.Тектонические нарушения (складчатые и особенно
разрывные) выражены в рельефе. Необходимо устано¬
вить связь тектонически обусловленных форм рельефа
с оруденением, для чего применяются карты разных
масштабов. Например, разломные нарушения, которые
чаще всего разграничивают структуры-блоки, хорошо
прослеживаются при составлении мелкомасштабных карт,
однако рудные тела, как правило, находятся в зонах72дробления, где сетка оперяющих разломов картируется
крупномасштабной съемкой.Проводя геоморфологическую съемку мелкого или
среднего масштаба, можно установить закономерности
вертикального размещения рудных тел (массивов, даек,
полей, жил), их плановые конфигурации (блоковые, коль¬
цевого или купольного плана). Среднемасштабные ра¬
боты дают возможность установить места пересечения
разломных зон разного направления, характер и интен¬
сивность неотектонических движений отдельных струк¬
тур, а также степень унаследованности новейших движе¬
ний от более древних.При проведении съемочных работ и выявлении тек¬
тонически обусловленных форм рельефа необходимо
иметь в виду, что выраженность форм рельефа, связан¬
ных с рудными площадями, зависит от трех причин:
раздробленности пород коренного месторождения, их
петрографического состава и климатических условий,
влияющих на препарировку горных пород.Ряд вопросов металлогении невозможно решить без
учета соотношения тектонического и климатического
факторов в развитии поверхности земной коры. Это ре¬
шается путем общего геоморфологического анализа ру¬
доносных территорий с учетом морфологии, генезиса и
истории развития рельефа. Такие сведения необходимы
для определения величины денудационного среза и по¬
строения соответствующих карт, установления темпов
денудации за послерудный этап развития территории,
анализа блоковых морфоструктур и пр.В настоящее время выделились вопросы металлоге¬
нии, решаемые с помощью изучения рельефа: металло-
геническое районирование; анализ блоков и разломов
земной коры, анализ кольцевых и купольных структур;
определение величины денудационного среза; изучение
геоморфологических аномалии, связанных с металло¬
генией.Морфоструктурный анализ при металлогеническом
районировании. Для поисков эндогенных месторождений
полезных ископаемых и россыпей важно разделить тер¬
риторию по природным скоплениям полезных ископае¬
мых, генетической их связи, закономерностям размеще¬
ния в пространстве и во времени, т. е. по металлогении.
Выделение однотипных по металлогении территорий на¬
зывается металлогеническим районированием. Его уста-73
новленшо способствует анализ морфоструктурного рас¬
членения территории, или морфоструктурное районирова¬
ние, для целей металлогении. Опыт такого районирования
в мелком масштабе был осуществлен в 1966 г. Ю. Г. Си¬
моновым для территории Восточного Забайкалья
(рис. 10), а для более крупного масштаба — В. С. Зо¬
риной на примере Даурского сводового поднятия. Близ-Рис. 10. Схема морфоструктурных областей Восточного Забайка¬
лья, по Ю. Г. Симонову:/ — сводовые поднятия среднегорий; 2 — горст-антиклинальные средневысотные
хпебты; 3 — сложно построенные низкогорья; 4 — впадины байкальского типа;
5 — равнины грабен-синклннальных бассейнов; 6 — впадины забайкальского
типа; 7 — впадины сложно построенных зон разломов; 8 — долины рек, зало¬
женные вдоль зон разломов. Морфоструктурные области: / — Байкальская гор¬
ная страна; II — Внтим-Олекминское среднегорье; /// — Пришилкинская зона
сводовых поднятий; IV — Приаргунское среднегорье и низкогорье.ким по содержанию к
этим анализам явля¬
ется тектоническое
районирование на ос¬
нове анализа блоко¬
вых структур с помо¬
щью морфометрии,. предложенное А. В.0 Орловой.Соотношение мор-
S фоструктур с основ-1 ными рудоконтроли-
* рующими структура-
^ ми сведено в табл. 5.
§ При металлогениче-
“ ском районировании
я выделяют площад¬
ные единицы (метал-з логенические провин-
g' ции, области, рудные
•е- районы и узлы), вы-
*§ раженные различны-
5 ми геоморфологиче-
I гкими объектами пло-
§ щадного характера, и
3 линейные единицы
g (металлогенически й
£ пояс, зона, рудная зо-
£ на), выраженные
“ обычно линейными1 формами рельефа2 (линеаментами), ча¬
сі ще всего в виде реч-
g ных долин, балок, ов-
н рагов на границах
I блоков. Рудные поля
§ небольших размеров
а. не имеют четкой за-
я висимости от струк-
g тур и отражаются в
I рельефе в основном
>5 благодаря различиюв петрографическом
составе и действию75
процессов избирательной денудации. Это так называемые
формы рельефа — индикаторы рудных тел.Совпадение металлогенических и морфоструктурных
провинций, отмеченное для Забайкалья, не случайно.
Оно предопределено унаследованным развитием струк¬
турного плана в неотектоническое время и единой тен¬
денцией неотектонических движений в пределах опреде¬
ленных морфоструктур.Успешное применение морфоструктурного райониро¬
вания для металлогении невозможно без учета физико-
географической зональности и изучения современных
геоморфологических процессов. Например, процессы про¬
текают по-разному в степных, лесостепных, аридных или
таежных условиях. При этом в разных зонах неодина¬
ковы темпы денудации, выраженность блоков, трещин
и пр.На территории Украины, например, выделены метал-
логенические провинции, области и районы, которые
также совпадают с основными морфоструктурами;^ для
них характерен определенный набор месторождений ме¬
таллических полезных ископаемых. Основные металло-
генические провинции: I. Докембрийская (провинция
Украинского щита — пенеплена) — железо, титан, хром,
алюминий, никель; II. Рифейская палеозойская и
мезо-кайнозойская — в пределах платформенных морфо¬
структур (Доно-Дцепровский пояс, Волыно-Подольская
и Скифская провинции, Причерноморье) — то же, что и
на щите; III. Позднепалеозойская (герцинская) и мезо-
кайнозойская (альпийская) металлогении (Карпатская
и Крымско-Кавказская провинции, Донецкий кряж) —
ртуть, свинец, цинк, барит и др.Морфоструктурный анализ блоков и разломов. В ходе
длительного геологического развития формируется слож¬
ная система блоковых структур, возникающая благодаря
образованию тектонических нарушений в виде трещин
или разломов. Блок образуется как результат перемеще¬
ния его относительно линии одной трещины и отличается
одним знаком вертикальных движений, независимо от
длительности или прерывистости процесса перемещения.
Создается превышение одного борта разлома над дру¬
гим, измеряемое несколькими десятками и более метров
или всего несколькими метрами. Таким образом, выде¬
лить блоки можно путем установления разграничиваю¬
щих их разломов.76Блок — это ограниченный со всех или почти со всех
сторон системами дорудных, рудовмещающих и попереч¬
ных разрывов крупный или сравнительно небольшой
участок земной коры (А. А. Лукашов, Ю. Г. Симонов).
Размеры блока обычно более 2 км. На большей части
территории СССР блоки земной коры в неотектоническое
время испытали унаследованное развитие. Поэтому мы
имеем дело в основном с неотектоническими блоками,
к которым приурочены определенные виды оруденения.
Каждый блок независимо от его размеров отражен в ре¬
льефе благодаря специфике в его пределах характера и
амплитуды новейших движений. Блоки отличаются друг
от друга типом складчатости, магматизмом, трещинова¬
тостью, иногда петрографическим составом и, как прави¬
ло, количеством в их пределах рудных полей и составом
руд. Блок — рудоконтролирующее тело в пределах ме-
таллогенической провинции.В рельефе блоки могут быть отражены в складчатых
районах в виде отдельных массивов или групп массивов
в пределах одного горного хребта, в равнинных рай¬
онах— это группы холмов, сопок. Часто плановые кон¬
туры таких форм рельефа близки к прямоугольным,
треугольным или многоугольным фигурам, обычно улав¬
ливаемым по прямым дешифровочным признакам на
аэрофотоснимках и при определенном методе обработ¬
ки — на топографических картах.Интенсивному оруденению подвергаются наиболее
подвижные блоки, в которых возникают рудные узлы на
фоне сравнительно слабо минерализованных участков
металлогенической провинции. По металлогении блоки
разделяются на два типа: однородные по внутрирудной
тектонике, отличающиеся лишь по количеству в них руд¬
ных тел, и различные по внутренней структуре, в кото¬
рых направления внутрирудных перемещений по разло¬
мам не совпадают и в связи с этим различны закономер¬
ности размещения обогащенных участков.Блоки первого типа, возникающие, как правило, пу¬
тем дробления однородной структуры, в ходе развития
изменяются экзогенными факторами, а также при пере¬
косе движений (сдвигание, надвигание) меняют свою
морфологию. Тогда однотипные блоки могут быть мор¬
фологически различны и для их унификации при метал-
логеническом районировании необходим геоморфологи¬
ческий сравнительный анализ.77
Блоки второго типа, как правило, различаются по
морфологии рельефа.Что представляют собой тектонические разломы и
трещины и какова их роль в металлогении? Разломы -
это разрывные (дизъюнктивные) нарушения земной коры
крупных размеров, обычно заложенные между разно¬
родными тектоническими структурами и развивающиеся
длительное время. Обычно разломы хорошо выражены в
рельефе в виде уступов или к ним приурочены речные
долины, балки, овраги. Понятие «разлом» чаще употреб¬
ляется в региональных описаниях; в других случаях чаще
пользуются понятием «разрыв» или «разрывное наруше¬
ние». Среди разрывов различают взброс, сброс, надвиг,
сдвиг и т. д. Трещина-сместитель разрыва отделяет со¬
седние структуры, она часто может быть выражена в ре¬
льефе.Трещины — это нарушения залегания пород, когда
перемещения либо отсутствуют, либо имеют незначи¬
тельную величину. Трещины бывают различные по про¬
исхождению, но большинство из них — тектонические,
которые объединяются в системы, образующие более или
менее правильные геометрические сетки. В отличие от
разрывных нарушений тектонические трещины имеют
сравнительно небольшую протяженность и глубину, ме¬
нее четко отражены в формах рельефа земной поверх¬
ности.Различают трещины по времени их образования от¬
носительно времени образования руд: дорудные, вовремя
рудные, послерудные. В зависимости от размеров разли¬
чают трещинные структуры различных порядков: пер¬
вого, второго, третьего и т. д. [22].Широко развиты поперечные дорудные разрывы, ори¬
ентированные вкрест простиранию рудовмещающих
структур месторождений, рудных полей и районов. В за¬
висимости от времени заложения, типа взаимоотношений
с рудовмещающими трещинами и интенсивности текто¬
нической переработки поперечные дорудные нарушения
оказывают самое различное влияние на локализацию ору¬
денения и размещения полезных ископаемых. Эти раз¬
рывы могут быть каналами для рудоносных растворов
или сами активно регулируют размещение оруденения и
способствуют образованию рудных тел. Места пересече¬
ния дорудными трещинами рудовмещающих нарушенийв отдельных случаях приводят к образованию богатых
РУД-Дорудные и вовремя рудные расколы на протяже¬
нии эпохи рудообразования «залечиваются» гидротер¬
мальным и магматическим веществом, в результате чего
происходит перестройка структурного плана.Чтобы выяснить взаимоотношения разломов с руд¬
ными телами, наряду с поисково-геологическими метода¬
ми применяют внутриблоковый крупномасштабный
структурно-геоморфологический анализ. При этом по¬
этапно выполняются следующие задания:Выявление линии разрывных нарушений и оконтури-
вание блоков по их морфоструктурным признакам. Блоки
без выделения сетки разграничивающих их разломов вы¬
делить очень трудно. Лишь изучив ее, можно перейти
к выделению блоков по их морфологии.Наиболее четко при геоморфологической съемке вы¬
деляются разрывные нарушения. Они бывают выражены
в рельефе в виде уступов, обрывов, линейно-вытянутых
узких депрессий, борозд и отрал<ены в рельефе в наличии
спрямленных участков — долин, склонов, уступов. Очень
часто геологи не имеют данных для сплошного изобра¬
жения на карте линий разломов, особенно в «закрытых»
районах. В этих случаях по анализу рельефа геоморфо¬
лог дорисовывает (трассирует) эти линии. Часто такие
разломы контролируют месторождения полезных иско¬
паемых.По И. К. Волчанской и Е. Н. Сапожниковой эту ра¬
боту можно выполнять на топографической карте круп¬
ного масштаба по совокупности элементов орогидрогра-
фии: участков прямолинейных долин; цепочек озер, пря¬
молинейной конфигурации берегов озерных котловин;
резких уступов рельефа бортов долин и гребней хребтов;
глубоких седловин хребтов; линейно-вытянутых локаль¬
ных возвышенностей, выдержанных в определенных на¬
правлениях.Эти признаки разломов следует обязательно прове¬
рять в поле.Выявленные таким образом линии разломов группи¬
руются по нескольким основным направлениям. Обычно
чем больше этих направлений, тем более сложен струк¬
турный план территории. Блоки, оконтуренные разлома¬
ми, выделяются также и по совокупности некоторых
геоморфологических признаков (глубина и густота рас¬79
членения, конфигурация долинной сети низшего порядка,
оконтуривающей блоки) как целостные морфоструктур¬
ные единицы.Исследование морфометрических характеристик бло¬
ков и разломов. Одной из важнейших характеристик каж¬
дого блока является распространение абсолютных отме¬
ток водоразделов внутри блока. Обычно правильно окон¬
туренный блок имеет распределение поля высот со срав¬
нительно небольшими перепадами. Такое распределение
свидетельствует, по-видимому, о некоторой единой по¬
верхности выравнивания, что подтверждается в пределах
отдельных блоков присутствием изолированных останцев
этой поверхности на тех же уровнях.Исследование соотношений полей высот между со¬
седними блоками дает возможность подсчитать амплиту¬
ды относительного перемещения этих блоков, по методуА. В. Орловой проиндексировать каждый блок макси¬
мальной отметкой поля высот внутри него. Выдержан¬
ные амплитуды вдоль границ блоков оконтуривают более
крупные структурные единицы.Часть выделенных на первом этапе линий разломов
подтверждается морфометрическими расчетами, напри¬
мер, «амплитудные» разломы, характеризующиеся вер¬
тикальными перемещениями плоскостей сместителя. Раз¬
ломы «безамплитудные» смещают «амплитудные» или
проявляются в «неявном виде» как скрытые разломы
фундамента.Выявление типов разломов и блоков по их морфо¬
структурным признакам и в связи с особенностями гео¬
логического строения. Каждая структурная зона харак¬
теризуется каким-нибудь одним наиболее хорошо выра¬
женным направлением разрывных нарушений при подчи¬
ненной роли разломов другого направления. По совокуп¬
ности морфоструктурных признаков различают следую¬
щие основные типы разломов: сбросы и взбросы, разло¬
мы-надвиги и «скрытые» разломы фундамента. Для вы¬
явления этих типов разломов необходимо базироваться
на определенных признаках.Методика выделения блоков. Речные до¬
лины, подчеркивающие разрывные линии, являются огра¬
ничителями блоков. Наиболее вероятной границей их
должны быть самые глубокие долины и самые глубокие
седловины. Существуют два правила разделения бло¬
ков [22].801. На топографической карте в масштабе 1:50 000
выделяют порядки русел. Элементарные водотоки, не
принимающие притоков, образуют I порядок. Два водо¬
тока I порядка, сливаясь, дают начало водотоку II по¬
рядка. Два водотока II порядка, сливаясь, дают водоток:
III порядка и т. д. Затем водотоки одного порядка объе¬
диняются в группы, внутри каждой из которых измеряют
длины водотоков и строят таблицы встречаемости ДЛИ№
водотоков данного порядка (кривую распределения)
Эмпирически полученные кривые имеют нормальный или
нормально-логарифмический облик. Затем кривые рас¬
пределения длин водотоков смежных порядков сопостав¬
ляют между собой и определяют степень совпадения,
перекрытия (трансгрессии) или различия. На практике
часто случается, что кривые распределения русел I и II
порядков имеют много общего. Заметно отличаются лишь
группы водотоков IV и более высоких порядков.Таким образом, карта порядков длин водотоков позво¬
ляет начать «нарезку» блоков снизу вверх по течению.
Двигаясь вверх, попадаем в зону неопределенности, ко¬
торая на различных территориях отличается друг от
друга. Неопределенной может быть приводораздельная
полоса, в пределах которой встречаются водотоки I и II
порядков. Значительно реже в нее входят водотоки III и
даже IV порядков.2. На топографической карте того же масштаба сед¬
ловины также выделяются в порядки (группы). В первую-
группу (I порядок) выделяют седловины, выявленные
одной горизонталью; во II порядок объединяют седло¬
вины, выделенные двумя горизонталями; в III порядок —
четырьмя; в IV — восьмью; в V — шестнадцатью гори¬
зонталями и т. д. Таким образом, в первую группу (I по¬
рядок) входят седловины глубиной до 10 м, во вторую-
10—20, в третью 20—40, в четвертую 40—80 м и т. д.
Счет горизонталей ведется от ближайших вершин; прш
этом из двух превышений выбирается большее. Выделен¬
ные таким образом седловины являются как бы «вторы¬
ми точками», которые определяют линии разреза терри¬
тории на блоки.После этой подготовительной работы разграничитель¬
ные линии проводят с учетом трех правил: кратчайших:
расстояний, прямолинейности, естественности очертаний
выделенных блоков в плане. Правило кратчайших рас¬
стояний предполагает, что истинные расколы должны:8Ь
проходить от наиболее глубоких седловин к долинам
наивысших порядков. Согласно правилу прямолиней¬
ности расколы должны быть по линиям, близким к пря¬
мым, или дугам большого радиуса кривизны. Третье пра¬
вило исключает возможность изрезанных очертаний в
плане, ножегюдобных выступов и т. п.Блоки отличаются друг от друга по высоте, форме в
плане, размерам и устройству их поверхности. При сопо¬
ставлении карты блоков и геологической карты того же
масштаба между размерами блоков и литологическими
комплексами пород выделяется определенная зависи¬
мость.Секционный анализ. Существуют такие эндо¬
генные месторождения, которые расположены на наибо¬
лее раздробленных и мобильных площадях, например
в пределах структурных швов Пришилкинской зоны ма¬
лых сводов. Тогда «поблоковые» оценки тенденций дви¬
жения и величин денудационного среза перестают удов¬
летворять запросы поисков и разведки. Здесь необходи¬
мо применять иной тип анализа — секционный анализ
^блоков (рис. 11).Рис. 11. Схема секционного анализа Итакинского
участка (Восточное Забайкалье), по А. А. Лукашову
и Э. А. Лихачевой:/ — бяокоразделяющие нарушения; 2 — межсекционные на¬
рушения; 3 — рудоносные зоны; 4 — россыпи золота; 5 — но¬
мера блоков.$2Секции — это части неотектонических блоков, пере-
мешенные по узким зонам разрывных нарушений на пер-
вые десятки метров относительно друг друга (А. А. Лу-
кашов, Ю. Г. Симонов). Для них характерна общая тен¬
денция движения блоков на неотектоническом этапе. Но>
поскольку современные блоки могут включать В себя!
части различных мезозойских блоков, постольку верхне-
мезозойские тенденции движения разных секций единого
блока могут быть различны. Длина секций, обычно не-
превышающая 2 км, позволяет полагать, что позднекай¬
нозойские межсекционные сместители не проникают на
глубину более 3—3,5 км. В пределах восточной половины
Пришилкинской зоны малых сводов (где секционный
анализ успешно применялся в ее структурах) секции
являются элементами делимости условно гранитного слоя,
земной коры, мощность которого 1—3,5 км.Блоковый и секционный анализы позволяют оценить-
условия сохранности оруденения в пределах рудных по¬
лей и в случае необходимости примерно определить ве¬
личину денудационного среза за послерудное время.Анализ кольцевых и купольных морфоструктур. На
примере морфоструктур Северо-Востока СССР, Забай¬
калья, Омолона, Сихотэ-Алиня, Казахстана разрабаты¬
вается методика поисков рудных тел в пределах кольце¬
вых и купольных структур, обусловленных процессами,
тектоно-магматической или вулкано-тектонической акти¬
визации и связанных с гранитными массивами и вулкани¬
ческими центрами. Эти морфоструктуры и взрывные ме¬
теоритные кратеры играют значительную роль в разме¬
щении рудных месторождений полезных ископаемых.Поиски и разведка руд в пределах подобных морфо¬
структур— одно из самых молодых направлений в поис¬
ковой геоморфологии, приемы и методы которого разра¬
батываются. Нет еще четких представлений о законо¬
мерностях формирования самих структур в пределах
складчатых областей, для которых они являются нало¬
женными. Нет четкого разграничения между понятиям»
«кольцевые» и «купольные морфоструктуры», различие
между которыми некоторые видят в основном в их разме¬
рах: структуры протяженностью свыше 100 км называют
мегакольцевыми или кольцевыми, а менее 100 км — ло¬
кальными или купольными.Еще недостаточно изучена морфоструктура взрывных
метеоритных кратеров. Их образование связано с космо-83-
геологическими процессами (А. А. Вальтер, В. А. Рябен-
ко). Размер кратеров, сохраняющихся в рельефе, состав¬
ляет от 1 до 100 км и более в поперечнике. По своей
морфологии и взрывному механизму образования они
подобны воронкам Марса, Меркурия, Луны. По времени
образования метеоритные кратеры Земли неодинаковы.
Считают, что было несколько периодов их падения, начи¬
ная с архея. Лучше всего выражены в рельефе молодые
антропогсновые и неогеновые воронки, особенно хорошо
сохранившиеся в аридных условиях (штат Аризона, Ал¬
жир). На Украинском щите открыто 6 метеоритных кра¬
теров, а предполагается 25. С метеоритными кратерами
связаны поиски различных полезных ископаемых.Кольцевые и куполообразные морфоструктуры пред-
‘Ставлены дугообразными системами малых интрузий,
полукольцевыми интрузиями, палеовулканическими ко¬
нусами, которые в рельефе отражены в виде изолирован¬
ных или смыкающихся горных массивов изометричной
и овальной формы, куполовидных поднятий, кальдерооб¬
разных понижений, дугообразных речных долин. Послед¬
ние, как правило, занимают концентрические системы
разломов. Кроме того, в пределах купольных структур
имеют место радиальные прямолинейные долины. Гор¬
ные массивы разобщены равнинами и холмогорьями,
морфологически хорошо изолированы.В. Н. Орлянкин путем анализа рельефа на топогра¬
фических картах и дешифрирования мелкомасштабных
аэрофотоснимков на территории Северо-Востока СССР
выделил несколько сотен кольцевых структур. Он разде¬
ляет их по размерам, особенностям магматизма и оруде-
нения — мегакольцевые структуры с диаметром большой
оси 200—250 км и локальные структуры разных поряд¬
ков: I порядка (60—80 км), II (40—60 км), III (25—
40 км), IV (10—20 км) и V (4—8 км).В пределах мегаксльцевых структур рудные узлы
■расположены по периферийному кольцу ослабленных зон
-обычно в местах пересечения этих зон с линейными зо¬
нами глубинных разломов. Рисунок разломной сети хо¬
рошо подчеркивается дугообразными (кольцевыми)' до¬
линами и радиальными линейными долинами. Рудные
узлы подчас приурочены к местам впадения радиальных
линейных долин в дугообразные.В пределах локальных кольцевых (купольных)' мор¬
фоструктур разного порядка закономерности вулкано¬
вітектонического характера тесно связаны с особенностями
рисунка долин и морфологией гор.Основными рудоконтролирующими факторами яв¬
ляются геологические условия: наличие рудоподводящих
разломов, металлогенического магматизма, благоприят¬
ной вмещающей среды — структуры и литологии для
внедрения магмы. Значительная роль состава, глубины и
размеров диаметров. Наряду с геологическими фактора¬
ми при оценке возможной рудоносности кольцевых мор¬
фоструктур существенна роль такого геоморфологическо¬
го критерия, как эрозионный срез за послерудный период.Для выявления закономерных связей металлогении и
рельефа необходимо знать закономерности формирова¬
ния данных структур.Локализация руд для разных геотектур территории
СССР имеет свои закономерности. Наибольшая минера¬
лизация, как правило, расположена либо вдоль дуговых
разломов, ограничивающих внутреннее купольное подня¬
тие, в узлах, где этот разлом пересекается с зонами
продольных и поперечных трещин, либо вдоль внешнего
дугового разлома на границе с межкупольными депрес¬
сиями.Определение величины денудационного среза. Чтобы
установить возможность сохранения рудного массива от
процессов разрушения, проекцию рудных тел разного со¬
става на поверхность земной коры, подсчитывают после¬
рудный денудационный срез как результат сложного во
времени и пространстве взаимодействия тектонического
и климатического факторов.Определение времени и величины вскрытия эрозией
рудных тел, оценка темпов денудации в разных клима¬
тических зонах, составление карт денудационного сре¬
за — одна из задач рудной геоморфологии.Величину денудационного среза определяют различ¬
ные факторы: тектонический — характер движений от¬
дельных блоков и их естественных группировок; клима¬
тический — положение в определенной климатической
зоне, ход выпадения осадков и распределения темпера¬
тур; литологический — различная сопротивляемость ко¬
ренных пород денудации; геоморфологический — интен¬
сивность и густота эрозионного расчленения, крутизна и
форма склонов.При общем прогнозе эндогенных месторождений по¬
лезных ископаемых поисковое значение приобретает со¬85
отношение глубины денудационного среза с металлоге-
ническими провинциями, которые расположены вверх от
гранитного батолита (интрузива) к поверхности Земли.
А. Е. Ферсман установил, что в земной коре продукты
кристаллизации магмы и ее производных имеют законо¬
мерное концентрическое расположение. Представляется,
что батолит окружен так называемыми геохимическими
концентрами. На рис. 12 батолит показан сплошной жир-I ! S . X \ I/ S ^—Аи -\. у. ч. 1У / / / Гидротеотлты \ к 4 ч////'3 / / Пневматолиты~ ^
/ //wi х jI»"' ■ Слюда ч!і— илтьта. {Пегматиты TR,PJh j \ |Глубины
срезої, кмКопетдагКавказЗабайкальеУралАлтайЗабайкалье1 Карелияі ! 4Рис. 12. Геохимические концентры, эрозионные срезы и рас¬
пределение различных руд, по А. Е, Ферсману: TR — редкие
земли.ной линией, пунктирными линиями — геохимические кон¬
центры, содержащие строго определенные рудные эле¬
менты. Если представить себе срез на уровне 1, 2, 3 км
и т. д. (горизонтальные линии на рисунке), то в проек¬
ции на земную поверхность получим рудные тела с раз¬
личным химическим составом.Отсутствие руд на поверхности может быть как след¬
ствием их полного размыва, так и незначительного среза,
не достигшего верхних частей рудных месторождений.Разной глубине денудационного среза отвечают свои
комплексы полезных ископаемых. Наиболее глубоко сде-
нудированные области древних щитов (Карелия) имеют
те полезные ископаемые, которые содержатся в корнях
магматического тела. Наоборот, в молодых горных стра¬
нах (Кавказ, Крым), где глубина среза незначительна,преобладают рудные тела верхних концентров, которые
в определенной степени бедны полезными ископаемыми.В теле батолита на глубинах 2—10 км при темпера¬
туре более 1000° возникают месторождения платины,
хромита, титана и др. В пегматитової! зоне на глубинах
не более 7 км при температурах до 700° преобладают
месторождения нефелина, апатита, урана, ниобия. В пнев-
матолитовой зоне на глубинах 2—5 км с температурами
до 600° образуются месторождения молибдена, олова,
тантала. В гидротермальной зоне на глубинах 0,5—2 км
при температурах 50—500° формируются разнообразные
полезные ископаемые — вольфрам, золото, медь, цинк,
свинец, ртуть, мышьяк.Геоморфологическая сущность соотношения глубины
среза и раскрытия тех или иных концентров состоит в
том, что концентры каждого магматического очага среза¬
ны денудацией на разную глубину. Это определяет кон¬
кретное соотношение в пространстве рудных тел с опре¬
деленными геоморфологическими областями, районами,
позволяет увязать металлогеническое и морфоструктур¬
ное районирование, дает возможность в контурах геомор¬
фологических единиц планировать поиски и разведку
конкретных руд.Появляется также возможность определить (при рав¬
номерном распределении залежей в рудоносном ком¬
плексе) количество залежей, вскрываемых денудацион¬
ным срезом, а также количество скрытых на глубине руд¬
ных тел. Все эти данные зависят от глубины среза. Как
только срез достигает верхнего уровня рудоносного ин¬
тервала, на поверхности обнажаются первые рудные за¬
лежи. С увеличением глубины денудационной поверхнос¬
ти количество обнажающихся тел становится меньше.
Начиная с какого-то предела, в зависимости от соотно¬
шения размеров залежи по вертикали и рудоносного ин¬
тервала количество вскрываемых рудных тел стабили¬
зируется, а количество не выходящих на поверхность
месторождений будет по-прежнему уменьшаться. С при¬
ближением поверхности среза к нижним концентрам бу¬
дет снижаться количество вскрываемых и оставшихся
рудных тел.Восстановление величины денудационного среза за
какой-либо цикл требует специальных исследований,
в которые входит [221: 1) установление типов тектониче¬
ских движений (блоковые, сводовые, общие), их харак¬87
тера (унаследованного или неунаследованного)' и степе¬
ни их дифференциации по территории; 2) установление
типа геоморфологического ландшафта к моменту начала
и конца этапа денудации; в случае большого разнообра¬
зия территории подбирается несколько геоморфологиче-
ских аналогов; 3) для каждого из ландшафтов устанав¬
ливается структура геоморфологических уровней (по
К. К. Маркову) и по каждому уровню раздельно прово¬
дится расчет денудационного среза; 4) поскольку в изме¬
рении есть некоторая ошибка, ее необходимо оценить,
используя геологические методы — стратиграфическое
положение рудных тел, объемный метод, метод мощнос¬
тей.Для подсчета величины денудационного среза есть
ряд методов, которые можно разбить на геологические и
геоморфологические. Среди геологических чаще приме¬
няется стратиграфический метод при условии, что рудное
тело прорывает осадочную толщу. Тогда определяют
наиболее древний и наиболее молодой из осадочных го¬
ризонтов. Затем различными приемами воссоздается весь
разрез осадков и их мощности, исходя из знаний стра¬
тиграфии региона и определения гипсометрического по¬
ложения некоторых маркирующих горизонтов.Если же месторождения залегают в нестратифициро-
ванных отложениях, применяются другие методы.Геохимический метод, напрнмер, основан на работах
А. Е. Ферсмана (см. выше).Физико-химический метод определения величины де¬
нудационного среза заключается в оценке глубины фор¬
мирования кварцевых жил, исходя из физико-химических
параметров образования жильного кварца: температуры,
давления, агрегатного состояния сред и т. д. Эти термо¬
барические особенности можно получить при изучении
газово-жидких включений минералообразующими
растворами в образцах кварца (С. С. Воскресенский,
Г. Н. Колосова, В. Б. Наумов).Геоморфологический метод. Наиболее просто величи¬
ну денудационного среза определить при наличии древ¬
них реликтовых поверхностей выравнивания. Высота этих
реликтов и указывает на порядок величины эрозионного
среза.При отсутствии фиксированных древних поверхностей
важно определить исходную поверхность, которая суще¬ствовала к моменту врезания. Для этого необходимо изу¬
чить и восстановить историю развития рельефа.Г идролого-палеогеографический метод. Устанавли¬
вается количество твердых наносов (взвешенных, влеко¬
мых и растворенных), выносимых реками за пределы
территории, для которой определяется величина денуда¬
ционного среза (данные можно получить в «Гидрологи¬
ческом ежегоднике»). Полученное количество наносов
представляется в виде равномерного символического слоя
среза в миллиметрах за год для современных географи¬
ческих ландшафтов. Эта величина не дает истинной вели¬
чины среза, но позволяет сравнивать разные территории
по интенсивности денудации в настоящее время.Чтобы определить величину среза по современным
темпам денудации, нужно восстановить палеогеографи¬
ческие условия данной территории и для различных по
климату эпох иметь аналоги таких природных зон в со¬
временных условиях, для которых известны темпы совре¬
менной денудации.Величина денудационного среза определяется также
путем анализа и сопоставления карт современного и пер¬
вично-тектонического рельефа. При совмещении их полу¬
чатся две поверхности, заключающие между собой слой
материала, уничтоженного денудацией. Вычитание отме¬
ток современного рельефа из отметок первично-тектони¬
ческого дает величину денудационного среза. На основе
этого строят карты денудационных срезов, которые по¬
зволяют решать ряд вопросов металлогении: выявлять
сообщества руд, характерных для определенных интер¬
валов глубин; выделять районы с различной минерали¬
зацией; устанавливать давление, влияющее на основные
условия образования руд; понимать пространственное
взаимоотношение тел.Очевидно, наиболее полную информацию о величине
денудационного среза, темпах денудации на различных
участках территории можно получить лишь за последний
цикл тектонической активизации. Эти данные являются
отправными для экстраполяции полученных значений на
более ранние геологические эпохи.Изучение геоморфологических аномалий. При изуче¬
нии закономерностей размещения рудных месторожде¬
ний полезных ископаемых поисковыми критериями ста¬
новятся геоморфологические аномалии (по Л. Б. Ари¬
старховой). Для определенных районов свойственны89
средние показатели рельефа (морфология, морфометрия,
генезис, особенности геоморфологических процессов и
пр.), характерны типичные черты. Типы или формы ре¬
льефа, его показатели, отличающиеся от типичных для
данной местности, являются геоморфологическими ано¬
малиями.Для металлогенического анализа составляются кар¬
ты геоморфологических аномалий (в контурах или изо¬
линиях), похожие на геофизические карты. Они являются
картами многофакторного анализа с комплексом призна¬
ков (такие карты для Северо-Востока СССР, например,
были составлены Г. С. Ананьевым).Обычно аномалии отражаются количественными по¬
казателями. Так, для реконструкции древних речных до¬
лин и установления источников россыпей определены
средние параметры речных бассейнов с целью выделения
аномалий в речных перехватах и в смещениях водораз¬
делов. Были выделены реки II—VI порядков, измерены
площади их бассейнов и длина; полученные данные об¬
работаны с применением математической статистики.
В результате выделились характерные показатели и ано¬
мальные. Из аномальных выделены реки с перехватами
и участки, приуроченные к разломам. В итоге проделан¬
ной работы стала возможна реконструкция направления
стока и долинной сети, что важно для поисков коренных
источников россыпей.Еще один пример изучения аномалий в рельефе: по¬
строение карты с отражением линеаментов одного на¬
правления, выбранного по направлению основной текто¬
нической трещиноватости. Густота линеаментов на кар¬
те оказалась разной. Там, где эрозия не унаследовала
трещин, они «залечены» кварцевыми жилами с золотом.
Сравнение этих участков с площадями рудных источни¬
ков золота показало сопоставимость в 15 случаях из 16.Для участков, перспективных на гидротермальное
оруденение, Г. С. Ананьев рекомендует изучать аномалии
расчлененности рельефа. Уже давно отмечено, что план
гидросети и локализация месторождений в значительной
мере находятся в зависимости от трещинной тектоники.
Используя морфометрические показатели в основном
густоты расчленения рельефа, можно установить опреде¬
ленные аномалии по этому показателю. Так, в случае за¬
полнения трещин прокварцованными породами рельеф
более устойчив к разрушению и, следовательно, менее90расчленен, а это уже аномалия. Очень часто с кварцевы¬
ми жилами связаны золоторудные проявления. Вот поче¬
му по геоморфологическим аномалиям расчлененности
рельефа можно прогнозировать перспективность поисков
рудопроявлений золота. Сравнивая карты реальной гус¬
тоты (или глубины) расчлененности рельефа, можно вы¬
делить участки с отклонениями реальной расчлененности
от теоретической, т. е. аномалии расчлененности рельефа,
которые будут поисковыми критериями.Мы остановились лишь на основных направлениях
поисков месторождений полезных ископаемых геоморфо¬
логическими методами, которые составляют отдельные
отрасли поисковой геоморфологии — россыпную, нефте¬
газопоисковую и рудную. Однако изучение рельефа в
геологоразведочном деле этим не ограничивается.Поисковая геоморфология стала правомерной участ¬
ницей поисков и разведки полезных ископаемых в Совет¬
ском Союзе, помогает успешному увеличению матери¬
ально-сырьевых ресурсов для народного хозяйства
страны.
Часть II. ИНЖЕНЕРНАЯ
ГЕОМОРФОЛОГИЯГлава 3. ОБЩАЯ ИНЖЕНЕРНАЯГЕОМОРФОЛОГИЯПоявление и становление инженерной геоморфологии
в географических исследованиях — достижение совет¬
ских ученых, которые впервые теоретически обосновали
это научное направление и поставили его на службу
народу.Инженерная геоморфология включает в свой арсе¬
нал сведения и методы из геологии, физической геогра¬
фии, гидрологии, климатологии, топографии и подчиняет
их единой цели — анализу рельефа с точки зрения усло¬
вий его использования, устойчивости, динамичности и
прогноза эксплуатации. Инженерная геоморфология —
это дисциплина, изучающая возможности использования
теоретических основ и методов геоморфологии в инже¬
нерных целях.Инженерную геоморфологию по целевому назначению
разделяют на следующие направления в изучении ре¬
льефа:1. Общая инженерная геоморфология, изучающая тео¬
ретические вопросы, обобщая методику исследований
применительно к различным сферам практического изу¬
чения рельефа, в том числе и в сельском хозяйстве.2. Инженерная геоморфодинамика (процессоведение)1,
включающая: 1) общую геоморфодинамику, изучающую
закономерности проявления и сочетания современных гео¬
морфологических процессов и их влияние на хозяйствен¬
ную деятельность человека вообще; 2) частную геомор¬
фодинамику, состоящую из отдельных методов изучения
флювиальных процессов, лавин, оползней, карста, селей,
защиты берегов, современных тектонических движений
земной коры и т. д. и выработки мер по борьбе с этими
процессами.3. Отраслевая инженерная геоморфология, изучаю¬
щая специализированно рельеф для нужд различных от¬
раслей народного хозяйства и включающая изучение92рельефа: 1) в связи с конкретными видами строитель¬
ства (гидротехнического, транспортного, городского);2) при землеустроительных работах и для целей сель¬
ского хозяйства; 3) при рациональном землепользова¬
нии и піриіродохір а н ите льиоїм пр огнозе.Иногда инженерную геоморфологию считают одной
из составных частей инженерной геологии, именуемой
инженерной геодинамикой. Однако инженерная геомор¬
фология значительно расширила круг решаемых с ее по¬
мощью вопросов и вышла за рамки геодинамики, изу¬
чающей только современные инженерно-геологические
процессы и явления.В чем сходные черты и отличие инженерной геомор¬
фологии и инженерной геологии? Инженерная геология
изучает грунты в естественных условиях их залегания,
дает оценку и прогноз инженерно-геологических процес¬
сов и явлений в связи с инженерно-строительной деятель¬
ностью человека. Инженерная геоморфология непосред¬
ственно связана с анализом рельефа и должна соответ¬
ственно дать анализ генетической сущности и его исто¬
рической предопределенности с учетом всех компонентов,
географической среды и природных комплексов, что уже
является задачей науки геоморфологии.Инженерная геология и инженерная геоморфология
изучают рельеф и геологические процессы как объект
для строительства, как совокупность неровностей земной
коры, влияющих на хозяйственные мероприятия. В тоже
время необходим комплекс знаний о грунтах и рельефе,
чтобы установить геолого-генетические закономерности
процессов и дать правильный прогноз. Поэтому инженер¬
но-геоморфологические исследования должны дополнять-
геодинамические.Если цели и задачи инженерной геологии, как и ее
методы, установлены и разрабатываются сравнительно
давно, то инженерная геоморфология находится в стадии
становления. В литературе мы не найдем определения
этой дисциплины и не найдем классификаций ее направ¬
лений, хотя отдельные из них существуют в практике
хозяйствования много лет. Это связано с тем, что отрас¬
левые направления инженерной геоморфологии, войдя
составной частью в другие отрасли науки и хозяйства
(инженерную геологию, сельское хозяйство, мелиора¬
цию, строительство), не были теоретически обобщены как
единое целое.93-
Инженерно-геоморфологическое направление иссле¬
дований обосновано в 70-х годах в работах И. П. Гера¬
симова, А. В. Сидоренко, Т. В. Звонковой, С. Л. Вендро-
ва, Ф. В. Котлова, А. И. Спиридонова и др. Подобное
направление разрабатывается и в зарубежных странах,
особенно в ВНР, ЧССР, а также в ПНР, ГДР, Италии,
Канаде, Франции, Бельгии и др.Глава 4. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОМОРФОДИНАМИКАВводимое понятие «инженерная геоморфодинамика»
(инженерная динамическая геоморфология) перекли¬
кается с геодинамикой, выделяемой в инженерной гео¬
логии.Определение динамической геоморфологии было дано
Д. Г. Пановым [15], который считал, что это «часть об¬
щей геоморфологии, изучающая развитие и изменение
рельефа — его динамику под преобладающим воздейст¬
вием экзогенных процессов». Сами процессы динамики
рельефа он предлагал называть морфодинамическими,
подчеркивая, что практическое значение их очень вели¬
ко, так как они нередко носят катастрофический харак¬
тер, разрушают сооружения или создают большие труд¬
ности в их использовании, требуют защитных мер. Оче¬
видно, следует понимать геоморфодинамику шире, вклю¬
чая сюда изучение эндогенных и антропогенных про¬
цессов.Инженерная геоморфодинамика (или процессоведе-
ние) — новое направление динамической геоморфологии.
Основное назначение ее — изучать геоморфологические
процессы. Инженерная геоморфодинамика по праву при¬
надлежит геоморфологии, так как современные процес¬
сы являются ведущими факторами образования генети¬
ческих категорий рельефа (морфоскульптуры)^, изучае¬
мых геоморфологией.На основе изучения форм и элементов рельефа можно
познать сущность процессов, их генетическую предопре¬
деленность и в комплексе с изучением других данных
дать прогноз влияния процессов на строительство и про¬
гноз влияния хозяйственной деятельности на процессы.Изучая морфоскульптуры, можно установить зависи¬
мость рельефа от древних и современных зональных мор¬
фоклиматических условий географической среды.Основой общей инженерной геоморфодинамики явля¬‘94ется положение о том, что современные процессы возни¬
кают под действием различных рельефообразующих фак¬
торов (литосферы, атмосферы, гидросферы и ноосферы)1,
подчинены определенным геоморфологическим законо-»
мерностям образования, размещения и развития, отра¬
жены в рельефе определенными формами и элементами
рельефа — индикаторами древних и современных про¬
цессов.Несколько слов о терминологии. Современные процес¬
сы (экзогенные и эндогенные) могут обозначаться близ¬
кими по содержанию терминами: рельефообразующие,
геоморфологические, физико-геологические. Под терми¬
ном «физико-географические процессы» подразумевают¬
ся лишь экзогенные процессы.Знания о закономерностях протекания, интенсивности
процессов современности являются научной основой для
разработки способов защиты сооружений от их разруши¬
тельного действия и для прогноза развития процессов.
Выявление закономерностей в развитии эрозии, ополз¬
ней, карста, селей и других процессов имеет большое
значение прежде всего в инженерной геологии и геомор¬
фологии при подготовке территорий к хозяйственному
освоению, при проектировании мероприятий по урегули¬
рованию действия этих процессов. Любое крупное строи¬
тельство начинается с оценки рельефа территории, в част¬
ности динамичности процессов.Динамика, интенсивность, отражение современных
геоморфологических процессов в природных условиях лю¬
бой территории закономерно связаны с геологическим
строением, современными движениями земной коры, фи¬
зико-географическими условиями и инженерно-хозяйст¬
венной деятельностью человека. Под влиянием различ¬
ного сочетания этих факторов выделяются участки тер¬
риторий с неодинаковыми инженерно-геоморфологиче-
скими условиями. Эти участки могут быть основой для
специального картирования рельефа в инженерных це¬
лях.В зависимости от влияния хозяйственной деятельнос¬
ти человека все процессы разделяют на природные, ан¬
тропогенные, природно-антропогенные.Природные процессы протекают в основном под дей¬
ствием двух факторов — экзогенного и эндогенного,—
однако они могут быть ускорены или замедлены дей*9S
ствнсм человека. Это процессы выветривания, ветровой
и водной эрозии, абразии, оползания и т. д.Антропогенные процессы и явления возникают цели¬
ком под влиянием хозяйственной деятельности человека,
связаны с появлением таких изменений в рельефе и свой¬
ствах горных пород, которые не могут возникнуть без
вмешательства человека. К ним относятся в основном
процессы горно промышленного и инженерно-строитель-
иого профилей. Это гравитационные процессы на склонах
.карьеров (особы, обвалы, оползни), водная эрозия в бор¬
тах различных выработок и насыпей, суффозия, осадка,
усадка, просадка в лессовых грунтах.Природно-антропогенные процессы вызываются к жиз¬
ни в основном сельскохозяйственной деятельностью че-
.ловека, однако протекают они по законам природных
экзогенных процессов, а человек как бы служит толчком
к их проявлению. Сюда относятся ускоренная эрозия
(размыв и плоскостной смыв) и аккумуляция, суффози-
■онно-просадочные явления, заболачивание и засоление
почв, обвалы, оползни при подрезании естественных
склонов.Сейчас, в век инженерно-технической революции, про¬
исходит интенсивное взаимодействие природных и антро¬
погенных рельефообразующих процессов и порою трудно
их отделить один от другого. Закономерности геоморфо¬
логического строения форм рельефа, создаваемых этими
процессами, весьма сходны, однако динамичность, тем¬
пы развития будут различными.ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГЕОМОРФОДИНАМИКИПроявление современных геоморфологических про¬
цессов в пределах преобразуемых ландшафтов следует
связывать с тремя группами факторов: эндогенными, эк¬
зогенными и антропогенными. Для отдельных террито¬
рий каждый из них может стать ведущим и вызвать
к действию соответственно три одноименных группы про¬
цессов. Однако даже для небольших по площади участ¬
ков нельзя исключить влияние хотя бы одной из указан¬
ных групп факторов. Взаимодействие двух природных
факторов современного рельефообразования — эндоген¬
ного и экзогенного — без воздействия антропогенного
можно обнаружить лишь на ограниченных территориях
естественных ландшафтов..96Оценку динамики рельефа следует начинать с уста¬
новления соотношения между тремя ведущими группами
факторов. Преобладание того или иного из современных
процессов зависит от энергии, которую они получают в
основном от групп эндогенных и экзогенных факторов,
а также от ускорения, сообщаемого этим процессам ан¬
тропогенным морфогенезисом. Развитие их, с одной сто¬
роны, связано с характером проявления неотектонических
и современных движений земной коры, определяющих в
основном деформации земной поверхности, формирова¬
ние крупных ее неровностей, а также перемещение и ак¬
кумуляцию продуктов разрушения. С другой стороны,
развитие процессов определяется условиями окружающей
среды, а проявление их тесно связано как с зональными
географическими особенностями, так и с внутризональ-
ными условиями — структурно-литологическими, гидро-
лого-климатическими, микроклиматическими и др. Осо¬
бое место занимает группа процессов, вызываемых инже¬
нерно-хозяйственной деятельностью человека.Основное влияние на хозяйственную деятельность че¬
ловека оказывают экзогенные процессы. Запас их энер¬
гии постоянно пополняется и динамически распреде¬
ляется в зоне контакта литосферы, атмосферы, гидросфе¬
ры и биосферы. Эту зону контакта можно рассматривать
как своеобразную сферу накопления и трансформации
энергии (экзогенного рельефообразования) (Ю. Л. Гру-
брин, Э. Т. Палиенко).Оценку энергии экзогенной группы современных про¬
цессов можно получить путем учета морфометрии релье¬
фа, литологических особенностей горных пород, гидро¬
геологических условий, соотношения показателей водно¬
го и теплового балансов на склонах разной экспозиции,
ритмики гидрометеорологических условий (суточных, се¬
зонных, многолетних), особенностей почвенно-раститель¬
ного покрова. Все это обеспечивает определенный подход
к изучению и инженерной оценке проявления экзогенных
процессов на данный момент и в перспективе.Оценка энергии эндогенной группы современных про¬
цессов может осуществляться путем учета таких показа¬
телей: суммарной амплитуды неотектонических движе¬
ний, обеспечивающей тенденции геоморфологического
развития; оротектонических особенностей; направлен¬
ности и интенсивности современных движений земной4 8-36897
коры; морфоструктурного расчленения территории (мас¬
штабности блоковых структур).Зональность. Морфоскульптурное расчленение терри¬
тории создается экзогенными процессами, которые в свою
очередь определяются климатическими условиями —
циркуляцией атмосферы, радиационным балансом, рас¬
пределением атмосферных осадков и т. д. Однако среди
морфоструктур есть реликты древних эпох, связанные
с условиями палеоклимата, и есть морфоструктуры «жи¬
вые», развивающиеся под воздействием современных
геоморфологических процессов и подчиненных современ¬
ным климатическим условиям. Сочетание реликтовых и
современных морфоструктур влияет на хозяйственное
использование территории и на прогноз ее изменения под
влиянием человека.Развитие большинства процессов обязано определен¬
ным зональным географическим (климатическим) усло¬
виям. Различают широтную зональность рельефа равнин,
которую связывают с частным проявлением общего за¬
кона географической или климатической зональности.
В то же время высотная поясность в горах обусловлена
не только изменением климата, но и историей развития
гор, их структурными особенностями, развитием в геоло¬
гическом строении различных высотных зон.Зональным географическим условиям подчинены
прежде всего криогенные, ледниковые, гумидные и арид¬
ные современные процессы и созданные ими современ¬
ные морфоскульптурные широтные зоны. Другие про¬
цессы испытывают влияние зональных природных усло¬
вий, но проявляются практически во всех климатических
зонах: флювиальные, карстовые, выветривания, проседа¬
ния и др. В одних природных зонах эти процессы прояв¬
ляются интенсивно, доминируя среди прочих процессов,
в других — замедленно, поэтому в определенном смысле
их нельзя называть азональными. Пожалуй, менее зави¬
сят от климатических зон процессы гравитационные
(осыпи, обвалы, оползни), деятельность вод замкнутых
водоемов (абразия, заболачивание)' и деятельность че¬
ловека.Современные процессы аккумуляции и денудации в
пределах различных морфоструктур суши подчинены
в основном современным тектоническим движениям зем¬
ной коры, однако они также тесно связаны с климатиче¬
скими зонами.98Аккумулятивные равнины в настоящее время форми¬
руются в исторически и генетически сложившихся рай¬
онах. Крупные дельтовые и пролювиальные равнины об¬
разуются в основном в аридных и семиаридных зонах
(дельты Волги, Амударьи, предгорные пролювиальные
равнины гор Средней Азии). Темпы морской и озерной
аккумуляции в определенной степени также будут зави¬
сеть от зональных особенностей климата.Интенсивность эрозии на равнинах разных ландшафт¬
но-климатических зон может быть сопоставлена по твер¬
дому стоку рек, который прямо зависит от интенсивности
эрозионных процессов в русле реки и на ее водосборе
(табл. 6).Таблица 6. Интенсивность эрозии на равнинах, по А. П. Дедкову,
В. И. МозжеринуЗоныКрупные реки
(площадь бассейна
> 10 тыс., км2)Малые реки
(площадь бассейна
0,5—10 тыс. км2)QRQRТундра1801135541053Тайга5206406812381101Смешанный и широко¬
лиственный лес3223238842854996Лесостепь730124362666226Степь1068101981453520Полупустыня5134265176708Сухие субтропики35102097653815Саванна7368283050213215Экваториальный лес401372200——Обозначения: Q — суммарный годовой сток взвешенных нано¬
сов в 103 т; R — модуль стока взвешенных нано¬
сов, т.Наиболее интенсивны процессы эрозии в саваннах и
сухих субтропиках. В умеренном поясе плоскостная и рус¬
ловая эрозия велика в лесостепной зоне, а в лесной зоне
менее значительна, так как лес препятствует плоскост¬
ному смыву и действует лишь эрозия в русле.Минимальные значения денудации имеют место в кли¬
матических зонах с избыточным количеством тепла и
влаги, особенно там, где их диспропорция наиболее ве¬
лика. В районах с избыточным увлажнением, например,
в тундре, эрозии препятствует переувлажпенпость почв
и материнских пород, а также сезонность процессов —
короткий безморозный период и промерзание грунтов
весной и осенью в ночное время. В зонах недостаточного
увлажнения (аридных и семиаридных) эрозия замедлена
благодаря недостатку атмосферных осадков и большому
испарению.Максимальные темпы денудации зафиксированы в
зонах умеренно недостаточного увлажнения. Это зона
степей и подзона сухих саванн. В то же время в зонах
с оптимальным соотношением тепла и влаги (лесная зона,
лесостепь, экваториальные леса) денудации препятствует
интенсивно продуцирующий растительный покров. На
основании этих данных Ю. А. Мещеряков делает вывод,
что зоны максимальной интенсивности геоморфологиче¬
ских (экзогенных) процессов не совпадают с зонами,
характеризуемыми наибольшей суммарной интенсив¬
ностью общего физико-географического процесса.Экзогенные геоморфологические процессы подчинены
закону географической зональности. Однако морфо¬
скульптурные зоны территории СССР значительно отли¬
чаются от современных климатических зон, что связано
с эволюцией рельефа в антропогене и влиянием на него
тектонического фактора. Формы рельефа отражают не
только современные, но и древние климатические усло¬
вия.Ю. А. Мещеряков выделяет на территории СССР мор-
фоскулыгтурные зоны, или геоморфологические ланд¬
шафты, по преобладанию группировок форм рельефа,
одинаковых по внешнему виду и происхождению: крио¬
генную (мерзлотную и ледниковую), древнеледниковую,
флювиальную (водную), аридную (засушливую).В геоморфологическом ландшафте долго сохраняются
реликтовые формы рельефа, существующие наряду с со¬
временными. Это следует учитывать при инженерной
оценке территории. Одни из форм рельефа — активные,
развиваются в современных климатических условиях,
другие — чужды современной природной обстановке, от¬
мирающие, пассивные, постепенно сглаживаемые и унич¬
тожаемые современными процессами. Яркими примера¬
ми служат древнеледниковые формы материкового оле¬
денения в пределах Русской равнины, разрушаемые про¬
цессами размыва; эрозионно-аккумулятивные древне¬
аллювиальные формы равнин Средней Азии, уничтожае¬100мые современными эоловыми процессами; эрозионные
врезы и переуглубленные долины на равнинах, выполнен¬
ные более молодыми отложениями неаллювиального ге¬
незиса.При районировании территории по инженерно-гео¬
морфологическому принципу для выделения зон разной
активности современных процессов следует учитывать
как современные, так и древние формы (которые могут
«ожить» под влиянием деятельности человека), оцени¬
вать их соотношения в ландшафте. Учет реликтовых форді
следует делать с позиций знания палеогеографических
условий.Периодичность процессов. Очень важным с точки зре¬
ния расчета устойчивости сооружений является разделе¬
ние процессов на равномерно и периодически (или вне¬
запно) действующие. К относительно равномерно дейст¬
вующим относятся донная и боковая речная и овражная
эрозия и аккумуляция, абразия, карст, суффозия, мерз¬
лотные процессы, а к периодически действующим — сели,
лавины, осыпи, обвалы, оползни. Периодически дейст¬
вующие процессы проходят в основном при возникнове¬
нии экстремальных условий для нарушения равновесия
горных пород. Например, во время ливней и при насыще¬
нии дождевыми или подземными водами водоносных го¬
ризонтов происходят сели, оползания, рост оврагов, во
время землетрясений — появление осыпей и сейсмооб¬
валов.Сезонность процессов часто приводит к проявлению
более разнообразных и более выразительных процессов,
действующих относительно равномерно. Например, про¬
явление вершинной эрозии в степной и лесостепной зо¬
нах в комплексе с суффозией, солифлюкцией и оползани¬
ем дает наибольший прирост оврага в период весенних
дождей и снеготаяния. Сезонному ускорению подчинены
процессы донной и боковой эрозии, абразии, селей, забо¬
лачивания, криогенные процессы и пр. Это своеобразная
сезонная ритмичность процессов, действующих равно¬
мерно.Есть ряд особенностей в современном развитии релье¬
фа, связанных с сезонностью в различных природных
зонах. Наблюдается зависимость от времени года ледни¬
ковых и криогенных процессов, связанная с чередова¬
нием морозных зимних и теплых летних сезонов. Нерав¬
номерность стока по сезонам особенно усиливает флю-101
виальные процессы. В разные времена года в аридной
зоне меняется характер процессов дефляции и аккуму¬
ляции.Общей закономерностью является увеличение интен¬
сивности геоморфологических процессов. Эта закономер¬
ность усиливается с увеличением континентальности
климата.ЧАСТНАЯ ГЕОМОРФОДИНАМИКАЧастная геоморфодинамика разделяется на ряд дис¬
циплин, изучающих отдельные влияющие на строитель¬
ство процессы: эрозию, оползни, сели, лавины, карст и
прочие, за которыми утвердились названия — карстове-
дение, оползневедение, изучение селей, береговых про¬
цессов, лавин. Очевидно, изучение каждого из геоморфо¬
логических процессов, имеющих инженерное значение,
может получить право на самостоятельное выделение как
учебная дисциплина.Классификации современных процессов, построенные
на разных принципах, были предложены различными ис¬
следователями. Н. И. Николаев разделяет все экзоген¬
ные физико-географические процессы на зональные и
азональные (и интразональные). К зональным он отно¬
сит выветривание, почвообразование, мерзлотные и вет¬
ровые процессы, деятельность текучих вод и др. Азо¬
нальные и интразональные процессы — это деятельность
силы тяжести (гравитации), стоячих и подземных вод,
человека.Т. В. Звонкова предложила классификацию физико-
географических процессов на основе их динамичности,
действия на различные виды сооружений и характера
защитных мероприятий. В основу классификации морфо¬
динамических процессов, предложенной Д. Г. Пановым,
положены основные действующие силы, их определяю¬
щие.В инженерной геологии наряду с эндогенными и экзо¬
генными процессами выделяются еще эндолитогенные,
связанные с горными породами и их внутренними физи¬
ко-химическими свойствами, молекулярной энергией,
изменяемыми обычно при непосредственном воздействии
на них человека.Наиболее распространена генетическая классифика¬
ция геоморфологических процессов^ которая непосред¬102ственно указывает на причины их возникновения, дает
критерий для выработки мероприятий по борьбе с вред¬
ным влиянием процессов.Генетическая классификация
современных геоморфологических процессовЭкзогенные процессы:Выветривание (элюво- и почвообразование)Делювиальные (плоскостной смыв и намыв)Гравитационные (оползание, осыпание, обваливание, сели, лавины)
Флювиальные (эрозия и аккумуляция постоянных и временных во¬
дотоков)Связанные с деятельностью подземных вод и атмосферных осадков
(карст, заболачивание, суффозия, торфонакопление)Береговые процессы морей, озер (абразия и аккумуляция)Эоловые (дефляция и аккумуляция)Криогенные (морозное выветривание, пучение, наледи)Ледниковые (экзарация и аккумуляция)Эндогенные процессы:Современные движения земной коры (вертикальные и горизонталь¬
ные смещения, сейсмооползание, сейсмообвалы, разрывы)Вулканизм (аккумулятивная и взрывная деятельность вулканов)Антропогенные процессы:Техногенные горнопромышленные (аккумуляция и денудация)
Техногенные инженерно-строительные (аккумуляция и денудация)
Агрогенные (ускоренная эрозия, плоскостной смыв-намыв, засоление,
заболачивание).Определение устойчивости рельефа. Под устойчи¬
востью рельефа понимается способность его сохранять
свои профили в течение длительного времени. Наруше¬
ние устойчивости может происходить естественным пу¬
тем и за счет деятельности человека. Определить воз¬
можные причины нарушения устойчивости рельефа, дать
прогноз его развития — одна из задач инженерной гео-
морфодинамики. Устойчивость территории зависит от
современных тектонических движений, состава и свойств
горных пород, действующих на них современных экзо¬
генных процессов, морфологии рельефа, расположения в
той или иной природной зоне. Нарушение устойчивости
рельефа ведет к перемещению горных пород, которое
осуществляется двумя способами: 1) по поверхности де¬
нудационным путем, в основном под действием силы тя¬
жести, плоскостного смыва, криолитогенеза и 2) по ли¬
нейному направлению, выраженному перемещением под103
действием воды, ветра, льда. Первое происходит мед¬
ленно, второе — сравнительно быстро. Силы, мешающие
перемещению масс под действием рельефообразующих
факторов, зависят от сцепления и трения, состава пород,
их увлажненности, выветрелости и других инженерно¬
геологических свойств. Чем больше коллоидных частиц и
выше их насыщенность водой, тем больше подвижность
горных пород. Зависимость между массой, углом накло¬
на и трением выражается'соотношениемMg sina^s Mt mg cosa,где M — масса; g sina — слагающая силы тяжести; і —
коэффициент трения; mg cos а — давление масс на осно¬
вание.Устойчивость вершинных поверхностей междуречий,
занимающих приводораздельное пространство, опреде¬
ляется отсутствием резких колебаний уровня грунтовых
вод, сравнительно небольшими уклонами и расчленен¬
ностью территории, автономностью геоморфологических
процессов, среди которых преобладают элювиальные, де¬
лювиальные и эоловые [4]. На этих поверхностях наи¬
менее изменяется во времени рельеф, и они незначитель¬
но влияют на строительство. Происходящие здесь пере¬
мещения вещества строго зависят от расположения в
определенной природной зоне. Схема баланса вещества
на вершинных поверхностях показана в табл. 7.Таблица 7. Схема баланса вещества на вершинных поверхностях на
примере гумидной зоны, по Г. С. АнаньевуПроцессы, участвующиеПоступлениеВыносв балансе веществавеществавеществаЭоловыеОграниченноеЗначительныйБиохимическиеОграниченноеНе участвуетАтмосферныеОграниченноеНе участвуетСклоновыеНе участвуетЗначительныйКриогенныеОграниченноеНе участвуетСклоновые процессы на вершинных поверхностях сво¬
дятся в основном к деструкции. В зависимости от морфо¬
логии поверхности и ландшафтных условий интенсив¬
ность деструкции колеблется от 0,000! до 1,0 см3/см2
в год. Эоловая аккумуляция крупных фракций (0,6—1042,00 мм) составляет, например, в Карпатах на водораз¬
деле около 0,13 мг/см2 в год, а в пределах склона возрас¬
тает более чем в 200 раз, т. е. на вершинных поверхнос¬
тях преобладает вынос вещества.Для определения устойчивости вершинных поверх¬
ностей кроме темпов денудации и аккумуляции необхо¬
димо установить их морфологический тип, а также гене¬
зис отдельных частей. В развернутой морфологической
классификации вершинные поверхности подразделяют на
типы (плоско-, округло- и островершинные), подтипы и
виды [4]. Среди денудационных поверхностей выделяют
пенеплены, региональные и локальные поверхности, на¬
горные террасы. Псдиплены, педименты и террасоувалы
могут встречаться на склонах, реже — на вершинных по¬
верхностях.Геоморфологические данные используются для рай¬
онирования территорий по степени устойчивости рельефа.
Например, Г. А. Максимович для оценки площадок под
промышленное и гражданское строительство классифи¬
цирует устойчивость закарстованных территорий по ди¬
намичности годового прироста и плотности провальных
карстовых воронок.Существует классификация оползневых районов по
степени проявления процесса и локализации оползней на
площади (районы единичных оползней, линейного рас¬
пространения, площадного развития оползней).Благодаря замедленности развития вершинных по¬
верхностей структурно-литологические комплексы гор¬
ных пород в их пределах выражены наиболее четко.Картирование форм и элементов рельефа дает воз¬
можность для районирования территории по инженерно¬
геологическим свойствам грунтов для районов развития
эоловых песков, задернованных в разной степени, форм
рельефа материкового оледенения, аллювиальных тер¬
рас разного генезиса и возраста, криогенной морфо-
скульптуры, суффозионных форм рельефа. В каждом из
этих случаев формы рельефа, их морфология, генезис,
плотность на единицу площади служат показателями для
определения инженерных свойств рыхлых пород, обла¬
дающих определенной устойчивостью.Определение устойчивости склонов. Проблемы дина¬
мики склонов сводятся к следующему: выработке клас¬
сификаций склонов, установлению закономерностей
развития склонов, оценке интенсивности склоновых105
(и склоноформирующих) процессов и установлению гео¬
морфологических критериев устойчивости склонов.Классификации склонов могут быть основаны на уче¬
те морфологии, генезиса, возраста склонов и происходя¬
щих на них процессов, на особенностях движения мате¬
риала. При разработке классификаций берут во внимание
сочетание различных факторов. Для классификации
склонов учитывают и некоторые инженерные свойства
слагающих их грунтов: увлажненность, мощность движу¬
щегося слоя и гранулометрический состав грунта, кото¬
рые определяют наряду с прочим устойчивость склонов.Обычно в классификациях выделяют типы склонов и
соответствующие им склоновые процессы. Обвальные
склоны имеют крутизну 25—40°, формируются под влия¬
нием обвалов, осыпей, курумов, осовов, лавин. Важней¬
шими факторами их формирования являются крутизна,
высота и форма склона, состав и выветрелость пород,
водонаеыщенность.Оползневые склоны включают разные формы ополза¬
ния и отседания: оползни-блоки, оползни-потоки, сплывы,
оплывины, срывы. Оползневые склоны подразделяют на
древние (открытые и погребенные) и современные (ста¬
билизировавшиеся, движущиеся, возобновленные). Вы¬
деляют типы оползней по генетическому принципу, соста¬
ву грунтов, мощности захвата, характеру движений и пр.
На склонах крутизной 18—25° обычны оползни-блоки,
а на более пологих (6—18°) — оползни-потоки. Эти типы
склонов наиболее опасны для различных сооружений
(плотин, мостов, дорог), расчет их устойчивости — слож¬
ная инженерная задача.Солифлюкционные склоны (массового смещения —
сползания) встречаются в криогенной и гумидной об¬
ластях. Они имеют угол наклона 3—8°, характери¬
зуются сравнительно быстрым или медленным течением
грунта с захватом поверхностной толщи, опасны лишь
для сооружений с неглубокими фундаментами.Делювиальные склоны образуются при углах накло¬
на до 9—18° в гумидных зонах. Они являются результа¬
том медленного движения материала по склону иод дей¬
ствием гравитации и плоскостного смыва. Эрозионные
склоны развиваются за счет струйчатого размыва и плос¬
костного смыва с поверхностей, угол наклона которых
2—3°. Развитие таких склонов протекает довольно мед¬
ленно.і 06В пределах каждого из выделенных типов склонов
различают верхнюю денудационную, нижнюю аккумуля¬
тивную и переходную (транзитную) части. При разви¬
тии переходная зона может смещаться то вверх, то вниз.
Аккумулятивная часть часто может отсутствовать. В де¬
нудационной части склона мощность рыхлого материала,
не вовлеченного в движение, будет зависеть от типа
склонов. В аккумулятивной нижней части склона состав
грунтов и мощность их также будут меняться в зависи¬
мости от склонообразующих факторов. Анализ данных
геоморфологических особенностей является критерием
для определения устойчивости склонов [7].Закономерности развития склонов, которые следует
учитывать при расчете их устойчивости, сводятся к сле¬
дующему:1) сглаживаются склоны путем последовательного па¬
раллельного отступания их и образования у основания
(вблизи базиса эрозии) аккумулятивного склона с мень¬
шим углом наклона. Процесс сглаживания идет всегда
снизу вверх;2) выполаживание верхней части происходит в тече¬
ние определенного времени одновременно с округлением
вершин. Этому способствует наиболее интенсивный про¬
цесс выветривания здесь и быстрый снос продуктов по
верхней части склона;3) прямые склоны образуются при тектонических
опусканиях в условиях равномерного врезания реки, яв¬
ляющейся базисом эрозии для склона. При длительном
развитии и выполаживании они превращаются в склоны
вогнутого профиля;4) в условиях тектонических поднятий при возраста¬
нии интенсивности эрозии и при понижении базиса дену¬
дации формируются выпуклые склоны. Выпуклые пере¬
ломы профиля берут начало у основания склона и пере¬
двигаются по нему вверх.Климатические условия значительно влияют на устой¬
чивость склонов. В криогенных и ледниковых морфо¬
скульптурных зонах наряду со свободным перемещением
по склону под действием силы тяжести проявляются со¬
лифлюкционные и криогенные процессы. Во флювналь-
ной зоне склоны испытывают делювиальный смыв и на¬
мыв; здесь влияет на устойчивость растительность и поч¬
венный покров. В переменно-влажных зонах увеличи¬
вается роль плоскостного смыва. В аридной зоне107
главную роль играют температурное выветривание, сила
тяжести и дефляция.Во всех климатических зонах определяющее влияние
на эволюцию склонов имеют тектонические движения.
Поднятия или опускания диктуют ход развития рельефа.Оценка интенсивности склоновых процессов, проте¬
кающих быстро или действующих катастрофически (осы¬
пи, сбвалы, оползни, сели, лавины), осуществляется до¬
статочно эффективно. Скорость действия этих процессов
самая различная — сантиметры, метры, сотни метров в
год, а иногда в сутки и даже в часы.Расчет смыва для зоны флювиальной морфоскульпту-
ры в условиях распашки склонов и при ливневых атмо¬
сферных осадках, например в 30—60 мм, показал, что
даже для небольших водосборов площадью 0,5—0,9 га
линейный врез составляет 0,5—5,0 м в год. В этих усло¬
виях ливневый смыв может составлять 60—70% годового
количества смытых пород. Для данной зоны существует
четкая зависимость интенсивности смыва от крутизны
склона и его протяженности. Например, при уклоне 0,01
смыв составляет 3 м3/га, а при уклоне 0,1 — до 130 м3/га.Труднее производить расчеты для склонов, находя¬
щихся в естественных условиях. Здесь малая интенсив¬
ность смыва или он полностью отсутствует при наличии
плотной дернины, даже на относительно крутых склонах
(15—25°). Появилось много расчетов скорости массового
движения почво-грунтов на склонах с углом наклона,
меньшим угла естественного наклона (ср<33—38°). Ско¬
рость движения достигает 150 мм/год при курумном сно¬
се, 500 — при открытой солифлюкции, 50—100 мм/год —
при закрытой медленной солифлюкции (С. С. Воскресен¬
ский, Ю. Г. Симонов). Для постоянно слабоувлажненных
грунтов скорость массового движения уменьшается до0,5—1,0 мм/год даже на склонах с углами наклона до 25°.Все приведенные данные в основном касаются дви¬
жения материала у поверхности.Геоморфологический критерий оценки устойчивости
склонов является лишь одним из комплекса геологиче¬
ских и географических критериев. Для понимания эволю¬
ции склона и его устойчивости, например при строитель¬
стве, нужны: инженерно-геологические данные, сведенияо гранулометрическом и минералогическом составе, фи¬
зико-химических свойствах и др.; геоморфологические
данные о морфологии, истории развития, генезисе скло¬108нов и их связях с системой «склон — водный поток» и с
современными движениями земной коры; географические
сведения о почвах, радиационном балансе и тепловом
режиме на склонах разной экспозиции и др.Склоны в своем развитии проходят несколько стадий:
начальную — разработки склона, интенсивного форми¬
рования и затухания склоноформирующего процесса. По¬
казателями различных стадий являются особенности
морфологии склона, его морфоскульптуры, наличие раз¬
личных мезо- и микроформ рельефа.Между морфологией и строением склонов существует
тесная и очень сложная связь. Зная эти связи, по морфо¬
логии можно установить строение рыхлого материала
склона, его фациальные особенности, что служит осно¬
ванием для оценки современных процессов и прогноза их
в будущем.Геоморфологический критерий применяется уже дав¬
но как составная часть одного из методов оценки устой¬
чивости склонов в инженерной геологии — сравнительно¬
геологического. Основное содержание этого метода —
анализ истории развития склона, установление направле¬
ния в развитии современных процессов и новейших тек¬
тонических движений.Г. С. Золотарев считает, что, анализируя формирова¬
ние долины горной или равнинной реки, можно соста¬
вить представление о степени устойчивости разновозраст¬
ных частей склона и выявить опасные участки. Нижние,
наиболее крутые, части склонов, отвечающие молодым
голоценовым и позднеантропогеновым врезам, сложены
наименее разрушенными породами и могут считаться бо¬
лее устойчивыми. Самыми неустойчивыми являются сред¬
ние части склонов, сформированные в поздне- и средне-
антропогеновое время, породы которых после их образо¬
вания были сильно разрушены и подверглись выветри¬
ванию.Верхние, наиболее длительно разрушаемые, участки
склонов также значительно изменены и неустойчивы. Но
длительное воздействие процессов сноса нередко обуслов¬
ливает более пологие формы, что несколько уменьшает
опасность их с точки зрения обвалов.Такое рассуждение об устойчивости отдельных участ¬
ков склонов в зависимости от их геоморфологического
развития особенно хорошо применимо для горных скло¬
нов. На равнине развитие склонов идет медленнее и109
имеет особые черты, однако многие особенности у них
общие, но проявляются они в разных масштабах, на¬
пример, формирование зон разгрузки и выветривания.Т. В. Звонкова для установления устойчивости склона
предлагает пользоваться определением коэффициента
устойчивости п. Зная hR — сумму сил, сопротивляющих¬
ся перемещению земляных масс, и 2Q — сумму активных
сдвигающих сил, можно определить п по формулеn^2R/ZQ.Склон и слагающие его горные породы находятся
в устойчивом состоянии, если п> 1, что возможно при
условии 2/?>2Q. При 2/? = 2Q склон находится в состоя¬
нии устойчивого равновесия (п— 1). Если 2/?<2Q, то
п< 1 и склон находится в неустойчивом состоянии.Склоны разделяются на устойчивые (п>1), условно¬
устойчивые (я = 1,00-М,05) и неустойчивые (п<\).Устойчивость склонов часто нарушается антропоген¬
ным морфогенезом — подрезкой склонов, дополнительной
нагрузкой, выпасом скота. Чтобы придать склону боль¬
шую устойчивость, создают искусственные формы релье¬
фа — террасы, полки, изменяют уклоны, высоту, длину
и форму склона.Прогноз изменения природных и антропогенных про¬
цессов — важная народнохозяйственная задача, решае¬
мая при проектировании, строительстве и эксплуатации
различных сооружений, при землепользовании, мелиора¬
ции и других работах. Теоретические проблемы, связан¬
ные с прогнозом процессов, разработаны в трудах
Д. Л. Арманда, С. Л. Вендрова, Т. В. Звонковой, Г. С. Зо¬
лотарева и др. Сообразно прогнозированию намечаются
возможные варианты управления процессами.Прогнозу подлежат различные группы процессов, вы¬
деляемых на основе систем «человек — процесс»: при¬
родные, антропогенные и природно-антропогенные, о ко¬
торых упоминалось выше. Базой для этого должны быть
общая и частная геоморфодинамика, помогающие выде¬
лить среди хозяйственных и природных факторов те, ко¬
торые будут действовать в течение прогнозируемого
срока. От групп факторов (климатических, геологиче¬
ских, гидрологических и др.) зависит выбор комплекса
методов при изучении природных условий. При этом обя¬
зательным является включение математических, инстру¬110ментально-стационарных и даже экспериментальных
методов, помогающих построить прогнозные модели.Системы прогнозирования можно разбить на две груп¬
пы в зависимости от учета одного или нескольких фак¬
торов: 1) монофакторный прогноз, подразделяемый по
ведущему фактору на гидрометеорологический, литолого¬
петрографический, гидрогеологический и геоморфологи¬
ческий; 2) многофакторный, включающий несколько
определенных групп факторов.Монофакторный прогноз заключается в;
изучении влияния одного ведущего фактора рельефообра-
зования на изменение определенной группы современных
процессов: он охватывает все возможные изменения. Си¬
стема прогнозирования на основе гидрометеорологиче¬
ских факторов построена на изучении периодического
изменения проявления процессов по сезонам, суткам или
за многолетний период. К таким процессам относятся
паводковая эрозия, солифлюкция, сезонное подтопление,
затопление и заболачивание, снежная эрозия, сезонное
пучение грунтов, движение пульсирующих ледников и др.
Можно считать установленными 6—7-летние циклы, свя¬
занные с колебаниями положения полюсов относительно
тела Земли, 11-летние солнечной активности, 19-летние
приливообразующие [9]. Но так как метеорологические
факторы не прогнозируются на длительный срок, то про¬
гноз процессов, связанных с ними, может быть дан на
сезон, год, несколько лет. Им пользуются в основном в
сельском хозяйстве.Прогнозирование изменений рельефа в пределах опре¬
деленной площади связано с пространственным распро¬
странением различных по литолого-петрографическому
составу пород. Известно, что ряд процессов имеет лито¬
генную зависимость, например суффозионные, карсто¬
вые, заболачивания, засоления, загипсования. Сюда же
относятся процессы и явления, зависящие от пород в раз¬
ной степени мерзлотных. В этом случае площади раз¬
вития пород будут ареалами этих процессов, а сами про¬
цессы прогнозируются другими приемами.Система прогнозирования на основе гидрогеологиче¬
ских факторов учитывает изменения уровня грунтовых и
подземных вод в связи с созданием плотин, водохрани¬
лищ, орошением, осушением и другими работами. В ре¬
зультате могут возникать процессы абразии, оползания,
затопления, заболачивания. Например, на основе учета111
этой группы факторов и анализа рельефа сделан прогноз,
что поднятие уровня воды в водохранилище Волжской
ГЭС им. В. И. Ленина на территории г. Тольятти вызовет
суффозионные процессы, а кое-где на террасах — обра¬
зование лугово-болотных впадин.Расчет уровня грунтовых и подземных вод делается
согласно разработанным гидрогеологическим методикам.При прогнозировании по геоморфологическим факто-
рам учитывают связь тех или иных процессов с различ¬
ными элементами рельефа, например с генетически од¬
нородными поверхностями. В этих случаях при прогнозе
рекомендуется положить в основу морфологический ана¬
лиз ландшафтов и по нему установить тенденции в раз¬
витии рельефа. Следует вести повторные наблюдения за
ростом площадей и распространением ландшафтов и их
новообразований.Активность процессов прогнозируют по следующим
геоморфологическим особенностям: 1) внешнему облику
рельефа, например резкой расчлененности, наличию вы¬
пуклых склонов; 2) одновременному присутствию форм
рельефа различных стадий развития; 3) широкому раз¬
витию молодых форм и отсутствию угасающих.Для процессов, проявляющих себя равномерно, кри¬
терием прогноза может быть саморазвитие рельефа, со¬
стоящее в естественной смене молодых форм более раз¬
витыми, зрелыми, переходящими затем в дряхлые. Луч¬
ше всего это можно проследить на примере деятельности
текучих вод. Известна, например, стадийность развития
оврагов, переживающих несколько стадий: I — промои¬
ны или рытвины, II — врезание висячего оврага верши¬
ной, III — выработка «профиля равновесия», IV — зату¬
хание развития оврага, после чего овраг преобразуется
в балку.Дряхлые формы могут переживать новый цикл раз¬
вития. Для балок, вновь переходящих в овражную ста¬
дию, он будет связан с изменением положения базиса
эрозии. Выявив стадию развития тех или иных форм ре¬
льефа на определенной площади, можно предвидеть, что
они в дальнейшем будут проходить следующую стадию
по системе молодость — зрелость — дряхлость (табл. 8).Прогноз стадийного развития рельефа может быть
нарушен в результате хозяйственной деятельности чело¬
века, и тогда он протекает вопреки цикличным законам
развития.112Таблица 8. Количественные показатели интенсивности развития w
активности современных процессов, по Е. П. ЕмельяновойОбъектизученияПоказателиИнтенсивность развитияАктивностьПроцессПродолжительность цик¬
ла и его отдельных фаз
Скорость процесса
Скорость денудации, обу¬
словленной данным про¬
цессомКоличество вновь
образующихся
форм или повторе¬
ний цикла в еди¬
ницу времени на
единицу длины или
площадиФормы, образован¬
ные процессомКоличество форм на еди¬
ницу длины или площади
и их размеры
Доля (процент) длины
или площади, занятой
формами, от общей дли¬
ны или площадиОтношение количе¬
ства свежих форм
к их общему коли¬
честву (числу, дли¬
не или площади)Миогофакторныйпрогноз. Теоретически при
наличии данных о начальном состоянии хотя бы неко¬
торых экзогенных процессов и действующих факторов
можно предусмотреть ход развития этих процессов и со¬
стояние их на любой срок [9]. Такой прогноз очень тру¬
ден из-за иебходимости учета всех компонентов геогра¬
фической среды, всех групп факторов и процессов. По¬
этому подобный долгосрочный прогноз будет многофак¬
торным и многовариантным; достоверность его гораздо-
ниже, чем прогнозирование процессов первой группы.
Однако подобным многофакторным прогнозом прихо¬
дится пользоваться в инженерно-строительных, а также
в комплексных инженерно-географических изысканиях.Для обоснованного монопрогнозирования и многофак¬
торного прогнозирования темпов развития современных
процессов необходимо применять различные инструмен¬
тальные наблюдения, дающие критерий их оценки во вре¬
мени и пространстве. Часто применяются топогеодезиче-
ские методы, позволяющие изучить современную динами¬
ку рельефа. Нивелирование местности дает возможность
составить высокоточные профили; повторное нивелирова¬
ние позволяет установить объемы размыва и намыва.ИЗ-
Сравнение данных повторной топографической съемки
позволяет судить о качественном и в определенной мере
(например, для определения темпов роста оврагов) ко¬
личественном изменении земной поверхности. Иногда для
этого достаточно сравнить карты разных лет съемки.При периодическом повторении фотографических ме¬
тодов (аэрофото- и фототеодолитные снимки) можно за¬
метить изменения в пластике рельефа и подсчитать, осо¬
бенно осуществляя фотограмметрические работы, коли¬
чественную сторону этих изменений. Разрабатываются
дистанционные методы учета и прогноза современных
процессов с помощью летающих аппаратов.Инструментальные методы применяются при стацио¬
нарных геоморфологических наблюдениях за современ¬
ными процессами — эрозией, абразией, экзарацией, деф¬
ляцией и различными видами аккумуляции.Метод математической статистики применяется в ком¬
плексе с различными инструментальными методами. Так,
он стал уже традиционным при прогнозе процессов, воз¬
никающих под действием гидрометеорологических фак¬
торов — эрозии почв, затопления, подмыва берегов рек,
-оврагообразования, оползания и др.Ряд методов расчета темпов развития различных про¬
цессов разработан в инженерной геологии для расчета
переработки берегов водохранилищ, динамики оползне¬
вых склонов, селевых процессов. Хотя при этом делается
попытка учесть все многообразие факторов, эти мето¬
ды часто дают большую погрешность в связи с невоз¬
можностью высокоточно рассчитать развитие природного
процесса, да еще при активном воздействии человека.При долгосрочном прогнозе современных процессов
считают наиболее общим метод экстраполяций динами¬
ческих рядов взаимосопряженных процессов и их балан¬
совый анализ на заданный срок. При этом допускают,
что развитие природных процессов будет протекать в со¬
ответствии с уже известными закономерностями. Пред¬
полагается также, что действие природных факторов бу¬
дет происходить по аналогии с прошлым развитием ре¬
льефа данной территории.А. С. Девдариани, описавший математическое моде¬
лирование экзогенных процессов, делает следующие вы¬
воды. Областями преимущественного применения мате¬
матических моделей, кинематических и динамических
являются: выявление общих закономерностей развития114рельефа, прогнозирование его развития на ограничен¬
ных территориях или в простых геолого-географических
условиях главным образом в инженерных целях, когда'
экономические расчеты позволяют получить необходимые
количественные данные.Для прогнозирования экзогенных процессов предла¬
гается выполнять такие исследования: определить зада¬
чи, объект и территорию прогноза; предварительно вы¬
явить факторы, влияющие на прогноз; установить связь
между факторами и процессами; установить влияние
побочных факторов; определить степень сложности про¬
цессов; определить срок прогнозов; выбрать методы про¬
гнозирования и число прогнозных вариантов для выбора
оптимального варианта; подготовить прогнозные задачи1
и их кодирование; построить системы моделей; проверить
достоверность прогноза [9].Для проектирования защитных мер против разруши¬
тельного действия экзогенных физико-географических
процессов разработан ряд географических и инженерных
рекомендаций. Географические рекомендации по защите
сводятся в основном к разработке мероприятий по преду¬
преждению или ослаблению активного развития процес¬
са, например агролесомелиоративные работы (посадка'
деревьев и кустарников, посевы трав, специальная рас¬
пашка), гидрогеологические (регулирование поверхност¬
ного стока, укрепление берегов), гидромелиоративные
(осушение, орошение).Хороший эффект дают инженерные мероприятия: для
борьбы с оползнями — планировка склонов, подпорные-
стенки, серия дренажных устройств (рис. 13); против
селей и лавин — строительство направляющих дамб,,
подпорных стенок, лавинорезов и т. д.Выбор мер диктуется типом сооружения, природными-
условиями. Разнообразие природных условий требует в
каждом конкретном случае специфических мер борьбы
с негативными явлениями. Типовые и стандартные ме¬
роприятия без учета конкретной ситуации себя не оправ¬
дали.Прогнозирование экзогенных процессов — сложная
комплексная проблема. Особенно сложна методика дол¬
госрочного прогноза развития современных процессов,
которая основана на изучении соотношения природных
и технико-экономических факторов, т. е. влияния обще¬
ства на процессы. Антропогенный фактор будет действо-115*
Рис. 13. Один из видов борьбы с оползнями (г. Одесса). Среза¬
ние и террасирование оползневого тела.вать в будущем неравномерно. Чтобы оценить его дей¬
ствие, нужно учитывать перспективные планы развития
народного хозяйства на десятки лет вперед, сроки и тем¬
пы эксплуатации сооружений, темпы развития разных
видов хозяйствования, демографические тенденции и т. д.Глава 5. ОТРАСЛЕВАЯ ИНЖЕНЕРНАЯГЕОМОРФОЛОГИЯГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВОПо народнохозяйственному назначению гидротехниче¬
ские сооружения делятся на гидроэнергетические, водно¬
транспортные, мелиоративные и водоснабженческие.
В пределах крупных речных долин строят гидроузлы,
с помощью которых решается комплекс народнохозяй¬
ственных задач.Проектно-изыскательские и научно-исследовательские
работы по проектированию и строительству крупных гид¬
ротехнических сооружений в нашей стране проводятся на
основе комплексных исследований, в которые входит все¬
сторонний анализ рельефа и современных экзогенных
процессов. Круг вопросов, решаемых при этом, охваты¬116вает проектирование и строительство плотин, водохрани¬
лищ, деривационных (обводных) каналов и пр.Задачи геоморфологии при гидротехническом строи¬
тельстве. Для обоснования проектов гидротехнических
сооружений выполняется значительный комплекс инже¬
нерно-геологических изысканий и исследований, частью
которых является геоморфологическая съемка, анализ
рельефа речных долин, выявление инженерно-геологиче¬
ских процессов, а также прогноз влияния на рельеф
строительных работ и эксплуатации сооружения. Объем
и характер геоморфологических работ зависят от стадии
проектирования, типа и размеров гидроэнергетических
сооружений, сложности рельефа и геологического строе¬
ния района строительства.Согласно строительным нормам и правилам, для ре¬
шения инженерно-геоморфологических задач в ходе гид¬
ротехнического проектирования и строительства необхо¬
димо:1) дать оценку рельефа для расчетов общего плана
размещения сооружений и для выяснения технических
условий проектирования (тип сооружения, его парамет¬
ры, условия затопления и подтопления). Для этого ре¬
комендуется изучить генетические особенности, морфо¬
логию и морфометрию рельефа, этапы его формирования
на основе изучения возраста древнего и погребенного ре¬
льефа;2) по формам рельефа изучить характер проявления
современных геоморфологических процессов, влияющих
на проектирование сооружений, дать оценку роли процес¬
сов в устойчивости склонов долин и берегов водохрани¬
лищ, определить динамичность их проявления;3) дать прогноз изменений природных условий в ходе
строительства и в период эксплуатации сооружений (как
будут осуществляться переработка берегов водохрани¬
лищ, заиливание дна, склоновые процессы вблизи плоти¬
ны). Предвидеть ход процессов и их затухание или уси¬
ление, появление новых процессов и явлений, которые не
проявляли себя ранее (эрозия, оползни, просадки). Оце¬
нить влияние будущего строительства на изменение
природных условий, т. е. предвидеть двустороннюю связь
системы «сооружениез^природные условия».В последние годы для решения этих практических за¬
дач наряду с традиционными применяют количественные,
математические и экспериментальные методы геоморфо-117
логических исследований. Появляется возможность для
включения в программу проектировочных работ инже¬
нерно-геоморфологических исследований, создания спе¬
циальных инженерно-геоморфологических карт.Организация проектно-изыскательских работ для гид¬
ротехнического строительства основана на стадийности. ’
Приняты следующие этапы проектирования1: 1)' пред-
проектные работы — схема комплексного использования
реки и технико-экономическое обоснование (ТЭО);2) проектные работы (стадии)—технический проект и
рабочие чертежи.Схема комплексного использования реки должна удо¬
влетворять различным народнохозяйственным нуждам в
гидроэнергетике, водоснабжении, ирригации, транспорте
и других отраслях. Изучением охватываются отдельные
речные долины, иногда весь бассейн реки, а при решении
таких крупных задач, как переброска стока одной реки
в другую (например, северных к сибирских рек на юг),
изыскания и исследования проводят для ряда бассейнов
рек. Ведутся исследования также в районах намечаемых
гидроузлов.Для обоснования экономической целесообразности и
технической возможности строительства каскада гидро¬
узлов в комплексе исследований проводят анализ гео¬
морфологического строения. Используются в основном
уже имеющиеся на данную территорию материалы. Гео¬
морфологическая карта служит основой для предвари¬
тельных заключений.На проектных этапах инженерно-геологические усло¬
вия могут быть систематизированы по основным показа¬
телям и сведены к относительно небольшому числу наи¬
более часто встречающихся типов. При этом появляется
возможность при строительстве использовать метод ана¬
логий. Это дает основание с необходимой для данного
этапа точностью оценить несущие и фильтрационные
свойства грунтов, залегающих в основании сооружений,
прогнозировать влияние различных процессов.В основу типизации оснований гидротехнических со¬
оружений положено комплексное влияние следующих
факторов: литологического состава и залегания горных
пород, их состояния; характера современного рельефа и1 Инженерно-геологические изыскания для строительства гидро¬
технических сооружений. М., Энергия, 1972.118геоморфологических особенностей; подземных вод и во¬
допроницаемости горных пород; неблагоприятных физи¬
ко-геологических явлений.Существуют следующие типы оснований плотин: из¬
верженные (интрузивные и эффузивные) породы, мета¬
морфические, осадочные (морские — карбонатные, соле¬
носные, алевролиты и песчаники, глины; континенталь¬
ные — аллювиальные, ледниковые, лессовые) с их под¬
разделениями. Подтипы в осадочных породах могут вы¬
деляться по особенностям рельефа, например области
ледниковой денудации и области ледниковой аккумуля¬
ции; последние в свою очередь делятся по возрасту лед¬
никового рельефа.Задачей геоморфолога при изысканиях для схемы
использования реки является подбор материалов о релье¬
фе для проведения инженерно-геологического райониро¬
вания. Основанием для районирования могут служить
ширина, глубина долины, характер ее склонов, состав
пород ложа, мощность и состав аллювия и других рых¬
лых отложений, гидрогеологические условия и современ¬
ные процессы. Осуществляемая на этом этапе проекти¬
рования мелкомасштабная инженерно-геологическая
съемка может быть дополнена тематическими работами,
в том числе геоморфологическими (изучение многолетней
мерзлоты, оползней, карста).При оценке водоудерживающей способности водохра¬
нилища и наличии неблагоприятных условий типа погре¬
бенных долин, карста, просадочных явлений часто плани¬
руются комплексные исследования по специальной про¬
грамме.Технико-экономическое обоснование должно показать
экономическую выгоду проекта и хозяйственную необхо¬
димость проектирования и строительства сооружений,
выбранных на основании разработанной схемы использо¬
вания реки. Выбирают участок под плотину, водохрани¬
лище, каналы. Устанавливают размеры сооружений,
нормальный подпорный уровень (НПУ) водохранилища,
обеспеченность строительными материалами. Из несколь¬
ких вариантов створа плотины на стадии ТЭО следует
выбрать один, наиболее выгодный с экономической и
изыскательской точек зрения.При геоморфологических наблюдениях изучают сле¬
дующие вопросы: палеогеоморфологические элементы
речной долины, геоморфологию ее склонов и речных119
террас, динамику современных процессов и др. Решение
их несколько различно при проектировании основных
элементов гидроузла — плотин, водохранилищ и др.Технический проект (стадия) сосредоточивает иссле¬
дования на одном участке, обоснованном под строитель¬
ство при ТЭО, на котором окончательно выбирают место
под плотину и водохранилище, уточняют типы и размеры
сооружений, разрабатывают защитные мероприятия в
пределах будущей чаши водохранилища.Рабочие чертежи (стадия) предназначены для реше¬
ния задач, возникающих в ходе проектирования и строи¬
тельства конкретных узлов и деталей сооружения (типы
земляных сооружений, работы в котлованах).На предпроектных стадиях важен учет геоморфологи¬
ческого районирования территории по условиям проекти¬
рования и строительства гидроузлов. На территории
СССР Г. И. Горецкий выделяет следующие геоморфоло¬
гические районы:Районы оптимальных геоморфологических условий
для строительства гидроузлов на речных долинах охва¬
тывают области последнего оледенения и невысоких гор¬
ных районов. Именно здесь суженные участки долины
чередуются с глубокими озероподобными расширениями,
что обеспечивает минимальный объем работ и макси¬
мальные емкости водохранилища при небольшой площа¬
ди зеркала.Сюда входят территории Северо-Запада СССР, Се¬
верного Кавказа. Сужения долин здесь связаны с выхо¬
дами скальных пород, валунных суглинков или завалами.
С учетом оптимальных условий здесь построены гидро¬
электростанции: Верхне- и Нижнетуломская на Кольском
полуострове, Кемская в Карелии, Верхнеархызская в
бассейне Кубани, Гизельдонская на Тереке.Район благоприятных геоморфологических условий
для строительства гидротехнических сооружений охва¬
тывает территории, где речные долины глубоко врезаны,
имеют четко очерченные склоны. Сужения долин здесь
также связаны с выходами плотных пород, но значи¬
тельно труднее найти озеровидные расширения для вы¬
бора места под водохранилище. Это районы предгорий и
гор Средней Азии, верхние течения великих азиатских
рек. Здесь построены крупные ГЭС: Иркутская и Брат¬
ская на Ангаре, Усть-Каменогорская и Бухтарминская на120Иртыше, Красноярская на Енисее, Вилюйская на Вилюе,
Капчагайская на Или и др.В указанных двух районах выбор места под створ
плотины не вызывает больших трудностей и осуществляе¬
тся уже во время предпроектных работ.Район менее благоприятных геоморфологических ус¬
ловий охватывает области древнейших оледенений ранне-
и среднеантропогенового возраста и средние отрезки
великих равнинных рек внеледниковой зоны. Речные до¬
лины имеют здесь меньшую глубину вреза, большую ши¬
рину. Основная сложность работ в этом районе —■ выбор
места под водохранилище со сравнительно небольшой
площадью затопления. Для водохранилища часто исполь¬
зуют устья крупных притоков.Сравнительно хорошие условия для строительства
ГЭС были созданы выбором места для створа Волжской
ГЭС им. В. И. Ленина — плотина здесь построена в мес¬
те сужения реки. Место под водохранилище, приурочен¬
ное к устью р. Камы и долины Средней Волги, оказалось
неудачным. После подпруживания образовалось огром¬
ное водохранилище, которое имеет наибольшую на Вол¬
ге площадь зеркала — 5901 км 2. При строительстве Горь¬
ковского гидроузла на Волге использовано более емкое
понижение в устьях рек Унжи и Костромы, что несколь¬
ко сократило площадь зеркала водохранилища. Анало¬
гичные условия были на месте строительства Пермского
водохранилища па Каме, которое затопило устье р. Чу¬
совой.Благоприятными условиями отличался выбор некото¬
рых створов при строительстве гидроузлов на Днепре,
чему способствовали выходы скальных пород на пойме,
порожистость, умеренная асимметрия (Днепрогэс и Дне¬
продзержинская ГЭС). Создались узкие и короткие водо¬
хранилища. Другие створы, например Киевского, Кре¬
менчугского, Каневского гидроузлов, выбраны в усло¬
виях широких асимметричных долин, что привело к
затоплению больших территорий.Район неблагоприятных геоморфологических усло¬
вий для строительства гидроузлов — это нижние части
крупных речных долин. Строительство плотин здесь мо¬
жет быть благоприятным лишь в редких случаях, при
наличии нехарактерных для этих участков долин с выхо¬
дами скальных или трудно размываемых пород при пе¬
ресечении долинами возвышающихся морфоструктур.121
При отсутствии сужений строить ГЭС в этом районе
трудно. К сужениям в низовьях крупных рек приурочены
ГЭС: Волжская им. XXII съезда КПСС, Каховская на
Днепре, Дубоссарская на Днестре (ниже впадения
р. Реут), Курейская на Енисее (ниже впадения р. Ку-
рейки).Инженерно-геологическая съемка и геоморфологиче¬
ские исследования. В ходе съемки изыскатели получают
характеристики геологического строения, гидрогеологи¬
ческих, геоморфологических, физико-геологических усло¬
вий изучаемой территории. При этом геоморфологиче¬
ские исследования составляют значительную часть про¬
водимых работ. Выбор масштаба съемки определяется
ее назначением, геологическим строением и рельефом
территории.Содержанием инженерно-геологической съемки яв¬
ляются: геологическое картирование, геоморфологиче¬
ские и гидрогеологические наблюдения, изучение текто¬
ники и физико-механических свойств горных пород ‘.Изучение рельефа может ограничиваться использова¬
нием имеющихся карт и материалов (если территории
несложные по рельефу). В случае необходимости для
сложного рельефа проводят геоморфологическую съем¬
ку и составляют карты геоморфологического районирова¬
ния, или инженерно-геоморфологические, соответствую¬
щие заданному масштабу. Во всех случаях геоморфоло¬
гическая карта служит основой для составления инже¬
нерно-геологических карт.При наличии материалов аэрофотосъемки проводится
их дешифрирование с привлечением геолого-геоморфоло-
гических материалов. Наряду с геологическим дешифри¬
рованием выявляются по морфоскульптуре геоморфоло¬
гические элементы и участки неблагоприятных для строи¬
тельства современных экзогенных процессов.В горных районах с особо развитыми склоновыми
процессами может проводиться фототеодолитная съемка,
позволяющая, во-первых, точно привязать различные
формы рельефа, а во-вторых, служить материалом для
прогноза процессов при повторной съемке.Общие требования к геоморфологическим наблюде¬
ниям сводятся к увязке закономерностей в строении и
развитии рельефа, горных пород (особенно рыхлых,1 Инженерно-геологические изыскания...122антропогеновых), гидрогеологии и геоморфодинамики.
Необходимо дать материал для анализа истории форми¬
рования речной долины и окружающей территории; уста¬
новить мощности и состав антропогеновых отложений;
выявить действие геоморфологических (физико-геологи-
ческих) процессов и их влияние на строительство; наме¬
тить перспективы поисков строительных материалов; спо¬
собствовать расшифровке тектонического строения тер¬
ритории и проявления новейших и современных движений
земной коры. Оценка рельефа должна носить качествен¬
ный и количественный характер.Основным объектом изучения является речная доли¬
на, ее морфология, генезис и история развития. Геомор¬
фологическое районирование долины на генетические
отрезки, выявление особенностей долины в каждом рай¬
оне, оценка этих районов с точки зрения их пригодности
для строительства различных элементов гидроузла — вот
основная задача геоморфолога, выполнение которой на¬
мечается в ходе инженерно-геологической съемки.В пределах речной долины изучают ее поперечный и
продольный профили, их зависимость от состава грунтов
и тектоники. Глубина эрозионного вреза до коренных по¬
род, мощность аллювия в пределах разновозрастных
террас, типы террасовых комплексов определяют кон¬
струкцию плотины и выбор места под водохранилище.Изучение и картирование террас часто предопреде¬
ляют строительные возможности. Разными будут инже¬
нерные решения для участков аккумулятивных, эрози¬
онных и цокольных террас. Нелегко установить границы
на местности из-за их плохой выраженности, сглажен¬
ности уступов, перекрывания аллювия породами лессо¬
вой формации. На отдельных участках трудно отличить
развитые по всей долине цикловые террасы от локаль¬
ных, встречаемых лишь на участках локальных тектони¬
ческих движений, а также от псевдотеррас разного гене¬
зиса, не связанных с работой реки (структурных — в рай¬
онах развития пород неодинакового литологического со¬
става, а также оползневых, пролювиальных)'.Рекомендуется группировать надпойменные террасы
в комплексы — нижние террасы, верхние террасы и т. п.,
так как это позволяет объединить их по строению антро¬
погеновых отложений. В один комплекс попадут террасы,
мало отличающиеся по высоте, строению, особенностям
протекающих в их пределах процессов. В продольном123
профиле долины фиксируется высота террас на разных
ее участках, отмечаются их деформации, участки размы¬
ва, погружения.На современном этапе развития долины наиболее
динамичны русло и пойма. Характер их переформирова¬
ния необходимо знать для наиболее ответственных соору¬
жений гидроузлов.Палеогеоморфологическими исследованиями, прово¬
димыми в комплексе с бурением и геофизическими мето¬
дами, необходимо выявить наличие погребенных палео¬
врезов как в пределах современных долин, так и вне их,
в том числе и на соседних с долиной водоразделах. Глу¬
бина таких врезов часто превышает современные во
много раз. Будучи выполнены рыхлыми отложениями,
погребенные долины могут значительно повлиять на
строительство.При инженерно-геологической съемке небходимо вы¬
явить районы проявления тех или иных современных
процессов, фиксируемых по развитию различных морфо¬
скульптурных комплексов. Особо опасны склоновые про¬
цессы. Определение устойчивости склонов также входит
в задачу съемки.Плотины. При выборе створа плотины главная задача
геоморфологических исследований — выявление сужен¬
ных участков речных долин и выяснение их строения и
генезиса. Могут быть случаи, когда суженные участки
долин по устойчивости рельефа окажутся непригодными
для строительства, например, если по генезису они свя¬
заны с конусами выноса, отторженцами, оползнями, за¬
валами. Анализ устойчивости рельефа таких участков
подкрепляется геоморфологическими картами и про¬
филями.Размеры плотины и оценка устойчивости ее основа¬
ния прямо зависят от глубины вреза речной долины. По
высоте плотины бывают: низкие — до 10 м, средние — от
10 до 50 м, высокие — от 50 до 150 м, сверхвысокие —
более 150 м.Морфология речной долины и ее размеры наряду с
другими факторами обусловливают строительство плотин
разных типов: бетонных — гравитационных, контрфорс-
ных, арочных и из местных строительных материалов —-
земляных. На равнинных реках преобладают гравита¬
ционные плотины, которые по форме напоминают тре¬
угольник. Такие плотины построены для Волховской,124Днепровской, Братской, Красноярской и других гидро¬
электростанций.В контрфорсных плотинах давление воды передается;
на опоры или перекрытия, поддерживающие плотину.
Они создаются в глубоких долинах горных рек: Киров¬
ская ГЭС в Киргизии (высота до 90 м), Андижанская:
(105 м), Нурекская (300 м).В предгорьях Урала, Кавказа, гор Средней Азии в-
суженных участках долин обычно проектируются плоти¬
ны арочного типа (приплотинные). В плане они имеют
криволинейную форму, работают как арка, передавая
нагрузку на берега.Характер инженерно-геологических работ и масштаб'
съемки при проектировании плотин будут неодинаковы¬
ми при изысканиях для выбора варианта створа и пр№
изысканиях на выбранном створе.Для выбора варианта створа проводится инженерно-
геологическая съемка, в состав которой входят геомор¬
фологические наблюдения. Выбор масштаба съемки за¬
висит от сложности геологического строения и рельефа,
а также от типа проектируемого сооружения; он колеб¬
лется от 1 : 5000 до 1 : 25 000 как для схемы использова¬
ния, так и для ТЭО. При этом наиболее мелкий масштаб
выбирается для I категории сложности территории, когда
рельеф и геологические условия однообразны.Если инженерно-геологические изыскания сосредото¬
чены в основном узкой полосой вдоль конкурирующнх-
створов па разобщенных участках, то геоморфологу сле¬
дует изучить более широкую площадь, так как многие
особенности рельефа в районе створа связаны с весьма
удаленными от него участками, особенно палегеоморфо-
логические элементы (палеореки, палеокарст).Широта охвата территории геоморфологическими ис¬
следованиями диктуется также связью современных про¬
цессов с ландшафтными зонами, с определенными эле¬
ментами рельефа, контурами литологически однородных
пород. Чтобы предусмотреть развитие современных про¬
цессов, нужны сведения не только о долине реки, но и
об окружающих водоразделах.Изучение рельефа становится главным в изыскании
створов в следующих конкретных геоморфологических
условиях. В горных районах при глубоком врезе долин и
большой крутизне склонов возникает возможность обва¬
лов больших масс горных пород. При расчете устойчи-
:вости склонов, особенно при врезке котлована, наряду
•с другими данными необходимо знать историю развития
долины, возраст отдельных участков ее склона.Оползнеопасные склоны могут быть нерентабельными
для строительства плотин. Так, при выборе створов пло¬
тин Саратовской и Чебоксарской ГЭС большим препят¬
ствием были оползни, развитые на правом берегу Волги.На строительство плотин в отдельных случаях может
влиять карстообразование при наличии крупных полос¬
тей и низком базисе карстования, что усложняет условия
фильтрации.При наличии участков палеодолин, выполненных во¬
допроницаемыми песчано-галечниковыми толщами, сле¬
дует предусмотреть возможность фильтрации и появле¬
ние зон подтопления на соседних участках. Древнее пе-
реуглубление может достигать более 100 м глубины на
локальных участках крупных долин. Анализ рельефа в
таких случаях требует знаний о палеогеоморфологии и
палеогеографии бассейна всей долины.Сейсмичность и современные движения земной коры
могут предопределять выбор створа плотины в горных
районах. В районах с высокой сейсмичностью рекомен¬
дуется располагать створ в пределах крупных блоков
пород, не разбитых мощными трещинами, по которым
могут происходить подвижки. Следовательно, здесь не¬
обходим анализ блоковой морфоструктуры и секционный
анализ для выявления блоков и секций с разной подвиж¬
ностью в неотектоническое время и определение унасле-
дованности их движений на современном этапе.Водохранилища. Проектирование и строительство во¬
дохранилищ не может быть решено только в рамках
инженерно-геологических изысканий, как это имело мес¬
то для плотин. Возникает множество инженерно-геогра¬
фических проблем, их решение затрагивает все компо¬
ненты природной среды.При крупном гидротехническом строительстве необ¬
ходимо учитывать комплексное использование различ¬
ных природных ресурсов —• водных, земельных, лесных,
климатических, геоморфологических, горнорудных, рыб¬
ных и др.При выборе места под водохранилище учитывается
расположение долины в том или ином геоморфологиче¬
ском районе. В наиболее благоприятных районах этот126выбор осуществляется с одновременным удовлетворением;
нужд строительства плотины и водохранилища.Наиболее целесообразны расширения долины выше-
плотин, приуроченных к естественному элементу релье¬
фа — древнеозерному понижению или отрицательной
морфоструктуре, например к грабену. Расширение доли¬
ны может быть связано также с выходами неустойчивых
к денудации пород. Глубокая долина с ясно выраженны¬
ми крутыми склонами обеспечивает концентрацию вод,
не занимающих больших площадей — это оптимальные-
условия для чаши водохранилища.Геоморфологические наблюдения помогают в расчете
следующих основных явлений: фильтрационных потерь
в дно и берега водохранилища; подтопления прилегаю¬
щих территорий; заполнения чаши продуктами твердого
стока; переработки берегов водохранилища.При предварительном проектировании и на стадии
технического проекта проводится инженерно-геологиче¬
ская съемка, охватывающая чашу водохранилища и при¬
легающие территории, на которых возможны переработ¬
ка берегов и подтопление, с учетом максимально возмож¬
ной отметки подпора.Масштаб съемки колеблется от 1 : 50 ООО до 1 : 200 000
для всего водохранилища и от 1 : 5000 до 1 : 25 000 на
защищаемых участках. Если ожидаются потери воды на-
фильтрацию в соседние долины, особенно при условии
более низкого базиса эрозии по сравнению с основной
долиной, то наблюдения за рельефом и съемка ведутся
на всей площади неблагоприятных междуречий. Основ¬
ные границы при съемке связываются с геоморфологиче¬
скими элементами.Геоморфологические условия фильтрации связаны с
морфологией и морфометрией водоразделов — асиммет¬
рией, шириной, глубиной вертикального расчленения;
историей развития водоразделов, их устойчивостью во-,
времени и с наличием в их пределах палеодолин и палео¬
врезов; геологическим строением — наклоном пластов,
наличием крупных разломов; с гидрогеологическими осо¬
бенностями — уровнем водораздела подземных вод, по¬
ложением водоупоров, водопроницаемостью пород.Обычно на равнинных территориях ширина водораз¬
делов составляет несколько километров и фильтрация
здесь возможна в редких случаях, например при близком
расположении соседней долины или наличии погребен-
«ых форм рельефа, способствующих фильтрации (карсто¬
вые пустоты, палеодолины). В горных районах фильтра-
дня происходит значительно чаще благодаря разной глу¬
бине вреза рек, дислоцированности горных пород и пр.При наличии водопроницаемых пород учитывают на¬
клон пластов: при падении пластов в сторону долины
«фильтрация в дальнейшем может прекратиться, а при
падении пластов от долины возникает ее угроза.Фильтрация возможна в дно водохранилища через
аллювиальные толщи, если аллювий соприкасается с во¬
допроницаемыми породами коренного ложа. Это тре¬
бует знаний палеогеоморфологии долины и коренного
ложа. Фильтрация может происходить также при нали¬
чии погребенных речных долин, не связанных с современ¬
ной речной долиной.Фильтрационные потери могут быть временные, иду¬
щие на насыщение пород, и постоянные. В их оценке не¬
обходим анализ рельефа и погребенных его элементов,
выяснение их размеров и конфигурации.Подтопление — это неблагоприятные последствия, вы¬
званные подъемом в прибрежной зоне уровня грунтовых
вод вследствие подпора при устройстве водохранилища.
Если площадь затопления определяется довольно легко
■по топографической карте (для этого надо знать абсо¬
лютную высоту нормального подпорного уровня — НПУ),
то площадь и места подтопления рассчитать гораздо
труднее.С помощью гидрогеологических исследований произ¬
водится расчет по формулам глубины стояния подземных
вод в условиях подпора и прогнозируется скорость его
распространения. В первые 3—5 лет после наполнения
водоема до НПУ происходит подъем грунтовых вод на
60—90% величины подпора, а в дальнейшем он идет
очень медленно. По этим расчетам проектируются защит¬
ные мероприятия — дамбы, дренажи или намечается пе¬
ренос сооружений.Ширина подтапливаемой зоны будет наибольшей в
породах высокой водопроницаемости (например, в закар-
етованных известняках), гораздо меньше — в водоупор¬
ных породах (суглинках, сланцах, глинистых песках).
'Хорошие результаты для прогноза подтапливаемых тер¬
риторий может дать сравнительный анализ, а еще луч¬
ше — наложение друг на друга двух карт: геоморфологи¬
ческой, построенной по принципу картирования генетиче¬128ски однородных поверхностей, и гидрогеологической, где
указаны глубины стояния подземных вод для разных
сроков прогноза.Определение заиления дна водохранилища связано
с гидрогеологическими расчетами твердого стока по раз¬
ным зонам водохранилища; с учетом динамики берегов
и эрозии во впадающих в водохранилище долинах, с ем¬
костью водохранилища и режимом его работы и пр. От
этих основных факторов зависит скорость данного небла¬
гоприятного процесса.По мере приближения к плотине скорость воды зна¬
чительно уменьшается и происходит аккумуляция влеко¬
мых по дну наносов. Наносы сортируются по механиче¬
скому составу: крупность зерен постепенно уменьшается
по направлению к плотине. Заиление приводит к умень¬
шению емкости водохранилища.Кроме речных наносов учитывают объем материала,
отлагающегося в водохранилище за счет обрушения бе¬
регов вследствие волновой деятельности, за счет ополз¬
ней, осыпей и обвалов крутых берегов.Срок заиления водохранилища определяют по фор¬
мулет— А
Wl -f- W2*где А — расчетная емкость водохранилища; W\ и W2 —
средние ежегодные объемы поступающих в водохранили¬
ще земляных масс в виде наносов (V^i) и материала пе¬
реработки берегов (W2).При этом предполагается, что все наносы остаются
в водохранилище. Фактически часть из них проносится
через водохранилище.Переработка берегов и дна водохранилища — ком¬
плексная инженерно-географическая проблема, в кото¬
рую входят определение устойчивости рельефа, оценка
действующих геоморфологических процессов и их про¬
гноз, разработка мероприятий по защите берегов и т. д.
Задача технического вмешательсьтва в ход природных
процессов состоит не в том, чтобы рельеф остался неиз¬
менным, а в том, чтобы приблизить его динамику к ста¬
дии стойкого режима, сократить или избежать неблаго¬
приятную стадию развития.Переработка берегов зависит от ряда факторов: ме¬
теорологических, климатических и гидрологических5 8-368129
(режим ветра и волнений, уровень воды, течений, ледо¬
вый режим, атмосферные осадки, дефляция, химическая,
а в некоторых случаях термическая абразия).Геологические факторы в значительной степени опре¬
деляют устойчивость и темпы переработки берегов. Со¬
став горных пород, углы их залегания, трещиноватость и
выветрелость, механические свойства — все это состав¬
ные характеристики берегов, от которых зависит устойчи¬
вость их.К геоморфологическим факторам относят влияние ба¬
зиса эрозии, первичных форм рельефа речной долины,
формы, крутизны и высоты склонов, плановой конфигу¬
рации берегов, движения вдольбереговых наносов.Основными причинами неустойчивости рельефа явля¬
ются несоответствие формы затопляемой долины новым
гидрогеологическим условиям, проявление стоковых те¬
чений и изменение уровня воды иногда на 10—12 м, преи¬
мущественно на 4—8 м, реже на 2—3 [6].Повышение базиса эрозии, т. е. поднятие уровня воды
в долине реки, как бы уменьшает высоту склонов и тем
самым снижает энергию расчлененности и средние углы
наклона склона. Таким образом, заполнение водохрани¬
лища в определенной мере вызывает ослабление разру¬
шительных сил, но благодаря нарушению природного ре¬
жима все же начинается переработка берегов.На переработку берегов значительно влияет форма,
высота и устойчивость склонов затопляемой долины или
понижения. Продольный профиль склона (прямой, вог¬
нутый, выпуклый, ступенчатый) определяет размеры ко¬
нечной зоны переработки, особенно в первые годы после
затопления водохранилища. Наименее активна перера¬
ботка такого берега, который при наличии пологого скло¬
на имеет крутизну, близкую к вероятной крутизне пляжа.
Если непосредственно над урезом воды поднимается кру¬
той склон, особенно выпуклой формы, то его переработка
осуществляется очень быстро.На первых этапах абразионной переработки ровные
берега однородного литологического состава превращаю¬
тся в бухтовые. После срезания мысов береговая линия
временно выравнивается, а в дальнейшем снова расчле¬
няется на мысы и бухты. Такие циклы повторяются до
тех пор, пока не образуется достаточно широкая отмель.
Только тогда постепенно выравнивается береговая линия.Геоморфологические процессы, действующие на дно и130берега водохранилища, приводят к накоплению на под¬
водном склоне продуктов их разрушения. Эти наносы
движутся вдоль берега. Рост аккумулятивной части бе¬
реговых мелей и возникновение пляжевых накоплений
ослабляют действие абразии.Энергичная переработка рыхлых отложений долины
приводит к быстрому (на протяжении нескольких лет)
возникновению полосы мелководья вдоль берега (рис. 14).
Частично эта полоса сложена отложениями бенча, час¬
тично — разрушенными прибоем оползневыми, обваль¬
ными и осыпными толщами, частично — продуктами аб¬
разии и принесенными вдольбереговыми течениями
наносами. Наличие мелей ослабляет действие прибоя, от¬
ступание берега уменьшается. Однако мелководье не
способствует рациональному использованию вод водо¬
хранилища.Вдольбереговые потоки наносов очень быстро форми¬
руют аккумулятивные формы рельефа прибрежной
зоны — бары, стрелки, косы, пересыпи. Возникающие
бухты являются ловушками наносов, которые отшнуро-
вывают их пересыпью от водохранилища, образуя лагу¬
ны. После окончания отчленения бухт возникают вдоль¬
береговые потоки наносов значительного простирания.Выделяют разные типы молодых берегов водохрани¬
лищ. В. М. Широков в основу классификации положил
основной процесс, формирующий берег. Он выделяет
абразионные берега (оползневые, осыпные, обвальные),
абразионно-аккумулятивные (у подножья склонов появ¬
ляется пляж), аккумулятивно-нейтральные, или речные.С. Л. Вендров по условиям динамичности все берега
разделяет на следующие типы: отступающие (абразион¬
ные, оползневые и пр.); относительно стабильные; насту¬
пающие (аккумулятивные).Как видим, в основе обеих классификаций лежит гео¬
морфологический процесс.На переформирование берегов могут влиять следую¬
щие геоморфологические процессы: плоскостной смыв,
линейная эрозия, оползни, осыпи, обвалы, подмыв берега
рекой, абразия, аккумуляция, выветривание и пр. Наря¬
ду с другими факторами они определяют соотношение
участков водохранилищ с берегами разных типов.Прогноз переработки берегов водохранилища весьма
сложен из-за необходимости учета многофакторности
этого процесса. Выделяют две зоны разрушения берегов:
1) интенсивного и быстрого (примерно за 10 лет) разру¬
шения и 2) конечной стадии переработки, которая в ряде
случаев может длиться сотни лет. Реальную оценку ско¬
рости переработки берегов можно получить лишь путем
длительных стационарных наблюдений с помощью инст¬
рументальных геодезических измерений.■V Х-]ут/уаП?12 3 4 5■ Рис. 14. Схема развития Омского оползневого склона (Братское
водохранилище), по Н. И. Демьяновичу:/ — аргиллиты, алевролиты; 2 — песчаники; 3 — уровень и место разгрузки
водоносного горизонта; 4 — поверхность смещения; 5 — оползневые трещины
без смещения (а) и со смещением (б).132В инженерной геологии существует ряд методов рас¬
чета переработки берегов. Метод Г. С. Золотарева учиты¬
вает общее геологическое строение и гидрогеологические
условия массива коренного берега, рельеф надводной и
подводной частей склона, метеорологические и гидроло¬
гические условия. Расчет по этому методу дает возмож¬
ность построить профиль берега для верховой и низовой
зон водохранилища. При этом используются морфометри¬
ческие данные о рельефе.Согласно этому методу для построения прогнозируе¬
мого профиля необходимо иметь следующие данные:
1) геолого-литологический разрез склона с данными о со¬
ставе, выветрелости и обводненности пород, их сопротив¬
лении размыву и размоканию; 2) НПУ и уровень сработ¬
ки в маловодный год; 3) длину и высоту ветровых волн;4) коэффициент аккумуляции с поправкой на продольное
перемещение наносов при расчете переработки по одно¬
му сечению; 5) величины углов наклона абразионной и
аккумулятивной частей отмели, зоны наката для разных
типов пород; для верховой зоны водохранилища и зали¬
вов — уклоны эрозионных отмелей и бечевников, опре¬
деляемые на основе изучения бечевников рек, отмелей на
озерах и морях в тех же отложениях; 6) результаты на¬
турных наблюдений за формой и крутизной устойчивых
и неустойчивых откосов и склонов, выработанных в раз¬
ных породах при разной высоте, экспозиции и обводнен¬
ности; 7) характеристики сопротивления сдвигу и объем¬
ного веса пород разного генезиса и состава для исполь¬
зования в расчетах устойчивости склона в целом и его от¬
дельных частей; 8) данные о характере и интенсивности
выветривания пород, эрозии склона, оползней и обвалов;
9) глубину бровки уступа береговой отмели в зави¬
симости от высоты волн, характера пород и стадии
прогноза.Наблюдения за динамикой берегов на ряде водохра¬
нилищ показали, что этот метод перспективен, однако
требует совершенствования.При прогнозах нередко темпы переработки берегов
занижаются почти вдвое. Эго объясняется недоучетом
прежде всего теоретических положений о динамике мор¬
ских берегов, специфики их развития при вторжении
русловых процессов. Кроме этого, иногда наблюдается
эксплуатация водохранилища при его заполнении выше
нормального уровня, что ускоряет разрушение берегов.133
На ошибки в прогнозах влияет также недоучет
разрушительного действия волн на аккумулятивные
пляжи мелей во время осеннего сработанного уровня
воды в водохранилище. Важно также учесть высоту бе¬
рега, усовершенствовать выбор углов наклона прибреж¬
ной отмели в соответствии со сроками существования
водохранилища, более полно отражать геолого-геомор-
фологическое строение склонов.Разработаны способы борьбы с разрушением бере¬
гов. Эффективным, например, является сооружение бун
вдоль берега еще до затопления с таким расчетом, что¬
бы они прикрывали наиболее опасные с точки зрения
абразии участки. На сравнительно низких лесистых
берегах хороший эффект дает создание искусственных
мысов из лесной растительности. Такие невырубленные
широкие полосы леса при затоплении, как полагают, бу¬
дут некоторое время защищать берег.СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОГПри проектировании автомобильных и железных до¬
рог, трубопроводов изучение рельефа осуществляется
примерно в одном объеме. Кроме инженерно-геологиче¬
ских задач, решаемых обычно на узкой полосе, здесь
возникают инженерно-географические проблемы, так
как обычно эти строительные объекты могут иметь боль¬
шую протяженность, располагаться в разных природ¬
ных зонах, с разными группами современных физико-
географических процессов.Постадийное проектирование дорог и изучение ре¬
льефа. Дорожное строительство состоит из трех эта¬
пов: проектирование, строительство и эксплуатация.
В ходе постадийного проектирования ведутся инженер¬
но-геологические изыскания (одновременно с топографо¬
геодезическими работами), для которых осуществляю¬
тся геоморфологические наблюдения.Дорога как инженерное сооружение состоит из по¬
лосы отвода (дорожной полосы) и размещенных на ней
дорожных сооружений — земляного полотна, мостов,
тоннелей, насыпей, выемок, различных коммуникаций,
поселков, карьеров.Нормативными данными предусматривалось двух-
или трехстадийное проектирование. Проектированию
крупных и сложных объектов с недавнего времени ста¬
ли предшествовать предварительные изыскания для134технико-экономического обоснования (ТЭО) намечае¬
мых направлений трассы и других вопросов. Возмож¬
ными вариантами являются: четырехстадийное проекти¬
рование — ТЭО, проектное задание, технический проект,
рабочие чертежи; трехстадийное (без ТЭО) и двухста¬
дийное—проектное задание и рабочие чертежи.Таким образом, уже при выборе варианта проекти¬
рования наряду с типом строительства учитывается
сложность геолого-геоморфологического строения.Изыскания для технико-экономического обоснования
проводятся на основании анализа имеющихся данных.
Лишь в редких случаях включается поверхностное озна¬
комление с местностью с целью получения данных0 природных факторах, которые могут повлиять на вы¬
бор направления трассы. Большее внимание обращае¬
тся на участки, где намечается пересечение речных до¬
лин, возможно строительство тоннелей и пр. Для этих
участков используются аэрофотосъемка и выборочные
рекогносцировочные полевые наблюдения.На стадии ТЭО изучаются возможные варианты
трассы с учетом их технико-экономических условий и
инженерно-геоморфологической обстановки. Работы ве¬
дутся в средних и мелких масштабах порядка от1 : 200 ООО до 1 : 1 ООО ООО и иногда мельче.Собираются данные о комплексе природных условий,
составляются частные отраслевые и комплексные физи¬
ко-географические карты. Изучаются геоморфологиче¬
ские особенности обширной территории, особенно усло¬
вия морфологии рельефа, необходимые для выбора трас¬
сировочного хода и установления плана и профиля до¬
роги.В состав работ для выполнения проектного зада¬
ния входят предварительные изыскания для обоснова¬
ния выбора варианта трассы и детальные по выбранно¬
му варианту трассы.Инженерно-геоморфологические наблюдения на
предварительном этапе сводятся в основном к разделе¬
нию территории на районы с разной степенью сложнос¬
ти для возведения дорог.По степени сложности природных условий различают
районы и участки простые, средней сложности и слож¬
ные.Районы с простыми условиями отмечаются на рав¬
нинах и участках с горизонтальным или очень пологим135
моноклинальным залеганием слоев горных пород, более
или менее однообразных по литологическому строению.
Физико-географические процессы, нарушающие устой¬
чивость сооружений, отсутствуют.В районах средней сложности предполагают наличие
складчатости, сбросов, сдвигов, выклинивания слоев
разного литологического состава. Физико-географиче¬
ские процессы, нарушающие устойчивость сооружений,
не наблюдаются. Сюда же относятся районы с простым
геологическим строением, рельеф которых расчленен
флювиальными или другими процессами. На некоторых
участках наблюдаются физико-географические неблаго¬
приятные процессы. Аналогичны по сложности районы
сплошной многолетней мерзлоты.Для районов со сложными условиями характерны
сложная складчатость, сбросы, сдвиги, развитие мета¬
морфических и магматических пород, в осадочных поро¬
дах наблюдается частая смена литологического состава,
рельеф расчлененный. Неблагоприятные процессы раз¬
виты, но не повсеместно. К этой же группе сложности
относятся районы с широким развитием физико-геогра¬
фических процессов, а также районы с преобладанием
ледниковых, горных и предгорных форм рельефа, ост¬
ровной или сплошной мерзлоты.Оценка вариантов трассы дороги основывается на
учете данных о развитии экзогенных процессов и грун¬
тов, нарушающих устойчивость.Для оценки рельефа и его устойчивости применяют¬
ся все наблюдения, предусмотренные инженерной гео-
морфодинамикой, включая учет зональности процессов,
их палеогеографической обусловленности, прогноза. На¬
мечаются мероприятия по борьбе с неблагоприятными
современными процессами. Наблюдения за динамикой
геоморфологических процессов ведутся на всех стадиях,
вплоть до стадии рабочих чертежей.Работы охватывают небольшую по ширине полосу
(0,3—0,5 км) вдоль трассы каждого из вариантов. Для
простых районов на стадии проектного задания масштаб
работ 1:50 000, для сложных — 1 : 25 000 и крупнее.
На последующих стадиях масштаб укрупняется.В результате проведенных работ получают комплект
карт и отчет. В первой главе отчета «Орография, гид¬
рография, климат» наряду с прочими сведениями дается
описание микро-, макро- и мезоформ рельефа с указа^136нием генезиса, морфометрии (по существу, описание
геоморфологического строения), анализ геоморфологи¬
ческого строения речных долин, устойчивости склонов,
террас и других элементов рельефа. Описание иллюст¬
рируется геоморфологическими профилями.Отдельная глава посвящена описанию физико-геоло-
гических процессов на основе анализа геоморфологиче¬
ских, геологических и гидрогеологических условий с вы¬
делением благоприятных и неблагоприятных для строи¬
тельства участков.Данные о геоморфологии включены также в главуоб инженерно-геологической характеристике мест воз¬
ведения искусственных сооружений (мостов, площадок
под станции и поселки).При дорожном строительстве наибольшее значение
знания о рельефе имеют при выборе профиля и плана
трассы дороги, при строительстве мостов, тоннелей,
крупных насыпей и выемок, при изучении современных
процессов в неблагоприятных для строительства природ¬
ных условиях, при ландшафтном проектировании.Выбор трассы дороги. Из факторов, определяющих
выбор трассы дороги, следует учитывать рельеф, физи¬
ко-географические условия, инженерно-геологические
особенности грунтов, наличие строительных материалов,
экономико-географические условия. В определенных ус¬
ловиях каждый из них может стать ведущим.Рельеф должен удовлетворять главному требованию
к выбору трассы дороги — кратчайшему расстоянию
между намеченными пунктами, оптимальному сочета¬
нию плана и продольного профиля дороги.План дороги — это соединение ее прямых отрезков
плавными кривыми. Идеальным с точки зрения эконо¬
мической выгоды является прямолинейный план дороги,
однако, как правило, он нарушается условиями релье¬
фа. В последние годы в связи с введением понятия
«ландшафтное проектирование» не рекомендуется вы¬
бор прямолинейного плана дороги как не удовлетво¬
ряющий эстетическим требованиям к дороге.Отклонения от прямолинейного плана в виде кри¬
вых соединений будут тем больше, чем больше глубина
и густота расчленения рельефа, сложнее морфология и
значительней размеры возвышенных и низменных эле¬
ментов рельефа, чем чаще встречаются понижения, за¬
нятые речными долинами, озерами, болотами.137
Чем сложнее геоморфологические условия, тем боль¬
ше длина криволинейных участков. Радиусы кривизны в
горах в общем малы, минимально допустимый состав
ляет 200 м, а на равнинах — до 4000 м, так как прихо¬
дится обходить болота, озера, меандры речных долин
и пр.Продольный профиль дороги определяется крутизной
полотна дороги, его уклоном и измеряется падением в
метрах на расстояние в 1 км или углами уклона в граду¬
сах. Уклон дороги обусловлен углами наклона поверх¬
ности земной коры; для его учета составляют морфомет¬
рические карты. Изучается также длина и поперечныйпрофиль склонов.При удачном выборе профиля и плана дороги гово¬
рят о ее вписывании в рельеф. Достижение конечной
цели — минимального расстояния между избранными
точками — требует тщательного анализа рельефа.От рельефа зависит выбор направлений трассы доро¬
ги, носящих название трассировочных ходов, среди кото¬
рых различают: долинный, водораздельный, косогорный
и поперечно-водораздельный [9].Долинный трассировочный ход приурочен к речным
долинам, которые зачастую являются наиболее удобным
местом для дороги. Здесь сосредоточены населенные
пункты, есть вода, уклоны менее значительны. Но здесь
необходимо повторять изгибы русла, делать мосты через
притоки и т. д. Особенно трудно проектировать дороги
в горных долинах, так как здесь крутые склоны, встре¬
чаются осыпи, обвалы. Все особенности трассы долин¬
ного характера зависят от морфологического типа доли¬
ны. Так, благоприятны для строительства дорог долины
с широкой поймой, слабо меандрирующими руслами,
а также каньоны со структурными уступами, по которым
можно провести дорогу.Неодинаковы условия строительства дорог на эрози¬
онных и аккумулятивных террасах. Удобнее всего трассу
располагать на I или II надпойменной террасе. Они менее
изрезаны, чем более высокие террасы, и не затопляются,
как поймы. Поймы чаще всего используются для строи¬
тельства дорог в узких горных долинах.При выборе для трассы левого или правого склона
долины учитывают расположение соединяемых дорогой
населенных пунктов, крутизну склонов, наличие террас,
геологическое строение, физико-географические процессы.138Водораздельный трассировочный ход. Прежде всего
геоморфолог оценивает тип водораздела. Это могут быть
аккумулятивные равнины разного генезиса, структурные
поверхности (пластовые равнины), поверхности денуда¬
ционного выравнивания и т. д. Особое внимание здесь
уделяется характеру антропогенового покрова, призна¬
кам, указывающим на наличие тех или иных физико-гео¬
графических процессов. При этом сопоставляют разрез
водоразделов с прилегающими участками, в частности
с речными долинами и оврагами.При наличии признаков опасных физико-географиче-
ских явлений необходимо дать оценку устойчивости трас¬
сы, сопоставляя эти явления с геологическим строением
и другими факторами.В пределах широких водоразделов (например, на по¬
верхностях выравнивания) трасса прокладывается длин¬
ными ходами. Здесь применяются небольшие насыпи,
объем земляных работ небольшой. Выбор трассы несло¬
жен.Ряд сложностей возникает, если трассу проводят по
узким водоразделам альпийского типа. В этих случаях
трассы ведут по склонам вершин, переходя с вершины на
вершину по седловинам. Роль геоморфологических ис¬
следований здесь сводится к учету морфодинамики и
морфологии ущелий, эрозионных логов для постройки
через них мостов. Наблюдение за интенсивными гравита¬
ционными процессами — одна из важнейших задач.Косогорный трассировочный ход применяется при пе¬
реходе трассы с водораздела в долину реки, к берегу
озера или моря. При этом особо важное значение имеет
изучение склонов, гравитационных процессов в их преде¬
лах. При террасированности склонов определяют генезис
уступов, их связь с литологией пород. Геоморфолог опре¬
деляет, какие процессы участвуют в формировании скло¬
нов. Там, где склоны имеют явные признаки смещений
оползневого характера, трассировка линии особенно
трудная.Изучение микроформ рельефа склонов в основном
дает возможность геоморфологу судить о характере про¬
текающих на склонах процессов. Неустойчивые склоны
обычно обнажены, имеют оплывины, свежие конусы
осыпания, разрывы дерновины, ступенчатость. Но окон¬
чательно вывод об устойчивости склонов дается после139
исследования в лаборатории состава рыхлых отложений
и гидрогеологических изысканий.Поперечно-водораздельный трассировочный ход про¬
должает косогорный ход в тех случаях, когда подъем по
склону долины к водоразделу завершается пересечением
последнего выемкой или тоннелем. Здесь необходима
оценка рельефа для выбора места пересечения хребта
и особенно подходов дороги к порталам тоннеля. Задача
геоморфолога — указать место наиболее короткого пере¬
сечения хребта тоннелем, определить лавино- и селе-
опасные районы, зоны осыпей. Учитывается возможность
карста на трассе тоннеля.Исследования поперечно-водораздельного хода ве¬
дутся на значительной площади, так как определяется
несколько вариантов пересечения возвышенности. При
этом широко используются аэрофотогеоморфологические
методы.На выбор трассы дороги значительно влияют условия
строительства мостовых переходов через речные долины,
балки, овраги. При пересечении крупных долин рек воз¬
водят мосты, на мелких водотоках прокладывают мос¬
товые переходы в виде труб.Выбор типа моста связан с его назначением — же¬
лезнодорожный, автомобильный, пешеходный. Опоры
моста (береговые устои и промежуточные быки) в зна'
чительной мере зависят от геологических и геоморфоло¬
гических условий, диктующих выбор типов фундамента
под опоры — сплошных, свайных, опускных колодцев,
кессонов.Для выбора места под мостовью переходы иссле¬
дуется участок долины иногда длиной до 100 км с изу¬
чением нескольких возможных вариантов перехода.
Геоморфологические исследования для этих целей во
многом подобны выбору места плотины при гидротехни¬
ческом строительстве.На стадиях предварительного проектирования для
выбора мостового перехода проводится инженерно-гео¬
логическая и геоморфологическая съемки, ведутся разве¬
дочные работы и т. д. Для перехода через долину ста¬
вятся следующие условия: наименьшая ширина долины,
прямолинейное расположение моста относительно русла,
устойчивость склонов, отсутствие неблагоприятных про¬
цессов, особенно оползней.По условиям проявления современных процессов, ИХ140влиянию на проектирование дорог, по строению рельефа
выделяют различные геоморфологические районы: гор¬
ные, флювиальные, аридные, семиаридные, криогенные.
Условия проектирования в этих районах описаны в ра¬
боте [9].Ярким примером проектирования и строительства до¬
рог в сложных геоморфологических районах является
Байкало-Амурская магистраль протяженностью 3145 км,
пересекающая районы горной, предгорной, флювиальной
и криогенной морфоскульптур. Дорога здесь пересекает
среднегорные хребты с повышенной сейсмичностью, уча¬
стки многолетней мерзлоты и льда, болота, наледи, ополз¬
ни. БАМ включает 142 крупных моста через долины рек
Лены, Олекмы, Ангары, Зеи, Амура и других, грандиоз¬
ные насыпи, несколько крупнейших тоннелей — через Се-
веро-Муйский хребет длиной 15 км, через Байкальский
хребет — длиной 7 км.ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВОВ СССР разработана научная система проектирова¬
ния и строительства городов, основанная на изучении
природных условий, влияния антропогенного фактора и
технико-экономических показателей (Д. И. Богорад,
Ф. В. Котлов, Ю. Г. Симонов и др.).Рельеф играет важную роль при выборе и оценке
строительных площадок, планировании новых городов,
перепланировании и благоустройстве старых.Стадии проектирования градостроительных работ. Со¬
временное строительство городов основывается на поста-
дийном проектировании. Выделяют следующие стадии:
Ї — схема районной планировки (масштабы работ
1:25 000—1:100 000), II — составление генерального
плана города (1 : 5000—1 : 25 000), III — проект деталь¬
ной планировки строительства первой очереди (1 : 1000—
1 : 2000), IV — проекты отдельных зданий и сооружений
(1 : 1000 и крупнее).Геоморфологические исследования особенно важны
в основном на первых двух стадиях.На первой стадии (схема районной планировки) рас¬
сматривается, где и как рационально разместить те или
иные части города. Жилые кварталы, промышленные
предприятия, поселки, дороги, системы водоснабжения и
различных коммуникаций, зоны отдыха (рекреационные141
зоны), пригородные сельскохозяйственные зоны (сели¬
тебные территории) и прочее — вот далеко не полный
перечень элементов современного города.Для осуществления схемы районной планировки ве¬
дутся комплексные исследования, в которых определен¬
ная роль принадлежит изучению рельефа. Рельеф
изучается также при инженерно-геологических изыска¬
ниях.Размещение гражданского и промышленного строи¬
тельства, установление объема работ по вертикальной
планировке склонов, устройство территории, выявление
зон действия неблагоприятных процессов — для всего
этого необходимо изучать рельеф. Изучают общий план
рельефа, морфоскульптурные особенности, строение реч¬
ных долин, междуречий, протекающие современные про¬
цессы, морфометрические показатели территории —
общие и частные уклоны, глубину и густоту вертикаль¬
ной и горизонтальной расчлененности, составляют соот¬
ветствующие карты. В результате геоморфологических
исследований на этой стадии получают для планирова¬
ния следующий материал:1. Оценку территории с точки зрения распределения
собственно форм рельефа с их спецификой относитель¬
ных и абсолютных высот, уклонов, расчлененности и
т. д. Эта оценка является исходной для выбора системы
размещения промышленных предприятий, жилых масси¬
вов, а также объема работ по вертикальной планировке.
Для освещения этой группы вопросов необходимы спе¬
циальные инженерно-геоморфологические исследования.2. Определение условий заложения фундаментов в
различных частях территории. Эта группа вопросов ре¬
шается инженерами-геологами. Однако многое может
дать геоморфологический анализ. Определенному ком¬
плексу форм рельефа соответствует комплекс рыхлых
отложений. Отсюда следует, что применяя геоморфоло¬
гический метод, можно более определенно очертить гео¬
морфологически однородные территории и вместе с тем
однородные по условиям заложения фундаментов. Кроме
того, зная историю развития рельефа и одновременно
историю накопления и диагенеза рыхлых толщ, можно
заранее предсказать несущую способность грунтов, их
свойства, определяющие угол откосов, и пр. Это, в свою
очередь, позволит провести целеустремленнее более де¬
тальные исследования.1423. Установление закономерностей распределения по
площади экзогенных процессов, определяющих устойчи¬
вость рельефа (оползни, осыпи, обвалы, снежные и ка¬
менные лавины, сели, карст, овражная эрозия, просадки
и др.). Исследование процессов необходимо проводить в
поле. При использовании аэрофотогеоморфологического
метода срок полевых работ может быть сокращен, но
контрольные маршруты все равно нужны. Решение этой
группы вопросов требует ландшафтно-географического
подхода.Общий план рельефа, пространственное размещение
геоморфологических элементов влияют на форму в пла¬
не городского расселения.На первой стадии проектирования, когда оценивается
несколько вариантов для выбора площадки под застрой¬
ку, предусматривают максимальное сохранение естест¬
венного ландшафта — возвышенностей, долин рек, озер,
лесов [9]. От рисунка рельефа в плане зависит компонов¬
ка жилых массивов, объединение зданий и кварталов в
комплексы.В Скандинавии, например, при ландшафтном проек¬
тировании городов учитывают сложно расчлененный ре¬
льеф, скалистые холмы, островную и фиордовую скульп¬
туры побережий морей. Отдельные кварталы возводят
между скалами, на холмах, вдоль крутых склонов, на
островах. С этой целью разработан специальный план
жилой застройки с учетом рельефа для скандинавских
стран (рис. 15).(о)12 3 4 5Рис. 15. Планы жилой застройки с учетом рельефа:/ — вокруг водоемов; 2 — на островах; 3 — вдоль обрывистых берегов; 4 —
на равнинах; 5 — на террасах.Давно подмечена закономерная форма в плане город¬
ской застройки относительно геоморфологических усло¬
вий. Одиночные города возникают среди однообразных
морфоскульптур равнин в пустынных и залесенных рай¬
онах, которые слабо освоены (низменная часть Караку¬
мов, Средняя Сибирь). Парные города возникают вZ / в143
районах добычи: промышленный узел у месторождений
полезных ископаемых, а жилые кварталы — у водоемов.Линейно-вытянутые формы рельефа создают нерацио¬
нально вытянутые города: на побережье Черного моря,
в долинах крупных рек.Значение рельефа особенно отражается в создании
городов-спутников. Как правило, разрозненные города
возникают в условиях расчлененного крупными долина¬
ми рельефа, когда площадки для строительства на меж¬
дуречьях недостаточно велики. В меру роста таких горо¬
дов застраиваются менее благоприятные территории, со¬
седние города соединяются между собой и образуют
крупный город-спутник.На второй стадии проектирования (составление гене¬
рального плана) уточняют место развития города. Осно¬
вой работ является инженерно-геологическое районирова¬
ние территории будущего города с учетом целевого на¬
значения отдельных районов для различных видов про¬
мышленного и гражданского строительства. При райони¬
ровании за основу берут геоморфологическую карту.На этой стадии выбирают строительные площадки.
По условиям устойчивости рельефа и наличию экзоген¬
ных современных процессов строительные площадки бы¬
вают простые и сложные. Простые строительные пло¬
щадки не имеют активно действующих современных про¬
цессов, отличаются монотонным, слабо расчлененным
рельефом, незначительными, но достаточными для
устройства канализации и водопроводов уклонами, удоб¬
ными подъездными путями.Сложные строительные площадки характеризуются
сравнительно расчлененным рельефом, развитием одного
или нескольких активно действующих современных про¬
цессов. Для их освоения необходима специальная инже¬
нерная подготовка. Необходимы стационарные наблюде¬
ния за динамикой процессов и их прогноз.Выбор строительных площадок осуществляется в две
стадии. Сравнительная оценка возможных вариантов
размещения площадки (первая стадия) включает анализ
имеющихся материалов, в том числе геоморфологиче¬
ских, инженерно-геологическую рекогносцировку — мар¬
шрутное обследование района, проходку 1—2 разведоч¬
ных выработок на каждом геоморфологическом элементе;
гидрогеологические и другие наблюдения.На выбранной площадке (вторая стадия) изыскания144проводятся с целью получения данных для составления
генерального плана промышленного предприятия или
комплекса зданий гражданского строительства. На этой
стадии инструкциями рекомендуется учитывать прогноз
возможного изменения природных условий территории в
связи со строительством и эксплуатацией сооружений и
городской территории.Инженерно-геологическая съемка осуществляется на
основе геоморфологической карты. При отсутствии ее
геоморфологическая съемка должна предшествовать
всем последующим работам. Масштаб работ в зависи¬
мости от сложности рельефа колеблется от 1 : 2000 до
1 : 10 000.На третьей стадии проектирования городов (проект
детальной планировки) учитывают влияние рельефа при
расположении зон жилых зданий различной этажности,
при планировке улиц и кварталов, сети водопроводных и
канализационных систем. Геоморфологические наблюде¬
ния на этой стадии существенной роли не играют.При значительной расчлененности рельефа и крутых
углах наклона предусматривают участки склонов, тре¬
бующие вертикальной планировки, или «организации ре¬
льефа»,— обеспечения благоприятного транспорту и
коммуникациям угла наклона поверхности, а зда¬
ниям — удобного положения. Для этого срезают крутые
склоны, подсыпают их и террасируют. Отдельные пони¬
жения, овраги, балки засыпают.На четвертой стадии — проектов отдельных зданий —
используют данные о рельефе, полученные в ходе преды¬
дущих исследований.Изучение современных экзогенных процессов на всех
стадиях проектирования определяет условия строитель¬
ства городов. Для оценки устойчивости рельефа важ¬
но определить количественные показатели процессов
(см. табл. 7).Во многих крупных городах СССР современные экзо¬
генные процессы задерживают застройку, а созданные
ими формы рельефа занимают значительные площади.
Поэтому проводятся различные мероприятия по борьбе
с этими процессами. Значительные успехи достигнуты,
например, в борьбе с речной эрозией, паводками, затоп¬
лением. Не менее успешна борьба с оврагообразованием,
заболачиванием, подтоплением. Сложнее бороться
с оползнями, абразией, селями (рис. 16).145-
Рис. 16. Вписывание инженерных сооружений в рельеф. Ледовый
стадион Медео в горах Тянь-Шаня (вид с противоселевой дамбы).Под действием антропогенного фактора рельеф в пре¬
делах городов становится более сглаженным, углы на¬
клона более пологими, многие естественные формы ре¬
льефа исчезают, возникают антропогенные денудацион¬
ные и насыпные. Человек может изменять природные
процессы, действовавшие ранее на данной территории,
а также вызывать к жизни процессы, которые до этого
не проявлялись. Каждому из городов присущи свои спе¬
цифика в организации территории и влияние на нее ре¬
льефа. Рассмотрим ряд примеров.Москва. Здесь было около 120 рек. Почти все они
взяты в бетон, пущены под землю или пересохли. А сов¬
сем недавно некоторые улицы подвергались эрозии, на¬
воднениям, заилению. Сейчас действие рек почти полнос¬
тью нейтрализовано.До настоящего времени в пределах Москвы действуют
оползни на берегах рек, растут овраги и балки, хотя за
последние годы их количество уменьшилось более чем
на 70%.Для территории Москвы характерно явление оседа¬
ния поверхности рельефа, хотя и гораздо меньшее, чем
в других городах мира. Повторные геодезические изме¬
рения, начиная с 1901 г., установили, что оседание тер¬
ритории Москвы осуществляется не везде и не в одина¬
ковой мере. Над подземными линиями метрополитена
оседает полоса шириной 200—300 м со скоростью 1—4 мм
в год, при этом видимых изменений в рельефе и конст¬
рукции сооружений не наблюдается [10]. Суммарное осе¬
дание над метрополитеном составляет 8—14 см. При.
этом оно больше в районах распространения рыхлых гор^
ных пород и меньше в районах известняков.Второй причиной оседания служит снижение уровня
грунтовых вод за счет эксплуатации глубоких горизон¬
тов путем артезианских скважин. Уровень грунтовых вод
снизился на 16—28 м, в некоторых местах до 50 м. Возле
Павелецкого вокзала оседания, обусловленные этой при¬
чиной, составили 21 см.В ряде городов мира гораздо большие, иногда ката¬
строфические проседания: Мехико — около 8 м, Токио —
3,5 м, Делано — 3 м.Киев. Здесь широко распространены овраги. Когда-то-
их насчитывалось около 50, но сейчас значительная часть,
их засыпана и спланирована. Самым большим был
Бабий яр, имевший глубину 53 м и длину 2500 м.14?
Продолжают действовать овраги Сырецкий, Глубочиц-
кий, Мышеловский, Мокрый и др. Исчезли овраги, на
месте которых располагаются улицы Чкалова, Ленина,
Кирова, Крещатнк, проспект Науки и др.Основной причиной роста оврагов, как показали ис¬
следования, служит деятельность человека. К оживле¬
нию действия оврагов совсем недавно приводили выпуски
воды, сбрасывание снега, подрезка склонов и др. Основ¬
ным способом борьбы с оврагами является конечная
мелиорация оврагов — намыв грунтов в их долины. Мощ¬
ность намывных грунтов в Киеве достигает более 40 м.С оврагами, балками, мелкими реками связано созда¬
ние прудов в городе Киеве, которые согласно Генплану
застройки создадут вокруг города голубое кольцо.Оползни в пределах столицы Украины приурочены
к склонам долин Днепра, Лыбеди, оврагов и балок. В ос¬
новном это оползни-потоки, оползни-обвалы и оплывины,
образующие иногда 2—3 псевдотеррасы. На отдельных
участках в последние годы оползание почти прекращено,
на других замедлено, что связано с комплексными про¬
тивооползневыми мелиорациями. Примерно 40% ополз¬
ней имеют антропогенное происхождение.На пойме Днепра и его террасах в пределах города
отмечено подтопление, чему способствуют сбросы вод,
орошение полей в пригородной зоне, утечка воды из во¬
допровода и пр.Значительные площади города имеют мощный покров
антропогенных отложений — насыпи, валы, террасы ис¬
кусственного намыва. На территории древнего поселения
его мощность составляет 3—15 м, а максимальная для
города — 44 м.За счет намыва созданы обширные искусственные
террасы. В пределах поймы намыто 2—15 м, что защи¬
щает участки застройки от затопления. Крупный намыв¬
ной участок у моста им. Патона имеет площадь 10 км2.
Намыв на новом массиве Оболонь занимает в несколько
раз большую площадь.Ленинград. Процесс проседания здесь четко обозна¬
чился по линиям метрополитена. В отдельных местах он
достиг 45 см за время эксплуатации подземных линий.
Это иногда влияет на устойчивость строений. Было уста¬
новлено, что оседание особенно значительно там, где при
строительстве применяли искусственное замораживание.
После этого подобный метод не применялся.148Оседание здесь также связано с влиянием вибрации
от городского транспорта. Величина такого оседания не¬
велика и растет с увеличением движения по магистралям.
В общем она составляет около 2—3 мм в год.Решается ряд проблем, непосредственно связанных
с рельефом. Одна из них — застройка территории на по¬
ниженных и заболоченных равнинах, прилегающих
к Финскому заливу. Здесь одновременно осуществляется
намыв, поднятие уровня рельефа и углубление дна зали¬
ва на 2 м для улучшения судоходства.Изучение рельефа суши и дна залива проводится с це¬
лью борьбы с таким стихийным для города бедствием,
как наводнение. Установлено, что периодические павод¬
ки, а их со времени создания города здесь уже было 277,
вызваны разливом реки Невы в результате ее подпира-
ния морем при западных ветрах и при возникновении
стоячих волн (сейшей) на Балтийском море, достигающих
высоты 1,5 м.Для защиты города Ленина от этого грозного явле¬
ния проектируется два варианта создания дамбы, при¬
крывающей город от моря. Один из наиболее перспектив¬
ных вариантов — западный — предполагает создание
дамбы западнее города, в пределах мелководной Нев¬
ской губы. Это один из первых в мире вариантов дамбы
в открытом море, которая будет достигать в длину 26 км.
Трехкилометровый отрезок дамбы будет проложен на
глубине более 3 м.Ташкент. В столице Советского Узбекистана одним из
рельефообразующих процессов, влияющих на развитие
города, стали каналы. Магистральные каналы созданы
в далекие исторические времена и существуют многие
сотни лет, с первых столетий нашей эры.Самый древний из каналов — Бозсу берет воду из
реки Чирчик в 40 км от города. От него отходит густая
сеть каналов по аллювиальным и пролювиальным терра¬
сам, на которых построен Ташкент. Каналы имеют зна¬
чительные размеры: глубину от 5 до 34 м, ширину по
верху 25—27 м, даже до 220 м.За длительное время существования каналы утратили
прямолинейность, в них образовались изгибы с плесами
и перекатами. Возникли крутые берега с интенсивными
процессами размыва, приводящими к обрушению берегов
и иногда к разрушению домов, мостов, дорог.Боковое смещение каналов достигает 150—200 м.149
В них образовались типичные меандры, террасы. Это ре¬
зультат турбулентного потока воды, который за сотни
лет превратил каналы по существу в речные долины,
создающие угрозу строениям.Разработаны мероприятия по борьбе с неблагоприят¬
ным действием каналов. Так, запрещен сброс воды из
канала без специальных желобов и труб. Укрепляются
берега каналов, используется фитомелиорация. Инженер¬
ные мероприятия, например спрямление каналов, не все¬
гда имеют смысл, так как каналы стремятся вновь соз¬
дать меандрирующие долины.При проектировании городов в последнее время уде¬
ляется внимание сохранению или искусственному созда¬
нию элементов ландшафта и форм рельефа. Появилось
новое научное направление — ландшафтная архитекту¬
ра — проектирование пригородных ландшафтов, крупных
парковых массивов в городе и небольших ансамблей го¬
родских садов. Задача этого направления — введение
природного ландшафта в городскую зону.К ландшафтной архитектуре следует относить сохра¬
нение и благоустройство природных форм рельефа и соз¬
дание искусственных. В отдельных случаях — это овраги,
балки, озера, болота, холмы, дюны, склоны речных до¬
лин, иногда антропогенные формы: карьеры, терриконы,
насыпные валы. На месте торфяных болот, например в
городской черте, после выбирания торфа можно создать
водоемы. Овраги и балки в зоне отдыха можно запроек¬
тировать для благоустройства, создания зеленых зон,
прудов и пр.В комплексе с другими элементами ландшафтной ар¬
хитектуры эти формы рельефа благоустроят быт совет¬
ских людей.СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВОВ условиях социалистического государства человек
достиг возможности руководить одним из сложнейших
природных процессов — расширением наиболее важного
способа производства — плодородия почв. В последнее
время все большее значение приобретает географический
подход при планировании и ведении сельского хозяйства.
При том рельеф изучается в комплексе с другими элемен¬
тами природы.При научном обосновании ведения сельского хозяй¬150ства геоморфология решает следующие основные зада¬
чи: 1) изучает рельеф и создает геоморфологические кар¬
ты специального назначения для исходных научных ма¬
териалов при планировании и организации сельского
хозяйства. Такие карты давно служат основой для состав¬
ления почвенных и геоботанических карт, а сейчас их
возможность значительно расширяется в связи с созда¬
нием инженерно-геоморфологических карт; 2) изучает
действующие неблагоприятные геоморфологические про¬
цессы, влияющие на ведение сельского хозяйства, с це¬
лью сохранения и улучшения земельного фонда; 3) изу¬
чает влияние землепользования на рельеф и разрабаты¬
вает способы улучшения земель (мелиораций) в системе
мелиоративной геоморфологии.Планирование и организация сельского хозяйства
нуждаются в знании геоморфологических условий тер¬
ритории, так как с этими условиями имеет самую тесную
связь почвенно-растительный покров, особенно почвы.Геоморфологические условия территории вносят опре¬
деленные закономерности в распределении почв и расти¬
тельности. Их учет необходим для решения различных
вопросов рационального ведения сельского хозяйства:
подбор культур и их сортов, выбор рационального ме¬
тода землепользования, размещение лесных полос, при¬
менение типов сельскохозяйственных машин, мелиорации
и рекультивации земель.Таким образом, теоретическим обоснованием практи¬
ческой связи геоморфологии с сельским хозяйством яв¬
ляется тесная зависимость современных естественных и
культурных ландшафтов от строения рельефа и истории
его развития. Прежде всего эта связь сказывается на
зависимости вертикальной дифференциации ландшафтов
от ярусности рельефа. Там, где имеют место крупные
различия в абсолютных высотах этих ярусов, эта диффе¬
ренциация переходит в вертикальную зональность, на¬
пример в пределах Приволжской возвышенности, на Во¬
лыни, Подолии, в пределах разновозрастных предгорных
равнин.Ярусность рельефа создает определенную дифферен-
цированность жизненных условий для растений, которая
по отношению к географической зональности является
азональной. Для выявления закономерностей в условиях
жизни растений необходимо знать пространственное со¬
отношение ярусов рельефа, генезис каждого из них, исто-151
рию развития и современную тенденцию геоморфологи¬
ческой жизни.В пределах крупных ярусов рельефа отличия в усло¬
виях формирования почвенно-растительного покрова на¬
блюдаются на водоразделах, в долинах рек, в пределах
различных морфогенетических типов рельефа. Речным
долинам свойственны более динамичные условия жизни
растений, в то время как на водоразделах они однооб¬
разны, т. е. здесь видим влияние генезиса рельефа на
почвы и растительность.Расчленение рельефа, разнообразие его генезиса
приводит к разнообразию условий для растительности,
а значит, и для растениеводства и животноводства.История развития рельефа, палеогеографические ус¬
ловия накладывают свой отпечаток на историю развития
современных ландшафтов. Наличие зон с реликтовой
морфоскульптурой — яркое тому подтверждение (напри¬
мер, зоны древнеледникового и криогенного рельефа,
флювиальные реликты в пустынях Средней Азии и др.).Все эти закономерности рельефа отражены на кар¬
тах, составленных по морфогенетическому принципу. Вот
почему Д. JI. Арманд считает, что основой рациональ¬
ного планирования сельского хозяйства является райони¬
рование, которое должно осуществляться при учете гео¬
морфологических условий.Сельскохозяйственное районирование выполняется в
зависимости от целей и поставленных задач в мелких,
средних и крупных масштабах. Районирование в мелких
масштабах (1:1 000 000 и мельче) строится в основном
по факторам, вызывающим к действию определенные фи¬
зико-географические процессы, позволяет выработать ме¬
роприятия по воздействию на эти процессы. Примером
может служить карта физико-географического райониро¬
вания для целей борьбы с эрозией, составленная в Инсти¬
туте географии АН СССР. При выделении на этой карте
зон учитывались геоботанические и климатические осо¬
бенности, ярусность рельефа, степень его вертикальной
расчлененности. Карта позволяет оконтурить опасные в
эрозионном отношении территории, наметить соотноше¬
ние отраслей сельского хозяйства в разных районах, рай¬
онировать территорию по роли агротехники, лесо- и
гидролесомелиоративных методов борьбы с эрозией, по
регулированию поверхностного стока.Были выявлены районы с однотипными факторными152условиями для протекания эрозии, а следовательно,
с однотипными комплексами по борьбе с ней. При со¬
ставлении карты выполнен ряд геоморфологических ра¬
бот— геоморфологические полевые маршруты, дешифри¬
рование рельефа на аэрофотоснимках, выбор типичных
геоморфологических условий для закладки картометри¬
ческих ключей.При районировании в средних масштабах (1 : 200 000—
1 : 500 000) учитывают уже другие факторы, позволяю¬
щие проводить контуры карт, сопоставляемые с террито¬
риями различной сельскохозяйственной ценности либо
влияющие на характер землепользования.Д. Л. Арманд выделил три основных фактора средне¬
масштабного районирования. Первый — горизонтальная
расчлененность рельефа территории. Чем больше длина
эрозионной сети на единицу площади, тем труднее и до¬
роже использование земель, больше стоимость получае¬
мой продукции, труднее использовать механизмы. Гори¬
зонтальная расчлененность влияет также на организацию
территории, на возможности ее использования совхозом
или колхозом. От этого зависит средний размер полей,
длина коммуникаций, например, на поливных землях.Вторым фактором среднемасштабного районирования
является конфигурация гидрографической сети, от кото¬
рой зависит размещение населенных пунктов, дорог, гид¬
ротехнических сооружений. Третьим фактором служит
литогенная основа, влияющая на водохозяйственный ба¬
ланс. От вещественного состава материнских пород, сла¬
гающих рельеф, зависит соотношение стока, испарения и
инфильтрации. Учет этого фактора дает возможность ре¬
гулировать водный баланс почвы.При крупных преобразованиях природы среднемас¬
штабная карта служит материалом для сравнительного
анализа развития природно-территориальных комплек¬
сов, испытывающих влияние антропоморфогенеза.Районирование в крупных масштабах (1:50 000 и
крупнее) имеет ярко выраженный физико-географиче¬
ский аспект. Д. Л. Арманд называет его Кадастром при¬
родных условий. Сюда входит учет типологической клас¬
сификации земель, типизация всех землепользований
с выделением равноценных в сельскохозяйственном отно¬
шении контуров и т. д.Главную роль здесь играют контуры почв, а дополне¬
нием служат границы элементов рельефа. Роль рельефа153
зависит от характера геоморфологического района —
холмистого, равнинного, разной степени расчлененности.
На равнинах с уклоном 2—5° сказывается влияние на
землепользование экспозиции склонов: на северных или
южных склонах разные сроки созревания культур, вод¬
ный баланс почвы и пр.Если в планировании землепользования руководство¬
ваться только почвенными картами, можно упустить
важные свойства земель и рекомендовать не ту агротех¬
нику. В горных и холмистых районах агропроизводствен-
ные карты строятся уже не на основе почвенных, а на
основе геоморфологических карт. При этом учитываются
углы наклона, характер расчлененности рельефа, форма
и экспозиция склонов.В последние годы в сельском хозяйстве для различ¬
ных нужд все чаще используют морфометрию и знанияо рельефе.Изучение геоморфологических процессов для целей
сельского хозяйства осуществляется одновременно с раз¬
работкой мероприятий по мелиорации рельефа для зем¬
лепользования.МЕЛИОРАЦИЯМелиорация — это целенаправленное улучшение свой¬
ств географической среды для более полного использо¬
вания природных богатств. Еще совсем недавно под ме¬
лиорацией понимали только осушение и орошение^ зе¬
мель. Сейчас выделяют несколько групп мелиораций по
их производственному назначению и техническим спосо¬
бам выполнения (табл. 9). Мелиорации, связанные с ре¬
льефом, направлены на решение задач сельского хозяй¬
ства, транспорта, строительства, горной промышленности
и других отраслей хозяйства.Группа мелиораций, выделяемых по изменению осо¬
бенностей природной среды, включает шесть классов ме¬
лиораций, подразделяемых, в свою очередь, на типы,
а типы — на виды мелиораций.Изучение рельефа для целей мелиораций проводится
с давних времен, о чем писал еще В. В. Докучаев.^В по¬
следние годы по анализу рельефа накоплен большой опыт
при различных группах мелиораций. Автором данного
пособия предложено подобного рода работы называтьмелиоративно-геоморфологическими.154Таблица 9. Группы современных мелиораций и их классификация,по В. Т. Гриневецкому, П. Г. ШищенкоПо назначению
мелиорацийПо методам и
способам
осуществле¬
нияПо изменению
особенностей
природной
средыПо объектам
(примеры)Сельскохозяй¬ственныеЛесохозяйствен¬ныеГорнопромыш¬ленныеТранспортныеПромышленно-строительныеКоммунально¬хозяйственныеРекреационныеРыбохозяйствен¬ныеГ идротех-
нические
Агротехни¬
ческие
Лесотехни¬
ческие
ТехническиеКлиматиче¬скиеВодныеЗемельныеХимическиеБиологиче¬скиеРекульти-вационныеМелиорации болот,
речных пойм, обме¬
левших водоемов,
засушливых терри¬
торий, прирусло¬
вых песков, разве¬
ваемых песков бо¬
ровых террас, ов¬
рагов, эродирован¬
ных склоновых зе¬
мель, оползнеопас¬
ных склонов, бере¬
гов водохранилищ,
ландшафтов антро¬
погенного и при¬
родного бедлендовМелиоративную геоморфологию следует рассматри¬
вать как часть инженерной геоморфологии, изучающую
влияние рельефа на преобразованные ландшафты и его
изменения, связанные с деятельностью человека при
проведении различных классов мелиораций. Она тесно
связана с мелиоративной географией, инженерной геоло¬
гией и мелиоративной гидрогеологией.Особенность методики мелиоративно-геоморфологиче¬
ских исследований состоит в подборе таких методов изу¬
чения рельефа, которые соответствовали бы специфике
отдельных классов мелиораций и закону зональности и
азональности проявления современных рельефообразую¬
щих процессов.Например, для водной мелиорации — это изучение
ярусности строения рельефа, выявление азональных про¬
цессов, связанных с дифференцированностью неотектони-
ческих и современных движений земной коры, проведе¬
ние палеогеоморфологического анализа. Другим будет
комплекс наблюдений за рельефом при рекультивации
земель, где необходимо знание инженерной геоморфоди-
намики, морфометрии и пр.Можно выделить два основных направления исследо¬
ваний: 1) способствовать оптимальным условиям при155
проведении мелиораций в плане наблюдений за преобра¬
зованными ландшафтами; 2) проводить мелиорацию ре¬
льефа, его форм и элементов — склонов, речных долин,
балок, оврагов, озер, эолового и мерзлотного рельефа
и пр.Для планирования территории по типам мелиорации
и организации работ составляют специальные карты рай¬
онирования по условиям мелиорации (подобно картам в
мелких масштабах, составляемых для целей сельского
хозяйства). Эти карты могут быть разделены на две
группы: для конкретного типа мелиорации и для ком¬
плексных мелиораций по ряду типов и даже по ряду
классов. Примером карт первой группы может быть кар¬
та территории Украины, на которой выделено 195 типовРис. 17. Районирование территории Украинской ССР по степени
эродированное™ земель и интенсивности противоэрозионных меро¬
приятий, по К• Л. Холупьяку.эродированных земель с учетом способов противоэрози¬
онных мелиораций, объединяемых в 22 эрозионных рай¬
она (рис. 17).Выделенные районы связаны с определенными гео¬
морфологическими категориями рельефа. Районы, имею-156Щие наибольшую вертикальную и горизонтальную рас¬
члененность (Донбасс, бассейн Днестра, Левобережье
Днепра), кроме геоморфологических благоприятных
факторов для эрозии отличаются высокой степенью ос¬
военности земель. Здесь преобладают водная и агротех¬
ническая эрозия.Примером карты инженерно-геоморфологического
районирования для целей мелиорации земель может слу¬
жить карта, составленная в Киевском университете для
зоны орошения Северо-Крымского канала (рис. 18).Направленность геоморфологических исследований
зависит от типов мелиорации, сложности строения релье-А30ВСК0ЕМОРЕРис. 18. Карта инженерно-геоморфологического районирования
для целей мелиораций Равнинного Крыма, по Э. Т. Палиенко:Геоморфологические райони: 1 — Тарханкутский деструктивный; 2 — Тарханкут-
ский флювиальный; 3 — Альминско-Сакский; 4 — Симферопольский- 5 — Цен¬
тральный; 6 — Присивашский; 7 — Салгирский; 8 — Прибрежный. Геоморфоди-
намические процессы: 9 — абразионные; 10 ~~ мощности современного гипер¬
генеза (зоны аэрации); // — обвально-осыпные; 12 — плоскостной смыв интен-
сивнмй, 13 то же слабый; 14— линейная эрозия; 15 — эоловые и эолово-
делювиальные; 16 — карстовые; 17 — оползневые; 18 — флювиальная аккумуля¬
ция, 19 морская аккумуляция; 20 — границы инженерно-геоморфологических
районов; 21 — границы подрайонов.157
фа, наличия неблагоприятных современных процессов.
Наиболее значительная роль этих исследований для клас¬
сов водных, земельных и рекультивационных мелиораций.Водные мелиорации включают в себя осушительные
и оросительные типы. Осушительные мелиора-
ц и и. Создается осушительная система, в которую со¬
бирается и транспортируется избыток воды. Отводные и
магистральные каналы направляют воду в водоприемник,
которым может быть река, озеро или водохранилище.Применяют три способа осушительных мелиораций:
открытый, закрытый (дренаж), обвалование. Примене¬
ние того или иного способа осушения наряду с учетом
групп факторов зависит от рельефа, его ярусности (даже
в условиях слабой вертикальной дифференциации), гене¬
тических групп рельефа и связанных с ними антропоге¬
нових отложений, от инженерно-геологических свойств
грунтов, мезо- и микрорельефа.Изучение генезиса и возраста рельефа, истории его
развития должно показать различие отдельных геомор¬
фологических районов и участков по их инженерно-гео¬
логическим свойствам, влияющим на способы осушения.Проводится изучение микрорельефа пойм, заболочен¬
ных равнин, особенностей строения моренно-зандровых
равнин полесий. Подсчитываются отдельные количествен¬
ные характеристики рельефа: горизонтальная расчленен¬
ность, заозеренность, морфометрические характеристики
пойм.Оросительные мелиорации являются эф¬
фективным способом повышения урожайности. При этом
могут возникать неблагоприятные последствия ороше¬
ния — подъем грунтовых вод, подтопление и вторичное
засоление. Во избежание этого рекомендуется создание
оросительных систем закрытого типа, автоматизации во¬
доснабжения, дренаж, соответствующий грунтам.От особенностей рельефа, грунтов, стока зависят спо¬
собы подачи воды, среди которых различают: поверх¬
ностное орошение, дождевание, почвенное орошение.Особую роль играет рельеф при поверхностном оро¬
шении, когда вода подается на поливаемую площадь и
впитывается в почву. При этом угол наклона поверх¬
ности и водопроницаемость горных пород будут дикто¬
вать применение разных видов поверхностного орошения,
затопление, напуск или бороздовый полив.Каждая оросительная система состоит из источникаорошения (водохранилища, реки, озера), водозаборного
сооружения, магистрального и распределительного кана¬
лов, временной оросительной сети на полях. Примерно
так же устроены осушительно-оросительные системы,
только путь воды здесь иной: дренажные системы, маги¬
стральные каналы, водоприемник.А. М. Шульгин отмечает, что формой выявления ве¬
дущих природных факторов для водных мелиораций мо¬
гут быть карты геоморфологического районирования, на
которых выделяются районы с одинаковыми инженерно¬
геоморфологическими показателями. Под последними по¬
нимаются количественные характеристики связи между
природными объектами (факторами) и инженерными [9].Связь рельефа с оросительной сетью выражается по¬
казателями расчлененности рельефа и уклонов полей оро¬
шения всей территории, ярусностью рельефа, относитель¬
ными превышениями, морфологией водоразделов (сту¬
пенчатые, вогнутые, выпуклые, прямые).А. М. Шульгин рекомендует составлять также гео¬
морфологические карты,например, для установления спо¬
собов полива, на которых кроме прочего были бы отра¬
жены микрорельеф и уклоны.Выделение благоприятных для орошения площадей
зависит также от общей геоморфологической обстановки.
В горных районах такими площадями являются высокие
террасы, конусы выноса, межгорные долины, реликтовые
поверхности выравнивания; на предгорных равнинах —
преимущественно конусы выноса.На равнинах в зависимости от генезиса рельефа вы¬
деляют районы разных типов орошения. Контуры таких
районов совпадают с генетически однородными поверх¬
ностями рельефа.Земельные мелиорации. Среди почвозащитных и ре¬
льефостабилизирующих мелиораций выделяют следую¬
щие виды: противодефляционные, противоэрозионные,
берегозащитные и противосуффозионные. Все эти виды
мелиораций объединяет главная идея — борьба с нега¬
тивными геоморфологическими процессами. Именно в
этой части мелиоративной геоморфологии может идти
речь о мелиорации рельефа, пораженного современными
экзогенными процессами. Рассмотрим некоторые виды
этих мелиораций.Противодефляционные мелиорации.
Ветровая эрозия возникает от механического действия159
ветра на поверхность рельефа. Она проявляется в разру¬
шении почвенного покрова и материнских пород (дефля¬
ция), переносе частичек горной породы и почв и их на¬
коплении (аккумуляция).Скорость ветра, при которой возникают процессы *
дефляции, приводящие к пыльным бурям, равняется
4 м/сек и больше вблизи поверхности земли. В то же
время на высоте флюгера она будет значительно боль¬
шей. Например, в пустыне Каракумы пески начинают
двигаться при скорости ветра 4 м/сек у поверхности ре¬
льефа, в Казахстане 3—4 м/сек у поверхности и до
8 м/сек на высоте флюгера.Ветровой эрозии у нас в стране наиболее подвержены
районы Казахстана, Средней Азии, юга Европейской час¬
ти СССР. Различают песчаные бури и пыльные бури.
Особенно опасны пыльные бури. Например, во время
пыльной бури 1966 г. на Украине ветровой эрозией были
повреждены посевы озимых культур на площади до1 млн. га. После пыльной бури 1969 г. в разных областях
Украины отложилось на снег (в граммах на 1 м2 площа¬
ди): в Сумской области — 700, Киевской — 500, Черкас¬
ской— 100, Тернопольской — 18. Основными районами
выноса пыли были Ворошиловградская, Харьковская,
Донецкая, Запорожская области.А. С. Скородумов рекомендует следующие основные
мероприятия по защите земель от пыльных бурь. Прежде
всего, агротехнические и другие мелиорации: посев ози¬
мых пшениц по улучшенным показателям, вспашка зяби
поперек направления весенних ветров, создание лесных
полос, полив земель и др.Создание форм рельефа пашни (нанорельефа) в виде
борозд, пластов, валков создает преграду ветру, задер¬
живает частицы грунта. Следует выявить ветроударные
склоны и укрепить их посевами люцерны, эспарцета.При районировании территорий по степени дефляци¬
онной опасности наряду,с другими факторами следует
учесть генетически однородные поверхности, состав сла¬
гающих их отложений и развитие геоморфологических
процессов, способствующих проявлению дефляции.Противоэроз.ионные мелиорации вклю¬
чают мероприятия по борьбе с водной эрозией — в основ¬
ном с оврагообразованием и плоскостным смывом. Рас¬
пространение эродированных склоновых земель тесно
связано с геоморфологическим строением. Обычно это160правые склоны крупных долин рек — Волги, Дона, Дне¬
пра, вдоль рек Оби, Иртыша. Эрозии подвержены воз¬
вышенности — Среднерусская, Общий Сырт, Придне¬
провская и др.Оврагообразование приводит к разрушению земель¬
ных угодий, к заиливанию водоемов, снижает уровень
грунтовых вод. Предотвращение развития оврагов стало
неотъемлемой частью комплексных мероприятий по
борьбе за повышение продуктивности земледелия.Понимание закономерностей развития овражных си¬
стем во многом предопределяет выбор мероприятий ГІО
борьбе с их ростом. Разрушение земельных угодий лишь
в самом начале оврагообразования происходит из-за раз¬
мыва. В дальнейшем большую роль начинают играть,
например, гравитационные процессы на склонах. Линей¬
ный размыв приводит к усилению плоскостной эрозии на
склонах водоразделов, к образованию просадочных явле¬
ний вблизи верховья оврага.Темпы роста оврагов зависят от комплекса причин.
Например, подмечено, что в большинстве географических
зон наиболее сильно поражены оврагами склоны север¬
ных румбов средней крутизной 6° и длиной 750 м. Корот¬
кие, но крутые склоны, как длинные и пологие, поражаю¬
тся оврагами меньше.При выработке мероприятий по борьбе с конкретным
оврагом следует учесть стадию его развития (обычно вы¬
деляют четыре стадии). При этом надо помнить, что при
достаточно большой длине оврага в его долине на от¬
дельных отрезках можно встретить все четыре стадии
развития.При борьбе с овражной эрозией выделяют комплекс
прогивозрозионных мероприятий: организационно-хозяй¬
ственные, агротехнические, фитомелиоративные и гидро¬
технические. Противоэрозионная организация территории
включает: научно обоснованное выделение земель под
различные угодья с учетом рельефа и почв; правильное
размещение на местности границ угодий, полей севообо¬
ротов, кварталов многолетних насаждений, лесных полос
и особенно дорог (М. Д. Волощук, А. А. Джемелинский).
Агротехнические мероприятия сводятся к сокращению
стока воды в овраг и смыва почвы. Они предусматривают
поперечную вспашку склонов, глубокое безотвальное
рыхление, бороздование, лункование, полосное возделы¬
вание культур. Фитомелиоративные мероприятия вклю¬6 8-368161
чают в себя систему стокорегулирующих лесных и кустар¬
никовых полос, илофильтров, буферных полос на водо¬
сборной площади оврагов, облесение крупных оврагов и
приовражных участков. Гидротехнические мероприятия
подразумевают устройство водозадерживающих валов,
водонаправляющих валов и нагорных канав, водосбор¬
ных гидротехнических сооружений, донных сооружений,
запруд, земляных плотин. Как правило, все эти инженер¬
ные сооружения требуют согласования с геоморфологи¬
ческими условиями.В последние годы практикуются коренная мелиора¬
ция оврагов, предусматривающая их частичную или пол¬
ную засыпку или намыв, и другие виды мелиораций. Та¬
ким способом проводится мелиорация оврагов в Молда¬
вии. При этом для засыпки рекомендуют береговые овра¬
ги, не выходящие вершинами за пределы склонов речных
долин, расположенные на склонах крутизной не более
15°. Максимальная глубина не должна превышать 10 м,
длина—150 м, водосборная площадь — 5—10 га. Дон¬
ные овраги с большими водосборами для коренной ме¬
лиорации не рекомендуются.Для коренной мелиорации оврагов проводят комплекс
топографических и инженерно-геологических изысканий;
в инженерно-геологические изыскания включаются гео¬
морфологические наблюдения. В настоящее время боль¬
шинство специалистов проводят этот вид мелиораций по
распространенной схеме А. Г. Рожкова, модернизируя ее
для различных условий.Смыв почв (плоскостная эрозия) в определенной сте¬
пени необходим как элемент саморазвития почв, их омо¬
лаживания. От этого процесса следует отличать ускорен¬
ную эрозию почв в результате хозяйственной деятель¬
ности человека.Влияние смыва проявляется в удалении плоскостной
эрозией с поверхности рельефа наиболее мелкоземистых
частиц, в том числе гумусовых. Ухудшается структура и
состав смываемой почвы, ее плодородие. Нарушается
нормальный питательный и водный режим. В результате
на таких почвах резко меняются условия для произрас¬
тания растений.Основными факторами, влияющими на смыв почв,
являются режим стока, физико-механические свойства
материнских пород почв и геоморфологические условия.Разнообразное влияние на ускоренный смыв почв162оказывает рельеф, в частности склоны. Элементы релье¬
фа с этой точки зрения можно рассматривать по морфо¬
логии: горизонтальные, равномерно-наклонные, выпук¬
лые, івюгиутьіе, смешанные. Склоны подразделяются по
крутизне и степени см ытоати почв на определенные типы
(табл. 10).Таблица 10. Влияние крутизны склонов на смытость почвКлассификациясклоновУклоны,градусовСтепень смытости
почвРовныеМенее 1Не смытыеПологие1—3СлабосмытыеСлабопокатые4—5СреднесмытыеПокатые и6—10СильносмытыесильнопокатыеКрутые11—20Эрозионноопасные сосмытыми почвамиОчень крутые21—30Гумусовый горизонтЧрезвычайно31—45потерян, распашке не подлежаткрутыеОбрывистыеБолее 45Почвы отсутствуютДля оценки влияния рельефа на смываемость почв и
оврагообразование и для других видов мелиораций под¬
считывают следующие морфометрические характеристи¬
ки: уклон поверхности, горизонтальное и вертикальное
расчленение, волнистость склонов. Их рассчитывают по
формулам. Уклон поверхности, или крутизна склона, і
может быть подсчитан по соотношению сечения рельефа
или разности высот верхней и нижней частей склона Н с
и заложения или длины линии стока L (в метрах), тогдаНе, ,1= -77 =tgcp.Уклон в 0,1 соответствует 5°.Горизонтальная расчлененность m характеризуется
соотношениемгде 2Z, — длина всей гидрографической сети данной водо¬
сборной площади или площади землепользования; й —
площадь водосбора или землепользования.При слабой расчлененности m равно 0,2—0,3, при
сильной 2,0—2,5 км/км2.6*163
Вертикальная расчлененность И характеризуется глу¬
биной базиса эрозии:H = tg(pL,где ф — угол наклона поверхности к горизонту; L — дли¬
на линии стока.По степени вертикальной расчлененности можно су¬
дить о длительности эрозионных процессов, сопротивляе¬
мости пород размыву, опасности дальнейшей эрозии.
Волнистость склона определяют по формулегде Lh—длина волнистой линии на данном участке
склона; Ln — длина по прямой на том же участке.Все эти сведения необходимы при качественной оцен¬
ке земель — выделении типов земель, относительно рав¬
ноценных по их хозяйственному использованию.Рекультивационные мелиорации. Деятельность горно¬
рудных и перерабатывающих предприятий, внезапное
действие стихийных сил природы приводят к появлению
новых ландшафтов, требующих рекультивации для про¬
дуктивного использования территории.Рекультивация — это реконструкция ландшафтов,
восстановление тех природных условий, которые были
изменены деятельностью человека или силами природы.В. Т. Гриневецкий и П. Г. Шищенко класс рекультива-
ционных мелиораций разделяют на такие типы: а) нару¬
шение хозяйственной деятельностью (рекультивация тер¬
риторий горных выработок и отвалов породы); б) по¬
вреждение внезапным действием природной стихии (ре¬
культивация земель вследствие разрушений, нанесенных
пыльными и песчаными бурями, паводками, лавинами,
обвалами, оползнями, селями и другими процессами).В новых ландшафтах появляются антропогенные фор¬
мы рельефа, требующие изменения их состояния для
восстановления первичных условий. Это аккумулятивные
(отвалы, терриконы, хвостохранилища, шлакоотвалы,
золоотвалы крупных ТЭЦ) или денудационные формы
(карьеры, шахты, штольни, выемки, просадки и др.).Выбор видов рекультиваций зависит от природных
условий; один из них — засыпка отработанной породой
карьеров, выемок, оврагов, балок. Наиболее эффектив¬164ной считается закладка породы назад в выработанные
пустоты. Это дает возможность не только не поднимать
породу на-гора, но и избежать проседания грунта над
шахтными пустотами. В нашей стране широко исполь¬
зуется метод засыпки оврагов и создания за счет пустой
породы террас на склонах широких балок.Глава 6. СОСТАВЛЕНИЕ
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ КАРТИнженерно-геоморфологическими именуют такие кар¬
ты узкого назначения, которые служат инженерным це¬
лям в различных отраслях народного хозяйства, несут
специальную, необходимую для той или иной отрасли
нагрузку, отражают динамику рельефа, его качественные
и количественные особенности и элементы прогноза раз¬
вития. Эти карты подразделяют на два типа: 1) средне-
и крупномасштабные (1:200 000—1:50 000) для целей
общей инженерной геоморфологии (карты районирова¬
ния) и 2) целевые крупномасштабные карты для част¬
ной инженерной геоморфологии (1:50 000 и крупнее).
Принципиальные особенности составления этих двух ти¬
пов карт во многом сходны.Карты инженерно-геоморфологического районирова¬
ния составляют на стадиях предварительного проектиро¬
вания или на первых стадиях проектирования, например
при технико-экономическом обосновании. Оценка релье¬
фа для этих целей включает: анализ генетически одно¬
родных граней или поверхностей рельефа, влияние
структурно-геоморфологических особенностей, связь ли¬
тогенной основы с рельефом, устойчивость рельефа, ха¬
рактер проявления и динамику современных геоморфо¬
логических процессов, количественные показатели релье¬
фа и темпов развития процессов.Для графического отображения полученных данных
обычно пользуются картой антропогеновых отложений,
геоморфологической картой, составляемой по морфоге¬
нетическому принципу, морфометрическими и другими
картами. Однако в отдельности эти карты не отражают
конкретной взаимосвязи элементов рельефа и антропо¬
генового покрова с инженерно-геологическими и гидро¬
геологическими условиями, в частности их трудно ис¬
пользовать для районирования. Возникает необходимость
создания синтетической карты рельефа и его инженерныхlf»r>
свойств, которая легко сопоставлялась бы, например,
с картами гидрогеологического, инженерно-геологическо¬
го и гидромелиоративного районирования и имела бы
с ними близкие принципы выделения картируемых
единиц.В основу составления инженерно-геоморфологических
карт положен принцип картографирования генетически
однородных поверхностей, или граней рельефа. Основны¬
ми картируемыми объектами являются отдельные морфо¬
генетические элементы, формы рельефа, т. е. элементар¬
ные генетически однородные поверхности, ограничиваю¬
щие простые формы рельефа. Обычно показывают груп¬
пы однородных форм рельефа или генетические катего¬
рии рельефа по А. И. Спиридонову: эндогенный — текто¬
нический, вулканический, псевдовулканический; струк-
турно-денудационный— бронированный, формы препа-
рировки; экзогенный — комплексно-денудационный, гра¬
витационный, делювиальный, флювиальный, карстовый и
суффозионный, мерзлотный, ледниковый, эоловый, озер¬
ный, морской; антропогенный — денудационный, аккуму¬
лятивный. Выделяются также элементы палеорельефа
(погребенного и экспонированного).В пределах этих групп картируют элементарные гене¬
тически однородные поверхности.Принцип составления инженерно-геоморфологических
карт и картируемые при этом таксоны сведены в табл. И.Выделение наиболее крупных инженерно-геоморфоло¬
гических таксонов — групп однородных форм рельефа —
основано на зависимости формирования подземных вод,
условий дренажа, инженерно-геологических свойств по¬
род от ярусности рельефа. Ярусы рельефа фиксируют
этапность его развития. Каждый ярус отличается друг от
друга генезисом рельефа, составом литогенной основы,
морфологией, основными морфометрическими показате¬
лями, характером современных процессов. Элементарные
грани (генетически однородные поверхности) разновоз¬
растных ярусов рельефа сопоставляются с областями и
подобластями на картах гидрогеологического и инженер-
но-геологического районирования.Группы однородных форм рельефа показывают соот¬
ветствующим цветом, генетически однородные поверх¬
ности — оттенками этих цветов.По интенсивности и направленности новейших и со¬
временных тектонических движений и их отражению в166їринципьі составления карт инженерно-геоморфологического районированияМорфометрические
и морфологические
особенностиПо сочетанию одно¬
родных элементов ре¬
льефа, углов наклона,
степени расчлененияЦифровые обозначе¬
ния в контуре генети¬
чески однородных по¬
верхностей и форм
рельефаМорфометрические по¬
казатели элементар¬
ных поверхностей по
углам наклона, густо-
те и глубине расчле¬
нения и т. д.Современные процессы,
формы рельефа и
их элементыПо генезису отдельных
форм и элементов релье¬
фа, по характеру прояв¬
лений современных про¬
цессовФормы рельефа, интен¬
сивность процессов в их
контурахФормы рельефа: струк¬
турно-денудационные,
гравитационные, водно¬
эрозионные, карстовые,
морские, техногенные.
Интенсивность процессов
показывается, значкамиСтруктурно-геоморфологи¬
ческие элементыПо интенсивности и на¬
правленности неотектони-
ческих движений, отра¬
жению их в рельефеКонтуры морфоструктур,
тектонические зоныМорфоструктуры II и III
порядков (положитель¬
ные и отрицательные,
прямые и обращенные).
Локальные морфострук-
ТУРЫ (указать степень
отражения в рельефе).
Элементы структур. Зо¬
ны. разрывных наруше¬
нийГруппы однородных
форм рельефаПо генезису, основ¬
ным рельефообразую¬
щим факторам в пре¬
делах ярусов рельефаЭлементарные, генети¬
чески однородные по¬
верхности, элементы
рельефа — цветомТектонические, струк¬
турно-денудационные,
флювиальные, мор¬
ские, речные и др.Таблица И. Г
iПринципывыделенияСпособы
изображения
на картеИнженерно-гёоморфо-логическиетаксоныО /•;: ,1 О167
рельефе выделяют морфоструктуры разных порядков.
Картируют структурно-геоморфологические элементы
(морфоструктуры разных порядков, линии тектонических
нарушений, локальные структуры и т. д.) с указанием
степени их отражения в рельефе. При инженерно-геоло¬
гическом районировании их сопоставляют с подобластя¬
ми, реже —с районами. Это обосновано тем, что свойства
грунтов, устойчивость рельефа, характер естественной
дренированности и взаимосвязь грунтовых и напорных
вод контролируются в значительной мере структурными
особенностями. Кроме того, территории с неодинаковыми
структурно-геоморфологическими особенностями имеют
различия в строении погребенного рельефа, в характере
проявления современных физико-геологических процес¬
сов и пр.Часто границы морфоструктур III порядка, локаль¬
ных структур и трещинных структур служат контурами
ареалов различных современных процессов. В этих слу¬
чаях их следует сопоставлять с инженерно-геологически¬
ми районами. На карте структурно-геоморфологические
таксоны показывают цветными (красными или оранже¬
выми) контурами или линиями.Более мелкие по размерам инженерно-геоморфологи¬
ческие таксоны выделяются путем картографирования
форм и элементов рельефа разного генезиса, свидетель¬
ствующих о характере проявления, интенсивности совре¬
менных экзогенных процессов. Эти таксоны могут слу¬
жить основанием для выделения районов при гидрогео¬
логическом и инженерно-геологическом районировании.Выделяют группы генетически однородных форм ре¬
льефа, например структурно-денудационные, гравитаци¬
онные, флювиальные, ледниковые, карстовые, антропо¬
генные и т. д. Интенсивность современных процессов по¬
казывают значками.Формы рельефа, указывающие на особо опасные про¬
цессы (карстовые и суффозионные воронки, оползневые
и обвальные склоны и пр.), рекомендуется привязывать
точными геодезическими методами путем совместного
полевого картографирования рельефа геодезистом по аб¬
рису геоморфолога и с его участием.Инженерно-геоморфологические таксоны, характери¬
зующие рельеф с количественной стороны, выделяют по
морфометрическим показателям в пределах генетически
однородных форм рельефа или их элементов. Для этого168проводят картометрические исследования — в основном
для выявления площадей с одинаковыми углами накло¬
на и глубиной и густотой расчлененности: в районах, где
значительная густота расчленения, указывают модуль
горизонтальной изрезапности. Выбор морфометрических
показателей зависит от вида инженерных задач. Для про¬
ектирования дорог это будут углы наклона и глубина
расчленения, для мелиорации — глубина и густота рас¬
членения.При близком совпадении контуров морфометрических
показателей с границами форм и элементов рельефа их
наносят в виде цифровых обозначений в контуре форм
рельефа. В противном случае ставят разные цифры в
пределах одного и того же контура формы рельефа, раз¬
граничивая последние на отдельные площади с разными
морфометрическими показателями.Участки при инженерно-геологическом и гидрогеоло¬
гическом районировании выделяют на основе карты ан-
тропогеновых отложений для территорий со стабильным
их развитием, а для территорий со слабым развитием
антропогенового покрова при картографировании генети¬
чески однородных поверхностей рельефа можно указы¬
вать особенности их литогенной основы, выделяя еще
одну группу инженерно-геоморфологических таксонов.Целевые (отраслевые) инженерно-геоморфологиче¬
ские карты составляют в крупных масштабах па разных
стадиях проектирования и строительства народнохозяй¬
ственных объектов — гидротехнического, мелиоративно¬
го, дорожного, промышленного и городского строитель¬
ства, сельского хозяйства и пр. В зависимости от назна¬
чения объектов нагрузка карт будет несколько отлича¬
ться друг от друга.Наиболее пригодными для обобщения являются кар¬
ты для целей гидротехнического строительства и водных
мелиораций. Примером таких инженерно-геоморфологи¬
ческих карт может служить карта, составленная для рай¬
она одесских лиманов (Хаджибейского и Куяльницкого),
где проектируется трасса канала Дунай — Днепр и соз¬
дается Хаджибейское водохранилище (рис. 19).Оценка рельефа для этих карт включает: 1) анализ
генетических групп морфоскульптур и их связей с совре¬
менными геоморфологическими процессами; 2) количест¬
венную характеристику рельефа, наиболее влияющую на
морфодинамику рельефа (обычно это углы наклона, гус-7 8-368169
тота или глубина вертикаль¬
ного расчленения и другие
морфометрические показате¬
ли); 3) прогноз развития со¬
временных процессов в пре¬
делах определенных групп
морфоскульптур, граней ре¬
льефа; 4) анализ соотноше¬
ния неотектонических струк¬
тур с группами морфоскульп¬
тур и районами развития тех
или иных современных про¬
цессов; 5) выявление эле¬
ментов палеорельефа и их
соотношение с современным
рельефом.Вспомогательными могут
быть различные карты, со¬
ставляемые на прозрачном
пластике и накладываемые
на инженерно-геоморфоло¬
гическую карту. Такими кар¬
тами обычно являются кар¬
ты антропогеновых отложе¬
ний и неотектонические. Мо¬
гут быть рекомендованы кар¬
ты техногенного -рельефа
(с нанесением антропоген¬
ных форм рельефа, степени
освоенности отдельных тер¬
риторий, видов хозяйствен¬
ного использования). В от¬
дельных случаях можно со¬
ставлять вспомогательную
карту на пластике, отража¬
ющую прогноз развития
рельефа.Особенностью инженер¬
но-геоморфологических карт
является совместный показ
генетических форм рельефа
по отдельным ступеням-гра-
ням (генетически однород¬
ным поверхностям) и дейст-
вующих и прогнозируемых в их пределах современных
геоморфологических процессов. Цветом показываются ге¬
нетические группы форм рельефа и геоморфологические
процессы. Оттенками цвета изображают генетически од¬
нородные грани рельефа, но с неодинаковыми морфомет¬
рическими показателями и различными геоморфологиче¬
скими процессами.Для тех групп форм рельефа, которые не имеют ши¬
рокого площадного развития, линейно вытянуты (фраг¬
менты речных и морских террас, трещинные структуры)1;
и не могут быть подразделены на дополнительные грани
по морфометрическому принципу, показывается однотон¬
ный цветовой фон и значковые изображения форм и эле¬
ментов рельефа.Предлагается показывать на карте районы прогнози¬
руемого развития процессов. Способы изображения мо¬
гут быть разными: а) совмещенный показ на одной карте
инженерно-геоморфологической нагрузки и элементов
прогноза; б) раздельный показ прогнозируемых процес¬
сов на прозрачном пластике с последующим его наложе-'',
нием на инженерно-геоморфологическую карту. При пер¬
вом варианте районы прогнозируемых процессов показы¬
вают красными или оранжевыми линиями и группами
значков или единичными значками.А. И. Спиридонов разделяет геоморфологические кар¬
ты для инженерных целей несколько иначе:1. Общие обзорные карты геоморфологических усло¬
вий строительства и карты районирования по условиям
строительства в масштабе 1 : 500 ООО и мельче — исполь¬
зуются для планирования и размещения строительства.2. Обзорные карты геоморфологических условий в
масштабах 1 : 200 000—1 : 100 000 — предназначаются
для проектирования строительства конкретных сооруже¬
ний разного рода.3. Карты с детальной характеристикой геоморфологи¬
ческих условий в масштабе 1 : 50 000—1 : 25 000 — пред¬
назначаются для обоснования проектного задания при
составлении планов создания различных видов соору¬
жений.4. Карты с очень детальной характеристикой геомор¬
фологических условий в масштабе 1 : 10 000 и крупнее
предназначаются для обоснования проектного задания и
технического проекта строительства конкретных инже¬
нерных объектов.172Глава 7. АНТРОПОГЕННАЯ ГЕОМОРФОЛОГИЯНе так давно появились понятия «антропогенная гео¬
графия» и «антропогенное ландшафтоведение». Они фик¬
сируют совершившееся влияние деятельности человека на
географическую среду. Эта деятельность сказывается
также на строении рельефа, на особенностях его разви¬
тия и устойчивости.При проектно-изыскательских оценках территории
возник новый термин — «конструктивная география», т. е.
география, которая прогнозирует (конструирует) преоб¬
разование географической среды. Очевидно, как состав¬
ную часть этой общей проблемы можно представить себе
изучение преобразования рельефа и прогноз его разви¬
тия. Этому направлению в изучении рельефа предла¬
гается наименование «антропогенная геоморфология»,
цель которой — изучение изменений рельефа под влия¬
нием деятельности человека.Объектом антропогенной геоморфологии является
антропогенный (техногенный и агрогенный) рельеф и
процессы. Впервые «техногенный рельеф» был выделен
в 1937 г. 3. А. Сваричевской. В. Г. Бондарчук в 1949 г.
относил все формы рельефа, созданные человеком,
к «культурному ландшафту», который в свою очередь
подразделял на типы: «сельскохозяйственный», «иррига¬
ционный», «горнопромышленный» и «оборонный».
Д. Г. Панов в 1966 г. выделил генетические группы
(техногенный и агрогенный рельеф), типы и элементы
антропогенного рельефа (инженерно-строительный и гор¬
нопромышленный рельеф), подразделяемые в свою оче¬
редь на выработанный и аккумулятивный рельеф. Мор¬
фогенетическую классификацию антропогенного рельефа
в 1974 г. предложил Ф. Н. Мильков.Таким образом, среди классификаций антропогенно¬
го рельефа выделились две группы: по видам хозяйствен¬
ной деятельности и по генетическому принципу.Изучение антропогенного морфогенеза имеет практи¬
ческое значение, так как позволяет дать оценку совокуп¬
ности процессов, связанных с деятельностью человека и
приводящих к изменению рельефа. Действие и последст¬
вие этих процессов можно встретить почти повсеместно.
В результате хозяйственной деятельности человека обра¬
зуются новые формы рельефа и антропогенные отложе¬
ния, изменяется характер природных процессов, иногда173
в худшую сторону, вызывая потребность в стабилизации
рельефа.Во влиянии человека на ход геоморфологических про¬
цессов есть как положительные, так и отрицательные сто¬
роны, соотношение которых меняется в зависимости от
подхода к землепользованию.В капиталистическом мире отрицательное влияние
хозяйственной деятельности человека на природу преоб¬
ладает над положительным. Примеров отрицательного
влияния такой деятельности, к сожалению, немало. На¬
пример, превращение в бедленд плодородных земель
Австралии, США, Греции; проседание территорий на 5—7 м на значительных площадях в США в результате ин¬
тенсивной добычи нефти и газа; потеря плодородия и
засоление огромных площадей пахотных земель в Индии
в результате действия построенных англичанами и теперь
заброшенных ирригационных систем. Но, несмотря на
некоторые неудачи, человек продолжает использовать
природу. Этому есть множество примеров.Успешно ведут борьбу с наступлением моря на сушу
жители Нидерландов, Бельгии. Создавая польдеры —
высокопродуктивные земли — они увеличивают площадь
своей страны. Плотины и дамбы высотой до 15 м защи¬
щают эти земли от наступления моря. Польдеры есть и
на территории СССР в Калининградской области, в дель¬
те реки Неман. Разрабатываются проекты по созданию
польдер в Украинском Полесье.В некоторых странах (Индия, Китай, Индонезия,
Япония и др.) созданы террасированные склоны, древние
й современные оросительные системы (Ирак, Египет, Ин¬
дия). Такие же древние оросительные сооружения выяв¬
лены и на территории СССР (Грузия, Дагестан, Арме¬
ния); современные сооружения построены на юге Украи¬
ны, в Предкавказье, Средней Азии.С учетом результатов комплексных научных исследо¬
ваний в СССР планируются невиданные до сих пор пре¬
образования рельефа, связанные с переброской части
стока северных рек Европейской части СССР в бассейн
Каспийского и Черного морей и переброской вод сибир¬
ских рек в Казахстан и Среднюю Азию, созданием кана¬
лов, трубопроводов длиной в тысячи километров, регули¬
рованием уровня Каспия, строительством Байкало-
Амурской магистрали.Вопросы антропогенной геоморфологии в нашей стра¬174не находят разрешение в различных отраслях народного-
хозяйства. Они стали составной частью инженерно-гео¬
морфологических исследований (табл. 12).Глава 8. ОХРАНА РЕЛЬЕФАПреобразуя рельеф поверхности земной коры, учиты¬
вают рациональность этих преобразований и необходи¬
мость разработки природоохранных мероприятий.Ленинские идеи о бережном отношении к природным
богатствам нашей Родины нашли отражение в Програм¬
ме КПСС, «Основных направлениях развития народного
хозяйства СССР на 1976—1980 годы», в принятых зако¬
нах об охране природы и недр, законодательно закреп¬
лены в новой Конституции СССР. В статье 18 сказано:
«В интересах настоящего и будущих поколений в СССР
принимаются необходимые меры для охраны и научно
обоснованного, рационального использования земли и ее
недр, водных ресурсов, растительного и животного мира,
для сохранения в чистоте воздуха и воды, обеспечения
воспроизводства природных богатств и улучшения окру¬
жающей человека среды».Общепризнанной является необходимость охраны
флоры, фауны, почв, воды, воздуха, недр, земельных ре¬
сурсов, т. е. всей окружающей среды, в том числе и ре¬
льефа.В нашей стране выделяют территории разной степени
заповедаемости. Это прежде всего государственные за¬
поведники, заказники и природные парки. Выделяют
памятники природы республиканского и местного приро¬
доохранного значения (комплексные, ботанические, зоо¬
логические, гидрологические, геологические и геоморфо¬
логические), которые также требуют определенной запо¬
ведаемости, могут находиться в пределах заповедников
или изолированно от них.Группу геолого-геоморфологических памятников при¬
роды начали выделять сравнительно недавно. К природо¬
охранным геологическим объектам принадлежат страти¬
графические и опорные разрезы осадочных и магматиче¬
ских образований, стратотипы разрезов разновозрастных
отложений, уникальные захоронения ископаемых остат¬
ков органического мира, разрезы и отдельные элементы
месторождений полезных ископаемых, проявления раз¬
рывной и складчатой тектоники, магматические проявле-
Таблица 12. Объекты изучения антропогенной геоморфологииВиды деятельности
человекаПроцессыФормы рельефаСтроительство (ги-
дротехничес кое,
дорожное, про¬
мышленное, граж¬
данское, проклад¬
ка трубопроводов)Добыча полезных
ископаемых (угля,
руды, строитель¬
ных материалов,
нефти, газа, воды)Землепользование
(сельскохозяйст¬
венное, мелиора¬
ции)И нженерно-строи¬
тельные: создание
плотин, водохра¬
нилищ, выемок, на-
:ыпей, искусствен¬
но вызванное пере¬
формирование реч¬
ных долин, водо¬
хранилищ, вырав¬
нивание рельефа,
заложение подзем¬
ных и наземных
коммуникаций,
осадка поверхнос¬
ти городов, намыв,
антропогенный
карст, оползни,
селиГорнопромышлен¬
ные: закладка под¬
земных и наземных
выработок, насы-
пание терриконов,
отвалов, осадки и
провалы кровли,
антропогенный
карст, склоновые
процессы в преде¬
лах искусственных
выработокАгрогенные: искус¬
ственно вызванные
ускоренная эрозия,
дефляция, аккуму¬
ляция, создание
террас на склонах,
каналов и ороси¬
тельной сети, нано-
оельефа, засыпка
оврагов, рекульти¬
вация земель, заня¬
тых терриконами,
карьерамиТехногенные: 1) вырабо¬
танные — поверхности
срезания и выравнива¬
ния, выемки, тоннели,
подземные выработки,
искусственные русла, ка¬
налы, чаши водохрани¬
лищ, террасированные и
спланированные склоны,
воронки проседания; 2)
аккумулятивные — насы¬
пи, валы, дамбы, отвалы,
насыпные и намывные
поверхности, террасы,
пляжиТехногенные: 1) вырабо¬
танные — наземные (ка¬
рьеры, копани) и подзем¬
ные (шахты, штольни)
выработки, просадочные
и провальные понижения,
воронки, борозды размы¬
ва и овраги, оползни и
оплывины на откосах;
2) аккумулятивные —
терриконы, отвалы, хвос-
тохранилищаАгрогенные: 1) вырабо-
тайные — выровненные
поверхности и наноре¬
льеф полей, русла кана¬
лов, канавы, террасиро¬
ванные склоны, пруды,
овраги, рытвины, котло¬
вины дефляции, поды;2) аккумулятивные —
насыпи, плотины, засы¬
панные овраги, намывные
и насыпные рекультива-
ционные поверхности176ния. По этим объектам восстанавливается геологическая
история, закономерности формирования полезных иско¬
паемых, действие эндогенных процессов и др.Геологические памятники, как правило, приурочены
к определенным формам рельефа и их элементам, гене¬
тически тесно связаны с геоморфологическими особен¬
ностями поверхности земной коры и историей формиро¬
вания ее. Поэтому логично рассматривать геологическиеи геоморфологические памятники как одно целое гео-лого-геоморфологическую систему природоохоанных
объектов.К геоморфологическим природоохранным объектам
относятся группы генетически однородных форм рельефа
и их элементы, которые являются природно-исторически¬
ми памятниками, а также выраженные в рельефе геоло¬
гические объекты. Подобные формы рельефа могут быть
классифицированы по генетическому принципу (табл. 13).Геолого-геоморфологические памятники природы яв¬
ляются составной частью ландшафтов и по размерам
могут быть разделены на три комплекса: 1) крупные
объекты площадью более 10 га (группы генетически
однородных форм рельефа); 2)' средние — от 1 до 10 га
(формы рельефа, их элементы, литолого-стратиграфиче-
ские и тектонические памятники); 3) мелкие — меньше
га (мезо- и микроформы рельефа, геологические обна¬
жения, месторождения полезных ископаемых и их эле¬
менты) .Все эти памятники природы присутствуют в разных
категориях ландшафтов: заповедных, рекреационных,
урбанизованных, лесо- и сельскохозяйственных. Их вклю¬
чают в реестры природоохранных объектов, маркируют
табличками или знаками, указывающими на назначение
этих памятников и что они находятся под охраной госу¬
дарства.Геолого-геоморфологические памятники практически
невосполнимы или Трудновосполнимы. Они не могут быть
восстановлены искусственно. Поэтому научное обоснова¬
ние охраны таких памятников по всей стране необходи¬
мо провести как можно быстрее. На Украине к концу
десятой пятилетки может быть зарегистрировано около
ЬОО уникальных памятников рельефа.Памятники рельефа, имеющие природоохранное зна¬
чение, по их назначению разделяют на несколько групп:177
Таблица 13. Генетическая классификация природоохранных геолого¬
геоморфологических объектовГруппы однородных
форм рельефаПриродоохранные объектыРайоныраспространенияТектоническийВулканическийПсевдовулкани-ческийГравитационныйФлювиальныйКарстовый и
суффозионныйЛедниковыйЭоловыйКриогенныйМорскойАнтропогенныйРазличные дислокации
Вулканические аппараты,
лакколиты, некки, дайки,
штокиГрязевые вулканы, соп¬
ки, озера«Каменные реки», обва
лы глыб, оползниРечные долины и их эле¬
менты: пороги, каньоны
живописные склоны, ста¬
рицы, староречья, терра¬
сы. Холмы, гряды, овра¬
ги, балки. Озера
Пещеры, гроты, подзем¬
ные галереи, реки, озера
воронки, карровые греб¬
ни, просадочные блюдца,
глинистый карст
Моренные холмы, озы,
камы, друмлины, бара
ньи лбы, «курчавые» ска¬
лы, валуны, ледниковые
дислокацииДревние дюны, барханы
«пустынный загар», фор¬
мы эоловой обработки
горных пород (соты, ни¬
ши, карнизы, останцы)
Жильные льды, наледи,
реликты многолетнемерз¬
лых грунтовПляжи, береговые валы,
косы, пересыпи, лиманы,
лагуны, экзотические ска¬
лы, абразионные уступы,
биогермыКурганы, могильники, ва¬
лы, каменные пирамиды,
культовые сооружения,
карьеры, пещеры, штоль
ни, следы деятельности
палеолитического чело
векаГорные страны
Горные страныКаспийский и
Азово-Черно¬
морский
Горные страны,
склоны речных
долинФлювнальной мор-
фоскульптурыПовсеместноДревнеледниковойморфоскульптурыАридной морфо¬
скульптуры, побе¬
режья морейКриогеннойморфоскульптурыПобережий морей
СССРПовсеместно178ландшафтно-пейзажные, научно-познавательные, истори¬
ко-археологические.Ландшафтно-пейзажные памятники служат для со¬
хранения типичных и эстетически выразительных геомор¬
фологических ландшафтов и форм рельефа. Под охрану
берут прежде всего типичные геоморфологические ланд¬
шафты, характерные для разных современных и палео-I еографических природных зон. Их охрана осуществляет¬
ся в пределах заповедаемых территорий вместе с други¬
ми элементами природной среды. Это генетические типы
рельефа, присущие разным природным условиям (ледо¬
вым, гумидным, аридным и т. д.), а также реликты прош¬
лых эпох — холмисто-моренные равнины, озовые и ка-
мовые ландшафты, проходные долины, староречья, ли¬
маны, лагуны, террасы озер, морей, рек и др.На территории СССР есть заповедники во всех физи¬
ко-географических зонах, и в них охраняются типичные
геоморфологические ландшафты.К этой же группе относят формы рельефа, имеющие
яркую пейзажную выразительность в том или ином ланд¬
шафте. Это могут быть памятники, специально охраняе¬
мые и вне заповедаемых территорий: скалы, каньоны,
речные плесы, водопады, гроты, пещеры и т. д.Примерами территорий с ландшафтно-пейзажными
памятниками являются заповедники «Столбы» у г. Крас¬
ноярска, скалы «Ласточкино гнездо» в Крыму, каньон
долины р. Смотрич в г. Каменец-Подольском, Кунгур-
ская пещера.Научно-познавательные геолого-геоморфологические
памятники служат для сохранения документов геологи¬
ческой истории, истории развития рельефа и следов дея¬
тельности различных природных процессов. Эта группа
включает все перечисленные выше природоохранные гео¬
логические объекты: стратиграфические разрезы, места
находок ископаемой флоры и фауны, тектонические фе¬
номены и др. Сюда также относятся формы рельефа, по¬
могающие восстановить историю развития территории:
береговые линии морей и озер, конечно-моренные гряды,
реликты древних долин, скалы с ледниковой штриховкой
и пр. Такие памятники есть в каждой физико-географи
ческой зоне СССР.Ряд^памятников этой группы связан со следами про¬
явлений тех или иных природных процессов: формы вул¬
канической деятельности (конусы, некки, дайки, лакко-179
литы, кальдеры), следы землетрясений (сейсмообвалы,
трещины, сбросы), следы действия современных процес¬
сов, формы рельефа, фиксирующие действие катастрофи¬
ческих природных явлений (селей, обвалов, оползней,
проседания, дефляции и акумуляции пыльных бурь) и др.Памятники природы этой группы пока распознаются
и охраняются в незначительной мере.Примером охраны научно-познавательных памятни¬
ков является Каневский лесостепной заповедник и его
окрестности. Здесь охраняются стратотипические разре¬
зы меловых и палеогеновых отложений, разрезы морен¬
ных отложений и ископаемых почв, формы краевых гля-
циодислокаций, ледниковые валуны, проходные долины,
валуны и гальки с пустынным загаром, древние оползни
и др.Историко-археологические памятники связаны с чело¬
веком каменного века, с различными историческими со¬
бытиями и именами великих людей и известных в истории
личностей, с имеющими историческую ценность антропо¬
генными формами рельефа.Сюда относятся различные археологические памятни¬
ки, выраженные в рельефе: антропогенные пещеры, гро¬
ты', раскопки стоянок человека каменного века, разрезы
со следами деятельного слоя и др. С историческими со¬
бытиями связаны такие памятники природы, как озеро
Разлив, Ленинские горы в Москве, гора Степана Разина
на Волге, днепровские пороги, скалы Довбуша в Карпа¬
тах, Ольгины купальни на р. Уж в г. Коростене, Казацкие
могилы на Ровенщине и многие другие. Вблизи г. Мели¬
тополя открыт музей-заповедник «Каменные могилы», где
есть гроты с наскальной живописью палеолитического
человека. В Крыму охраняется древний пещерный горо¬
док Чуфут-Кале.В нашей стране охране природы уделяется большое
внимание. Ежегодно увеличивается количество заповед-
ников и площади заповедаемых территорий. Начато пла¬
новое изучение памятников неживой природы, их систе¬
матика и регистрация, намечаются меры для их охраны.
В их числе надлежащее место занимают геолого-геомор¬
фологические памятники природы.Более широкой проблемой являются природоохрани¬
тельные исследования, сопутствующие освоению круп¬
ных теориторий, где предполагается значительное преоб¬180разование рельефа. Нарушение равновесия природных
процессов вызывает дальнейшие неблагоприятные изме¬
нения окружающей среды, если не проведены природо¬
охранительные мероприятия и в частности не дан прогноз
изменений рельефа. Разительные примеры губительного
отношения к природе дает капиталистический способ
производства. Только социалистическое ведение хозяй¬
ства является объективной основой единения человека и
природы, о чем свидетельствует освоение природы в со¬
циалистических странах.Возникающие в ходе хозяйственной деятельности
ландшафты Ф. М. Мильков разделил на культурные
(поля, сады, водоемы) и акультурные (бросовые земли).
Рельеф в их пределах претерпел значительные измене¬
ния, которые проявляются в нивелировании поверхности,
деструкции и аккумуляции, сглаживании геоморфологи¬
ческих границ, исчезновении природных форм рельефа и
появлении антропогенных.Вопросы охраны окружающей среды и прогноза ее
изменений в СССР учитываются при разработке народ¬
нохозяйственных планов. Примером таких планов яв¬
ляется разработка «Генеральной схемы комплексного
использования и охраны водных ресурсов СССР на
1965—1980/85 гг.». Подобная схема разрабатывается и
на более дальнюю перспективу. Геоморфологические
природоохранительные исследования здесь являются
неотъемлемой составной частью.При создании культурных ландшафтов природоохран¬
ные геоморфологические исследования состоят: во вписы¬
вании объектов в рельеф, выработке рационального под¬
хода к эксплуатации различных элементов рельефа, про¬
гнозе его изменения, выборе памятников неживой приро¬
ды, требующих охраны. При возникновении акультурных
ландшафтов планируют рекультивацию земель и созда¬
ние новых антропогенных форм рельефа.В настоящее время успешно разрабатываются пробле¬
мы географических природоохранительных исследований
и прогноза при проектировании крупных промышленных
объектов на территории СССР. Проводимые на широкой
географической основе, такие исследования учитывают
структуру и динамику природной среды, ее использова¬
ние и охрану. Т. В. Звонкова в одной из своих статей
отмечает: «Значимость географии в исследовании проб¬
лемы «человек — среда» определяется прежде всего181
сходством объектов, методов и задач географии с содер¬
жанием этой проблемы».Содержание и объем природоохранительных и про¬
гностических работ зависят прежде всего от проектируе¬
мого объекта, его эксплуатационных оссбеннос"**”
природных условий и, в частности, от рельефа^.,
чивости и динамики.Комплексные исследования по упомяну :T r'f;
мам были проведены геоморфологами .
проектировщиками ЦНИИПГрадостротельств. , я фи¬
зико-географического обоснования рационального разме¬
щения и выработки мер по охране окружающей среды в
районе промышленного комплекса Волжского автозавода
и нового города Тольятти. На основе географического
прогноза сделан вывод, что здесь возможно «вписать»
промышленные объекты в природу и, в частности, в рель¬
еф, рационально разместить эти объекты относительно
природных условий. Это стало основой схемы охраны
природной среды в данном районе.Подобная согласованность проектируемых к строи¬
тельству объектов с рельефом и природной средой вооб¬
ще оказалась невозможной для районов горнодобываю¬
щей промышленности в районах Курской магнитной ано¬
малии, в которых осуществлялись аналогичные исследо¬
вания. Здесь рекомендовано восстановление и создание
новых ландшафтов.Т. В. Звонкова отмечает, что при всей нужде в строи¬
тельных площадях в районе Волжского автозавода
(г. Тольятти) были даны рекомендации по расширению
территории уникального Жигулевского заповедника i
организации вокруг него широкой буферной зоны с ре
жимом ограниченного использования, а также выделе;.м
территории для массового отдыха населения, рекомендо¬
вана рекультивация отдельных участков. Решались воп¬
росы устойчивости и защиты берегов Куйбышевского во¬
дохранилища от абразии. Эти работы сопровождались
составлением оценочных карт по компонентам природной
среды, в том числе по геоморфологическим показателям.Другие задачи возникают, например, при решении
вопроса о переброске части стока рек Западной Сибири
в Среднюю Азию. Изменение стока требует разработки
для северных районов схемы по охране лесотундры и
редколесий. При этом на юге Западной Сибири отдель¬
ные элементы рельефа будут испытывать подтопление,182заболачивание, а в районах Средней Азии может возник¬
нуть угроза вторичного сезонного засоления почв.Научный прогноз и разработка природоохранитель-
■ ЫХ мероприятий в период научно-технической револю-1 -*буют от проектировщиков и производителей работ
< -законов природы, разработки комплексных мето-
ппп’т-? ' тирования и моделирования природныхГ.Д Б<чч
ПРИЛОЖЕНИЯ(для практических работ)Приложение 1Генетические типы континентальных образований и
полезные ископаемые в нихГенетическиеассоциацииГенетические типы
и комплексыПолезные ископаемые
(примеры)123ПоверхностивыравниванияКорывыветриванияПочвыКарстОчень много
КаолиныБокситы, фосфориты,
полиметаллические
руды, сераСклоновыеОсыпи п обвалы
ОползниДелювийСтройматериалы
Бентонитовые глины,
водаСтройматериалы, россы¬
пи, бокситы, фосфоритыРечные долиныАллювийОзерно-болотныйкомплексРоссыпи, редкие элемен¬
ты, вода, стройматериалы
Угли, бокситы, редкие
элементыАллювиально¬
озерные равниныАллювийОзерный комплекс
БолотаНефть, газ, строймате¬
риалыГлины, бокситы, горючие
сланцы, железные руды
Угли, железные рудыДельтовыеравниныСубаэральныйкомплексСубаквальныйкомплексМедные руды, строймате¬
риалыПолиметаллические руды,
редкие элементыІ84Продолжение прилож. t 0| 123МорскиеЛиманно-лагунныйкомплексМорской комплексСапропели, соли, редкие
элементыНефть, газ, полиметалли¬
ческие рудыВулканогенныеЛавовые покровыПирокластическиепотокиОтложениявзрывовЛахарыКратерные озераВулканическиеконусыФумарольные поляЖильные месторождения,
стройматериалы
Жнльные месторождения,
стройматериалы
Жильные месторождения,
стройматериалыЖелезные руды, цветные
металлы, стройматериалы
ДиатомитыСера, бораты, жильныеПолиметаллические руды,
золотоКосмогенные(астроблемы)ИмпактитыАллогенныебрекчииНасыпные конусыАлмазыПолиметаллические руды,
редкие элементы
Медно-никелевые место¬
рожденияНивальныеМорены
Солифлюкцион-
ные образования
Флювиогляциаль-
ные отложения
Озерно¬
ледниковые
отложенияСтройматериалы
Стройматериалы, глиныРоссыпи, стройматериалыГлины, россыпиАридныеТакырный
комплекс
Пролювий
Эоловые пескиЛессыГлины, солиРоссыпи, стройматериалы
Кварцевые пески, россы¬
пи, стройматериалы
Лесс185
Приложение '2Генетические группы минерального сырья
в континентальном литогенезеОстаточные' Сингенетические и
диагенетическиеЭпигенетическиеГлиныРоссыпные минера¬
лы и элементы
Железные руды
Руды никеля и
кобальтаМарганцевые рудыБокситы
Фосфориты
Руды серы, барита,
талькаПолиметалличе¬
ские рудыРедкие элементы
СтройматериалыТо же, что и в
группе «Остаточ¬
ные»,кроме того:ТорфУглиСапропели и горю¬
чие сланцы
Диатомиты
Мергели
СолиНефть и горючие газыВода — пресная и мине¬
ральнаяЖелезные руды
БокситыФосфоритыРуды серы, баритаПолиметаллические руды
Редкие металлы
Киноварь и другие, свя¬
занные с гидротермаль¬
ными процессамиОсновные генетические категории рельефа и их обозначение
на общей геоморфологической карте, по А. И. СпиридоновуГенетические категории
рельефаИндексОбозначение на карте,
цвет качественного фона
и значков123ЭндогенныйТектонический:созданный плавными
движениями земной
корысозданный разрывны¬
ми движениями
Вулканический
ПсевдовулканическийVр VКрасный цвет
Изобазы, страто-, морфо-
изогипсы, ареалы форм
поднятий и опусканий
Линейные знакиКарминныйСеровато-карминный186Продолжение прилож. 3123Структурнц-денудационныйСерый цветБронированный прочны¬ми породами осадочногопроисхожденияГоризонтальнаяГоризонтальные и субго-ризонтальные поверхно¬штриховкастиНаклонная штриховкаНаклонные поверхностиБронированные магмати¬Карминный цветческими теламиГоризонтальные и субго-Горизонтальнаяризонтальные поверхно¬штриховкасти, бронированные трап¬памиНаклонные поверхности,Наклонная штриховкабронированные траппамиЛинейные и внемасштаб-Формы препарировки се¬кущих интрузийные знакиФормы препарировкиШтриховкамассивных интрузийЭкзогенныйГ равитационный:grКоричневыйсозданный быстрымиКрасно-коричневыйдвижениями несвязно¬го обломочного мате¬риала (обвальный,dr, dsосыпной, лавинный)Каштановыйсозданный смещения¬ми блоков горных по¬род (отседанием, опол¬dpзанием)Оранжево-коричневыйсозданный массовымимедленными движе¬ниями грубообломоч¬drного материалаСеровато-коричневыйсозданный течениемглинистого материалаsf(сепия)(солифлюкционный)ОранжевыйДелювиальный, создан¬ный нерусловым (склоно¬вым) стокомdКомплексно-денудацион¬dnныйФлювиальный:1Зеленыйсозданный грязекамен¬Оливковыйными потоками (се¬левый)sl187
Приложение 4Морфологические комплексы рельефа, по А. И. СпиридоновуМорфометрические категориикатегории
(превышения
над ближайшими
базисами
денудации, м)Морфометрическиекатегориипо абсолютной
высоте, мпо относительной
высоте или глубине
расчленения, мпо густоте расчле¬
нения (удаленности
водоразделов от
ближайших базисов
денудации), мпо крутизне
склонов,
град.123456Плоские равни¬
ны (до 10 м)Волнистые, бугрис¬
тые, гривистые, за-
падинные и пр.Низменности
очень низкие рав¬
нины (0—75)
низкие равнины
(75—150)средневысотные
равнины
(150—200)
Возвышенности
низкие (200—300)
средневысотные
(300—400)
высокие
(400—500)
Нагорные равнины
«изкие (500—1000)
средневысотные
(1000—2000)Очень мелко рас¬
члененные (до 10)
Мелко расчленен¬
ные (10—25)Холмистые рав¬
нины (10—
100 м)Г рядовые, увалис¬
тые, сопочные, кот¬
ловинные, долинно¬
балочные и пр.Среднерасчленен-
ные (25—50)
Глубоко (крупно)
расчлененные
(50—75)Очень глубоко
(очень крупно)
расчлененные
(75—100)Очень сильно рас¬
члененные (менее
50)Сильно расчленен¬
ные (50—100)
Очень дробно рас¬
члененные
(100—250)Дробно расчленен¬
ные (250—500)
Умеренно
расчлененные
(500—1000)Очень пологие
(0-1)Среднепологие(1-2)Пологие(2-4)Полого покатые
(4-6)Покатые(6-8)Круто покатые
(8-10)Умеренно кру¬
тые (10—15)
Продолжение прилож. 4123456высокие
(2000—3000)
очень высокие
(более 3000)Слаборасчлененные
(1000—2000)
Очень слабо
расчлененные
(более 2000)Горы (более
100 м)Островные расчле¬
ненные на хребты
и вершины с плос¬
кими, округлыми,
острыми гребнями
и пр.Очень низкие
(до 500)Низкие
(500—1000)
Средневысотные
(1000—2000)
Высокие
(2000—3000)
Очень высокие
(3000—5000)
Высочайшие
(более 5000)Очень мелко рас¬
члененные
(100—250)
Среднерасчленен-
ные (250—500)
Глубоко (крупно)
расчлененные
(500—750)Очень глубоко
(очень крупно)
расчлененные
(750—1000)С глубочайшим
(крупнейшим)
расчленением
(более 1000)Крутые
(15—30)
Очень крутые
(30—45)
Обрывистые
(более 45)Приложение 5Формы нарушения устойчивости склонов и откосов, no Н. Н. МасловуФормы нарушения
устойчивостиХарактер деформацииСкоростьдеформацииХарактерная природная обстановка1234Обвалы и вывалыОбрушение со сре¬
зом и вращениемСкол при просадке
СкольжениеПадение и качениеПеремещение массивов по
поверхностям с наименьшим за¬
пасом устойчивости и с некото¬
рым поворотом вокруг горизон¬
тальной осиОпускание с боковым переме¬
щениемСдвиг по плоскостям напласто¬
вания, разломов, древних сме¬
щений и т. д.Катастрофическая,м/секВплоть до весьма
большой, м/минВплоть до весьма
большой, м/минВплоть до относи¬
тельно большой,
м/чКрутые обрывистые уступы в скаль¬
ных и полускальных породах с широ¬
ко развитой трещиноватостьюПреимущественно в однородной тол¬
ще с подчиненными прослойками, при
чрезмерной крутизне откосаПри наличии в толще размягченных
глин, плывучих песков, резко проса-
дочных лессовидных грунтов, выще¬
лачивающихся пород, каменного льда
и т. д.При ясно выраженной в толще корен¬
ных пород поверхности скольжения
с наклоном в сторону склона. При
слоистом строении толщи, при транс¬
грессивном или прислоненном залега¬
нии, разломах и наличии грунтовых
вод.
Продолжение прилож. 5Формы нарушения
устойчивостиХарактер деформацииСкоростьдеформацииХарактерная природная обстановка1234Оползень-сдвигВынуждаемое боковым давле¬
нием почти горизонтальное пе¬
ремещение по слабому про¬
слойкуВесьма невысокая,
см/суткиПри слоистом строении толщи, нали¬
чии в ней увлажняемых мягких пла¬
стичных глинистых прослоев, залегаю¬
щих с малым падением в сторону
склона, горизонтально или даже с ма¬
лыми углами в обратную сторонуСползаниеСползание покровных пород по
неровной поверхности подсти¬
лающей толщиОтносительно
невысокая,
до м/суткиЗалегание обильно увлажняемых по¬
кровных масс с общим падением по¬
верхности подстилающей толщи в сто¬
рону долины, котлована и т. д.СплывПоверхностное оплывание пере¬
увлажненных грунтовых массВплоть до весьма
большой, м/минПри резком переувлажнении и гидро¬
динамическом воздействии на мало¬
связные грунты в поверхностной зонеПластичная и вяз¬
кая деформацииДеформация глинистой толщи
как пластичного и вязкого телаМалая, см/годМощная толща глинистых пород в
любых консистенцияхВековая перера¬
ботка склонаПоверхностные явления, свя¬
занные с физическими процес¬
самиМалая и исключи¬
тельно малая,
см/год, мм/годНаличие в поверхностной зоне склона
дезинтегрированных масс — от от¬
дельных скалистых блоков до самых
мелких продуктов выветриванияаПриложение 6Схема классификации рельефа суши по крутизне склонов, по М. Ф. СкрибновуПримитивнаяхарактеристикаОбобщеннаяхарактеристикарельефаХарактеристика
рельефа водосбораКлассрельефаsin аtg аУголнаклонаповерхности,РавниныРавнинныйПлоскийI0—0,0050—0,0050—1/4(0—7 )(0-1°)РавнинныйII0,010,011/2ВолнистыйIII0,020,021ХолмистыйУвалистыйIV0,040 042(1—7°)ХолмистыйV0,070,074Сильно холмистыйVI0,120,127ГорыГ ористыйПредгорныйVII0,20,2112(7—45°)(7—24°)Г ористыйVIII0,30,3218Г орныйIX0,40,4424ВысотныйВысокогорныйX0,50,5830(24—45°)ВысотныйXI0,60,7537ОстровершинныйXII0,71,0045
Приложение 7Система дешифровочных признаковДешифровочные признакиОсновные природные условия,
учитываемые при дешифрированииПрямыеКосвенныеКомплексныенаимено¬ваниесодержаниенаимено¬ваниесодержаниенаимено¬ваниесодержание1234567Размер объек¬
товФорма объек¬
товТон изображе¬
нияЦвет изображе¬
нияСобственные иотбрасываемыетениГеоморфоло¬гическиеГеоботаниче-ческиеГидрографи¬ческиеТип рельефа, мезо-
и микроформы ре¬
льефа, морфологи¬
ческие и морфо¬
метрические харак¬
теристики рельефаХарактер, строение
и состояние расти¬
тельного покрова
Наличие расти¬
тельных ассоциа¬
ций и раститель¬
ных форм-индика¬
торовФорма, густота,
разветвленность и
другие характерис¬
тики гидрографи¬
ческой сетиСтрук¬турааэрофо¬тоизобра¬женияланд¬шафта1Определяется:
Пространственной
сменой и соотноше¬
нием природных
комплексов низше¬
го ранга (местнос¬
тей, урочищ, фа¬
ций)Строением гидро¬
графической сети.
Особенностями хо¬
зяйственного осво¬
ения территорий
(размещением с/х
угодий, населен¬
ных пунктов, строе¬
нием дорожной
сети, наличием и
строением мелио¬
ративных сетей)Климатиче¬ские:а) современ¬
ныеб) палеокли-
матическиеГ еологиче-
ские:Климатическая зо¬
на, подзона, сектор,
провинция
Средние многолет¬
ние климатические
характеристикиДанные об измене¬
ниях климатиче¬
ских условий, ко¬
торые могли сказа¬
ться на формиро¬
вании ландшафта
Типы формаций
четвертичных и бо¬
лее древних отло¬
жений Продолжение прилож. 72 3 4 5 6 7ПочвенныеЗоогенныеАнтропоген¬
ные (хозяй¬
ственного
использова¬
ния террито¬
рии)Характерные осо¬
бенности отдель¬
ных водных объек¬
товСтроение почвенно¬
го покрова.Наличие характер¬
ных типов почв и
их разновидностей
Наличие характер¬
ных форм, создан¬
ных жизнедеятель¬
ностью организмов
Степень и харак¬
тер хозяйственного
освоения террито¬
рии, наличие ка¬
рьеров строймате¬
риалов, мелиора¬
тивных и иррига¬
ционных сооруже¬
нийНаличие
природ¬
ных ком-
плексов-
индика-
торовКомплексы низше¬
го ранга (местно¬
сти, урочища, фа¬
ции), характерные
для определенных
инженерно-геоло¬
гических условийа) формаци
онныеб) структур¬
но-тектони¬
ческиев) неотекто-
ническиег) геокрио
логическиед) историко-
геологиче¬
скиеОсновные гео-
структурные осо¬
бенности террито¬
рии: платформа,
плита, складчатое
сооружение и др.Характер, знак, ин¬
тенсивность совре¬
менных тектониче¬
ских движений.
Сейсмическая ак¬
тивностьЗона, выделяемая
по схеме геокрио¬
логического рай¬
онирования СССР
Основные этапы
геологической ис¬
тории, определив¬
шие геологическое
строение и гидро¬
геологические ус¬
ловия района (осо¬
бенно в четвертич¬
ное время)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Материалы XXV съезда КПСС. М., Политиздат, 1976.2. Энгельс Ф. Диалектика природы. М., Политиздат, 1975.3. Конституция (Основной Закон) Союза Советских Социалисти¬
ческих Республик.4. Ананьев Г. С. Динамическая геоморфология. М., Изд-воМГУ,'1976. . „ ah5. Билибин Ю. А. Основы геологии россыпей. М., Изд-во АНСССР 19556. Вендров С. Л. Проблемы преобразования речных систем.
Л., Гидрометеоиздат, 1970.7. Воскресенский С. С. Динамическая геоморфология. Фор¬
мирование склонов. М., Изд-во МГУ, 1971.8. Г о р е л о в С. К. Морфоструктурный анализ нефтегазоносных
территорий. М., Наука, 1972.9. 3 в о н к о в а Т. В. Прикладная геоморфология. М., Высшаяшкола, 1970. _10. Котлов Ф. В., Б р а ш н и н а И. А., С и п я г и н а И. К. 1 о-
род и геологические процессы. М., Наука, 1967.11. Криволуцкий А. Е. Рельеф и недра Земли. М., Мысль,
1977.12. Марков К. К. Основные проблемы геоморфологии. М.,Географгиз, 1948.13. Методическое руководство по геоморфологическим исследо¬
ваниям. Л., Недра, 1972.14. Мещеряков Ю. А. Структурная геоморфология равнин¬
ных стран. М., Наука, 1965.15. Панов Д. Г. Общая геоморфология. М., Высшая школа,16. Попов И. В. Инженерная геология. М., Изд-во МГУ, 1959.17. Проблемы прикладной геоморфологии. М., Наука, 1976.18. Проничева М. В. Палеогеоморфология в нефтяной геоло¬
гии. М., Наука, 1973.19. Поисковая геоморфология,—Вопросы географии, сб. 92. М.,Мысль, 1973. , СГ)20. Прикладная геоморфология.— Вопросы географии, сб. 52, м.,Географгиз, 1961.21. Применение геоморфологических методов в структурно-гео¬
логических исследованиях. М., Недра, 1970.22. С и м о н о в Ю. Г. Региональный геоморфологический ана¬
лиз. М., Изд-во МГУ, 1972.23. Смирнов В. И. Геология полезных ископаемых. М., нед¬
ра, 1969.19624. Спиридонов А. И. Геоморфологическое картирование.
М., Недра, 1975.25. Справочник по инженерной геологии. М., Недра, 1974.26. Философов В. П. Основы морфометрического метода по¬
исков тектонических структур. Саратов, Изд-во Саратов, ун-та, 1975,27. Шайдейгер А. Теоретическая геоморфология. М., Про¬
гресс, 1964.28. Щ у к и н И. С. Общая геоморфология, М., Изд-во МГУ, т. 1,
1960; т. II, 1964, т. Ill, 1974.
ОГЛАВЛЕНИЕВведение Часть I. ПОИСКОВАЯ ГЕОМОРФОЛОГИЯГлава 1. Общая поисковая геоморфология ....Применение общей поисковой геоморфологиив геолого-поисковом деле Классификация месторождений полезных иско¬
паемых и связь их с рельефом ....
Поисковые критерии .......Глава 2. Отраслевая поисковая геоморфология .Поиски россыпей ....••••
Геоморфологические типы россыпей гор и рав¬
нин Поиски нефти и газа Рудная геоморфология Часть 11. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОМОРФОЛОГИЯ .Глава 3. Общая инженерная геоморфология .Глава 4. Инженерная геоморфодинамика ....
Сбщие закономерности геоморфодинамики
Частная геоморфодинамика Глава 5. Отраслевая инженерная геоморфология . .
Гидротехническое строительство .Строительство дорог Градостроительство Сельское хозяйство Мелиорация Глава 6. Составление инженерно-геоморфологическихкарт Глава 7. Антропогенная геоморфология Глава 8. Охрана рельефа П риложения Список литературы лО9991221303047527192929496102116116134141150154165173175184196ЭДУАРД ТИМОФЕЕВИЧ ПАЛИЕНКОПоисковая и инженерная геоморфологияКиев, Головное издательство
издательского объединения «Вища школа»Редактор Н. П. Манойло
Обложка художника А. Ф. Давыденко
Художественный редактор Е. Н. Прокофьев
Технический редактор М. И. Ефимова
Корректор Т. Г. ЩегольЙнформ. бланк № 3432.Сдано в набор 03.04.78. Подп. в печать 22.08.78. БФ 08836.
Формат 84X108V32- Бумага типогр. №1. Лит. гарн. Выс.
печать. 10,5+форз. 0,21 уел. печ. л. 10,94 + форз. 0,37 уч -
изд. л. Тираж 2 000 экз. Изд. № 3762. Зак. 8-368. Цена-
65 коп.Головное издательство
издательского объединения
«Вища школа»,252054, Киев-54, ул. Гоголевская, 7.Книжная фабрика «Коммунист» РПО «Полиграфкнига»-
Госкомиздата УССР, 310012, Харьков-12, ул. Энгельса, 11.
В Головном издательстве ИО «Вища
школа» готовятся к выпуску в 1979 году
книги:География Украинской ССР. Язык русский. 30 л.
1 руб. 30 коп.В учебном пособии дана общая характеристика при¬
родных условий и ресурсов, размещения населения по
территории республики, экономико-географическая ха¬
рактеристика отраслей народного хозяйства и экономи¬
ческих районов. Помещены карты и схемы.Предназначено для студентов географических спе¬
циальностей университетов и педагогических институтов.
Пособием могут пользоваться учителя средней общеоб¬
разовательной школы.Левковский С. С. Водные ресурсы Украины, их ис¬
пользование и охрана. Язык русский. 10 л. 1 руб. 60 коп.В монографии приводятся сведения о водных ре¬
сурсах и водном балансе УССР, динамике и размещении
водных ресурсов, охране их и использовании в народном
хозяйстве.Предназначена для гидрологов, работников водного
хозяйства, научных работников. Может быть использо¬
вана студентами.Предварительные заказы на литературу
издательского объединения «Вища школа»
принимают магазины местных книготоргов,
потребсоюзов, а также магазины «Книга —
почтой» в областных центрах.ИО «Вища школа»
ФОРМЫ РЕЛЬЕФАКарстовые(А) И ПРИМЕРЫ ИХворонкиСуффозионная ложбина-/; суффо-
зионный цирк - 2 ; оползень- зНадводная терраса с валамиВыровненный абразионный берегБерег, сложенный грунтами, скован¬
ными многолетней мерзлотой, с лин¬
зами ископаемого льда- /Лавиноопасное место (/ -лавина,
А - 5 -путь лавины)Долинный простой ледник (/ -боковая
морена, 2-конечная морена)Ш 2.:
і.ЖТроговая долина- /, кары- 2,озера - зИЗОБРАЖЕНИЯ ГІА КАРТАХ ('£)АОзы-Я О. »■» !»* я.»ДрумлииыКамыДюныОдиночные барханыГифханные грядыТермокарстовое озеро среди
горелого лесаНаледь речная