Геоморфология. Основы геоморфологии. Учебное пособие. Щеглов Д.И., Громовик А. Учебное пособие для вузов Воронеж Издательский дом вгу 2017 2 удк 551. 4 Ббк 26. 823 Щ33
 Скачать 5.56 Mb.
|
|
термитниковыми саваннами. 120 Не менее впечатляющие сооружения создаются в днищах малых и средних рек бобрами. Бобровые зоогенные комплексы рельефа нередко ха- рактеризуются весьма сложным строением и включают в себя серии разно- образных собственно зоогенных и зоогенно-гидрогенных форм. Наиболее широко известны бобровые плотины. При создании бобровых комплексов нередко изменяются плановые очертания старичных понижений (либо фор- мируются новые вторичные русла), ниже плотины образуются углубления в русле, а на некотором расстоянии - новые отмели. Наиболее многочисленными и широко распространенными зооген- ными формами микро- и нанорельефа являются микрохолмики (аккумуля- тивные формы) и разнообразные норы и норки (денудационные формы), создаваемые грызунами, насекомоядными, некоторыми насекомыми в про- цессе создания ими своих жилищ и при добыче пищи. Микрохолмики (час- то наиболее крупные из них называют бутаны) обычно носят название в со- ответствии с их создателями - кротовины, сусликовины, сурчины и др.. Наиболее распространенными из таких форм в лесной зоне и часто встре- чающимися в степной являются кротовины. Это холмики округлой формы диаметром от 3-5 до 70 см (реже до 1 м) и высотой от 3-5 до 50 см (реже до 70 см). Подземные ходы кротов, как и более узкие ходы червей или корней растений, играют важную роль в разрыхлении, аэрации и увлажнении поч- венных горизонтов. Они способствуют суффозии, а в верховьях оврагов - активизации регрессивной эрозии. Плотность кротовин нередко бывает весьма высокой - сотни и даже первые тысячи штук на 1 га. В луговых сте- пях участки с подобными скоплениями сравнительно крупных форм полу- чили название кротовинные черноземы. Биогенный рельеф подчиняется географической зональности, что проявляется как в составе биогенных форм, так и в масштабах рельефообра- зующей деятельности животных и растений в различных природных зонах. В полярных и аридных областях значение биогенного фактора в рельефооб- разовании минимально и сводится главным образом к биовыветриванию. В тундре важную роль играют болотное рельефообразование и роющая дея- тельность леммингов. В лесной зоне умеренного пояса широко развиты бо- лотные и бобровые комплексы, корневой снос (искори), зоогенный нано- рельеф (кротовины, муравейники, норы и др.). В степях нередко опреде- ляющую роль в рельефообразовании играют грызуны (сусликовины, сурчи- ны и др.), а также насекомоядные и насекомые. Велика эта роль и в полу- 121 пустынях. В саваннах во многих случаях облик рельефа в целом определя- ют многочисленные крупные термитники. Во влажных лесах низких широт, помимо корневого сноса, широко представлены процессы болотного релье- фообразования и биохимическое выветривание. Довольно четко прослежи- вается зональность и в интенсивности переработки поверхностного суб- страта организмами. Фитогенная переработка тесно коррелирует с распре- делением биомассы, а зоогенная ведет себя «зеркально» к ее распределению (кроме пустынь). Биоразнообразие предопределяет спектр биоформ, но имеет меньшее значение для интенсивности воздействия биоты на рельеф. Суммарное прямое воздействие животных на рельеф в большинстве случаев оказывается более значимым, чем воздействие растений (исключе- ние - болотные комплексы). В целом в лесной зоне умеренного пояса (вне ареала многолетней мерзлоты) интенсивность переработки поверхностного субстрата с созданием специфических форм микрорельефа (т.е. без учета деятельности червей) составляет обычно десятки, иногда первые сотни тонн с 1 га в год. В степях, полупустынях и в тундре эти значения составляют сотни (обычно от 300 до 600), реже - до 1000 т/га в год. В саваннах, хотя деятель- ность термитов весьма значительная, суммарные величины переработки обычно не превышают первых десятков тонн с 1 га в год. В гилее перера- ботка относительно невелика (первые тонны с 1 га в год). Минимальные значения свойственны экстрааридным и особенно полярным пустыням. Что касается косвенного воздействия биоты на рельеф, то влияние растительности, несомненно, гораздо более существенное, чем животных. Определяющую роль здесь в основном играют защитные свойства расти- тельного покрова, который способствует замедлению геоморфологических процессов. Косвенное воздействие животных менее заметно и чаще приво- дит к активизации геоморфологических процессов. Вопросы для самоконтроля: 1. Что понимают под биогенным рельефом? 2. Какие формы рельефа (по размеру) чаще всего представлены биогенным рель- ефом? 3. Чем отличается фитогенный рельеф от зоогенного? 4. Приведите примеры фитогенного рельефа 5. Приведите примеры зоогенного рельефа 6. Как биогенный рельеф связан с географической зональностью? 7. В чем заключается смысл косвенного влияния биоты на рельеф? 122 8. ОСНОВЫ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ 8.1 Полевые геоморфологические исследования Полевые наблюдения, выполняемые при геоморфологических иссле- дованиях, подразделяются на визуальные и инструментальные. Главные из них - визуальные, основанные на изучении строения, про- исхождения и динамики рельефа, а также горных пород, слагающих те или иные формы рельефа или являющихся коррелятными им. При визуальных наблюдениях широко используют простейшие полевые приборы и инстру- менты: анероид-высотомер, горный компас, эклиметр, геологический моло- ток, рулетку и др. Собственно визуальные наблюдения нередко сочетают с аэрови- зуальными, проводимыми с самолетов малой авиации или вертолетов. При аэровизуальных наблюдениях осматривают изучаемую территорию по за- ранее намеченным маршрутам, результаты фиксируют на топографических картах и в дневниках. При наземных визуальных наблюдениях главную работу проводят в точках наблюдения. Последние выбирают так, чтобы они характеризовали какую-либо форму рельефа, комплекс генетически единых форм или от- дельные их элементы, если формы рельефа достаточно крупные. В точке наблюдения дают детальную морфографическую и морфометрическую ха- рактеристику изучаемым формам: описывают их внешний облик, простран- ственное размещение, ориентировку, сочленение отдельных форм рельефа друг с другом. Особое внимание уделяют морфометрическим показателям - измерению относительных превышений, углов наклона, линейных размеров форм рельефа (ширина, длина) или их элементов. Необходимость работ по- добного рода обусловлена тем, что формы нано- и микрорельефа обычно не находят отражения даже на крупномасштабных топографических картах, а формы мезорельефа не всегда с достаточной точностью изображаются на них или также не находят отображения. Так, на карте могут не найти отра- жения такие важные элементы речной долины, как террасы, если они со- хранились узкими полосками, а относительные превышения их друг над другом меньше сечения рельефа, принятого для данного масштаба топокар- ты. Одной из главных задач полевых геоморфологических исследований является выяснение генезиса изучаемых форм или комплексов форм релье- фа. С этой целью тщательно изучают естественные обнажения, вскрываю- 123 щие строение изучаемых форм. Если они отсутствуют, закладывают шурфы или буровые скважины. Во всех случаях необходима точная плановая и высотная привязка разрезов и их положения по отношению к изучаемой форме рельефа. В ес- тественных обнажениях или искусственных выработках описывают состав вскрываемых пород, их цвет, характер слоистости, включений и новообра- зований, если они имеются. При характеристике крупнообломочного материала определяют его размеры, форму, состав и степень окатанности. Тщательно измеряют мощ- ности отдельных литологических разностей и изменение их (мощностей) по простиранию обнажения. Большое внимание уделяют взаимоотношению литологических разностейи характеру контактов (границ) между ними. В общем описывают все особенности толщ, участвующих в строении изучае- мых форм. Полевые наблюдения не всегда оказываются достаточными для суж- дения о генезисе и особенно о возрасте описываемых форм рельефа. По- этому при изучении обнажений и искусственных выработок отбирают об- разцы пород на различные виды анализов, результаты которых используют при составлении окончательных вариантов геоморфологических карт и на- писании научных отчетов. На точках наблюдения большое внимание уделяют изучению совре- менных геоморфологических процессов, что особенно важно для практиче- ских целей. Густота точек наблюдения определяется масштабом геоморфологиче- ской съемки, сложностью рельефа изучаемой территории, возможностями экстраполяции полученных данных на соседние участки и в значительной мере зависит от обеспеченности качественной топоосновой и аэрофотома- териалами, а также от степени открытости территории. Между точками ве- дут наблюдения по ходу маршрута. Все данные полевого изучения геолого-геоморфологических объектов заносят в специальные полевые дневники, где указывают также дату прове- дения наблюдения, порядковый номер точки наблюдения и ее адрес (гео- графическое и хотя бы предположительное геоморфологическое местопо- ложение), абсолютную высоту точки наблюдения. Описание рельефа и обнажений обычно снабжают зарисовкой харак- терных форм рельефа (или комплексов форм) и обнажений, их фотографи- рованием, составлением схематических геолого-геоморфологических про- 124 филей. В последнем случае довольно часто прибегают к инструментальным способам полевых исследований, в частности к использованию нивелиров или теодолитов-тахеометров, а в последние годы - приборов спутникового позиционирования (GPS). Применение топографо-геодезических инстру- ментов чаще всего бывает необходимо для составления детальных геолого- геоморфологических профилей, для получения точных данных о высоте речных или морских террас, о глубине эрозионных врезов, о величине углов наклона склонов и др. В геоморфологических исследованиях используют гидрометеороло- гические инструментальные наблюдения, необходимые для суждения о ха- рактере и интенсивности современных геолого-геоморфологических про- цессов (плоскостном смыве, волновом режиме и др.). Материал гидроме- теостанций не всегда бывает достаточным для решения этих вопросов. 8.2 Геоморфологические карты Наиболее выразительным средством обобщения материалов полевых геоморфологических исследований является геоморфологическая карта. Она дает возможность установить пространственные закономерности раз- личных по генезису форм и типов рельефа, а при соответствующей прора- ботке системы условных обозначений - и закономерностей его развития во времени, установить связи между рельефом и геологическим строением, рельефом и другими компонентами географического ландшафта. Геоморфологическая карта - необходимый и важнейший результат геоморфологических исследований, квинтэссенция теоретического обоб- щения геоморфологических данных, основа для их практического использо- вания. Геоморфологические карты достаточно разнообразны по масштабу, содержанию и назначению. По масштабу различают карты: крупномасштабные (крупнее 1: 200 000), среднемасштабные (от 1: 200 000 до 1: 1 000 000), мелкомасштабные и обзорные (меньше 1: 1 000 000). Обзорные и мелкомасштабные карты обычно составляют камеральным путем, карты среднего и крупного мас- штаба - на основе полевой геоморфологической съемки. По содержанию геоморфологические карты разделяют на частные и общие. Частные геоморфологические карты составляют на основе част- ных показателей, относящихся только к морфографии, морфометрии, про- исхождению, возрасту рельефа и т.д. Примером таких карт могут служить 125 карты густоты горизонтального расчленения, карты общего показателя рас- членения рельефа, карты крутизны земной поверхности и др. Общие геоморфологические карты дают характеристику рельефа по совокупности частных показателей, из которых важнейшими являются морфография и морфометрия, генезис и возраст рельефа. Содержание карт определяет их назначение. Частные геоморфологи- ческие карты предназначаются для решения частных задач: практических, научно-исследовательских и др. Так, карты густоты и глубины расчленения широко применяются при дорожных изысканиях; обе эти карты в совокуп- ности с картой крутизны земной поверхности используются для нужд сель- ского хозяйства и др. Общие геоморфологические карты удовлетворяют потребностям, предъявляемым к ним со стороны различных отраслей науки и народного хозяйства. На их основе могут проводиться любые геоморфологические ра- боты, а также составляться карты более узкого назначения путем нанесения дополнительных показателей, выделения или исключения некоторых эле- ментов их нагрузки. Карты могут быть аналитическими, отображающими отдельные элементы рельефа, и синтетическими, отражающими явления как единое целое, например геоморфологические карты типов рельефа. 8.3 Топографические основы и изображение рельефа горизонта- лями Топографические карты имеют точный масштаб, унифицированную систему условных знаков и координатную сетку (рис 57). Рис. 57. Условные знаки топографических карт 126 Продолжение Рис. 57. - Курганы или бугры немасштабные 127 Окончание Рис. 57. Рельеф на топографических картах изображается горизонталями. Го- ризонтали - это кривые замкнутые линии, соединяющие на карте точки местности, лежащие на одинаковой высоте над уровнем моря (рис. 58, 59). 128 Рис. 58. Обозначение рельефа с помощью горизонталей Холм Рис. 59. Примеры изображения некоторых форм рельефа горизонталями 129 Продолжение Рис. 59. Основные горизонтали наносятся сплошной линией, дополнительные и вспомогательные - пунктирной. Контрольные горизонтали имеют отмет- ки высот и наносятся утолщенной сплошной линией. На основании рисунка и взаимного расположения горизонталей на топографической карте можно определить основные формы рельефа. Разность в отметках высот между двумя соседними горизонталями называется высотой сечения рельефа (рис. 60). Рис. 60. Высота сечения и заложение рельефа 130 Обычно на топографических картах имеется шкала заложений, кото- рая служит для определения крутизны склона (ската). Крутизной склона называется угол наклона склона к горизонтальной поверхности. Чем больше этот угол, тем круче склон. Заложением называется расстояние между двумя соседними гори- зонталями. Чем круче склон, тем меньше заложение (рис 61). Рис. 61. Определение крутизны склона по шкале заложения На картах, построенных по стандартам, высота сечения определяется по формуле: где: ВС – высота сечения рельефа, М – масштаб карты. Например, для карты масштаба 1:100000, высота сечения должна быть 20 м. В таком слу- чае расстояние между горизонталями равное 1 см будет соответствовать ук- лону приблизительно в 1°. В этом же случае при отсутствии шкалы заложений крутизну склона в градусах можно определить, измерив величину заложения в миллиметрах, по формуле: где: КС – крутизна склона в градусах, ВЗ – величина заложения, мм. 131 Если это условие не соблюдено, то расстояние между горизонталями (ВЗ) соответствующее крутизне в 1 градус будет иным, но легко вычисляе- мым. Полезно уметь самостоятельно построить шкалу заложений. Для это- го требуется, исходя из законов построения карты, вычислить величину за- ложения, соответствующую определенным углам наклона поверхности, по формуле: где: h - высота сечения, d - величина заложения между горизонталя- ми, а - угол наклона поверхности. Учитывая масштаб карты, (для карты масштаба 1:100000, высоты се- чения рельефа 10 м), т.е. переведя все данные в одну систему измерений, получим, что для 1° расстояние между горизонталями (величина заложе- ния) будет 0,57 см. Для наиболее полного представления о характере рельефа на данной территории необходимо знать его происхождение и принципы объединения территорий по характеру происхождения и формам рельефа. Выделяют геоморфологические области - более или менее однородные по характеру и происхождению рельефа, по геологическому строению и гидрологическим условиям (пример: Среднерусская возвышенность, Окско-донская низмен- ность, Ергени и т.д.) Геоморфологический район - часть геоморфологической области более однородная по происхождению и характеру мезорельефа. Пример: 1) В Прикаспийской низменности: а) район подстепных ильменей, б) район бугристых песков. Пример: Сыртовая область - в районе водораздельных пространств: а) плато водоразделов, б) склоны водоразделов; в районе речных долин: а) пойменная терраса, б) пойма и др. Выделение геоморфологических районов производится на основании нахождения границ между ними по опорным элементам рельефа (линиям). Так, граница между районом водораздельных пространств и районом реч- ных долин пройдет по подошвенной линии склона водораздела, отделяю- щей водораздел от террасы реки. Водораздельная линия проходит по наивысшим точкам двух проти- воположных склонов и является границей водораздела. На топографических 132 картах она имеет волнистый характер, горизонтали в местах пересечения с водораздельной линией сильно изогнуты (рис. 62). Подошвенная линия разделяет основание склонов и равнинные уча- стки. На топографических картах эта линия имеет сложные очертания и яв- ляется границей, например, смытых и несмытых почв. Рис. 62. Характерные линии рельефа (водораздел, тальвег, бровка, хребет), показанные горизонталями на топографической основе Тальвег образуется в местах пересечения двух склонов. В естествен- ных условиях тальвеги представлены наиболее низкими частями дна овра- гов, балок, лощин, русла рек. На топографических картах горизонтали в местах пересечения с тальвеговой линией сильно изогнуты. |