Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Краткая история аэрометодов в геологии . . . . . . . . . . . . 4

Сокращения в тексте . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Краткая история аэрометодов в геологии . . . . . . . . . . . . 4

Виды аэросъемок и аэросъемочные материалы . . . . . 5

Природные условия аэросъемки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Первичные летно-съемочные материалы . . . . . . . . . . . . . 10

Геологическая съемка и картирование . . . . . . . . . . . . . . . 11

Дешифрировочные признаки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Технические средства визуально-инструментально-

Го дешифрирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

дешифрирование складчатых образований и разрывных нарушений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Исследование кольцевых структур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Методы дешифрирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Дешифрирование магматических пород . . . . . . . . . . . . . . 26

Дешифрирование метаморфических пород . . . . . . . . . . . 29

Дешифрирование осадочных пород . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Дешифрирование новейшего континентального покрова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Космическая фотографическая съемка . . . . . . . . . . . . . . . 42

Телевизионная космическая съемка . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Сканерная съемка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Инфракрасная съемка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Радиолокационная съемка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Лазерная (лидарная) съемка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Виды материалов космических съемок по уровням генерализации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Этапность в проведении аэрокосмогеологического дешифрирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Этапы детального дешифрирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Геоморфологическое дешифрирование . . . . . . . . . . . . . . . 52

Структурно-геологическое дешифрирование . . . . . . . . 54

Геодинамическое дешифрирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Гидрогеологическое и инженерно-геологическое

Дешифрирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Дистанционные методы и поиски рудных полезных ископаемых . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

Использование аэрокосмической информации в

Нефтяной геологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

Перспективы использования аэрокосмических сред-ств для прямого поиска полезных ископаемых . . . . 77

Аэрокосмический мониторинг геологической среды78

литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

Сокращения в тексте

Ас- аэроснимок

АФС-аэрофотосъемка

АФА –аэрофотоаппарат

КС – космоснимок

МДЗ- материалы дистанционного зондирования

РЛС БО – радиолокационные системы бокового обзора

СВЧ – диапазон-сверхчастотный диапазон

СВ-северо-восток

СЗ –северо=запад

 

 

Краткая история аэрокосмомотодов в геологии

 

Первые фотографии с воздуха, а именно с воздушного шара, были сделаны во Франции в 1855 году. Они были использованы для составления плана Парижа.

Позднее французский геолог Эме Цивиаль фотографировал Альпы с высоких вершин, а затем на фотографиях выделял геологические контуры, т.е. впервые применил фотографирование земной поверхности с геологическими целями.

С развитием авиации применение аэрофотосъемок для военных целей и составления топографических карт идет быстрыми темпами. Особенно широкий размах эти работы приняли после создания в начале 30-х годов XX века широкоугольных фотокамер, позволяющих вести плановые съемки в мелких масштабах.

В нашей стране использование аэроснимков для разрешения геологических задач осуществлено в начале 1930-х годов, а именно широкое применение аэроснимков нашло при изучении нефтеносных районов Ферганы и Азербайджана.

С 1931 года создаются различные научные и производственные организации, специализирующиеся на изучении и применении результатов аэрофотосъемок в различных областях хозяйства, в т.ч. при проведении различных геологических работ. Разрабатываются методические пособия и рекомендации, издаются монографии, учебники и справочники в которых обобщен опыт использования аэросъемочных работ для решения задач прикладной геологии.

В 1971 г. Лабораторией аэрометодов под редакцией Еремина В.К. издано методическое пособие по применению аэрометодов при геологических исследованиях. Это издание, иллюстрированное многочисленными примерами, не потеряло значения и до сих пор.

В настоящее время аэрометоды вошли составной частью во все виды геологических исследований. Они в обязательном порядке используются при производстве геологосъемочных и поисковых работ всех масштабов, а также при изучении тектоники и неотектоники, структур рудных полей, гидрогеологических и инженерно-геологических изысканиях, изучении геологического строения мелководных водоемов, участков шельфа и т.д.

Однако, для решения ряда геологических задач даже высотные аэроснимки, полученные с высот свыше 20 км и имеющие масштаб около 1:100 000 оказались малоинформативными. Назрела насущная необходимость поднять регистрирующую аппаратуру на космические высоты. Получаемая с больших высот информация, зафиксированная в виде фотографий, телевизионных изображений, цифровой записи на магнитных носителях и т.д. называют материалами дистанционного зондирования земной поверхности (МДЗ).

Их получают с помощью разнообразоной аппратуры, доставляемой на орбиты различными носителями. В зависимости от решаемых задач носители подразделяются на баллистические ракеты, искусственные спутники Земли, пилотируемые космические корабли, долговременные орбитальные станции.

Первые космические фотографии Земли были получены в 1945 году в США с баллистической ракеты «ФАУ-2» с высоты 120 км, а первые фотографии из космоса человеком выполнены Г.С.Титовым в 1962 г.

В геологии в настоящее время используются результаты различных видов съемок. Основными из них являются фотографическая, телевизионная, радиолокационная, инфракрасная (тепловая), сканерная, лазерная.

 

ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ АЭРОСЪЕМКИ

 

Фотоизображение ландшафта существенно меняется в зависимости от условий освещения, состояния атмосферы, фазы вегетации растительного покрова и степени увлажненности земной поверхности. Поэтому при заказе аэрофотосъемки нужно учитывать время проведения лестно-съемочных работ и указывать их в заявке.

Влияние влажности. Влажность снижает яркость (отражательную способность) природных объектов, особенно рыхлых отложений, не покрытых растительностью и создает этим значительные контрасты яркости между сухими и влажными участками поверхности одинакового вещественного состава.

Если аэросъемка проведена на распаханных землях, а также в степных и полупустынных районах весной, до начала вегетации и полного просыхания почвы, то глубинные структуры, от которых зависит скорость и степень просыхания поверхности, «просвечивают» через рыхлые отложения и хорошо дешифрируются на АС. После полного просыхания почвы контрасты исчезают, и на АС, отснятых позднее, обнаружить эти структуры уже нельзя. Различие влажности обычно способствует выделению рыхлых отложений разного возраста и состава.

Влияние условий освещения. Как правило, аэрофотосъемка производится в ясную погоду. Однако, на высотных АС и на КС встречаются изображения облаков и теней от них. Затененные участки имеются также на АС горных и лесных районов. В тени находятся крутые склоны и местность у их подножья (например, дно ущелья). Объекты, оставшиеся в тени, как правило, не прорабатываются. Поэтому, аэросъемку горных районов проводят тогда, когда площадь затененных участков наименьшая, т.е. при максимальной высоте солнца.

От высоты и азимута Солнца зависит и яркость освещенных склонов. Обращенные к Солнцу участки освещены интенсивнее наклоненных в противоположную сторону, и тем сильнее контраст их яркости, чем больше крутизна склонов. Вследствие этого утренние и вечерние АС горного ландшафта очень сильно различаются между собой.

При аэросъемке плоскоравнинной незаселенной местности рассматриваемые контрасты полезны, т.к. они подчеркивают микродетали рельефа, трудно различимые даже на стереомодели вследствии их плавности. Чтобы использовать их, нужно проводить аэросъемку при малых высотах стенца.

Воздушная дымка . Слой атмосферы, находящийся между объективом АФА и поверхностью Земли, имеет некоторую яркость, вызванную рассеянием прямого солнечного света. Это явление называют воздушной или атмосферной дымкой. Воздушная дымка создает фон, существенно снижающий контрасты природных объектов. Ее влияние зависит от высоты фотографирования, влажности, загрязненности атмосферы и высоты Солнца.

При высоте фотографирования до 0,5 км влияние дымки незначительно. При увеличении высоты до 3 км оно растет пропорционально высоте, далее рост замедляется, и, начиная с высоты 7-10 км, практически останавливается. Воздушная дымка снижает контраст между темными объектами сильнее, чем между светлыми. Съемка при высоте Солнца 15-200 даже при отличной видимости приводит к тому, что большинство темных объектов местности на снимке сливается в общий фон.

Для уменьшения влияния дымки используют светофильтры, отсекающие синефиолетовую часть спектра. Светофильтр уменьшает влияние дымки, но устраняет его не полностью.

Выбор сезона аэросъемки.

Аэросъемочный период начинается весной, после полного освобождения поверхности Земли от снега и паводковых вод и продолжается до первого осеннее-зимнего снегопада. В течение этого периода AФC можно проводить только в ясные, безоблачные дни при хорошей видимости.

На севере и северо-востоке России в зонах тундры и лесотундры аэросъемочный период продолжается всего 4-6 недель и ежегодно бывает только несколько дней, пригодных для съемок.

При переходе от лесотундры на юг к тайге и далее, вплоть до зоны пустынь, аэросъемочный период удлиняется и появляется возможность более свободного выбора времени аэросъемки.

Наибольшая высота Солнца достигается в мае, июне и июле и мало меняется в течение этого периода. К концу августа она в большинстве районов становится недостаточной, что является существенным аргументом против осенних аэросъемок.

Дальность видимости чаще всего уменьшается в разгар лета, т.е. в июне-июле в равнинных южных районах, и в июле – в более северных.

В таежной зоне, как правило, предпочтительнее АС, сделанные в начале аэросъемочного периода, до полного развития хвои у лиственниц и листвы у листопадного подлеска.

В зоне смешанных лесов для AФC выделяются как наиболее благоприятные периоды до начала вегетации и до полного развития листвы, а также период ее пожелтения. Аэросъемка во время листопада или после него нежелательна, особенно в районах распространения рыхлых пород. Геоиндикационные особенности древостоя в это время не выявляются, а опавшая листва маскирует детали геологического строения местности.

В лесостепи и степи, где значительные площади заняты сельскозяйственными угодьями, оптимальный период аэросъемки – после распашки до полного высыхания почвы и появления густого растительного покрова.

В пустынных и полупустынных районах AФC также лучше проводить весной, до полного высыхания почвы. Допустима и осенняя съемка, когда увлажнение почвы вновь увеличивается, а высота Солнца еще достаточно велика.

В высокогорных районах аэросъемочным периодом является время, в течении которого площадь, покрытая снегом, минимальна. Обычно он начинается в июне и заканчивается в августе или сентябре. Оптимальный срок, учитывая высоту стояния Солнца, не позже середины июля.

Выбор времени суток. В мае, июне и июле почти во всех районах России Солнце имеет высоту порядка 400 и более в течении 5-7 часов. Этот период и следует использовать для съемки.

В горных районах с сильно расчлененным рельефом, где требуется максимальная высота Солнца, съемочное время ограничивается четыремя- пятью околополуденными часами.

Крупномасштабную аэросъемку равнинных территории и слабозалесенных, предпочтительно вести при высоте Солнца 20-400, в утренние или вечерние часы.

 

ДЕШИФРОВОЧНЫЕ ПРИЗНАКИ

 

При дешифрировании прибегают к трем основным приемам:

1. Сопоставление с эталонными снимками;

2. Сопоставление и сравнение объектов в пределах одного снимка;

3. Логическая интерпретация.

По используемым средствам дешифрирование делится на:

1. Визуальное;

2. Визуально-инструментальное, производящееся с помощью стереоскопов, параллаксометров и др. простейших приборов;

3. Инструментальное, выполняемое с помощью специальных приборов и машин.

Геологи чаще всего пользуются двумя первыми видами.

При геологическом дешифрировании используют как прямые признаки (форма, размер, фототон), отображающие на снимке объект непосредственно, так и косвенные, передающие те или иные свойства объектов не прямо, а через посредство других явлений: растительность, почву, обводненность и т.д.

Условность подразделения дешифрировочных признаков на прямые и косвенные побудила некоторых исследователей либо вообще отказаться от дробных классификаций, либо вести классификацию иным способом.

Э.Баррет и А.Куртис считают, что независимо от изображения и передаваемой им информации, для дешифрирования объекта достаточно 9 признаков:

1. Форма. Объекты ландшафта можно достаточно уверенно распознать по их очертаниям или форме. Это справедливо как для природных, так и антропогенных объектов.

2. Размер. Во многих случаях важно учитывать длину, ширину, высоту, площадь или объем изображенных объектов. Часто о примерном масштабе их на снимке судят, сравнивая их со знакомыми элементами местности (например, дороги).

3. Фототон – степень почернения изображения на снимке. Нормальное зрение различает 32-35 оттенков от белого до черного цвета. На фототон влияют отражательная способность объекта, его цвет, освещенность, структура поверхности и др.

4. Тень. По теневому силуэту можно определить форму объекта. Глубокие тени на снимках горных областей мешают дешифрированию – например, затушевывают слоистость, складчатость и т.д. В то же время повышение плотности фототона говорит в данном случае о расчлененности рельефа.

5. Облик. На снимках часто обнаруживаются объекты сходного облика. Это обстоятельство во многом облегчает дешифрирование, особенно при анализе и картировании сложных геологических образований (метод подобия).

6. Текстура – важная качественная характеристика фотоизображения тесно связана с фототоном и позволяет выделить участки изображения с одинаковым рисунком, обусловленных сочетанием микротоновых различий. К числу распространенных текстур можно отнести гладкие, волнистые, пятнистые, линейные и др. Текстура применяется в совокупности с др. признаками. Например, снимки разных пород могут иметь одинаковый фототон, но разную текстуру.

7. Местоположение. На заключительных этапах дешифрирования интерпретацию и классификацию ряда объектов можно уточнить по их местоположению относительно других, уже расшифрованных объектов. Например, складка неясной природы, расположенная между двумя антиклиналями, является, скорее всего, синклиналью и т.д..

8. Разрешение на местности. Разрешающая способность снимка зависит от особенностей аппаратуры, с помощью которой он получен, от состояния окружающей среды во время наблюдения и от последующей обработки полученной информации. Разрешающая способность лимитирует размер объектов, которые могут быть опознаны.

9. Стереоэффект. Стереоскопическая модель изображения дает информацию, которую невозможно получить с отдельного снимка.

Кроме приведенных выше «основополагающих» признаков, в практике дешифровочных работ весьма эффективны и другие, как то рельеф, растительность, степень увлажнения поверхности и т.д.

Геоморфологические признаки Крепость пород и устойчивость их к процессам выветривания играют значительную роль при формировании макро- и микроформ рельефа. Большое значение имеют трещиноватость пород, их тектоническая нарушенность, определяющая характер и густоту речной и овражно-балочной сети. Четко прослеживаются линейные превышения в рельефе, возникающие над крепкими жилами и дайками и т.д.

Растительность. Древесная, кустарниковая и травянистая растительность часто располагается избирательно на почвах разного состава. Например, в условиях Казахстана на сильно известковистых почвах травянистая растительность редкая или отсутствует, но охотно расселяются кустарники. Этот признак легко позволяет выявить слои и линзы карбонатных пород.

Почвы. Основными индикаторами почв являются их цветовые оттенки, проявляющиеся на снимках в применении фототона. Окраска почв зависит, главным образом, от литологических особенностей исходных пород, особенно если почвы залегают непосредственно на коренных породах.

Степень увлажнения. Особенно сильно влияет на видовой состав и густоту растительности. Этот признак имеет исключительное значение при выявлении разрывных нарушений, а также поверхностей стратиграфических несогласий.

 

ДЕШИФРИРОВАНИЕ СКЛАДЧАТЫХ ОБРАЗОВАНИЙ И

РАЗРЫВНЫХ НАРУШЕНИЙ

Путем дешифрирования космо- и аэроснимков можно выявлять и изучать различные складчатые образования, разрывные нарушения, кольцевые структуры, стратиграфические несогласия, а также условия залегания горных пород.

Качество и детальность дешифрирования складчатых структур напрямую зависит от степени обнаженности пород района, а также от разнообразия их вещественного состава: чем различнее по физическим свойствам переслаивающиеся пласты и толщи, тем резче видны на снимках отдельные элементы залегания. При дешифрировании аэроснмков наиболее четко выделяющиеся пласты могут успешно использоваться в качестве маркирующих горизонтов, особенно при картировании дислоцированных пород однообразного состава.

В процессе дешифрирования космо- и аэроснимков необходимо использовать косвенные признаки, а именно особенности макро- и микрорельефа, расположение и густота гидросети, озер, очертания морских побережий, геоботанические характеристики и др.

 

Горизонтально залегающие толщи

 

Успешное дешифрирование горизонтально лежащих отложений производится в случаях, когда на снимках прослеживаются отдельные фотомаркирующие пласты или горизонты. Такими пластами могут быть выдержанные по простиранию скалистые карнизы на склонах, или отличающиеся на снимках плотностью фототона, или подчеркивающиеся особой растительностью, почвенным покровом, либо другими косвенными признаками.

Дешифрирование недислоцированных толщ ведется по аэроснимкам с применением стереоскопа и использованием топографических карт одновременно.

Слоистость осадочных пород передается чередованием фототона различной плотности, которая зависит от естественной окраски пород, их физических свойств, рельефа, растительности. Чем резче отличаются друг от друга эти свойства, тем более четкие границы слоев отображаются на снимке. При горизонтальном рельефе на больших площадях может обнажаться один слой. В таком случае на снимке видны поля с монотонной окраской, лишенные слоистости. При расчлененной поверхности границы между слоями имеют сложную конфигурацию, повторяющую горизонтали рельефа.

В лесных и степных районах растительность тесно связана с составом коренных пород. На известковистых почвах древесная и травянистая растительность редкая или исчезает совсем, их место занимают кусты, придающие изображению на снимках полосовидную или пятнистую текстуру.

Формы микрорельефа, присущие слоям разного состава, зависят от их крепости, т.е. сопротивляемости процессам выветривания. При сильном различии этого свойства на разных слоях возникают характерные для них формы микрорельефа, позволяющие прослеживать слои на большие расстояния.

В отдельных случаях дешифрирование снимков позволяет выявить фациальные изменения толщ. Они выражаются на снимках сменой плотности фототона, форм микрорельефа, растительности и отражают особенности состава пород.

 

Разрывные нарушения

 

Особенно полезная и разнообразная геологическая информация извлекается при дешифрировании аэрокосмоматериалов о разрывных нарушениях. Разного рода элементы дизъюнктивной тектоники проявляются на материалах дистанционного зондирования земной поверхности в виде линеаментов. Несмотря на вековую историю использования этого понятия при изучении глубинного строения Земли, до сих пор нет единого понятия «линеамент», сущестует несколько понятий. Тем не менее во всех определениях много общего. Под линеаментами понимают прямолинейные или слабо изогнутые природные объекты ландшафта чаще всего отображающие линейные неоднородности литосферы, а именно разломы земной коры, флексуры в осадочном чехле, зоны резкого изменения геологических структур, высокоградиентные зоны геофизических полей и др.

Линеаменты – это уникальные объекты земной коры, передающие на поверхность Земли убедительную и объективную информацию о разномасштабных, разновозрастных и разноглубинных неоднородностях земной коры и литосферы, что используется как в теории, так и в практике.

В геологической теории линеаменты, как индикаторы глубинной делимости земной коры, могут служить инструментом познания современной геодинамики.

В геологической практике линеаменты могут отражать подводящие каналы различных флюидов и растворов, т.е. служить прямыми индикаторами при прогнозе и поиске месторождений полезных ископаемых.

До настоящего времени нет также единой классификации линеаментов. Их разделяют по протяженности, ширине, степени организации, особенностям пространственной ориентировки и др.признакам , например, по глубине залегания: коровые (экзогенные) и мантийные (эндогенные), по степени четкости изображения линеаментов на космоснимках – достоверные и предполагаемые; по степени трассирования (прослеживания) – прерывистые и непрерывные. По протяженности линиаменты и их системы делятся на локальные, региональные, трансрегиональные и глобальные.

Особенностью распределения линеаментов в пространстве является наличие определенного ритма или «шага» между линеаментами одного порядка. Ширина этого «шага» зависит от мощности и состава земной коры, ориентировки линеаментов, принадлежности их к различным тектоническим эпохам и различным геологическим областям.

К примеру, В. Хоббс (1904) показал, что в восточных районах Северной Америки расстояния между разломами северо-восточного, северо-западного и меридионального простираний составляют, соответственно, 125, 75 и 40 миль. Дальнейшее накопление эмпирических данных привело исследователей к подтверждению закономерности постоянства расстояний – эквидистантности - между линейными нарушениями земной коры.

Наряду с этим описаны многочисленные факты сгущения линеаментов одного порядка в протяженные непрерывные или прерывистые зоны с резким уменьшением шага между линеаментами.

Линеаменты, выделяемые на аэрокосмоснимках, являются структурами разного порядка, но в целом образуют непрерывные ряды, в которых по величине объектов, их выраженности в ландшафте и способу проявления можно выделить 4 класса:

1. Малые линейные элементы ландшафта – выраженные на среднемасштабных космоснимках тонкой, обычно параллельной штриховкой.

2. Крупные линейные элементы ландшафта (первые км – первые десятки км) дешифрирующиеся на космоснимках в виде прямых или почти прямых непрерывных однородных линий полосового или граничного характера.

3. Локальные линейные зоны (десятки – первые десятки км). Эти структуры состоят из более мелких линейных элементов. Они могут пересекать сразу несколько тектонических структур.

4. Региональные линейные зоны – сотни-первые тысячи километров и шириной десятки км.

Различные пространственные сочетания линиаментов образуют их сообщества:

а) зоны – узкие протяженные концентрации линеаментов;

б)системы – образованные совокупностью субпараллельных линеаментных зон;

в)поля – возникающие в результате закономерного сочетания разноориентированных линеаментных систем и характеризующиеся перекрестным структурным планом.

В начале настоящего раздела отмечалось, что линеаментами являются природные ландшафтные образования. Однако на аэро- космоснимках довольно много объектов, воздвигнутых человеком: дороги, улицы населенных пунктов, лесополосы, дамбы и т.д., которые не являются линеаментами. Поэтому, если дешифрирование ведется с помощью компьютера без последующей визуальной разбраковки линейных образований ландшафта на природные и искусственные, результаты такого дешифрирования по меньшей мере ошибочны.

При дешифрировании разрывов следует использовать как прямые, так и косвенные дешифрировочные признаки.

К прямым признакам относятся очертания объекта (форма), его размер, плотность фототона (для черно-белых снимков) или цвет (для цветных или псевдоцветных).

Косвенными признаками могут быть, главным образом для закрытых территорий, спрямленные участки русел рек и речных долин, коленообразные изгибы водотоков и овражно-балочный сети, цепочки родников, естественная смена растительности по прямой или близкой к ней линии, повышенная густота растительного покрова, смена фототона или цвета по прямой за счет соприкосновения толщ различного состава и т.д. Разрывы, возникшие в новейшее время или подновленные древние нарушения так или иначе фиксируются в рельефе: появление уступов, суженных участков речных долин, образование в руслах водопадов, порогов, понижений в рельефе в виде цепочки оврагов и др. Сдвиги опознаются по изгибам слоев вблизи поверхности сместителя, ориентированным под углом к линии сместителя. Новейшие сдвиги часто устанавливаются по горизонтальному смещению гидросети и других форм рельефа. Крутые разломы характеризуются относительной прямолинейностью и срезанием поверхностью сместителя слоистости на крыльях складок. Линии разрывов могут также разграничивать участки с различной окраской пород, различным рельефом и другими особенностями ландшафта. Все вышесказанное относится к крутопадающим разрывам. Но, как известно, существуют и пологие. Последние часто имеют согласную со слоистостью ориентировку и могут развиваться по одному из слоев. Они, как и слоистость, образуют пластовые треугольники, а при залегании, близком к горизонтальному, огибают неровности рельефа. Пологие разрывы по аэрофотоснимкам дешифрируются крайне тяжело и не всегда достоверно.

 

Облачные образования и разрывная тектоника

Атмосфера, как и другие компоненты ландшафта, контролируется системой физических полей и может служить хорошим индикатором их аномалий, а через них выявление особенностей глубинного строения и ландшафта. Весьма показателен в этом отношении облачный покров, его строение и распределение.

В.В.Коваленок и др. космонавты при наблюдениях из космоса за Землей установили, что облака над ней движутся как бы по определенным маршрутам, а отдельные участки земной поверхности легко распознаются по закономерному, устойчивому во времени характеру распределения облачности над ними.

На КС, полученных в разные времена года, сохраняется относительно постоянный рисунок распределения облаков, оконтуривающих геологические структуры. Над Устюртом, Южным Мангышлаком, Каракумами, Аральским морем, Уральскими горами, Средним и Нижним Поволжьем, Тиманским кряжем, разломами хребта Каратау, полуостровом Камчатка, Черным, Азовским, Каспийским и Охотским морями, над Центрально-Кызылкумским, Центрально-Памирским и Главным Уральским разломами, над Западно-Сибирской равниной, Припятским и Черниговским Палесьем по КС выявлены линейно-ориентированные полосы облаков, совпадающие и по простиранию и по местоположению с зонами глубинных разломов. Облачность как бы оконтуривает геологические структуры, возникая над ограничивающими их градиентными зонами. Закономерное распределение облаков отражает внутреннее строение з.к. и контролируется системой физических полей. Эта связь, как показано выше, установлена над горными областями, равнинами и даже акваториями морей.

МЕТОДЫ ДЕШИФРИРОВАНИЯ

Различают прямой, контрастно-аналоговый и ландшафтно-индикацион-ный методы.

Прямой метод дешифрирования применяется только в геологически открытых районах, где коренные породы выходят на поверхность. Фототоновые различия, а также особенности структуры и рисунки изображения на снимках этих районов обусловлены геологическими телами, их окраской, вещественным составом, условиями залегания. Поэтому здесь возможно непосредственное отождествление выделенных на снимках объектов с геологическими телами и прямое сопоставление геолого-геофизических материалов с данными дешифрирования.

Прямой метод дешифрирования позволяет устанавливать поля развития горных пород различного состава и генезиса, границы стратиграфических подразделений осадочных и вулканогенных пород, характер их залегания, тектонические нарушения (пликативные и дизъюнктивные). Например, слоистые толщи образуют на снимках полосчатый рисунок, по которому можно судить о форме залегания отложений, переслаивании пород различного состава; по их выраженности в рельефе – об относительной устойчивости к процессам денудации.

По смещению слоев, маркирующих горизонтов, резкой смене фототона и рисунка изображения, вызванных сменой геоморфологического и геологического строения, дешифрируются разрывные нарушения. Особенно высок эффект применения дистанционных материалов в районах со сложным геологическим строением, где горные породы резко различаются по физико-механическим свойствам и устойчивости к выветриванию. Опытным путем установлено, что в открытых районах в результате полевых работ подтверждается до 90-100% выявленных при дешифрировании объектов.

Контрастно-аналоговый (или контурно-геологический) метод дешифрирования используют как в геологически открытых, так и в геологически закрытых районах при работе с аэрофотоматериалами и космическими снимками всех уровней генерализации.

Замечено, что геологические объекты, аналогичные по строению и истории развития, имеют сходные изображения на снимках. На снимках эталонных участков проводится дешифрирование неоднородностей фототона и рисунков фотоизображения. Затем наземными полевыми исследованиями устанавливается геологическая природа отдешифрированных объектов, т.е. проводится их интерпретация. На основании результатов этих исследований составляются таблицы дешифровочных признаков. Таким образом получают эталоны геологических объектов с их типичным фотоизображением, т.е. их «фотопортреты». При дешифрировании новых площадей задача сводится к отысканию объектов, сходных с «фотопортретом» эталонной геологической структуры.

Применяя этот метод дешифрирования, необходимо помнить, что одинаковые или сходные, особенно древние геологические образования могут иметь различное проявление в ландшафте. Кроме того, необходимо учитывать, что при переходе от высоко- к средне- и низкоразрешимым КС происходит переход геометрической (рисунок и структура изображения) группы признаков в фотометрические (фототон). Для крупномасштабных снимков достоверным признаком является рисунок фотоизображения. Для КС масштаба 1:2500000 значение рисунка изображения объекта и фототона примерно одинаково, а для телеснимков того же масштаба, но более низкого разрешения, основной дешифровочный признак – фототон.

Дешифровочные признаки изменяются в зависимости от уровней генерализации КС, технических и природных условий съемки, и это накладывает определенные ограничения на диапазон их экстраполяции. Дешифровочные признаки, установленные для геологических объектов на КС одного уровня генерализации, нельзя механически использовать при работе с КС иного уровня генерализации.

Ландшафтно-индикационный метод дешифрирования применяют с геологически закрытых районах при работе с АС и КС среднего и высокого разрешения.

Ландшафт – это однородная по происхождению и развитию территория, обладающая единым геолого-тектоническим строением, однотипным рельефом, общими характеристиками подземных и поверхностных вод, почв, общим климатом, растительными и животными сообществами.

Индикатор – это наблюдаемый на снимке признак, который позволяет установить труднонаблюдаемый или скрытый геологический объект.

Индикационные связи – это связи явных (прямых) физиономичных компонентов ландшафта со скрытыми геологическими структурами.

В основе ландшафтно-индикационного метода дешифрирования лежат связи между дешифровочными признаками (прямыми и косвенными), выявленными на снимках с геологическими объектами данной территории. В этом случае косвенные признаки (растительность, линеанементы и т.д.) являются индикаторами поверхностных или погребенных геологических структур.

 

Аллювий.

Аллювиальные отложения на аэроснимках дешифрируются отчетливо. При этом устанавливаются и геоморфологические элементы речных долин: русло, пойма, террасы, склоны. Уверенно дешифрируются речные русла.

Непосредственно к руслу примыкают отмели, галечные и щебенчатые косы, низкие острова и незакрепленные растительностью берега. Прирусловые аллювиальные отложения резко отличаются от окружающих участков светло-серым или белым фототоном.

Поймы рек тянутся полосами вдоль речных русел. На аэроснимках хорошо видны веера блуждания русла, а также старицы, контуры которых подчеркиваются линейным расположением древесной и кустарниковой растительности. Речным поймам влажной полосы свойствен неравномерный фототон от почти белого до черного, обусловленный чередованием песчано-галечных отложений, лишенных растительности, с участками, покрытыми лугами, болотами, кустарником и деревьями. В южных районах поймы лишены растительности и обладают светлым фототоном. В таежных районах поймы рек покрыты редкой древесной или кустарниковой растительностью и выделяются светлым фототоном.

В ряде случаев на снимках можно выделить низкую и высокую пойму. Границей между ними чаще всего служит небольшой уступ в рельефе.

Надпойменные террасы обрамляют поймы в виде полос различной ширины. Первая и вторая террасы тянутся обычно на значительные расстояния. Их поверхность в той или иной мере покрыта травянистой, кустарниковой или древесной растительностью и обладает неровным фототоном. В засушливых районах террасы лишены густой растительности и имеют ровный светлый фототон. Часто на поверхности низких террас проложены дороги. Если бровки террас выражены хорошо и обрамляются уступами, на бровках образуются мелкие поперечные овраги, оканчивающиеся конусами выноса.

Высокие террасы сохраняются в виде фрагментов, они перекрыты делювиальным покровом, прорезаны оврагами и долинами боковых притоков. На севере России террасированные склоны часто перекрыты делювиально-солифл<

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-11

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...