Полевые ландшафтные исследования

 

Во время полевого периода проводятся ландшафтная съемка территории и сбор материала для составления тематических карт. Фиксация материалов полевых наблюдений производится в полевом дневнике, а также в журналах, бланках и прочих доку­ментах, которые разрабатываются исходя из целенаправленно­сти, масштаба работ и других специфических особенностей экс­педиции. Дневник (наряду с полевой картой и бланками) — один из основных документов, требующих тщательного хранения и акку­ратного обращения. На правой стороне страниц простым мягким карандашом предельно четко ведутся текстовые записи по ходу наблюдений, на левой стороне делаются зарисовки, составляются схематические планы, колонки геологических обнажений, записываются фотокадры, вносятся поправки, относящиеся к тексту правой стороны.

Полевой дневник в первый же день работы должен иметь за­полненный титульный лист, на котором …
указываются: название организации, экспедиции, номер полевого дневника, фамилия имя, отчество исследователя, дата начала ведения дневника и но­мер точки, с которой начата работа, а позже — дата окончания работы и номер последней точки. В конце титульного листа записывается почтовый адрес и телефон для того, чтобы в случае утери дневника нашедший мог бы связаться с его автором. По окончании дневника в начале или в конце его дается «Содержание» с названиями маршрутов и перечнем точек, описанных в каждом из них. Впрочем, лучше «Содержание» составлять в процессе полевых работ, по мере окончания каждого из маршрутов, с указанием страниц дневника, которые должены быть заранее пронумерованы.

Если основная часть полевого материала документируется на бланках, то в дневниках записываются лишь специализированные точки, наблюдения по маршруту между точками, поконтурная характеристика выявленных ПТК, более сложных, чем фация (она описывается на бланке). Необходим ежевечерний просмотр полевых записей с целью контроля их полноты и пра­вильности и первичных обобщений материала.

Бланк описания фации состоит из отдельных форм записи данных. В приложении 1 представлен титульный лист бланка, в приложении 2 показана форма записи данных по описанию почвенных горизонтов, методические рекомендации по описанию растительности содержат формы таблиц для записи фактического материала, в приложении 6 помещена таблица для основных выводов, сделанных в результате описании фации.

Прежде чем начать полевые исследования, проводится предварительная разведка — рекогносцировка. Первая ее задача — предварительное ознакомление с террито­рией и выбор ключевых участков, подлежащих детальному изуче­нию и охватывающих по возможности все разнообразие ландшафтов, представленных на изучаемой территории. Вторая задача — выявление степени соответствия картографи­ческого и аэрофотоматериала и сведений, полученных из литературных и фондовых источников, действительной обстановке на местности. Это может касаться и границ лесных массивов, пашни, луговых угодий, и наличия или отсутствия дорог и населенных пунктов, и характера грунтов и т.д. Если в процессе такой провер­ки окажется, что имеющиеся материалы полноценны и им можно доверять, то это существенно облегчит работу и, возможно, по­зволит сделать несколько более разреженной сеть маршрутов, за­планированную ранее. В противном случае объем работ увеличивается. Третья задача — выработка единой для всей экспедиции мето­дики наблюдений и фиксации их результатов, согласование при­менения терминов и наименований при определении форм релье­фа, цвета пород и почвенных горизонтов, механического состава почв в пробах на скатывание, полных названий природных терри­ториальных комплексов и т.д.

В процессе рекогносцировки целесообразно также дать описание некоторых геологических обнажений и типичных для территории форм рельефа.

План работы на обнажении

1. Запись исходных данных.

2. Привязка обнажения.

3. Общее изучение обнажения.

4. Описание обнажения.

1. Запись исходных данных:

а) дата;

б) номер маршрута;

в) район начала маршрута;

г) номер обнажения.

2. Привязка обнажения:

а) измерение и указание расстояния и обратного азимута (рис. 3) до близко расположенного характерного ориентира (имеющегося на карте);

б) измерение и указание обратных азимутов на характерные, но далекие ориентиры.

3. Изучение обнажения:

а) установление геоморфологического типа и размеров (высота, длина) обнажения, его пространственной ориентировки;

б) выявление слоистости, ее типа (косая, горизонтальная), количества слоев;

в) выявление возможных четвертичных отложений, их границы с коренными отложениями;

г) подготовка (расчистка и т.д.) обнажения к описанию.

4. Описание обнажения:

а) фиксация результатов привязки;

б) геоморфологический тип (позиция) обнажения;

в) колонка слоев обнажения, начиная с нижних;

г) характеристика горных пород каждого слоя;

д) фиксация отобранных образцов в дневнике;

е) зарисовка (фотографирование) обнажения.

 

α – прямой азимут

β – обратный азимут

Рис.3. Прямой и обратный азимуты

Обнажения (выходы коренных пород — нижнетатарских отложений) могут быть искусственными (карьеры, выемки дорог и т.д.) и естественными (скала, береговой обрыв реки или пруда и т.д.). Указывается положение в рельефе (склон долины, уступ речной террасы и т.д.), его размеры и ориентировка длинной стороны обнажения (предпочтительно в северных румбах, т.е. азимуты от 0°до 90° и от 270° до 360°). Высоту можно определить рулеткой, а также методами горизонтального или наклонного визирования и нивелирования с помощью горного компаса, эклиметра и нивелира. При горизонтальном визировании высота склона определяется своим ростом, умноженным на количество замеров минус 15 см; а при наклонном — с помощью формулы

h = S tg α,

где α — угол наклона, S — горизонтальное расстояние до точки, высота которой определяется. Кроме того, на данном этапе указывается общий характер залегания пород (горизонтальное, наклонное и т.д.)

Подготовка обнажения к описанию заключается в полном или частичном удалении рыхлых склоновых отложений, закрывающих коренные породы, в целях безопасности работ и большего удобства. Расчистку следует начинать сверху и сбоку от возможной трассы движения сбрасываемых масс грунта. Ее лучше делать уступами, площадками с вертикальными стенками, что обеспечивает устойчивое положение изучающего на склоне и свежий, невыветренный разрез, удобный для описания.

Выделение слоев производится снизу вверх согласно их исторической последовательности образования. Слой должен быть выдержанным, сложенным однородной породой и достаточной мощности для изображения на рисунке в масштабе.

Описание горных пород в обнажении осуществляется по следующему плану: а) название породы; б) цвет и оттенки; в) структура, или строение (размер и форма зерен); г) текстура, или сложение (тип слоистости); д) физические свойства (пористость, крепость и т.д.); е) карбонатность; ж) неорганические включения; з) органические остатки; и) характер контактов слоя. Затем отбираются образцы пород и включений, органические остатки.

Название породы дается по ее структурно-вещественным признакам, по преобладанию в ней того или иного материала: например, глина песчанистая, известняк, песчаник рыхлый и т.д. (см. приложение 3).

Цвет породы устанавливается на свежем сколе; сложными прилагательными выделяют оттенки цвета, — например, красновато-светло-коричневый: последнее слово — главный цвет породы, промежуточное — менее существенный признак цвета, первое – оттенок.

Под структурой понимают совокупность признаков, характеризующих особенности внутреннего строения породы (форма, размеры и соотношение составных частей). Структура песчаников псаммитовая, алевролитов — алевритовая, гравелитов — псефитовая и т.д. Обломочные породы могут быть рыхлыми и сцементированными. В последнем случае необходимо установить вещество цемента, его количество и тип цементации. Кроме того, рассматривается отсортированность (степень однородности или разнообразия обломочных частиц по их размерам) и окатанность обломков.

Текстура — совокупность признаков горных пород, обусловленных расположением их составных частей. Для осадочных пород основной текстурой является их слоистость. Слоистость может быть горизонтальной (слои горизонтальны и параллельны друг другу), волнистой (слойки внутри одного слоя волнообразно изгибаются, как бы срезая друг друга) и косой. В последнем случае слойки могут быть наклонены в одну сторону (косая однонаправленная) или в разные стороны (косая перекрестная), залегать косо по отношению к границам. Выделяют также текстуры поверхностей напластования: знаки ряби, отпечатки капель дождя, гиероглифы (рельефные слепки механического и органического происхождения на нижних поверхностях) и т.д.

Устанавливая крепость породы, надо воспользоваться молотком: породы слабой крепости ломаются рукой; средней крепости рукой не ломаются, но легко разбиваются молотком; очень крепкие с трудом разбиваются молотком. Очень тонкопористые породы при проверке прилипают к языку. Следует обратить внимание на водопроницаемость, влажность и водоупорность породы, пластичность и набухание от воды, а также на выветренность и т.д.

Во всех случаях надо проводить опробование породы 10%-м раствором соляной кислоты на карбонатность; для грубообломочных сцементированных пород отдельно проверяются обломки и цемент. Вскипание оценивается как слабое, среднее и бурное.

К неорганическим включениям относятся редкая галька, конкреции, жилы, продукты выветривания (ожелезнения, окисления и т.д.), аутогенные минералы и другие эпигенетические выделения. Конкреции описываются по следующему плану: морфология (форма, размеры, строение), состав, условия залегания (отношение к слоистости вмещающих пород), распределение в породе.

При наличии органических включений описываются состав ископаемых остатков, их сохранность, условия захоронения, связь с вмещающей породой. Особое внимание уделяется поиску руководящих ископаемых.

Характер контактов слоя с ниже- и вышележащими слоями может много сказать об условиях отложения (смене) осадков. Переход от одного слоя к другому может быть резким и постепенным, граница ровной и неровной. Прослеживается изменение цвета и зернистости минерального состава. Для выявления динамики и фазы осадконакопления определяются элементы залегания слоистости, форма и степень окатанности обломочного материала.

Для зарисовки обнажения можно использовать следующие условные знаки (рис.4)

 

Рис. 4. Условные знаки для зарисовки геологического обнажения

Условные обозначения:

1 — конгломерат, 2 — гравелит, 3 — рыхлый песчаник, 4 — моно­литный песчаник, 5 — современная почва, 6 — погребенная почва, 7 — мергель, 8 — известняк, 9 — алевролит, 10 — известковый алевролит, 11 — хлорит — монтмориллонитовая порода, 12 — гли­на, 13 — находки флоры (а) и фауны (б), 14 — кальцит, 15 — вклю­чения пирита (а) и малахита (б), 16 — морозобойные клинья, 17 — выход подземных вод, 18 — осыпь, 19 — трещины, 20 — но­мер слоя.