геоморфология

(аллювиальные, моренные, морские и т. д. равнины). В морфологическом отношении среди равнин различают равнины

холмистые, ступенчатые, увалистые и комбинированные. С магматическими процессами связаны вулканические

формы рельефа, а также вулкано-тектонические, возникающие вследствие дислокаций, вызванных перемещениями магмы и выходами гидротерм. Важной особенностью такого рельефа является быстрый и импульсный характер его образования. По степени сохранности форм вулканического рельефа выделяются области современного и угасшего вулканизма. Преобладают аккумулятивные формы, всегда переработанные денудацией. Генетически с ними связаны разнообразные отложения: эффузии (излияния жидкой лавы, формирующие лавовые потоки), экструзии (выдавленная застывшая лава, образующая лавовые обелиски, купола), эксплозии (газово-взрывные выбросы пирокластического материала и обломков пород, участвующих в сложении вулканических конусов), тефроиды (аллохтонные, свежепереотложенные массы пирокластики — горячие и холодные лахары), поствулканиты (натечно-термальные и газовые). Среди вулканических форм выделяют формы, связанные

сизвержениями центрального и трещинного типов.

Внастоящее время на суше наиболее распространены стратовулканы — аккумулятивные конусообразные горы, склоны которых могут осложняться боковыми конусами. Мощные взрывы могут резко расширять кратеры и формировать кальдеры взрыва, шириной до 4 км, возникающие на месте боковых частей конуса. На склонах вулкана, покрытых рыхлой пирокластикой, развиваются глубокие эрозионные промоины — барранко.

Щитовые вулканы образуются при извержении базальтовых лав, отличающихся высокой текучестью. Склоны этих вулканов очень пологие (до 10°), вулканы образуют щитовую возвышенность, в центре которой находится центральный кратер.

Экструзивные купола возникают при излияниях вязкой кислой лавы. Это караваеобразные холмы высотой до 400 м, скрывающие под собой жерло вулкана.

51

Маары — это вулканические кратеры однократного взрывного действия. Главным их элементом является округлое конусовидное понижение, окруженное незначительной высоты валом. Диаметр понижения от 200 м до 3 км, глубина от 60 до 400 м. Вулканические продукты встречаются в небольших объемах или вовсе отсутствуют. На их дне — раздробленные местные породы. Близки маарам трубки взрыва, заполненные кимберлитом или вулканическим туфом.

Формы рельефа, обусловленные трещинными излияниями, в настоящее время образуются редко. Они формируют обширные ровные или ступенчатые вулканические плато. На поверхности плато возвышаются мелкие вулканические кратеры и шлаковые конусы, расположенные цепочками вдоль трещин. Плато бывают прорезаны глубокими эрозионными ущельями.

Вулкано-тектонические формы представлены котловинами оседания, кальдерами проседания, возникающими в результате оседания центральной части вулканического конуса, с образованием кольцевого гребневидного вала — соммы. Размер кальдер могут достигать 28 км в диаметре при глубине до 800 м. С поднятиями магмы связаны вулканотектонические возвышенности.

Псевдовулканические формы представлены грязевым вулканизмом, приуроченным к синклинальным зонам с глинистыми толщами, насыщенными газом и водой. Они выражены конусовидными холмами (сопками) с несколькими кратерами.

1.3.2. Структурно-денудационный (литоморфный) рельеф

При воздействии денудационных процессов горные породы, в зависимости от их состава, определяющего механическую прочность и способность сопротивляться денудации, разрушаются с разной скоростью. Благодаря этому препарируется характер их залегания — «откапывается» древняя тектоническая структура. Возникающие неровности земной

52

поверхности относятся к категории структурно-денудаци- онного (литоморфного) рельефа. При его формировании определяющее значение имеют бронирующие породы — породы, отличающиеся более высокой противоденудационной устойчивостью от окружающих их пород. Такой рельеф может развиваться в слоистых толщах (осадочных, вулкано- генно-осадочных, вулканогенных породах), в интрузивных и экструзивных образованиях. Он может быть связан с разрывными нарушениями (трещиноватостью, разломами).

В слоистых толщах при горизонтальном залегании бронирующих горизонтов возникают столовые горы и столовые возвышенности (в равнинном рельефе). Склоны таких гор и возвышенностей могут осложняться структурными террасами. При моноклинальном залегании бронирующих горизонтов образуются квесты и гряды. Квеста, или куеста (от испанского questa — косогор) — это асимметричная в поперечном профиле гряда, у которой пологий склон совпадает с кровлей бронирующего горизонта. Это условие может соблюдаться при углах падения бронирующего слоя не более 20°. При более крутом залегании (вплоть до вертикального) образуются гряды. В случае складчатого залегания слоев могут наблюдаться как прямые морфоструктуры (антиклиналям в рельефе соответствуют хребты или возвышенности, а синклиналям — долины), так и обращенные (антиклиналям соответствуют отрицательные формы рельефа, а синклиналям — положительные).

При выходе на поверхность интрузивных тел препарируется их форма и образуются денудационные останцы, соответствующие этой форме — дайки, штоки, силы и т.п.

Разрывные нарушения снижают противоденудационную устойчивость пород (или повышают — в случае развития по ним цементирующей вторичной минерализации или магматических образований). В рельефе они проявляются линеаментами — спрямленными элементами геоморфологического ландшафта.

Литература к разделу 1.3: [1, 2, 5, 11, 14].

53

1.4.Геоморфологическое картирование

икартографирование

Характер рельефа той или иной территории отражается на геоморфологических картах. При этом различают собственно геоморфологическое картирование — комплекс методов изучения рельефа и геоморфологическое картографирование — способы изображения данных о рельефе на геоморфологических картах. Спецификой методики изучения рельефа в процессе геоморфологического картирования является сочетание морфологического, морфометрического и историко-генетического подходов.

Морфографические методы основаны на непосредственном наблюдении внешнего облика форм и их элементов, выявлении их особенностей и типологических черт, на изучении их пространственного взаимоотношения. Такое наблюдение осуществляется как в полевых условиях, так и с помощью дистанционного зондирования (изучения рельефа по аэрофотоснимкам и космическим снимкам, полученным с помощью различных технических средств, как в оптическом, так и в радарном диапазонах). Важнейшую роль в морфографических исследованиях играют разномасштабные топографические карты. Среди морфографических методов особое место принадлежит линеаментному анализу, объединяющему множество методик исследования отражения в рельефе разрывных нарушений (разломов, трещиноватости). В геологической съемке морфографический анализ, кроме того, занимает важнейшее место, поскольку часто позволяет непосредственно по аэрофотоснимкам выделять геологические границы, выраженные в литоморфном (структурно-денудационном) рельефе.

Морфометрические методы основаны на анализе количественных параметров земной поверхности. Большое значение при этом имеют методы математической статистики. Морфометрический анализ включает множество разнообразных методик, которые используются, в частности, при поисках месторождений нефти и газа, россыпей золота и др.

54

Геологические методы направлены на установление связи рельефа с геологическим строением территории (морфогеологические методы), выявление особенностей происхождения форм рельефа (морфолитогенетические методы) и их возраста (морфогеохронологические методы).

Географические методы применяются для выяснения условий рельефообразования в настоящее время и в прошлом.

Историко-геоморфологические методы (методы палеогеоморфологии) предназначены для установления истории формирования рельефа. В эту же группу методов входят и методы анализа геоморфологических циклов, выделения и изучения разновозрастных поверхностей выравнивания.

1.4.1. Типы геоморфологических карт

Геоморфологические карты входят в качестве неотъемлемой части в состав работ по государственной геологической съемке. Их масштабы соответствуют масштабам геологических карт: обзорные карты (масштабы от 1 : 10 000 000 до 1 : 1 500 000), мелкомасштабные (1 : 1 000 000, 1 : 500 000), среднемасштабные (1 : 200 000, 1 : 100 000), крупномасштабные (1 : 50 000, 1 : 25 000, 1 : 10 000). По содержанию геоморфологические карты разделяются на общие, частные и специальные.

Общие геоморфологические карты характеризуют рельеф с трех сторон — морфологической, генетической и хронологической. Это наиболее полная характеристика рельефа.

Частные геоморфологические карты используются при изучении каких-то отдельных сторон рельефа (генезиса, возраста и др.).

Специальные геоморфологические карты представляют отдельные параметры рельефа (уровень вертикального и горизонтального расчленения, плотности распределения отдельных форм и т. п.).

55

1.4.2. Способы изображения геоморфологических объектов

Изображение (картографирование) геоморфологических объектов проводится с помощью геоморфологических легенд — систем условных обозначений. Выделяют аналитические, синтетические и комбинированные легенды.

Аналитические легенды основаны на применении независимых систем условных знаков, накладывающихся друг на друга.

Синтетические легенды предусматривают предварительное районирование рельефа территории по совокупности признаков. При этом используется одна система условных знаков.

В комбинированных легендах используются в комплексе приемы как аналитических легенд, так и синтетических.

Среди систем условных знаков выделяются: закраска контуров (цвет и оттенки цвета), штриховки, крап, изолинии, линии, внемасштабные знаки, индексы.

Закраска контуров может быть использована в аналитических легендах для выделения генезиса и возраста (оттенок цвета) рельефа или его морфологии. В синтетических легендах цвет используется для обозначения выделенных районов.

Штриховки (в том числе и цветные) в аналитических легендах могут обозначать любые из основных характеристик рельефа. В синтетических легендах черная штриховка может заменять цвет, если карта в черно-белом варианте входит в качестве иллюстрации в текст.

Крап может выполнять те же функции, что и штриховка. Изолинии применяются при количественных характери-

стиках рельефа.

Линии (как черные, так и цветные), кроме геоморфологических границ, могут быть использованы для обозначения ребер рельефа (бровок террас, тальвегов, водоразделов и др.).

Внемасштабные знаки применяются для обозначения отдельных наиболее важных форм рельефа (карстовых во-

56

ронок, растущих оврагов, оползней и т. п.). Стрелки могут применяться для указания направлений (например, направления преимущественного движения льда).

Индексы (буквы, цифры) имеют различное информационное назначение (для обозначения возраста форм, номеров террас и т.п.).

Литература к разделу 1.4: [1, 13, 14].

57

2.СТРАТИГРАФИЯ, ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ

ИКАРТИРОВАНИЕ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Четвертичная система (антропогеновая система, квартер) характеризует самый молодой и самый короткий период геологической истории Земли. В пределах территории России при геологическом картировании за начало четвертичного периода (системы) принят рубеж 1,8 млн лет назад (рис. 1). Четвертичная система в общей стратиграфической схеме делится на два надраздела: голоцен (от 10 тыс. лет назад и доныне) и плейстоцен (от 1,8 млн лет назад до 10 тыс. лет назад). В плейстоцене выделяются разделы: эоплейстоцен (от 1,8 млн лет назад до 800 тыс. лет назад) и неоплейстоцен (от 800 тыс. лет назад до 10 тыс. лет назад). Разделы состоят из звеньев: нижний и верхний эоплейстоцен; нижний, средний и верхний неоплейстоцен. В каждом звене выделяются ступени, каждая из которых соответствует одному холодному (ледниковому) или теплому (межледниковому) промежутку времени.

На общую стратиграфическую схему, действующую на всей территории России, опираются региональные стратиграфические схемы, в которых вместо абстрактных ступеней включены горизонты — конкретные эталонные разрезы, характеризующие теплые или холодные промежутки времени на конкретных территориях (Русская равнина, Западная Сибирь и др.). Горизонты имеют собственные названия, сопоставляющиеся обычно с географическим местоположением эталона. К региональным схемам привязаны местные стратиграфические схемы, в которых отдельным столбцом добавлены свиты, серии, толщи.

Общая международная стратиграфическая схема квартера включает несколько иные подразделения: плейстоцен и голоцен (см. рис. 1). Нижний (ранний) плейстоцен

выделяется в интервале от 2,5 до 0,8 млн лет назад, средний плейстоцен — от 0,8 до 0,13 млн лет назад, верхний (поздний) плейстоцен — от 0,13 до 0,01 млн лет назад. Последние 10 тыс. лет соответствуют голоцену.

58

59

Рис. 1. Стратиграфические схемы четвертичных отложений. Жирным шрифтом показаны холодные (ледниковые) эпохи

Важнейшими событиями квартера были интенсивные тектонические движения и вулканизм, являющиеся частью неотектонического этапа; великое материковое оледенение Северного полушария, оказавшее существенное влияние на преобразование растительности и животного мира планеты; появление и развитие Человека, его материальной культуры и, как следствие, превращение человеческой цивилизации во все более мощный фактор воздействия на природу. Эти события, а также общая кратковременность четвертичного периода, особенности четвертичных отложений стали причиной выделения четвертичной геологии в самостоятельную науку. И если методы изучения вещественного состава четвертичных отложений практически не отличаются от методов изучения состава более древних образований, то методы стратиграфии и корреляции разрезов, опирающиеся в значительной степени на климатостратиграфические принципы, обладают существенными отличиями.

2.1. Методы стратиграфии и корреляции разрезов

Все методы можно разделить на несколько групп: 1) биостратиграфические, объединяющие палеофаунистические и палеофлористические методы; 2) физические методы; 3) геологические и геоморфологические методы.

2.1.1. Палеофаунистические методы

Палеофаунистические методы основаны на изучении фаунистических остатков, прежде всего, как индикаторов климатических условий. Поэтому такие остатки рассматриваются в составе фаунистических комплексов, характеризующих биоту определенных территорий на различных этапах геологического развития. Важнейшими методами являются методы изучения комплексов крупных млекопитающих и методы изучения комплексов мелких млекопитающих. В нашей стране основоположником изучения фауны крупных млекопитающих четвертичного

60