Геокриологическое картирование и районирование.

Геокриологические карты с целью изучения геокриологических условий составляют в двух случаях: на стадии завершения геокриологической съемки в любом из съемочных масштабов и при обобщении геокриологических и других материалов в обзорных масштабах (без проведения геокриологических съемок).

Методика составления геокриологических карт в съемочных масштабах опирается на комплексное изучение двух групп криоформирующих факторов и условий:

1) зональных ландшафтно-климатических,

2) региональных структурно-геологических, гидрогеологических и орографических.

В соответствии с методикой съемки карты составляют сначала на хорошо изученные «ключевые участки», а затем на основе ландшафтного районирования (типизации) - на менее изученные территории между ними. Карты являются основным результатом региональных комплексных съемок или тематических исследований геокриологических условий при производстве съемки как в пределах криолитозоны, так и в области сезонного промерзания юрод.

Геокриологические карты съемочных масштабов, составляемые в результате проведения полевых исследований, всегда являются комплексными, так как наряду с мерзлотными характе­ристиками геологическое строение территории является одним из основных компонентов их содержания. Собственно геокриологические характеристики, выявленные и изученные на ключевых участках при помощи различных методов исследования, при составлении геокриологических карт распространяются на основе ландшафтного микрорайонирования, которое учитывает элементы рельефа и их соотношение между собой, состав пород, их влажность и криогенное строение, микрорельеф поверхности, заболоченность, растительность, условия инсоляции и микроклимат. При этом анализ природных условий участков и распространение в их пределах геокриологических характеристик должны проводиться при использовании аэро - и космоснимков.

По установленным при съемке взаимосвязям между факторами природной среды и геокриологическими характеристиками на основе геокриологических классификаций сезонно- и многолетнемерзлых пород составляют серию геокриологических карт в масштабе съемки или крупнее. Например, на карте геокриологических условий путем рационального выбора изобразительных средств может быть показана одна (например, среднегодовые температуры пород) или несколько (например, среднегодовые температуры пород, мощность мерзлой толщи и талики) геокриологических характеристик, отражающих закономерности их пространственной изменчивости.

Основным методом показа геокриологических условий на картах является раздельное отображение каждой геокриологической характеристики и каждого мерзлотообразующего компонента природной среды по всем картируемым элементам рельефа. Такой подход позволяет получить по карте не только информацию о том или ином параметре геокриологической обстановки, но и выявить пространственное их изменение и связь с факторами природной среды, а в районах освоения - составить на основании этих взаимосвязей предварительный инженерно-геокриологический прогноз.

Геокриологические карты сопровождают геокриологическими разрезами, на которых кроме геологического строения и состава пород показывают: мощность и распространение многолетнемерзлых пород, температурное поле ниже слоя годовых нулевых амплитуд (в виде линий равных температур), влажность и льдистость по горным выработкам в виде криогенной колонки с указанием типа криогенеза (син- или эпигенетический) и др. Содержание карты должно соответствовать ее названию и назначению. Раскрытию содержания подчинен и выбор характе­ристик, имеющих на карте площадное отображение. Основному содержанию карты отдается и основное средство отображения - цветовой фон, наглядно показывающий пространственное изме­нение по территории главнейшей для целей исследования геокриологической характеристики. Следующие по влажности для данной карты характеристики передаются цветными штриховками и значками.

Полевые карты составляются преимущественно как частные рабочие карты в масштабе съемки или крупнее, т. е. отражают только одну характеристику природной среды (например, элементы рельефа или четвертичные отложения) или одну геокриологическую характеристику (например, распространение талых и мерзлых пород). Такими картами являются карты фактического материала, четвертичных отложений, растительности и заболоченности, элементов рельефа, криогенных явлений и техногенных образований и др.

Карты, завершающие геокриологическую съемку и являющиеся отчетными, составляют в камеральный период. Методика составления геокриологических карт во всех съемочных масштабах является принципиально единой, но обладает своими особенностями.

Крупномасштабные карты. Геокриологические карты крупного масштаба составляются в основном по фактическим данным, полученным на каждом исследуемом участке, и направлены на решение конкретных инженерно-геологических задач. Поэтому геокриологическая карта в крупном масштабе является всегда инженерно-геокриологической, а ее основное содержание связано с криолитогенетическими особенностями отложений участков (сложением, составом, криогенными текстурами и льдистостью мерзлых пород, их свойствами, устойчивостью температурного режима к изменениям естественных условий при освоении и т. д.).

Детальность выделения участков с различными криолитологическими особенностями связана с детальностью ландшафтного микрорайонирования, при котором каждый элемент рельефа по сочетанию природных характеристик подразделяется на несколько ландшафтных участков (микрорайонов). Для каждого участка карты по всей его площади показывают:

1) среднегодовые температуры пород с градацией через 0,5 и 1 °С,

2) глубины сезонного оттаивания и промерзания (среднемноголетние с градациями через 0,5 м и экстремальные);

3) мощности мерзлых пород и таликов (в южной геокриологической зоне через 10-25 м, в северной -через 50-100 м),

3) криогенные явления на конкретных участках их развития.

Кроме того, на таких картах должны отражаться:

1) в своих естественных границах участки талых и мерзлых пород, которые на картах более мелкого масштаба показывают знаком островного или прерывистого распространения,

2) наряду со среднемноголетними глубины сезонного оттаивания пород для теплых лет и промерзания для холодных,

3) интенсивность и стадия развития (начальная, зрелая, затухающая) криогенных явлений на конкретных участках их распространения,

4) участки периодического разобщения мерзлых пород со слоем сезонного промерзания.

Для инженерно-геологической оценки территории на карте необходимо показывать величину пучения грунта при промерзании для каждого криолитогенетического комплекса в естественных условиях и ее изменение при планируемом освоении. Каждый участок должен оцениваться также по возможности развития термокарстового процесса при условии близкого залегания к поверхности льдистого слоя пород (или мономинеральных льдов); по развитию термоэрозии и др.

В зависимости от сложности природных условий территории необходимое для решения инженерно-геологических задач содержание может быть представлено на одной комплексной карте или на нескольких картах. Обычно в комплект входят криолитологическая и геокриологическая карты, карта типов сезонного промерзания и оттаивания пород, оценочные карты развития „ криогенных процессов и др.

Значение инженерно-геокриологических карт существенно возрастает как в периоды проектирования объекта, так и в период после построечного обследования, если картирование вы­полнено с частыми интервалами градаций геокриологических характеристик. Инженерно-геокриологическая крупномасштабная карта должна сопровождаться прогнозными картами на строительный период и рекомендациями по управлению геокриологической обстановкой в целях ее улучшения.

Среднемасштабные геокриологические карты, так же как и крупномасштабные, составляют для определенных видов освоения, но охватывают большие площади исследования, особенно для целей гидротехнического строительства.

Карты таких масштабов являются оптимальными для отражения геокриологических условий в границах всех элементов рельефа с учетом их ландшафтных особенностей и криогенного строения и практически не требуют дополнительного разделения геоморфологических элементов по ландшафтно-литологическим микроусловиям.

Особенности среднемасштабных карт выражаются:

1) в совпадении границ геоморфологических элементов и свойственных им геокриологических характеристик;

2) в необходимости отражения на карте и разрезах количественных параметров не только для инженерно-геокриологических условий, но и для гидрогеологических;

3) в отражении большей глубинности исследования для анализа взаимодействия мерзлых толщ и подземных вод.

Несколько меньшая детальность картирования на среднемасштабных картах, по сравнению с крупномасштабными, может быть показана на следующем примере. Так, на картах крупного масштаба в пределах заболоченной поверхности поймы, террасы, водораздела и других элементов показываются цепочки мерзлых бугров, отдельные мерзлые торфяники и талые межбугровые понижения между ними. На среднемасштабных картах этот же участок (и другие с частым чередованием маленьких по площади участков талых и мерзлых пород) могут быть показаны лишь знаком островного распространения мерзлоты с описанием площадного соотношения талых и мерзлых массивов в легенде карты.

В комплект среднемасштабных карт, завершающих геокриологическую съемку, обычно входят: геокриологическая карта, карта типов сезонного промерзания и оттаивания пород, инженерно-геокриологическая и гидрогеокриологическая карты, составляемые для естественных условий (на период исследования), и прогнозная геокриологическая карта с учетом генерального плана застройки и с разработкой мероприятий по охране природной среды.

Мелкомасштабные геокриологические карты- всегда комплексные, так как составляются на допроектных стадиях исследования территории и должны отвечать на вопросы многоотраслевого освоения территории и охраны природной среды. Их задачей является отражение комплекса геокриологических, гидрогеологических и инженерно-геокриологических условий больших территорий, часто не освоенных, но перспективных для разведки и добычи полезных ископаемых, линейного строительства и т. д.

Полевые карты при мелкомасштабной съемке составляются в первую очередь на ключевые участки в масштабе в 2-3 раза крупнее съемочного. Целью составления рабочих карт на ключевые участки является выяснение закономерностей формирования геокриологических условий в каждом микрорайоне (частные геокриологические закономерности) и их изменений по территории от одного микрорайона к другому (общие геокриологические закономерности). Составление комплексных геокриологических карт на всю территорию исследования в масштабе съемки базируется на картах участков и на анализе взаимосвязей факторов природной среды и геокриологических характеристик.

Вследствие охвата при мелкомасштабном картировании больших и часто сложных в геокриологическом отношении районов составление комплексных карт методически целесообразно проводить раздельно по каждой характеристике, последовательно учитывая каждую частную составленную карту. Окончательное совмещение всех геокриологических характеристик и характе- ристик природной среды (мерзлотообразующих факторов) на одной или нескольких картах позволяет отразить региональные геокриологические закономерности.

В целом мелкомасштабные комплексные съемки обычно завершают составлением серии комплексных карт, таких, как геокриологическая (карта распространения и среднегодовых темпе­ратур пород, мощности и строения мерзлой толщи, криогенных явлений и таликов), типов сезонного промерзания и оттаивания пород, инженерно-геокриологическая, гидрогеокриологическая. В комплект могут входить: карта четвертичных отложений, криолитологическая, и оценочные геокриологические карты (по устойчивости и изменчивости развития криогенных явлений и в целом геокриологических условий) и др. Такой комплект карт позволяет проводить предварительную оценку конкурирующих вариантов участков освоения с целью выбора наиболее благоприятного по инженерно-геокриологическим или по гидрогеокриологическим условиям. В целом широкая комплексность и большая глубинность исследования при мелкомасштабном картировании геокриологических условий базируется также на изучении и учете истории геокриологического развития региона в позднем кайнозое и в период каждого его этапа.

Прогнозные и оценочные карты. Составление таких карт, главным образом в крупных и средних масштабах, обусловлено необходимостью решения разнообразных практических задач. Целью составления прогнозных геокриологических карт является отображение таких геокриологических характеристик, которые могут сформироваться в процессе предполагаемого освоения территории или естественной динамики климата. Поэтому в основе их лежат разработка геокриологического прогноза по всем основным параметрам геокриологической обстановки и карты существующих на период исследования геокриологических условий. Границы контуров на прогнозной геокриологической карте могут существенно отличаться от карты существующей обстановки только на участках интенсивного преобразования природных условий.

Целью оценочных карт является отражение полученной при съемке инженерно-геокриологической информации в виде, пригодном для использования в проектном деле или при решении других прикладных задач. Выбор признаков оценки территории определяется спецификой инженерного использования природной среды, геокриологическим прогнозом и ее инженерно-геокриологическими особенностями.

Прогнозная и оценочная карты и карта существующих геокриологических условий служат основой для составления карты устойчивости природных условий к техногенным изменениям или карты охраны природной среды.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: