Принципы дешифрирования четвертичных отложений

      Растительность  и почвы как  индикаторы геологического строения  

      Роль  растительности и почв как индикаторов геологического строения приобрела особое значение в связи с дешифрированием аэроснимков (Справочник. . 1903; Самойлович, 1964; Пелов и др., 1962). Обе эти группы индикаторов взаимно замещают и дополняют друг друга при дешифрировании целинных участков и пашен.

      Растительность  индицирует вещественный состав горных пород на глубину проникновения  корневых систем (до первого водоносного  горизонта). Смена вещественного состава отложений по элементам мезо- и микрорельефа в сочетании с условиями водно-минерального питания растений находит выражение в мозаичном распределении растительных сообществ. Для каждого типа условий местообитания как древесной, так и травянистой растительности, а следовательно, и для каждого типа отложений характерна своя мозаика, Этот мозаичный рисунок не всегда легко уловить на местности, но он обычно вполне четко воспроизводиться на аэроснимках, особенно в местах наименьшего воздействия человека па растительность. Искусственно создаваемые контуры (вырубки, лесопосадки) обычно легко отличаются от естественных очертании своей прямолинейностью или лопастными очертаниями и другими характерными  признаками.

      Для целей геологического дешифрирования в условиях зон тайги и смешанных  лесов индикационная роль древесной  растительности весьма существенна. По рисунку полога леса можно судить не только о смене отложений, но и об их вещественном составе. При детальных геологических работах обычно возникает необходимость в определении видового состава, что может успешно проводиться лишь при приобретении специальных навыков в лесном дешифрировании.

      Наилучшие результаты при дешифрировании лесов  могут быть получены по летним спектрозональным аэроснимкам пли же по весенним и осенним панхроматическим. Выделение типов леса может производиться по среднемасштабным аэрофотоснимкам; для их опознания, как правило, необходимы аэроснимки масштаба не менее 1:15000 – 1:10000.

      Травянистая растительность в районах лесной, лесостепной и степной зон, подвергшихся  интенсивному хозяйственному освоению, может служить непосредственным индикатором почвенно-грунтовых условий лишь в ограниченных пределах, поскольку в естественном виде она сохранилась на небольших участках. К тому же сама травянистая растительность раин шестая распознается только по приуроченности к элементам рельефа и по тону изображения, т. е. по рисунку, создаваемому мозаичным  распределением ее сообществ. Влияние видового состава на тон зависит от процента проектного покрытия. Темный фон фотоизображения, соответствующий высокому проценту проективного покрытия, может свидетельствовать также и о наличии повышенной влажности почвы

      Мозаичность, связанная со сменой условий увлажнения и почвенных различий, обычно отражена и в пределах пашен, которые также  имеют характерный рисунок и в пределах развития разных типов отложений. На различных типах четвертичных отложений формируются разные генетический типы почв. 'Гак, например, на водноледниковых песках, моренных суглинках формируются подзолистые, дерново-подзолистые, на лессовидных суглинках – дерново-подзолистые серые лесные и черноземные, на элювии известняков и медовых пород — дерново-карбонатные, на аллювиальных слоистых отложениях – дерново-аллювиальные почвы.

      Определенная  структура рисунка фотоизображения  почв создается тональными различиями отдельных их разновидностей, Так, например, по характерному неясно-мелкопятнистому рисунку, обусловленному неравномерным смывом гумусового горизонта по элементам микрорельефа дешифрируются лессовидные породы.

      Тон (цвет) фотоизображения почв зависит  от их спектрально-отражательных свойств и от условий аэрофотографироваиия. Наиболее шероховатые и увлажненные поверхности изображаются на аэроснимках более томным тоном, чем гладкие и менее увлажненные. Различия по влажности почв наиболее отчетливо видны па инфрахроматических и цветных спектрозональных аэроснимках. Особенности спектрального отражения почв, определяющиеся составом минеральной и органической их части, наиболее ярко проявляются в пределах красной зоны спектра (панхроматические аэроснимки). Здесь с увеличением содержания окиси железа и кремнезема яркость повышается, а с увеличением содержания гумуса – снижается.

      В целом тон изменяется от очень  светлого, почти белого, свойственного слабо развитым почвам на песках, до темно-серого, характерного для переувлажненных почв на иловато-торфянистых грунтах и торфяниках. Однако ввиду неустойчивости этого признака тон фотоизображения той или иной разновидности почти всегда следует рассматривать лишь в сопоставлении со смежными участками.

      Смена растительных сообществ и разновидностей почв обычно легко устанавливается даже по мелкомасштабным аэроснимкам и не требует специальных знаний. Дешифрирование же сообществ растительности и разновидностей почв требует уже соответствующих знаний и укрупнения масштабов аэрофотографироваиия.

      На  рис. 2 и 3 приводится несколько примеров характерного фотоизображения типов и разновидностей почв в пределах некоторых литолого-генетических типов четвертичных отложений. Почвы на флювиогляциональных песках различной мощности представлены дерновыми в различное степени оподзоленными песчаными разностями в комплексе с подзолисто-болотными. Приурочены они к вершинам и пологим склонам незначительных повышений в виде гряд, бугров. Контуры почвенных разностей имеют преимущественно вытянутую конфигурацию. Дерново-подзолистые песчаные почвы, подстилаемые песками незначительной мощности или песками с прослойками супесей и суглинков, часто вовлекаются в распашку.

      Открытые  участки пашни с такими почвами  образуют своеобразный полосчатый рисунок, обусловленный наличием водоупорных прослоек на различной глубине от поверхности (рис, 2, 7).

      На  отдельных участках флювиогляциальные  пески малой мощности лежат на размытой поверхности морены в виде полос, гряд. Контуры песчаных грив , подстилаемых мореной, имеют неправильную форму и отличаются от окружающих более светлым тоном и размытым рисунком (рис, 3,5).

      Для почв приуроченных к аллювиальным пескам надпойменных террас, характерным является однородность почвенного профиля, естественный дренаж. Почвы в основном дерново-слабо- и скрытоподзолистые песчаного и легкосупесчаного состава; подстилаются переотложенными тонкозернистыми слоистыми песками. Контуры различной формы вытянуты параллельно пойме реки. Ширина такой полосы почв не одинакова, она изрезана долинками мелких речек и ручьев, Такие участки редко вовлекаются в распашку, а распаханные имеют на аэроснимках светлый ровный тон (рис. 2, 4а).

      К лессовидным породам приурочен  в основном тип серых лесных оподзоленных почв пылеватосупесчаного и легкосупесчаного состава, а также оподзоленных, выщелоченных и обыкновенных черноземов. Данные почвы образуют сплошные массивы, а также встречаются в виде крупных пятен и участков среди дерново-подзолистых почв песчаного и супесчаного состава. Районы распространения данных почв, как наиболее плодородных, давно осваиваются человеком. Леса в настоящее наиболее сильно вырублены и площади распаханы, за исключением пометь гослесфонда и овражных.

      Разновидности серых оподзоленных почв (светло-серые, серые, темно-серые) отличаются друг от друга содержанием гумуса и мощностью гумусового горизонта. Это различие выражается в изменении тона фотоизображения (рис. 1, 2, 3), Участки склонов со смытыми почвами изображаются светлым топом. 

      Элементы  деятельности человека……………………….

      Характер  культурного ландшафта показателен  для определенных типов отложений.

      Пашни, как правило, приурочены к наиболее плодородным почвам, лучше дренируемым, и к лучшим микроклиматическим условиям района. Таковые в пределах моренных и моренных возвышенных равнин области последнего оледенения наблюдаются на вершинах и в верхних частях склонов моренных холмов. На аэроснимках массивы пашен имеют вид крупных светлых пятен на темном фоне лесов и сырых лугов. На зандровых равнинах пашни приурочены в основном к массивам супесей среди песков на участках близкого залегания морены. Фруктовые сады обычно расположены на водопроницаемых отложениях и условиях хорошего дренажа.

      О характере отложений можно судить по дорожной сети. Расплывчатые колеи дорог и неравномерная их ширина характерны для песков, Разъезженные  колен свойственны суглинистым и глинистым отложениям на участках с избыточным увлажнением. На водораздельных участках для них характерны четкие границы и постоянная ширина. Болота и заболоченные участки обходятся грунтовыми дорогами, признаком чего могут служить также сеть дренажных канав, торфоразработки, карьеры ,ямы. опознаваемые на аэроснимках по характерному рисунку.

      О составе отложений можно судить и по наличию карьеров их характерным особенностям и связи с близлежащими дорожными и промышленными сооружениями (признаком разработок гончарных глин являются кирпичные заводы, гравия – строящиеся дороги и др.). Все эти признаки используются в сочетании с другими признаками данных образований.

      Выделение природно-территориальных комплексов по соответствующим им рисункам фотоизображения существенно для выполнении всех этапов геологического дешифрирования. С него начинается собственно дешифрирование, так как лишь после проведения границ природных территориальных комплексов (без определении их ранга) можно наметить последовательность и объем работы и приступить к его выполнению на всей исследуемой площади. При малых превышениях рельефа и пологих склонах в ряде случаен, только выделив и опознав природный территориальный комплекс, можно установить и тип рельефа, как это имеет место, например, в условиях водноледниковых равнин Легко опознаваемые природные территориальные комплексы могут непосредственно использоваться в качестве индикаторов четвертичных отложений. Наиболее ярким примером этого является дешифрирование торфяников по структуре ландшафтов болот. И, наконец, без выделения и опознания природных территориальных комплексов нельзя проводить экстраполяцию признаков дешифрировании геологических объектов. 

      Типы  урочищ, классифицируемые по генетически однородным формам мезорельефа

      Урочища обычно отождествляются с формами  мезорельефа, с той иди иной четкостью  выраженными как в, рельефе, так  и в ландшафте; им отвечает единство условий образования, однородность слагающих отложении и др., т. е. они индицируют отдельные литолого-генетические тины четвертичных отложений.

      Основным  признаком, используемым при выделении  урочищ, являются формы мезорельефа, если они непосредственно видны при стереоскопическом рассматривании аэроснимков. Классификация форм рельефа по типам является основанием для предварительной классификации урочищ по типам, уточняемой затем с помощью других компонентов ланд тафта.

      Если  формы рельефа из-за сильной заселенности, малых амплитуд высот непосредственно под стереоскопом не видны или обособляются недостаточно четко, для их выделения используются: наличие характерного микрорельефа; рисунок мелкой эрозионной сети; приуроченность растительности определенного типа и закономерная смена ее сообществ; наличие сельскохозяйственных угодий, конфигурация пашен и микрорисунок в  пределах, обусловленный сочетаниями почвенных разностей; наличие грунтовых дорог, троп и населенных пунктов сельского типа. Сочетание тех или иных компонентов создает специфический, закономерно повторявшийся рисунок. Однотипные рисунки служат основанием для предварительного выделения урочищ одного типа.

      Урочища, составляющие как бы основной фон  ландшафта, принято называть уродищами-доминантами. Они территориально соответствуют отложениям, преобладающим в данном районе.

      Для целей дешифрирования морфологическое  строение отдельных урочищ является показателем менее постоянным, чем  характер сочетании урочищ. В пределах урочища естественные закономерности могут быть нарушены деятельностью человека. Следствием этого является частичное или полное замещение или же видоизменение отдельных компонентов ландшафта, и прежде всего растительности и почв, и образование из коренного урочища нескольких вариантов производных. В результате создается пестрота контуров, часто не соответствующая их геологическому содержанию, что нередко затрудняет выделение границ урочищ, Нерезко обособленных по рельефу.

      Особенно  сильно это проявляется в районах, давно освоенных человеком, с большим разнообразием антропогенных модификаций коренных урочищ, где выделение морфологических частей ландшафта по аэроснимкам, да и на местности может представлять большие трудности. Типичные взаимосвязи здесь при дешифрировании часто приходится устанавливать путем логических рассуждений, опираясь на все доступные данные из литературных и других источников, поскольку внешнее выражение этих взаимосвязей может быть разнообразным и отличаться от такого в коренных ландшафтах. Так, например, в условиях местообитании, характерных для определенного типа елового леса, в настоящее время могут быть пашни, суходольный луг, мелколиственные леса и кустарники, а еловый лес может сохраниться лишь на незначительной площади или полностью отсутствовать. Тем не менее, все это внешне выраженное разнообразие должно быть ограничено контуром одного урочища и этот контур соответствует одному типу отложений.