Инструментальные наблюдения. Методы и описания

Одного визуального изучения геоморфологических объектов недостаточно, так как современный уровень развития геоморфологии и требования, предъявляемые к ней со стороны практики, ставят перед исследователями такие вопросы, на которые можно получить ответ только при условии более углубленного наблюдения и изучения объектов, что сопровождается получением количественных показателей. Совершенствование методики полевых геоморфологических исследовании происходит за счет применения разнообразных инструментов.

Инструментальные способы изучения геоморфологических объектов можно разделить на топо-геодезические, фотографические, радиотехнические, геологические, гидро-метеорологические, геофизические. Некоторые из этих методов применяют для наблюдений с самолета (например, аэрофотометод, аэрогеофизические методы).

Топо-геодезические методы применяют для изучения форм земной поверхности, их морфографии и морфометрии, что необходимо при детальных геоморфологических исследованиях, изучении современной динамики рельефа, новейших тектонических движений. Так, нивелирование с помощью оптического нивелира по наиболее интересным в геоморфологическом отношении трассам дает материал для составления высокоточных профилей, высотного сопоставления форм и элементов рельефа (например, террас), определения различных морфометрических показателей.

Для точного нанесения геоморфологических объектов на топографическую основу, составления особо детальных планов применяют теодолит. Портативный оптический теодолит, позволяющий измерять вертикальные и горизонтальные углы и определять расстояние до визируемых объектов, находит применение в полевой геоморфологической съемке самого различного масштаба и назначения.

Для автоматического профилирования используют нивелиры- автоматы. С помощью этих приборов профиль местности вычерчивается автоматически со всеми характерными для рельефа деталями. В экспедиционных условиях очень удобны нивелиры-автоматы, смонтированные на легкой велосипедной раме или автомашине.

Фотографические методы основаны на свойствах фотоснимков, которые позволяют не только с большой точностью определять положение, внешний вид л размеры снятых форм рельефа, т. е. осуществлять фотограмметрические работы, по также давать широкую геоморфологическую интерпретацию фотоизображения местности. На этих свойствах снимков основаны аэрофотометод и фототеодолитный метод, которые очень широко применяют в геоморфологических исследованиях.

Радиотехнические методы можно применять ДЛЯ планового и высотного обосновании географических исследований.

С помощью этих методов на чистый планшет (топографическую карту, фотоплан) наносится местоположение, плановая траектория движении исследователи относительно двух, трех или четырех радиостанций, расположенных за сотни километров. Все определении ведут в любых условиях местности, погоды, в любое время дня и ночи. Высотное обоснование исследований обеспечивается путем радионивелирования.

Геологические методы включают целый комплекс разнообразных приемов, широко используемых при полевых геоморфологических исследованиях. Сюда прежде всего относятся буровые работы, которые проводят с целью изучения самых верхних, главным образом четвертичных, горизонтов рыхлых отложений.

Однако геоморфологи заинтересованы в изучении геологического строения и более глубоких недр земной коры, в частности для выяснения строения и распространения рыхлого покрова в тех местах, где его мощность значительна и не может быть пройдена при зондировочном бурении (например, в глубоко врезанных погребенных речных долинах, в областях новейших опусканий), для изучения погребенного рельефа и его влияния на формы современной земной поверхности, составления геоморфологических разрезов, геоморфологических (в том числе палеогеоморфологических) карт.

В настоящее время в практике полевых геологосъемочных работ применяют самоходные буровые станки, позволяющие значительно ускорить прохождение скважин. К ним, в частности, относятся шпеки, предназначенные для механического вращательного бурения в породах мягких, сыпучих и средней крепости (песках, суглинках, лёссах).

Шнек представляет собой двухлопастной бур, по стержню которого идут внешние прямоугольные витки, направленные в сторону, обратную вращению (как у змеевика). Эти витки при вращении бура двигают выбуренную породу вверх, к устью скважины. Штанги в этом буровом комплекте также являются шнеками. Шнековое бурение производят на глубину до 30 м при диаметре 3—6 дм.

Гидро-метеорологические и гляциологические методы применяют для изучения воздействующих в настоящее время на рельеф различных экзогенных агентов: водных потоков, ветра, ледников. Изучение этих агентов составляет задачу особых научных дисциплин (например, гидрологии, гляциологии), но в той мере, в какой это необходимо для познания рельефа, соответствующие наблюдения должны проводиться и фактически проводятся при геоморфологических исследованиях, особенно стационарных. Для этих целей служат специальные методики гидрометеорологических наблюдений, детально разработанные соответствующими научными дисциплинами.

Геофизические методы исследования основаны на том, что горные породы обладают различными физическими свойствами и оказывают влияние на такие явления, как сила тяжести, магнитная сила и др. Поэтому по распределению силы тяжести на поверхности Земли, по физическим свойствам горных пород, изучаемым с помощью соответствующих точных инструментов, можно судить о геолого-геоморфологическом строении территории.

При геологических исследованиях применяют следующие геофизические методы: магнитометрический, гравиметрический, сейсмический, электрический, термический, ядерный. Подробную характеристику этих методов можно найти в специальных руководствах.