Байрак Г.
Методи геоморфологічних досліджень

Етапи геоморфологічних пошукувань. Польовий етап, камеральний етап

Польовий етап

Мета польового етапу – зібрати фактичний матеріал, потрібний для складання характеристики рельєфу та сучасних рельєфотвірних процесів досліджуваної території. Це операції, які виконують безпосередньо на місцевості, у природному чи природно-антропогенному середовищі, або, як прийнято говорити, “в полі”. Протягом етапу обстежують геоморфологічні об’єкти, збирають колекцію порід, формують судження про будову досліджуваної території і розвиток на ній сучасних екзогенних процесів. Польовий етап займає 50% часу наукового дослідження.

Головні форми польового етапу:

  • експедиції або маршрутні дослідження;
  • стаціонарні спостереження;
  • напівстаціонарні пошукування.

Експедиції або маршрутні дослідження

Експедиції або маршрутні дослідження передбачають вивчення території шляхом послідовного обстеження характерних форм рельєфу і його геологічної будови. Виконують маршрут лінійними, кільцевими чи радіальними походами, які були сплановані на підготовчому етапі.

Експедиційні дослідження бувають коротко та довготерміновими. Короткотермінові експедиції проводять від одного тижня до місяця часу. Вони потребують менших витрат на організацію та проведення, тому сьогодні більш популярні. Їх виконують на значній території для виявлення проявів сучасних екзогенних процесів або для уточнення геолого-геоморфологічної будови регіону. Довготермінова експедиція орієнтується на комплексне, ґрунтовне і зазвичай тривале (кілька років) дослідження невеликого району, щоб з’ясувати інтенсивність розвитку морфодинамічних процесів.

Обстеження території виконують за допомогою суцільного знімання або на ключових ділянках. Суцільне знімання передбачає охоплення майже всієї площі досліджуваної території, маршрути прокладають так, щоб були досліджені більшість форм рельєфу. Це, наприклад, допомагає виявити нові прояви сучасних екзогенних процесів чи відслонення порід. Знімання на ключових ділянках передбачає охоплення типових (характерних) форм рельєфу, які становлять частину досліджуваної території. Крім характерних форм рельєфу, точки спостережень на ключових ділянках розташовують у місцях проявів екзогенних процесів.

Стадії експедиційних досліджень:

  • рекогносцирувальна (2% часу польових робіт);
  • детально-систематична (98% часу польових робіт);
  • завершальна (1% часу польових робіт).

Рекогносцирувальна (оглядова) стадія досліджень полягає у схематичному обстеженні досліджуваної території для уточнення детальних робочих маршрутів. Її проводять швидкими темпами за допомогою використання транспортних засобів. Під час огляду звертають увагу на наявність виходів гірських порід на поверхню, ступінь прохідності місцевості, доступність характерних форм та елементів рельєфу. Наприклад, виявляють, що попередньо прокладений маршрут не можна провести через новоутворений зсув, обвал чи розмив берега, тому треба прокласти новий маршрут в обхід важкопрохідної ділянки. Після проходження рекогносцирувального маршруту уточнюють програму польових робіт і легенду геоморфологічної карти. Ця стадія польового етапу потрібна для з’ясування загальних морфологічних рис території, його геологічної структури та можливостей їхніх детальних досліджень.

Детально-систематична стадія. Це головна стадія польового етапу. Полягає у планомірному обслідуванні території для вивчення її геолого-геоморфологічної будови.

Вивчають територію, закладаючи точки спостереження на лінійних, кільцевих чи радіальних маршрутах, характер яких визначений на підготовчому етапі. Кількість точок спостережень залежить від складності рельєфу, величини його розчленування, різноманітності форм, інтенсивності сучасних екзогенних процесів. Їх розташовують у місцях, які сприятливі для отримання геологічних і геоморфологічних даних. Точки приурочують до характерних елементів чи форм рельєфу з відслоненнями геологічних порід. Їх закладають у гирлах приток, підніжжях схилів, на схилових перегинах, привершинних частинах міжрічкових поверхонь, у малих формах екзогенного рельєфотворення, в місцях виходів джерел тощо. Точки спостереження наносять на карту фактичного матеріалу і присвоюють їм порядковий номер.

Оголення порід можна спостерігати на уступах корінних берегів річкових долин, урвистих схилах ярів, балок, на стінках відриву гравітаційних процесів, у розмитих днищах ярково-балкових форм. Якщо немає природних, то вивчають штучні відслонення, які спостерігають на стінках кар’єрів, канав, ям, дорожніх виїмок. Якщо відслонень немає, то закладають свердловини (за наявності відповідної техніки, яка виконує буріння до 350 м), шурфи (2-10 м) або прикопки (0,5-1 м). Натрапивши на відcлонення, потрібно його уважно оглянути й описати. У цьому разі зазначають положення оголення на місцевості, його відстань від будь-якого видатного предмета: на якому березі річки, на схилі якої балки або яру, на якій відстані від річки, в корінному березі чи зсуві розташоване це відслонення. Зазначають розміри площі, на якій воно розвинене, вимірюють загальну висоту, потужність (товщину) окремих пластів і їхню висоту над меженним рівнем води в ріці. З’ясовують умови залягання (скеля, урвище, осипище), мінералогічний і механічний склад, колір та інші властивості гірських порід, що виклинюються в розглянутому оголенні. Крім письмової характеристики, виконують рисування та фотографування розрізу.

Обстеження геолого-геоморфологічної будови місцевості супроводжується збором зразків гірських порід, а також скам’янілостей викопної флори та фауни. Зразки треба брати з найбільш типових гірських порід, що утворюють основу геологічної будови досліджуваного району.

Описують виходи підземних вод на поверхню (джерела), які індикують контакти між пластами порід.

Всі дані та факти під час польових робіт документують. Розрізняють такі види польових документів: польовий щоденник, профілі, рисунки розрізів, фотографії, картосхеми. За поданими в документах відомостями можна впевнено судити про морфологію, генезис, геологічну основу рельєфу, характер рельєфотвірних процесів досліджуваної території.

У кінці кожного робочого дня передбачають систематизацію та первинну обробку зібраних матеріалів [26].

Кінцева стадія польового етапу експедиційних досліджень. На цій стадії виробляють попередні висновки щодо виконаних досліджень, узагальнюють зібраний матеріал, впорядковують колекцію зразків порід. Відводять час на перевірку деяких суперечливих висновків, неоднозначно трактованих фактів. Якщо потрібно, то варто повернутися на поверхово описані точки спостереження і повторно їх оглянути й описати.

Стаціонарні спостереження

Стаціонарні спостереження розглядають як одну з форм польових досліджень. Їх виконують на географічних стаціонарах регулярної дії або ключових ділянках “в полі”, щоб ґрунтовно вивчити часові та просторово-часові закономірності сучасних геоморфологічних процесів (рис. 1.3.1). Такі дослідження постійні і неперервні. Сучасні стаціонари обладнані лабораторіями з апаратурою для визначення характеристик порід і ґрунтів, а також комп’ютерними засобами для опрацювання результатів досліджень.

Чорногірський стаціонар географічного факультету ЛНУ ім. І. Франка

а

польові ділянки з вивчення сучасних екзогенних процесів (Китай)

б

Рис. 1.3.1. Дослідження на стаціонарах:

а – загальний вигляд стаціонару (Чорногірський стаціонар географічного факультету ЛНУ ім. І. Франка);
б – польові ділянки з вивчення сучасних екзогенних процесів (Китай)

Головні завдання стаціонарних досліджень зазвичай такі:

  1. отримання даних про інтенсивність їхнього розвитку (разової, середньої, екстремальної), багаторічної динаміки (ритмічності, спрямованості, пульсації, активізації, затуханні);
  2. виявлення механізмів розвитку конкретних видів процесів та їхніх спектрів у геоморфологічних системах різних рангів, у різних морфокліматичних і морфоструктурних умовах або на формах рельєфу різного генезису та морфології;
  3. створення інформаційної основи для моделювання та прогнозування розвитку цих процесів на земній поверхні;
  4. рішення прикладних (інженерних, пошукових, екологічних, дидактичних та інших) завдань геоморфології [10].

Необхідність комплексних стаціонарних географічних досліджень та їхнє спрямування у кінці XIX ст. визначив В. Докучаєв. Його ідеї реалізував і розвинув Г. Висоцький під час проведення тривалих ґрунтознавчих досліджень (1892-1904) на стаціонарі в степовій зоні України. Спостереження за розвитком ерозійних процесів на сільськогосподарських землях і стоком води почали виконуватися у 30-х роках ХХ ст. Пізніше увагу приділяли розвитку зсувних, карстових і сельових процесів. Активізувалися стаціонарні та напівстаціонарні дослідження в кінці 60-80-х років ХХ ст., що було зумовлено розвитком ерозійних процесів, сельових явищ, зсувів, перезволожування. У цей період в Україні були створені

  • Розтоцький і Чорногірський (Львівський університет ім. І. Франка),
  • Димерський (АН України) геофізичні стаціонари;
  • Канівський фізико-географічний, Богуславський гідролого-гідрохімічний стаціонари (Київський університет ім. Т. Шевченка);
  • Єзупільський, Ведмежієвський (Передкарпаття), Бєлківський (Подільська височина), Мандрінецький, Синевирський географічні, Високогірний Квасівський та Шацький біолого-географічні, Верхнєсиньовидненський геологічний (Львівський університет ім. І. Франка);
  • Судацько-Феодосійський географічний (Крим, Таврійський університет ім. В. Вернадського);
  • Трапівський ґрунтово-дослідний (Одеський університет ім. І.Мечникова) стаціонари,
  • а також науково-дослідні об’єкти Львівської геолого-розвідувальної експедиції (вивчення зсувів, карсту), інших інституцій.

На базі стаціонарів проводять науково-дослідні роботи, моніторять навколишнє середовище, забезпечують польову практику студентів географів, геологів і біологів.

Позитивний аспект стаціонарних досліджень – їхня значна тривалість і регулярність, а також можливість отримати кількісні показники розвитку певних екзогенних процесів. Стаціонарні спостереження найдетальніші за своїми результатами і дають вичерпні уявлення про характер і суть процесів. Негативним є лише те, що дослідження виконують на невеликій ділянці, яка представляє певний район дослідження. Результати таких досліджень не можуть бути поширені на більш-менш значну територію через занадто велику просторову мінливість природних і природно-антропогенних процесів. Щоб повністю охопити певний регіон і схарактеризувати направленості розвитку в ньому сучасних геоморфологічних процесів, потрібно закладати систему стаціонарних пунктів спостереження.

Напівстаціонарні спостереження

Напівстаціонарні спостереження стали необхідним доповненням до стаціонарних досліджень. Їхня особливість полягає в тому, що роботи проводять не безперервно протягом року, а періодично – в найбільш характерних ситуаціях. Зазвичай їх проводять не рідше одного разу на сезон, але можуть бути щодекадними, щомісячними або приуроченими до визначених термінів чи обстановок.

Напівстаціонари допомагають значно розширити коло досліджуваних проявів сучасних екзогенних процесів. Водночас якість вивчення, його детальність і точність залишаються практично такими самими, як і на стаціонарах. Відбувається лише розрив спостережень у часі, що в деяких випадках може суттєво позначитися на результатах. Головні особливості функціонування та характеристики процесів напівстаціонарні спостереження розкривають добре.

Камеральний етап

Камеральний етап займає 30% часу наукового дослідження. На цьому етапі виконують теоретичні узагальнення виконаних польових досліджень. Оформляють звіт про науково-дослідну роботу. Завершують геоморфологічну карту району досліджень. Креслять графіки, профілі, схеми, розрізи порід. Відбирають і подають фотографії.

Камеральний етап досліджень може бути завершальним етапом польових пошукувань, або самостійним етапом виконання певних операцій над досліджуваним об’єктом у кабінетних умовах. У цьому випадку виділяють такі його різновиди: картографічний, геоінформаційних систем (ГІС), аналізу матеріалів дистанційного зондування Землі (ДЗЗ), моделювання, прогнозування.

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом
При копіюванні інформації обов'язкові прямі посилання на сторінки сайту.
Всі книги та статті є власністю їхніх авторів та служать виключно для ознайомлення.