Байрак Г.
Методи геоморфологічних досліджень

Вивчення особливостей палеорельєфу

Визнаним об’єктом досліджень у палеогеоморфології є похований рельєф. Досліджують такі його аспекти.

Походження і вік

Походження визначають за генетичними типами відкладів, які належать до палеорельєфу. Вік визначають за специфічною мікрофауною, знайденою у породах давнього рельєфу; за уламками порід, вік яких відомий – інтрузивних, ефузивних, метаморфічних порід, уламками корисних копалин; за абсолютним віком зерен уламкових порід [11].

Геологічну будову

З’ясовують стратиграфію відкладів, загальну історію палеогеоморфологічного розвитку, епохи накопичення та розмиву матеріалу. Власне нерівні контакти між породами різних стратиграфічних поверхонь свідчать про розмив матеріалу, іноді на його накопичення. Наприклад, коли режим акумуляції дуже нестійкий і супроводжується принесенням то грубоуламкового, то дрібноуламкового матеріалу.

Морфологічні особливості:

  1. Додатні та від’ємні форми. Підвищені ділянки палеорельєфу можна визначити за наявними елювіальними відкладами, залишками кір вивітрювання. Залишки делювіальних відкладів свідчать про існування поблизу них досить розчленованих форм рельєфу і значних ухилів схилів у місці їхнього накопичення. Пониження давнього рельєфу засвідчують озерні та річкові відклади.
  2. Висоти палеорельєфу. На палеогеографічних картах частіше можна відобразити не абсолютну висоту місцевості, а ступінь її розчленованості або відносні висоти. Про відносну висоту палеорельєфу свідчать градієнти зміни величини, обкатаності уламкового матеріалу, особливості їхнього складу. Значну розчленованість давнього рельєфу визначає грубозернистість відкладів, а тонкозернистість – на вирівняність. Про приблизну висоту давнього рельєфу можна говорити, вимірявши можливі ухили та довжини палеорік. Ухили сучасних рівнинних рік 0,4-4 м/км, а гірських – 1-10 м/км. Помноживши довжину ріки (в км) на передбачуваний ухил, можна приблизно оцінити висоти палеомісцевості [15].
    Висотні співвідношення можна визначити іншим методом. В його основі є положення про те, що берегові лінії давніх морів займали горизонтальне положення і, відповідно, утворювали форми рельєфу на одних гіпсометричних рівнях. Усі відхилення від горизонтального положення в сучасному заляганні свідчать про дію на них процесів зовнішнього морфогенезу, головно тектонічних рухів. Величина відхилення дає сумарну амплітуду тектонічних рухів. Прийнявши сучасну берегову лінію за реперну, за отриманими даними можна розрахувати первинні співвідношення великих форм давнього рельєфу, одновікових берегових ліній. Враховуючи поетапний денудаційний зріз і акумуляцію на цих масивах, можна визначити висотні відмітки територій в окремі геологічні етапи [1].
  3. Вираженість палеорельєфу. Визначають за потужністю перекриваючих порід, які виклинюються. Якщо з виходами давніх порід, які належать до палеорельєфу, послідовно по стратиграфічних контактах дотикаються різновікові молодші відклади, то фіксується проекція лінії перетину сучасної поверхні розмиву з поверхнею давнього рельєфу. Враховують характер залягання порід, які перекривають давні товщі і приблизну потужність шарів, які виклинюються. За ними можна судити про ступінь вираженості палеорельєфу. Важливим аспектом є конфігурація контакту давніх порід з молодими.
  4. Положення схилів давнього рельєфу. З’ясовують, вивчивши орієнтування косої шаруватості прошарків, сплющених гальок та інших площинних і лінійних елементів, які є в перекриваючих відкладах, а також за зміною потужності цих відкладів [11].

Характер і ступінь перетворення раніше існуючого видимого рельєфу під час і після його поховання

Для цього вивчають породи, які безпосередньо перекривають комплекс відкладів похованого рельєфу. Якщо вищележачі породи морського походження, то ймовірність збереження раніше сформованого континентального рельєфу дуже мала (буде значно змінений). Проте трапляються різні випадки.

  • Якщо море повільно наступає на сушу, на якій розташована розчленована височина, то воно активно її руйнує. Якщо наступ відбувається швидко й особливо на низовинну сушу, то великих руйнувань не буде, море просто заповнить існуючий рельєф, відкладе матеріал, а через мільйонів років ми можемо бачити найдрібніші форми похованого низовинного рельєфу. У першому випадку спостерігаємо у розрізі значні накопичення валунів і великої гальки, у другому – поширений дрібноуламковий і малопотужний шар відкладів [10].
  • Рельєф може бути похований під континентальними відкладами різного генезису (річкового, льодовикового, еолового, схилового). У цьому випадку зберігаються раніше існуючі форми, особливо під час еолової чи схилової денудації. Рельєф може також бути похований внаслідок активної вулканічної діяльності. В таких місцях треба враховувати значні деформації рельєфу внаслідок тектонічних рухів. Проте значні деталі в історії рельєфу можуть бути збережені. Ступінь деформації похованого рельєфу буде тим більшим, чим більша мобільність території і чим давніший рельєф. Найзначніші деформації – у рухомих поясах Землі.

Вплив на формування існуючого видимого рельєфу

Виявляють співвідношення між видимими формами та різними віковими ярусами похованого рельєфу. Виділяють такі типи видимого рельєфу за його співвідношення з похованими:

  1. прямий або успадкований рельєф – повторює додатний і від’ємний рельєф похованого. Існують різновиди: суміщений і зміщений рельєф;
  2. непрямий (інверсійний) або перебудований рельєф: видимі додатні форми рельєфу відповідають від’ємним похованим, і навпаки [2].

Регіонально розрізняють:

  1. повністю успадкований чи повністю перебудований рельєф;
  2. частково успадкований чи частково перебудований рельєф.

Зазначаючи, форми якого порядку успадковані: макроуспадковані (макроперебудовані), мезоперебудовані (мезоуспадковані).

Характер та інтенсивність давніх морфодинамічних процесів, які відбувалися на палеогеоморфологічних етапах розвитку рельєфу

Прояви давніх процесів виявлено у потужних схилових відкладах, похованих конусах виносу річок, давні кори вивітрювання, фації каламутних потоків серед мілководно-морських відкладів, псевдоморфози у лесових товщах (палеокріогенні процеси), глибини врізу рік тощо.

Для вивчення похованого рельєфу використовують відслонення, на яких простежують контакти між породами і їхнє співвідношення з експонованим рельєфом. Результати достовірніші, якщо відслонення відкривають породи на значну глибину і на тривалому проміжку (наприклад, вздовж долини річки). У відслоненнях можливе візуальне вивчення палеоформ, найповніша кількісна та якісна їхня характеристика. Якщо форми рельєфу невеликі (яри, балки, карстові та суфозійні лійки тощо) за морфологією можна визначити їхній генезис. Найдетальнішу інформацію отримують у тих випадках, коли площина відслонення перетинає форми упоперек, що дає змогу побачити їх у поперечному розрізі. Прикладом похованих форм, які добре видно на стінках відслонень, можуть бути карстові лійки. Можна визначити їхню глибину, ширину, морфологію [1].

Якщо відслонень немає, то виконують буріння свердловин або геофізичну розвідку. В розрізі свердловини вибирають який-небудь чітко одновіковий горизонт, від якого по нормалі від поверхні напластування перекриваючої товщі вимірюють його потужність до поверхні похованого рельєфу. Так визначають нерівності – давні додатні чи від’ємні форми. Геофізичні методи дають хороші результати, якщо породи, які формують похований рельєф, мають чіткіші фізичні характеристики порівняно з перекриваючими породами.

Похований рельєф можна подати у вигляді ізогіпс. Для цього попередньо будують карту зміни потужностей між поверхнею рельєфу і певним синхронним маркувальним горизонтом. Ця карта є дзеркальним відображенням нерівностей похованого рельєфу.

Загалом палеогеоморфологічні дослідження мають важливе значення для пошуків вугілля, нафти, бокситів, для гідрогеологічних досліджень (пастки підземних вод) і гідроенергетичного будівництва (виявлення похованих долин).

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом