Побудова та аналіз геолого-геоморфологічного профілю

Інформацію про морфологію, генезис та вік рельєфу можна отримати не тільки зі спеціальних тематичних карт, а й із геолого-геоморфологічного профілю, тобто профілю, на якому представлені зовнішні морфологічні обриси рельєфу і його внутрішня геологічна будова. На профілі відображено сучасний рельєф (гіпсометрична крива), давній або похований рельєф (у вигляді покрівель різновікових шарів відкладів), а також гірські породи (їхня літологія, генезис та вік). Геолого-геоморфологічний профіль певної місцевості дає уявлення про історію розвитку рельєфу цієї території, його зв'язок із корінними породами і пухкими відкладами, допомагає визначити етапи формування рельєфу, головні рельєфотвірні чинники, тектонічний режим і кліматичні умови на кожному з етапів його формування. Геолого-геоморфологічний профіль використовують у різних типах наукових і практичних робіт, зокрема для побудови ландшафтних профілів взаємозв'язку компонентів середовища, під час розшуків корисних копалин, для проектування інженерних споруд тощо.

У процесі роботи студенти виділяють у долині ріки різні форми рельєфу: корінні схили, тераси, заплаву, стариці, русло ріки та ін.

Корінні схили – це ділянки уступів долин, у будові яких беруть участь породи, сформовані до моменту закладання русла ріки на цій території. Вони розташовані вище річкової долини. Якщо вони перекриті пухкими відкладами, то мають пологі обриси. А якщо нема делювію або його потужність незначна, то корінні схили круті або мають вигляд урвищ.

Річкові тераси – горизонтальні чи злегка нахилені поверхні річкових долин із крутими з боку русла, заплави або іншої тераси схилами (уступами). Уступ, як звичайно, межує із поверхнею тераси нижчого рівня або заплави. Верхньою межею тераси є тиловий шов. За походженням тераса – це залишок попереднього днища долини і тому обов'язково повинна бути складена давнім алювієм. Уступ тераси утворюється в процесі врізання русла в це днище після формування горизонтальної поверхні тераси. Вищі за гіпсометричним положенням тераси є старші за віком. Рахунок терас ведуть знизу вверх від заплави чи русла ріки (якщо нема заплави) – перша надзаплавна тераса, друга, третя і т.д.

Заплава – це частина днища долини, періодично затоплювана в повінь чи паводок і складена сучасним алювієм. Розрізняють низьку і високу заплаву: низьку щороку заливає ріка у повінь, високу – лише під час особливо високої повені чи паводку. На заплаві трапляються флювіальні форми рельєфу: прируслові вали, гриви, стариці. Ці форми є і на поверхнях терас, проте чим старіша і вища тераса, тим вона слабше виражена.

Мета роботи:

оволодіти методикою побудови геолого-геоморфологічного профілю та навчитися аналізувати історію розвитку рельєфу на підставі даних профілю.

Вихідні матеріали:

навчальна геологічна карта масштабу 1:10 000 із нанесеними лініями профілів через річкову долину і номерами бурових свердловин на них (Додатки 2.1, 2.2, 3.1, 3.2), таблиці, у яких наведено опис геологічних розрізів за даними бурових свердловин (Додаток 4);
робочі інструменти – міліметровий папір, олівець, лінійка, циркуль-вимірювач, чорна туш.

3.1. Побудова геолого-геоморфологічного профілю

Перед складанням профілю, треба ознайомитися із геологічною картою і місцеположенням на ній заданої викладачем лінії поперечного перерізу. Задають масштаб карти, переріз горизонталей і визначають характер рельєфу досліджуваної території (горбистий, хвилястий, рівнинний).

Роботу над побудовою геолого-геоморфологічного профілю починають зі складання гіпсометричного профілю. Попередньо підбирають горизонтальний і вертикальний масштаб.

Горизонтальний масштаб беруть відповідним до масштабу карти (в 1 см – 100 м). У разі потреби його можна збільшити або зменшити з урахуванням особливостей будови рельєфу і відстаней між свердловинами.

Вертикальний масштаб з метою виразного відображення рельєфу збільшують у декілька разів. На профілі рівнинної місцевості перевищення вертикального масштабу над горизонтальним дають більшим, ніж на профілі горбистої території, однак це перевищення не повинно бути більшим від 20-разового збільшення. Враховують амплітуду коливань абсолютних висот по лінії профілю та різницю між найвищими абсолютними показниками заданої місцевості і найнижчою точкою – абсолютною позначкою найглибшої свердловини. Оптимальним для профілів заданої навчальної карти є вертикальний масштаб 1:4 000 та 1:5 000.

У разі побудови гіпсометричного профілю і вибору масштабів керуються тим, що рівнинний рельєф не повинен виглядати на профілі як горбистий, а горбистий – як низькогірний; невисокі пологі пагорби не повинні виглядати як крутосхилові вершини, яри – як глибокі ущелини, покаті схили – як круті, а горизонтальні поверхні (тераси, структурні ступені) – зі значним нахилом, що заважатиме їхній ідентифікації. Викривлення реальної картини рельєфу внаслідок перевищення вертикального масштабу над горизонтальним корисне лише до певних меж, які залежать від їхнього співвідношення.

Проводять вертикальну лінію, на якій зазначають відмітки висот у вибраному вертикальному масштабі. Відлік висот для заданої карти починають не від нуля, а від відмітки, що лежить трохи нижче значення забою найглибшої свердловини. Наприклад, якщо абсолютна відмітка підошви пласта становить 92,5 м, то відлік по вертикалі профілю починають від висоти 90 або 85 м. Верхнє значення висот відповідає відмітці, вищій від найвищої точки на лінії профілю. Для прикладу, якщо найвища горизонталь дорівнює 160 м, то відлік закінчують висотою 165 або 170 м.

У горизонтальному напрямі від вертикальної осі переносять точки перетину горизонталей із лінією профілю. Ці точки ставлять на висоті, яка відповідає висоті горизонталі і на відстань, що дорівнює відстані між сусідніми горизонталями, враховуючи вибраний вертикальний і горизонтальний масштаби профілю. Наносять також точки (гирла) свердловин, беручи їхні абсолютні позначки висот із таблиць. Номери свердловин підписують так: “Св.1”, “Св.2” і т.д. Плавною кривою сполучають поставлені точки і викреслюють гіпсометричну криву.

Під час викреслювання гіпсометричного профілю узгоджують обриси рельєфу, зображені гіпсометричною кривою, із відображеними в горизонталях обрисами на карті. Важливим аспектом у цьому разі є визначення місцеположення додатних та від’ємних форм рельєфу. Знижені чи підвищені форми рельєфу оконтурюють, як звичайно, горизонталі із однаковим значенням. Якщо дві горизонталі і відповідні їм точки профілю є на одному рівні, а в обидва боки від них висоти знижуються, то ці точки з’єднують випуклою вверх лінією. Це додатна форма рельєфу (пагорб, пасмо). Навпаки, якщо від однакових за значенням горизонталей висоти збільшуються, тобто вони мають найнижчі відмітки висот на певній ділянці, то лінія, що з’єднує одновисотні точки на профілі, повинна бути випуклою донизу. Це від’ємна форма рельєфу (западина, улоговина). Якщо точок, що лежать на одному рівні, є більше, ніж дві, то між ними проводять вигнуту вверх-вниз лінію. Ці підвищення і зниження повинні бути менше половини перерізу горизонталей.

Якщо лінія профілю перетинає ріку або озеро, показують ширину водного дзеркала в цих водоймах у вигляді прямої горизонтальної лінії, що лежить на відмітках урізу води. Зображають профіль дна водойми з врахуванням даних про його глибину.

Прямою субвертикальною лінією зображають урвище над рікою. Висота бровки урвища повинна відповідати найвищій горизонталі, що переривається умовним позначенням урвища в місці проходження поперечного перерізу на карті. Вона також може бути між двома горизонталями, які перетинає лінія профілю, і в такому випадку треба провести інтерполяцію між ними. Висоту підошви урвища зазначає найнижча горизонталь, що виходить з-під нього. Бровка крутого схилу лежить відразу за найвищою горизонталлю зі згущених горизонталей на схилі. Так викреслюють гіпсометричну лінію, що зображає рельєф земної поверхні в площині профілю. Ця лінія повинна бути дуже точною і виразною.