книги из ГПНТБ / Картирование шельфов сборник статей

рельефа на таманском шельфе, изучено развитие твердого реч­ ного стока в морской среде на примере малых рек, с которым связана аккумуляция полезных компонентов, изучено геологиче­ ское строение подводного склона мыса Пицунда.

Геологическую эффективность подводных маршрутов можно приравнять к эффективности сухопутных в условиях, близких по степени геологической сложности и прямой видимости (таежная местность). Однако маршруты с непрерывными наблюдениями довольно трудоемки из-за отсутствия подводных транспортных средств, ибо большая часть энергии исследователя идет на пере­ движение по маршруту. В условиях простого геологического строения при средней глубине моря 8 м с фиксированием точек через 100 м с полной зарядкой акваланга АВМ-1М удается пройти всего 500—600 м маршрута. На погонный километр маршрута со всеми вспомогательными операциями затрачивается около двух часов. В зоне приглубых берегов с погружениями от 0 до 45 м одной зарядки аппарата хватает только на прохождение 200 м маршрута.

Маршруты с периодическими наблюдениями выполняются со шлюпки, следующей по курсу маршрута со станциями в точках наблюдения. При средней глубине 7—8 м на 1 пог. км затрачи­ вается 0,5 часа рабочего времени.

Маршруты с непрерывным наблюдением наиболее рациональ­ ны в условиях сложного геологического строения: частой смены пород, разнообразия форм рельефа и т. д. В области же широ­ кого развития однообразных осадков и однотипной морфологии (шельфовая равнина) следует проводить маршруты с периоди­ ческими наблюдениями. При картировании прибрежных участков шельфа, как правило, приходится комбинировать способы марш­ рутов.

Вопросом большой важности в морских геологических иссле­ дованиях является плановая привязка объекта наблюдения. В опытно-методических работах были использованы известные радиогеодезические системы «Поиск», «Чайка», радиодальномеры типа «Теллурометр» и простейшие навигационные средства: ком­ пас, секстан, гидромеханический лаг, глубиномер.

Система «Поиск» состоит из трех обеспечивающих станций и ретранслятора (на суше) и одной приемной (на корабле.) Рабо­

часто не удается сделать расстановку станции, обеспечивающую нужный масштаб, особенно это касается небольших прибрежных участков с детальными работами. В этих случаях наиболее ра­ ционально использовать систему «Чайка». Она состоит из зада­ ющей станции, расположенной на корабле, и двух отражаю­ щих— на суше. Дальность действия ПО—130 км. Точность изме-

112

рений по одному каналу ±5 м. При небольшой (до 50 км) базе система работает без помех и в ночное время суток.

С помощью систем «Поиск» и «Чайка» привязывались все геофизические профили, выполняемые на ходу судна, а также точки отбора колонок грунта и отдельные скважины.

Радиодальномеры были применены на привязке точек погру­ жения (всплытия) в подводных работах и опробовались также при привязке отдельных скважин. В рабочий комплект входят два радиодальномера (ведущий на берегу и ведомый в шлюпке) и теодолит. Определение расстояния до шлюпки по радиодаль­ номеру и азимута по теодолиту дает плановое положение точки исследования. Дальность привязки, обеспечивающей точность измерения расстояния 0,1—1,0 м, составляет 10 км. При этом удалении точность теодолитной отсечки не превышает 3 м.

Подавляющее число подводных маршрутов, а также целый ряд станций корабля были привязаны путем измерений двойного угла по обратным засечкам. Положения точек подводных наблю­ дений между точками погружения и всплытия определялись по компасу, лагу и глубиномеру.

Опыт геологических исследований на море показал, что для среднемасштабного и крупномасштабного геокартирования в рай­ оне работ необходимо подготавливать координаты нескольких расстановок радиогеодезических систем, а сами береговые стан­ ции должны быть мобильными для скорейшей передислокации на наиболее-рациональную расстановку по мере смещения сни­ маемых площадей. Необходимо ставить станции на шасси.

При детальных работах на небольших полигонах, а также в сложных гидродинамических условиях при подводных работах (течения, большая глубина) следует приспосабливать и приме­ нять гидроакустическую аппаратуру.

Морские геологические работы чрезвычайно трудоемки. По­ этому нужно стремиться получить как можно больше различной информации с одной точки (линии) исследования. Методы, испы­ танные в процессе опытно-методических работ, не исчерпывают всего ряда методов, возможных для применения в комплексной геологической съемке. Однако изложенные результаты с учетом опыта других учреждений позволяют определить основные мето­ дические черты процесса геологической съемки и наметить рацио­ нальное комплексирование методов.

Рассматриваемые методы должны выполняться на 2—3 судах, не считая мелких вспомогательных плавсредств, и могут быть сгруппированы в три комплекса.

1- й комплекс — методы исследования на ходу судна: сейсмо­ акустика, гидролокация («сонар»), магнитометрия, электромет­ рия, каппометрия, термометрия.

2- й комплекс — методы на станциях судна: бурение, геофи­ зический каротаж, отбор колонок грунта трубками разных типов,

113

отбор проб и образцов грунта драгами и дночерпателями, теле­ видение, кино- и фотосъемка.

3-й комплекс — подводные геологические наблюдения.

В работе первого комплекса сейсмоакустика обеспечивает информацию о геометрии тектонических форм участка по верти­ кальному разрезу, временной разрез толщи осадков, данные

осейсмических свойствах пород. «Сонар» дает изображение рельефа дна в плане, что является косвенной информацией как

одинамике наносов, так и о элементах тектоники.

Магнитометрия (измерение величины геомагнитного поля) в случае измеримой дифференциации магнитных свойств пород позволит определить форму и размеры магнитовозмущающих тел„ глубину их залегания и насыщенность ферромагнетиками, позво­ лит районировать регион на области с различным геологическим строением.

Электрометрия в варианте ЕП в связи со слабой отработкой метода позволит решать пока частные задачи и применима при детализационных работах. В одних случаях, как было сказано выше, можно фиксировать разрывные нарушения и речные палео­ русла, в других — вести поиски высоких концентраций рудных минералов и поиски вод с аномальной соленостью.

Каппометрия и радиометрия обеспечивают картирование са­ мого верхнего слоя по магнитной восприимчивости и радиоактив­ ности пород и дают оперативный материал при поисках россып­ ных месторождений.

Термометрия придонных слоев воды по ходу судна будет фик­ сировать области разгрузки подземных вод, которые связаны с разрывными нарушениями, выклиниванием горизонтов грунто­ вых вод, выходами трещинных вод и т. п.

Таким образом, по данным первого комплекса работ стро­ ится структурно-геологическая схема исследуемого региона, ори­ ентировочно определяются размеры геологических тел и мощ­ ности отложений, составляются геофизические разрезы, формиру­ ются общие представления о генезисе и составе геологических образований.

На основании предварительного оперативного анализа мате­ риалов первого комплекса намечается постановка второго и тре­ тьего комплексов, данные которых несут прямую геологическую информацию и служат для однозначной интерпретации материа­ лов первого комплекса. Поэтому с каждой скважины на шельфе должен быть получен максимум информации. Весь керн подле­ жит литолого-минералогическому и геохимическому анализу и исследованию физических свойств, а сама скважина — каро­ тажу.

Отбор грунта трубками, драгами и дночерпателями не заме­ няет бурение, но дополняет его массовым исследованием верхней части чехла рыхлых отложений и является эффективным методом

114

ч

Р. И. Голоудин

Д И Н А М И К А Н А Н О С О В К А К П Р Е Д М Е Т И З У Ч Е Н И Я ПРИ К А Р Т И Р О В А Н И И Б Е Р Е Г О В О Й З О Н Ы М О РЯ

Изучение динамики прибрежно-морских наносов является одной из актуальных проблем, связанных с хозяйственным освое­ нием морских мелководий и берегов. Заносимость акваторий пор­ тов и морских каналов, катастрофический размыв берегов, фор­ мирование прибрежно-морских россыпей — вот неполный пере­ чень вопросов, решение которых в значительной мере связано с изучением литодинамики береговой зоны. Поэтому исследова­ ние процессов перемещения кластического материала и выявле­ ние различных в динамическом отношении участков побережий представляют собой важный аспект комплексного геолого-гео­ морфологического изучения и картирования прибрежной зоны моря.

В общем случае исследователь, изучающий динамику при­ брежно-морских наносов, должен решить три основных задачи:

1) выделить на побережье участки аккумуляции, размыва и динамического равновесия;

2)определить характер преобладающего (продольного или поперечного) перемещения кластического материала;

3)в случае продольного перемещения установить, имеют ме­ сто в данном случае миграции наносов или однонаправленное перемещение их вдоль берега (поток наносов) и выяснить направ­ ление этого перемещения.

Процессы перемещения наносов находят свое отражение пре­ жде всего в морфологии аккумулятивных форм, и поэтому изу­ чение и картирование последних позволяет с достаточной полно­ той охарактеризовать общую литодинамическую ситуацию, выде­ лить в береговой зоне1 различные в динамическом отношении участки и проследить потоки наносов. Однако индикационное значение различных форм неодинаково: если одни отражают

лишь локальные (во времени и пространстве) подвижки наносов, другие несут в себе информацию о долгосрочных изменениях береговой зоны. Кроме того, нужно иметь в виду следующее об­ стоятельство. Как правило, различные виды съемок береговой зоны моря (геодезические, геолого-географические, гидрографи-

1 Термин «береговая зона» употребляется в понимании В. П. Зенковича

(1962).

116

V

ческие и т. д.) проводятся летом, в условиях спокойной погоды,, вследствие чего на картах фиксируется морфологическая (и, соот­ ветственно, литодинамическая) ситуация, характерная для лет­ него сезона. В осенне-зимнее время литодинамическая обстанов­ ка может существенно изменяться, что особенно отчетливо проявляется в условиях муссонного климата. Поэтому при кар­ тировании побережий следует, по-видимому, отображать на кар­ тах не только сами аккумулятивные формы, но и те литодинами­ ческие процессы, индикаторами которых эти формы являются, а также пытаться реконструировать литодинамическую ситуацию для осенне-зимнего сезона (если съемка проводилась летом) и показать результирующее перемещение кластического материала в целом за годовой цикл.

Многие береговые и донные формы аккумулятивного рельефа прекрасно отображаются на аэрофотоснимках (Гурьева и др., 1968), что позволяет успешно использовать аэрофотосъемку для изучения движения наносов. В комплексе с другими (главным образом, литологическими) методами аэрофотосъемка дает воз­ можность получить наиболее полную и объективную информа­ цию о динамике береговой зоны моря.

Картирование по материалам аэрофотосъемки участков акку­ муляции наносов или участков размыва берега обычно не пред­ ставляет особого труда. Как правило, для участков аккумуляции бывает характерно наличие широкого пляжа, в тыловой зоне которого развита серия береговых валов или дюн; на подводном склоне наблюдается большое количество (до 4—6 и более) под­ водных валов.

Участки размыва надежно дешифрируются по срезанию бере­ говой линией ранее образованных форм аккумулятивного релье­ фа — береговых валов, пересыпей, дюн, и т. д. Пляжи на таких участках узкие, а количество подводных валов не превышает 1—2. Межваловые ложбины часто бывают переуглублены, вслед­ ствие чего фотоизображение гребней валов и ложбин характери­ зуется большей контрастностью по сравнению с участками акку­ муляции.

В тех случаях, когда в береговую зону поступает большое количество обломочного материала и аккумулятивные формы получают широкое распространение, определение характера и направления перемещения наносов также обычно не вызывает затруднений, особенно там, где береговая линия сильно изрезана и образует резкие изгибы. Дешифрирование аэрофотоснимков таких побережий позволяет по целому ряду морфологических признаков уверенно судить о литодинамике береговой зоны (Бол­ дырев, 1961; Гурьева и др., 1968; Зенкович, 1962; Леонтьев, 1961). Гораздо сложнее дело обстоит в тех случаях, когда в береговой зоне ощущается дефицит наносов, аккумулятивные формы раз­ виты слабо, а линия берега на значительном протяжении выров-

117"

йена или характеризуется плавными изгибами. Однако опытно­ методические работы, проведенные морской группой Лаборато­ рии аэрометодов, показали, что и в этих условиях аэрофотосъемка

может быть успешно использована для изучения динамики на­ носов.

Примером тому может служить западное побережье Саха­ лина. Исследованный район расположен в зоне действия муссона умеренных широт, для которого характерна сезонная смена вет­ ров и волнений. Осенью и зимой здесь преобладают сильные волнения северных румбов, а весной и летом — слабые волнения южных румбов («Справочные данные. . .», 1962). Поскольку в це­ лом береговая линия ориентирована в субмеридиональном на­ правлении, в береговой зоне следует ожидать, по-видимому, пре­ имущественно продольное перемещение пластического мате­ риала.

Надежным критерием, позволяющим судить о преобладании на данном участке побережья поперечного или продольного пере­ мещения наносов, являются пла­

\/. ков, на западном побережье Са­

118

индицирует ориентировка волноприбойных кос, смещающих реч­ ные устья. Как правило, дистальные концы таких кос указывают направление движения наносов, и в тех случаях, когда в берего­ вой зоне развиты волноприбойные косы длиною в несколько* километров и более, можно уверенно говорить о наличии потока наносов (Зенкович, 1962). Это не относится к тем косам, длина которых не превышает нескольких сот метров, поскольку такое незначительное смещение устьев рек отражает лишь сезонные подвижки наносов или может быть вызвано даже отдельными штормами. С этим явлением пришлось столкнуться при изучении динамики западного побе­

119'