1. Як представлені у рельєфі геоморфологічні наслідки головних видів гос­подарської діяльності?

2. Наведіть приклади перетворення рельєфу в Україні.

Метала польових геоморфологічних досліджень і геоморфологічне картографування

Е ТАПИ І ВИДИ

Г

7.1

ЕОМОРФОЛОГІЧНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ

Основні етапи будь-якого дослідження, які забезпечують цілісний характер отримання нового знання, такі:

експеримент (дослідження та отримання нових фактів у певній галузі знання);

аналіз отриманого фактичного матеріалу та його синтез із метою формулювання невідомих досі закономірностей поширення та роз­витку досліджуваних явищ;

побудова нових теоретичних моделей спостережуваних фактів та явищ за встановленими закономірностями;

перевірка правомірності, достовірності (верифікація) теоретичних побудов та їх коригування;

упровадження нових даних, технологій, відомостей щодо показ­ників досліджуваного явища у практику.

Експеримент у геоморфології, як і в інших науках про Землю, здійснюється насамперед під час проведення польових досліджень. Найпоширенішим видом є геоморфологічне картографування, мас­штаби якого з вивченням певної території змінюються від дрібних до великих. Під час польових геоморфологічних досліджень, що пере­дують складанню геоморфологічних карт, вивчають морфологію, мор- фометричні ознаки, генезис, вік (якщо можливо), динаміку рельєфу досліджуваної території, відомості про які записують у польових щоденниках спостереження.

Оскільки для вивчення рельєфу використовують топографічні кар­ти, аеро- та космічні знімки земної поверхні, матеріали радіолокації, інші зображення земної поверхні, то вивчення рельєфу можна проводи­ти в камеральних умовах. У цей період створюють численні морфо- метричні карти, топографічні та геоморфологічні профілі, нагромаджу­

ють кількісні дані про поширення певних геоморфологічних об’єктів, проводять підрахунки площ певних типів рельєфу тощо. Ця інформа­ція є не менш важливою для геоморфологічних досліджень, ніж та, яку отримують у польових умовах, проте вона потребує докладного попе­реднього вивчення різних складових довкілля досліджуваної території.

Інший спосіб отримання фактичних даних про рельєфи та особли­во про геоморфологічні процеси — це експериментальні дослідження, різні види моделювання, які здійснюють як у польових, так і в каме­ральних умовах. Під час польових досліджень на геоморфологічних стаціонарах упродовж певного часу спостерігають геоморфологічні явища, динаміка яких може виявлятися за короткі проміжки часу. Так, створюють деякі штучні умови для перебігу геоморфологічних процесів (наприклад, штучне дощування) та фіксують відповідними реперами певні форми рельєфу, що мають схильність до швидкої зміни. У лабораторних умовах нові знання з геоморфології можна здобути за допомогою конструювання фізичних (імітаційних) моде­лей рельєфу або геоморфологічних процесів, розв’язування задач, що характеризують співвідношення різних кількісних даних про рельєф (математичні моделі), тощо.

Аналіз отриманого нового фактичного матеріалу і його синтез. Цей вид геоморфологічних досліджень полягає у розробленні меха­нізмів, які б пояснювали спостережувані дані на підставі загальнона- укових чи спеціальних, індуктивних чи дедуктивних міркувань, пере­вірці гіпотези щодо можливих зв’язків між різними явищами та їх взаємодії. При цьому застосовують прийоми логічного мислення, понят­тя про чинники (рушійні сили) та процеси, що зумовлюються останні­ми. Результати аналізу відображують у вигляді графіків залежності між певними геоморфологічними явищами, таблиць розподілу кількіс­них даних щодо певних форм рельєфу чи геоморфологічних процесів, що були зафіксовані під час польових або камеральних досліджень. Реалізація математичних моделей на цьому етапі полягає в математичній інтерпретації отриманих результатів — певних формул, програм тощо.

Важливим прийомом набуття знань на цьому етапі є створення нових видів картографічних матеріалів. Закономірності, синтезовані уявно чи за допомогою певних методів опрацювання фактичного мате­ріалу, можуть реалізуватися у новаторську легенду відповідного гео­морфологічного явища, і в подальшому — у принципи, що лежать в основі такої легенди, дають змогу створити якісно нову геоморфоло­гічну карту. Карти поверхонь вирівнювання, динаміки сучасних про­цесів рельєфоутворення, закономірностей розподілу морфометричних показників земної поверхні — це лише деякі зі спеціальних карт, в яких відображуються нові геоморфологічні знання.

Побудова нових теоретичних моделей спостережуваних фактів або явищ за встановленими закономірностями. У геоморфології це означає формулювання понять, логічних висновків, розроблення прин­ципів, визначення категорій тощо, які відображують закономірності поширення і динаміку певних геоморфологічних явищ. Осмислені дослідником та синтезовані відомості щодо закономірних геоморфо­логічних явищ подають у текстовому, графічному, табличному, мате­матичному вигляді.

На початкових етапах розвитку геоморфологічної теорії основні концепції формулювали лише після осмислення спостережуваних геоморфологічних явищ. Щодо їхньої кількісної характеристики, то вона була практично відсутня. Велике значення для формулювання понять, категорій, методів, методологічних підходів мали ерудиція пев­ного дослідника, його експертні висновки. Вчення В. Дейвіса, В. Пенка, концепції К. Маркова та І. Щукіна, тріада архітектур, морфоструктур і морфоскульптур І. Герасимова, принципи структурно-геоморфоло­гічного аналізу В. Бондарчука — це неповний перелік нових теоре­тичних моделей геоморфологічного середовища Землі, що грунтува­лися насамперед на теоретичних узагальненнях геоморфологічних даних якісного (а не кількісного) характеру, високій освіченості та ерудиції вчених, іноді доповнених незаперечним авторитетом.

У подальшому для побудови геоморфологічних концепцій, теорій, методологічних підходів використовували великі масиви даних, отри­маних під час тривалих кількісних геоморфологічних досліджень.

Перевірка правомірності, достовірності теоретичних побудов та їх коригування полягає в апробації закономірностей, установлених на попередньому етапі дослідження, у перевірці можливості застосу­вання закономірностей для інших регіонів чи геоморфологічних явищ. При цьому можуть виявитися певні відхилення від тих закономір­ностей, що здаються дослідникові незаперечними. Так, розроблені принципи і встановлені критерії геоморфологічного районування непридатні для регіонів із надзвичайно сильним впливом неврахованих чинників. Тому з’являється потреба розрізняти додаткові таксони районування. Під час перевірки експериментальну (емпіричну) частину геоморфологічного дослідження доповнюють новими фактами, завдяки чому його результати стають обґрунтованішими та достовірнішими.

Упровадження нових даних, технологій, відомостей щодо по­казників досліджуваного явища в практику. Цей етап має виразну прикладну спрямованість, тобто здобуті знання використовують для вдосконалення існуючих методів вивчення рельєфу та геоморфоло­гічних процесів, розвитку науково-прикладних напрямів: розвідуваль­ної, інженерної та екологічної геоморфології тощо.

Така послідовність етапів дослідження є деякою мірою умовною. Вона повністю реалізується лише за умови тривалого і повного осмис­лення процедури геоморфологічного дослідження.

Залежно від призначення розрізняють загальні та часткові гео­морфологічні дослідження. Загальні дослідження охоплюють усі гео­морфологічні об’єкти і їхнім результатом є складання комплексної характеристики рельєфу — з’ясування морфології, морфометрії, ге­незису, віку, динаміки рельєфу, тобто всього, що є предметом геомор­фології. Здебільшого такі дослідження завершують створенням гео­морфологічної карти значного за територією регіону.

Для розв’язання певних проблем, пов’язаних з використанням знань про рельєф земної поверхні, проводять часткові геоморфологічні до­слідження. їхня мета — з’ясування ролі деяких (часткових) власти­востей рельєфу чи геоморфологічних процесів, інших геоморфологіч­них явищ для вирішення вузьконаукових або прикладних завдань. Такими є дослідження карстового рельєфу в районах великого промис­лового, цивільного або гідротехнічного будівництва, яружно-ерозій­ного рельєфу під час використання сільськогосподарських угідь, еоло­вого рельєфу та еолових процесів під час освоювання пустель тощо.

Спільним для проведення геоморфологічних досліджень різного масштабу та призначення є наявність підготовчого, польового і каме­рального періодів. Під час підготовчого етапу вивчають відомості про природу регіону, отримані в попередніх дослідженнях (аналізу­ють літературні джерела, науково-технічні звіти, картографічні мате­ріали, матеріали аерофотозйомки та космічні знімки), складають про­граму майбутніх польових досліджень, намічають маршрути геомор­фологічної зйомки, місця закладання гірничих виробок (свердловин, шурфів) та інших спеціальних робіт.

Польовий етап є основною складовою експедиційних геоморфо­логічних досліджень. Саме на цьому етапі отримують нові відомості про невідомі ознаки рельєфу. Крім польової геоморфологічної зйомки, що містить опис спостережуваних геоморфологічних явищ, вимірю­вання деяких морфометричних показників рельєфу, проводять опис геологічних відшарувань, гірничих виробок тощо, відбір зразків гірських порід, фотографування і замалювания найхарактерніших форм рельєфу, наносять на польову карту первинні дані про особли­

вості геоморфологічної будови регіону. У польових умовах роблять також ескіз майбутньої геоморфологічної карти — так звану польову карту.

Особливістю польових геоморфологічних досліджень різного мас­штабу і призначення є проведення оглядових рекогносцирувальних маршрутів, які готують ще в підготовчий період. їхня мета — якнай­швидше отримати загальне уявлення про всю досліджувану територію, щоб установити найскладніші її ділянки, які потребують докладнішо­го і спеціального вивчення. На таких маршрутах уточнюють програ­му польових робіт, окреслену раніше. Оптимальним способом прове­дення рекогносцирувальних маршрутів є аеровізуальні спостереження.

У камеральний період увесь зібраний фактичний матеріал опра­цьовують, всебічно осмислюють та зводять у єдиний інформацій­ний пакет. Крім того, проводять різні аналітичні дослідження (міне­ралогічне, спорово-пилкове, петрографічне, палеонтологічне, радіо­метричне), що сприяє обгрунтуванню закономірностей будови, встанов­ленню віку, генезису та динаміки рельєфу. Дешифрування дистан­ційних матеріалів (карт, аерофото- та космічних знімків) завершують складанням остаточної геоморфологічної карти та різних звітних мате­ріалів.

МЕТОДИ ПОЛЬОВИХ

ГЕОМОРФОЛОГІЧНИХ

Д

7.2

ОСЛІДЖЕНЬ

Раніше польові геоморфологічні дослідження проводили з метою візуальної оцінки різних явищ, пов’язаних з рельєфом земної по­верхні. Під час цих досліджень установлювали особливо цікаві (клю­чові) ділянки, на яких у подальшому проводили інструментальні дослідження. Нині проводять візуальні геоморфологічні досліджен­ня, під час яких безпосередньо вивчають будову, походження та дина­міку рельєфу, а також гірські породи, що складають різні форми рель­єфу, чи є корелятивними, або збирають побічні дані. При цьому ши­роко застосовують прості польові прилади та інструменти: анероїд- ний висотомір, гірський компас, екліметр, геологічний молоток, рулетку, луну тощо. Часто візуальні дослідження поєднують з аеровізуальни­ми, що здійснюють з літаків або гелікоптерів на малій висоті за неве­ликої швидкості.

Наземні польові геоморфологічні дослідження проводять або так званою площовою маршрутною зйомкою, або на ключових ділян­

ках, які визначають заздалегідь. Перший спосіб зазвичай використо­вують під час польових геологічних досліджень (державна геологіч­на зйомка різних масштабів) або під час спеціальних досліджень для різних видів господарської діяльності на замовлення відповідних установ. Вивчення явищ на ключових ділянках здійснюють пере­важно під час проведення наукових досліджень, коли е загальне розуміння геоморфологічної будови, походження, віку та динаміки, але потрібно мати детальну інформацію про геоморфологічні явища для встановлення тенденцій та закономірностей функціонування ре­льєфу.

Під час польових геоморфологічних маршрутів візуальний аналіз рельєфу проводять «на ходу» від точки до точки спостереження. Ці точки обирають так, щоб особливості навколишніх нерівностей зем­ної поверхні були доступними для детального опису, можливого вимі­рювання певних морфометричних характеристик, попередніх висновків щодо походження, віку та динаміки рельєфу. За потреби детально вивчають природні відшарування, закладають шурфи і свердловини, оскільки саме під час польових візуальних геоморфологічних дослі­джень часто можна встановити походження рельєфу, отримати зраз­ки для визначення його віку, відомості про динаміку (інтенсивність процесів формування рельєфу).

Кількість точок спостереження визначають за масштабом дослі­джень, складністю рельєфу, що часто залежить від якості топографіч­них та аерофотоматеріалів, а також від ступеня відкритості території (наявності природних відшарувань). Фактичні дані, отримані під час польових геоморфологічних досліджень, перші аналітичні висновки та узагальнення (власні версії спостерігача) записують до польового щоденника спостережень. Опис рельєфу супроводжується замальо­вуванням, фотографіями та профілями, складеними «в полі».

До інструментальних геоморфологічних досліджень належать різні способи отримання кількісної геоморфологічної інформації. Ви­мірювання швидкості регресивної ерозії за допомогою мережі ре­перів, швидкості нагромадження акумулятивних шлейфів, відступу абразійних уступів, підрахунки кількості «свіжих» форм рельєфу, що виникають у певні сезони, та багато інших операцій, під час яких використовують вимірювальні інструменти, — це неповний перелік інструментальних геоморфологічних досліджень.

Під час польових геоморфологічних досліджень використовують також прийоми та методи суміжних геолого-географічних і техніч­них дисциплін.

МЕТОДИКА ВЕЛИКОМАСШТАБНОГО ГЕОМОРФОЛОГІЧНОГО