Содержание плановых картографических и других материалов при выявлении торфяных месторождений

При выявлении торфяных месторождений камерально-аналитическим методом, в качестве определяющих признаков, характеризующих наличие торфяного месторождения, используются соответствующие подробности различных съемок, отражаемые на крупномасштабных картах. Эти подробности вытекают из характера работ, выполняемых на болотных площадях при съемках топографической, почвенной, лесоустроительной и др.

Рассмотрим основное содержание наиболее распространенных карт, используемых для выявления торфяных месторождений.



Важнейшими факторами, определяющими возможность выявления торфяных месторождений по топографическим картам, являются точность и подробность изображения ситуации и рельефа, обеспечивающиеся высокой съемочной техникой.

Для выявления торфяного месторождения и его предварительной оценки по топографическим картам необходимо во-первых, правильное раскрытие подробностей ситуации, для определения контура торфяного месторождения и, во-вторых, правильная оценка форм рельефа, с которыми связано торфяное месторождение, для определения условий его образования и установления основных свойств торфяной залежи.

Комплекс этих двух факторов — подробностей ситуации в районе размещения торфяных месторождений (распространение болот, низин, заболоченных лесов и т. д.) и подробностей рельефа (отметки поверхности, уклоны, преобладающие формы рельефа и т. д.) — является определяющим при выявлении основных данных о торфяном месторождении: размерах его площади, конфигурации, типе торфяной залежи, ориентировочной мощности залежи, характере древесной растительности и т.д.

Эти основные факторы анализа карт далее рассматриваются более подробно.

Ситуация. На топографических планах крупного масштаба среди других элементов ситуации наносятся: гидрография, болота, леса, кустарники и другие объекты, связанные с условиями торфообразования и наличием торфяных месторождений (фиг. 3—1).

Наименьшая площадь болот и заболоченных участков, подлежащих выделению, установлена в 25 мм2 на плане.

Для нанесения элементов ситуации, которые в той или иной степени связаны с возможностью выявления и оценки по ним торфяных месторождений и болотных площадей, предусмотрены следующие условия:

Гидрография. На плане наносятся озера, реки, речки и ручьи, с разделением на постоянные и пересыхающие. Выделяются затопляемые участки, подземные и пропадающие водные потоки; каналы, канализированные реки и канавы; русла древних рек и т. д.

Леса и кустарники. На плане наносятся: леса, поросли леса (высотой до 4 м), редколесье, карликовые (низкорослые) леса и пр. При изображении лесов и редколесья, порослей и карликового леса на планах показываются преобладающие породы деревьев и характеристика древостоя — средняя для данного участка высота и толщина деревьев. При изображении кустарников выделяются кустарники лиственные, хвойные и смешанные и показывается средняя высота кустарника.

Болота и болотная растительность. Болота показываются на плане с разделением по степени их проходимости и характеру растительного покрова. При разделении болот по степени проходимости, обусловлены следующие определения: а) болота проходимые, с начальной стадией торфообразования; б) трудно проходимые — грядовые и бугристые моховые болота, разного рода кочкарники, болота с постоянным слоем поверхностной воды и т. п., в) непроходимые — зарастающие водоемы с осокой, тростником и т. п., зыбуны, торфяные топи и пр.

Глубина болота до твердого грунта определяется и подписывается на плане с округлением до 0,1 м, рядом с вертикаль ной стрелкой, обозначающей место измерения. Подпись глубины сопровождается знаком минус. При большой площади болота глубина измеряется и отмечается в разных его частях.

Таким образом, крупномасштабная топографическая съемка и картографирование обусловливают возможность получения достаточно дифференцированной характеристики о болотах, как по признакам растительности (редколесье, кустарники и т. д.), так и по признакам проходимости, что в большинстве случаев прямо связано с наличием торфяной залежи и степенью ее обводненности.

Кроме установления по картам наличия в заболоченных контурах торфяной залежи, имеется возможность, для относительно крупных площадей, получить конкретные данные о глубинах торфяной залежи, отражаемых на топографических планах.

Близкие к заболоченным участки выявляются по крупномасштабным топографическим картам также по ряду прямых и косвенных признаков. Так, например, на картах условными знаками изображается редколесье. Участки, покрытые кустарником, выделяются в самостоятельный контур в тех случаях, когда границы их ясно выражены на местности. Если же кусты разбросаны по лугу, болоту и т. п., то они показываются по основному фону без оконтуривания. При этом густота групп кружков условного знака кустарников и их размещение соответствуют густоте и размещению кустов на местности. Для показа кустарников лиственных, хвойных и смешанных, в дополнение к основному условному знаку кустарников, ставятся соответствующие обозначения. Рядом с последними подписывается средняя высота кустарника в метрах. На планах выделяются также-участки, заросшие камышом, тростником и т. д.

Основой для составления топографических планов крупного-масштаба является аэрофотосъемка.

Условные обозначения предметов и контуров местности наносятся на топографические планы в результате опознавания этих предметов и контуров при стереоскопическом дешифрировании фотопланов или фотоснимков.

Размер изображения объектов местности на фотоснимке зависит от масштаба съемки. При разрешающей способности аэрофотоснимка, равной 10 линиям в 1 мм, на нем отобразятся объекты, линейные размеры которых (в масштабе снимка) больше 0,05 мм. Величина 0,05 мм на фотоснимке, в зависимости от его масштаба, соответствует в натуре следующим величинам (в м):

Подробность и тщательность дешифрирования при крупномасштабной топографической съемке, с характеристикой весьма мелких контуров, обеспечивают реальное отражение на крупномасштабных планах (1 : 25 000 и 1 : 10 000) контуров болот и заболоченных площадей с характеристикой некоторых особенностей их (глубина залежи, характер растительности и т. д.), что, в свою очередь, позволяет с большой степенью вероятности устанавливать наличие в этих контурах торфяной залежи и, таким образом, по существу, выявлять торфяные месторождения. При этом, указанные крупные масштабы топографических съемок дают возможность выявить не только крупные торфяные месторождения (свыше, например, 100 га), но и весьма ограниченные по площади (менее 10 га), так как указанные масштабы позволяют совершенно отчетливо характеризовать контур до 1 см2.

Следовательно, надежность выявления торфяных месторождений по крупномасштабным топографическим материалам, в части их контурной характеристики, величины площади и наличия торфяной залежи, обеспечивается достаточной точностью крупномасштабной топографической съемки.

В результате применения высокой съемочной техники, с получением максимальной точности и подробности изображения ситуации на крупномасштабных топографических картах, обеспечивается возможность выявления и оценки торфяных месторождений и исключается необходимость проведения наземных поисков торфяных месторождений, значительно удорожающих стоимость и во много раз снижающих производительность работ по выявлению торфяных месторождений.

Рельеф. Характер и формы рельефа являются важнейшим фактором в вопросе определения условий образования торфяного месторождения и оценки его основных качественных и количественных показателей.

Правильное изображение на топографических картах специфических черт рельефа, отображающих его различный генезис, обеспечивается изучением (соответствующего геоморфологического материала. Поэтому весьма важно знать изображаемые ка крупномасштабных топографических картах формы рельефа различного происхождения и особенно те формы рельефа, которые близки или непосредственно связаны с образованием торфяных месторождений.

1. Эрозионные формы. Эрозионные формы рельефа типичны для наименее заторфованной южной части территории бывш. СССР. Однако пойменно-овражные торфяные месторождения этих областей располагаются в наиболее пониженных частях этих форм рельефа и характеризуются небольшой площадью, вытянутой формой и повышенной зольностью. Типичными месторождениями этих форм рельефа, являются месторождения Курской, Воронежской, Брянской, Орловской и других областей России и Украины.

Овраги и балки. Одними из наиболее простых эрозионных форм рельефа, создаваемых размывом, являются овраги и балки. Они образуются на склонах водоразделов и обладают некоторыми специфическими особенностями. Oвраг отличается от балки большей крутизной своих склонов. Вершина оврага обычно острая. Глубина оврага достигает 10—20 и более (до сотни) метров. Длина деятельного оврага обычно не превышает километра. Балки характеризуются более покатыми,

чем у оврагов, и обычно задернованными склонами, а также тем, что примыкающая территория приобретает по направлению к балке заметный уклон. Дно балки плоское, на нем часто имеется постоянный водоток и располагаются незначительные по площади торфяники.

2. Речные долины. Молодая речная долина характеризуется V-образным поперечным профилем. В некоторых случаях она превращается в теснину с отвесными склонами (главным образом в тех случаях, когда имело место недавнее тектоническое поднятие местности и реки вследствие этого усиленно врезаются). По достижении профиля равновесия, в развитии речной долины начинает преобладать боковая эрозия, т. е. происходит процесс образования поймы. Долина приобретает лоткообразный поперечный профиль. Русло реки становится извилистым, формируются меандры, которые в дальнейшем отшнуровываются, образуя старицы, где зачастую располагаются торфяные месторождения (фиг. 3—2).

Речные террасы. По долинам рек, нередко с обоих сторон речного русла, располагаются плоские пространства, вытянутые вдоль реки и ограниченные уступами — террасы, поднимающиеся над поймой в виде одной или нескольких ступеней, на которых нередко размещены торфяные месторождения. Иногда встречаются две-три и более, расположенные одна над другой террасы (фиг. 3—3).

3. Материковое оледенение. Наряду с обработкой первичных (доледниковых) форм рельефа, материковые льды создавали, путем аккумуляции (накопления) ледниковых отложений, вторичные аккумулятивные формы рельефа, а именно: конечные морены, холмисто-моренный рельеф и зандры.

а) Конечные морены накопления — обычно имеют характер холмистых грядовых возвышенностей, с большим количеством озер. Такие возвышенности могут протягиваться на значительное расстояние и состоят из скопления гряд и холмов, разделенных котловинами и понижениями. Отдельные конечно-моренные гряды, или группы холмов, часто располагаются дугой, (выпуклость которой обращена в сторону движения льда. Высота конечно-моренных гряд и холмов различна — от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Конечные морены накопления особенно резко выражены в рельефе крайней северо-западной части бывш. СССР и характеризуются наличием торфяных месторождений в понижениях.

б) Холмисто-моренный рельеф широко распространен в пределах северо-запада Европейской части бывш. СССР и является основным типом ледниково-аккумулятивного рельефа. Он обычно характеризуется развитием холмистых повышений, наличием озер, торфяных месторождений с мощной торфяной залежью верхового типа, местных понижений — впадин, иногда бессточных; характеризуется довольно большим внешним разнообразием вследствие того, что холмистые повышения могут быть и частыми и редкими (фиг. 3—4)

Ниже приводятся две разновидности холмистого рельефа. Первая фигура (фиг. 3—5) изображает идеально плоскую, заболоченную, со значительной степенью заторфованности, местность, обладающую незначительной абсолютной высотой — около 20 м. Гидрография находится в начальной стадии своего развития, реки совершенно не имеют долин. Изолированными повышенными участками являются одинаково ориентированные, асимметричные продолговатые холмы. Вдоль берегов рек заметны узкие, длинные, но незначительные по высоте, береговые валы. Во втором случае (фиг. 3—5а) видно также распространение продолговатых холмов и заторфованных понижений.

в) Зандры. Талые воды ледников, стекавшие от его внешнего края, выносили большое количество материала и отлагали, с внешней стороны ледника, слоистые пески, гравий и пр. В месте отложения этих наносов образуются слабоволнистые равнины, обычно песчаные, сильно заболоченные и, в значительной степени, заторфованные, с большим количеством озер или густой, но слабо углубленной сетью долин. Эти районы получили название зандров. Зандры иногда занимают большие пространства, где сосредоточено наибольшее скопление торфяных массивов (Полесье, Мещерская низменность и др.).

На фиг. 3—6 изображена зандровая равнина. Характерна река без выраженной долины. Окружающая местность не расчленена и характеризуется наличием торфяных залежей.

Из характеристики описанных выше форм рельефа следует, что в зоне ледниковой аккумуляции можно встретиться с весьма разнообразной поверхностью — от плоских равнин до сравнительно крупных холмов и гряд конечных морен. Поскольку рассматриваемый рельеф не является результатом работы текучих вод, в нем нет той тесной связи между гидрографией и рельефом, которая наблюдается в эрозионном рельефе. Реки здесь текут по существовавшим ранее понижениям, а не по ими же выработанным долинам; на склонах повышенных участков нет оврагов и балок; повышенные элементы рельефа (холмы и гряды) расположены не строго на водоразделах и т.д. Отсутствие стока вызывает заболоченность и повышенную заторфованность междуречных пространств.

Приведенные формы рельефа, отражаемые на крупномасштабных топографических картах, непосредственно связаны с условиями торфообразования. Поэтому выявление при камеральном анализе крупномасштабных топографических карт этих форм рельефа позволяет определить характеристику приуроченных к этим формам рельефа торфяных месторождений.

Рассмотренные выше особенности топографических карт, и характер изображения ситуации и рельефа обусловливают возможность, путем тщательного анализа этих элементов на крупномасштабных топографических картах, выявить контуры заболоченностей и болот, дать им предварительную характеристику в отношении наличия торфяной залежи, определить их положение по рельефу и тем самым установить наиболее вероятный тип торфяных месторождений.

Дальнейшее уточнение характеристики выявленных торфяных месторождений должно производиться путем анализа и сопоставления с топографическими картами карт геоморфологических, почвенных, лесоустроительных и других.



Современная геоморфология занимается не только изучением внешних особенностей существующих форм земной поверхности, но и вопросами их происхождения и развития.

Целью геоморфологической карты является изображение пространственного распределения различных геоморфологических ландшафтов (типов рельефа) в их исторической взаимосвязи друг с другом.

Сложные формы, типы рельефа и их комплексы передаются на геоморфологической карте посредством различных сочетаний элементарных форм.

Так, на карте района древнего материкового оледенения (фиг. 3—7), с рельефом которого главным образом и связано образование торфяных месторождений, обозначены участки еще сохранившегося ледникового аккумулятивного рельефа и наряду с ним отражены значительные площади форм делювиального, водноэрозионного, водноаккумулятивного и другого происхождения.

Таким образом, геоморфологическая карта изображает рельеф земной поверхности с точки зрения его генезиса, т. е. способа образования той или иной формы или группы форм, и с точки зрения времени их образования.

Геоморфологические карты, так же как и карты других направлений, делятся на две группы: а) общие геоморфологические карты и б) специальные геоморфологические карты.

Основным принципом составления общей геоморфологической карты, является отражение внешних особенностей рельефа и его генезиса.

В соответствии со своим назначением, специальное геоморфологическое картографирование может преследовать односторонние цели, т. е. отображать не все геоморфологические особенности данной территории, а какую-либо одну группу их. Подобные карты, преследующие цель изображения ограниченной категории форм или явлений, представляют собой специальные геоморфологические карты.

К числу важнейших категорий специальных геоморфологических карт следует отнести:

1) карты геоморфологических районов (или областей), имеющие задачей разделение территории на крупные геоморфологические единицы. Одним из примеров таких карт является карта геоморфологических районов бывш. СССР в масштабе 1 : 5 000 000.

2) мономорфологические карты, изображающие одну определенную группу (обычно генетическую) форм рельефа. Примером такой карты является карта четвертичных отложений восточной Европы (фиг. 3—7а), отражающая также географические особенности условий торфообразования. Характерным для подобных карт является соединение в них морфологических и литологических обозначений.

3) морфологические карты, дающие численное изображение рельефа. К числу подобных карт принадлежит и топографическая карта с горизонталями или с изогипсами.

4) карты морфологических процессов, имеющие значение для понимания особенностей рельефа той или иной территории, хотя и не изображающие самого рельефа. Сюда можно также отнести и обычную геологическую карту и карту климатов.

Принципы и методы, положенные в основу геоморфологического картографирования, результатом чего является отражение генезиса рельефа, дают второй, после топографических карт, важнейший фактор выявления и оценки торфяных месторождений. Генезис рельефа, являющийся главным фактором учитываемым при геоморфологическом картографировании, содержит в себе и генезис тех форм рельефа, с которыми непосредственно связано образование торфяных месторождений (фиг. 3—8, 3—9).

Анализ геоморфологических карт, в совокупности с анализом рельефа крупномасштабных топографических карт, должен быть определяющим в части оценки выявленных торфяных месторождений: их стратиграфии, мощности торфяной залежи, физико-технических свойств торфа и т. д. При этом, в качестве связующего начала, должна быть применена геоморфологическая классификация торфяных месторождений, разработанная Московским торфяным институтом, которой установлена конкретная связь между размещением торфяных месторождений в определенных формах рельефа и стратиграфическими их особенностями.

Определяя, путем анализа топографических и геоморфологических карт, положение выявленных болотных контуров по рельефу и определяя, вместе с тем, общие физико-географические условия, характерные для исследуемого района, устанавливают конкретные формы рельефа, присущие отдельным торфяным месторождениям и, по этим конкретным формам, на основе геоморфологической классификации выявляют предварительную характеристику торфяного месторождения и торфяной залежи.



Разработка методологии почвенной картографии на глубоких научных началах принадлежит выдающемуся русскому ученому В. В. Докучаеву.

В процессе исследования почв черноземной области Европейской России и почв Нижегородской губернии В. В. Докучаев. впервые в России разработал теорию происхождения почв и определил почву как самостоятельное естественно-историческое тело, образующееся в результате совокупной деятельности и влияния: а) материнской породы, б) растительных и животных организмов, в) климата, г) возраста страны и д) рельефа местности.

В.В. Докучаев установил закономерности географического распространения почв, впервые в мире разработал генетическую классификацию почв и тем самым, положил начало новой в то время науке о почве как естественно-историческом теле.

Все это дало возможность Докучаеву разработать и новый, научно-обоснованный метод картографирования почв.

Новое в картографировании Докучаева заключалось в том, что он составлял почвенные карты не на основе субъективных показаний сельских хозяев, как это делали статистики, а на основе объективного изучения в природе и в лаборатории генезиса почв, их эволюции и закономерностей географического распространения на исследуемой территории. Каждый тип и вид почвы изучались как естественно-историческое тело и не в отрыве от других элементов природного ландшафта, а с учетом всего комплекса тех физико-географических условий, которые оказывают влияние на почвообразовательный процесс и на формирование почвенного покрова каждой страны.

Метод исследования и картирования почв Докучаева, усовершенствованный в дальнейшем русскими советскими почвоведами, применяется в настоящее время на обширной территории бывш. Советского Союза.

Именно потому, что в основе почвенного картографирования в нашей стране лежит объективный естественно-исторический метод, роль почвенных карт выходит за пределы применения их только в сельском хозяйстве и становится также одним из важнейших научно-обоснованных материалов при выявлении и изучении торфяных месторождений.

Точность почвенных карт зависит от масштаба съемки и от точности картографического материала, на основе которого производится полевая почвенная съемка, а так же от сложности почвенного покрова.

Погрешности в нанесении на топографическую карту почвенных контуров не превышают: а) 2 мм — при резко выраженных в натуре границах смежных почв; б) 4 мм — когда границы почв выражены менее ясно; в) 8 мм — когда одна почва постепенно переходит в другую и граница между смежными почвами определяется в натуре с трудом.

Минимальное количество почвенных разрезов и прикопок, которое требуется сделать и описать в полевом журнале для составления почвенных карт различного масштаба, указанно ниже.

В таблице 3—3 даны размеры участков в гектарах, в пределах которых производится один почвенный разрез, глубиной от 75 до 300 см и одна прикопка, глубиной менее 75 см.

На основании существующих требований к полевым почвенным съемкам крупного масштаба в местах непосредственного преобладания болотных почв (V категория) и в местах, характерных высокой почвенной комплексностью (IV категория), количество почвенных разрезов и прикопок сгущается до максимума, что способствует повышению точности выявления и оценки, по данным почвенных карт торфяных месторождений,

Составлению сводной почвенной карты (фиг. 3—10) предшествует изучение, по имеющимся картографическим и текстовым исследовательским материалам по геологии, геоморфологии, гидрогеологии, климату, растительности и пр., деталей почвенного покрова, его генезиса, а также установление закономерностей в географическом размещении почв.

На основании изучения физико-географических условий почвообразования, на почвенной карте намечаются границы геоморфологических областей и районов.

Нанесение на почвенные карты геоморфологических районов дает возможность выделять территории, однородные по своему генезису, а следовательно, и по целому ряду природных свойств — по характеру рельефа, по глубине залегания грунтовых вод и водному режиму почв, по составу почвообразующих и подстилающих пород, т. е. по основным факторам почвообразования.

Пользуясь научно-обоснованной методологией выделения на почвенных картах геоморфологических районов, необходимо полностью ею пользоваться при анализе почвенных карт в целях выявления торфяных месторождений.



Лесоустроительные карты и планы являются результатом проведения специальной крупномасштабной аэрофотосъемки со стереоскопической обработкой и наземным дешифрированием.

В зависимости от разрядов лесной площади масштабы лесоустроительных карт расчленяются следующим образом:

Точность и подробность лесоустроительных работ по разрядам и, соответственно, подробность отражения болотных и торфяных контуров определяются расстоянием между ходовыми линиями (таксационными визирами) в квартале, а также величиной квартала и выделяемых в нем участков.

В зависимости от разрядов работ по лесоустройству установлены следующие расстояния между визирами (табл. 3—4).

Ha лесоустроительных крупномасштабных планах и картах болота выделяются отдельными контурами с указанием по этим контурам, на плане или в лесотаксационном описании, растительных группировок, по характеру которых можно установить наличие или отсутствие здесь торфяной залежи. Кроме того, на лесоустроительных планах показываются контуры выделов по бонитету. Выделенные контуры лесонасаждений 4-го и 5-го бонитета представляют собой площади, близкие к болотным, и характер растительных группировок в этих контурах также создает возможность установить здесь наличие или отсутствие торфяной залежи.

При описании лесных участков или Непокрытых лесом угодий указывается почвенный покров, условия местопроизрастания и происхождение участков, что также имеет существенное значение при выявлении и оценке торфяных месторождений.

Наряду с лесоустроительными картами и планами, подробности, характеризующие отдельные выделенные контуры лесов и болот, излагаются в лесотаксационных описаниях.

Таксационное описание дает исчерпывающую характеристику и наглядное представление о каждом квартале и каждом участке квартала. В нем приводятся данные о характере древесной растительности, кустарничкового яруса, травяного и мохового покрова, а также о формах рельефа, почвах и характере грунтовых вод. Комплекс этих данных имеет непосредственное отношение к характеристике выявляемых торфяных месторождений и, поэтому, должен учитываться при производстве камерального анализа лесоустроительных материалов.



Материалы аэрофотосъемки играют большую роль при камеральном выявлении торфяных месторождений.

Торфяные месторождения опознаются непосредственно на аэрофотоснимках и на аэрофотопланах по характерным рисункам, отображающим растительный покров и их микрорельеф, а также по свойственному им основному фону снимка.

Рисунок и тон являются прямыми дешифровочными признаками болот. Рисунок фотоснимка определяется формой и размерами элементов растительного покрова и микрорельефа поверхности торфяных месторождений. Наиболее надежным опознавательным признаком является рисунок. Фоторисунок различных типов поверхности торфяных месторождений складывается из формы, величины и характера зерен (крон деревьев) — в случаях облесенности месторождения и из различного рода полосатости, обусловленной микрорельефом поверхности или гладкой структуры, — при отсутствии облесенности и расчлененности микрорельефа.

Косвенными или вспомогательными признаками дешифрирования поверхности торфяных месторождений являются: расположение отдельных растительных группировок на площади торфяных месторождений, условия залегания месторождений по рельефу, а также общие естественно-исторические условия изучаемого торфяно-болотного района.

Пo степени трудности дешифрирования, фоторисунки торфяных месторождений подразделяются на три группы: легко, средне и трудно дешифрируемые.

1. К легко дешифрируемым аэрорисункам, дешифровка которых может вестись по прямым признакам, относятся рисунки торфяных месторождений верхового типа, облесенных сосной или имеющих расчлененный рельеф поверхности (грядово-мочажинный и грядово-озерный комплексы) (фиг. 3—11). Также легко дешифрируются суходольные острова среди болота и водные объекты (озера, ручьи, реки).

2. К средне дешифрируемым рисункам, при дешифрировании которых используются не только прямые, но и косвенные признаки, относятся рисунки безлесных группировок растительности верхового и переходного типов и проточных топей.

3. К трудно дешифрируемым относятся фоторисунки внешних границ болотных массивов, проходящих среди заболоченных суходолов, а также контуры низинных, лесных и травяных болот. Камеральное дешифрирование этих объектов почти всегда должно сопровождаться наземной проверкой.