Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Геоморфологические наблюдения залегания торфяных месторождений


Задача наблюдений


Главной задачей геоморфологических наблюдений является выяснение условий залегания торфяных месторождений и общего характера рельефа района.

На обширных равнинных территориях торфяные месторождения залегают в речных долинах или занимают впадины холмисто-моренного рельефа. Речные долины представляют собой узкие, вытянутые в длину, извилистые врезы в земную кору, характеризующиеся общим уклоном своего ложа. В пределах речных долин располагаются речные террасы — более или менее горизонтальные площадки, поднимающиеся над уровнем реки небольшим уступом или пологим склоном.

Террасы в речных долинах часто проявляются несколькими ярусами, залегающими уступообразно одни над другими. Число их бывает невелико — две-три, редко достигает пяти. Различают террасы общие для всей долины и местные, развитые только на ограниченном пространстве.

Редко одна и та же серия террас бывает одинаково хорошо развита на обоих склонах долины. Чаще террасы сохраняются более отчетливо то на правом, то на левом склоне.

Современная терраса — пойма, представляющая собою часть долинного ложа, возникает из прирусловых отмелей по мере смещения русла реки. Она поднимается над уровнем реки небольшим уступом. В половодье пойма полностью или частично заливается паводковыми водами.

Терраса, возвышающаяся над поймой, называется первой надпойменной террасой. Она обычно имеет небольшую ширину и не затопляется паводковыми водами. Месторождения залегают в понижениях этой террасы, близ террасовых уступов более древних надпойменных террас.

Наиболее интенсивный процесс торфонакопления происходит на обширной поверхности вторых надпойменных террас.

Основной задачей исследования современных и древних террас является выявление геоморфологической связи, существующей между террасами и расположенными на них торфяными месторождениями. Для ее решения следует изучить морфологическое строение террас, их высотное положение, превышение одной террасы над другой и меженним уровнем реки, ширину террасы, характер террасовых уступов, степень их переработанности современными геологическими процессами, геологическое строение и состав окружающих месторождение минеральных берегов, наличие речек на террасах и их связь с месторождениями.

Торфяные месторождения располагаются преимущественно в районах древних оледенений. Созданные при каждом наступании ледников моренные ландшафты, после каждого их отступания, подвергались сильным изменениям под влиянием внешних факторов. В связи с этим рельеф того или иного района зависит, с одной стороны, от возраста ледниковых отложений (от того, как давно освободилась данная территория от ледникового покрова), а с другой —от удаленности данного района от центральной области оледенения.

Чем позже произошло отодвигание льдов, тем более свежими и неизмененными будут формы ледникового рельефа.

Если в рельефе преобладают длинные гряды, расположенные параллельно друг другу или дугообразно изогнутые, то рельеф относят к конечно-моренному типу.

В отличие от него холмисто-моренный рельеф характеризуется беспорядочно разбросанными холмами или собранными в группы, но не имеющими определенной ориентировки.

Если территория, выстланная мореной, представляет собой слегка волнистую равнину со слабо выраженными понижениями и повышениями, то она может быть отнесена к моренной равнине.

Пространства, заполненные отложениями талых вод, вытекавших из-под края ледника, относят к зандровым равнинам. Они широкой полосой протягиваются вдоль южной границы последнего оледенения. Сложены они в основном среднезернистыми песками, так как тонкие глинистые частицы уносились далеко за пределы этих равнин.

В районах древних оледенений имеет место закономерная смена типов рельефа, отраженная схемой (фиг. 12—1). Районы конечно-моренного или холмисто-моренного рельефа опоясаны с внешней стороны моренными равнинами, которые сменяются зандровыми равнинами. Последние переходят в поверхность надпойменных террас, занимающих одинаковое с ними высотное положение.
Геоморфологические наблюдения залегания торфяных месторождений

Ho не всегда имеет место такая смена геоморфологических ландшафтов. Речные долины могут расчленять сильно всхолмленные моренные гряды, и тогда речные террасы будут примыкать непосредственно, как это видно из этой же схемы, к участкам холмистого водораздельного рельефа.

Торфяные месторождения формируются здесь во впадинах, образовавшихся на месте растаявших линз, в ложбинах стока, в озерных котловинах, занимают плоские, но обширные понижения на поверхности зандровых и моренных равнин.

Основные типы заторфованных впадин рассматриваются в геоморфологической классификации, охватывающей, в основном, торфяные месторождения районов древних оледенений.

Геоморфологическая классификация торфяных месторождений


По условиям залегания выделяют четыре группы торфяных месторождений (табл. 12—1): а) торфяные месторождения пойм; б) торфяные месторождения древних террас; в) торфяные месторождения водораздельного моренного рельефа и г) торфяные месторождения иного залегания.

Необходимость выделения каждой из этих групп обусловлена общностью их местоположения, определяющего особый характер водно-минерального режима.

Пойменные месторождения объединены в отдельную группу в связи с тем, что в рельефе долин они занимают самое низкое положение, характеризуются богатым минеральным питанием, низинной залежью и удлиненной формой.

В отличие от других типов торфяных месторождений пойменные месторождения особенно широко распространены в области днепровского и донского языков днепровского оледенения, где они достигают наибольшей протяженности. Последнее связано с тем, что в ходе развития рельефа здесь возникают обширные поймы, подвергающиеся затем процессу заторфовывания.

Более молодыми являются поймы в районах валдайского оледенения. Образующиеся в их пределах торфяные месторождения отличаются небольшой длиной, значительным уклоном поверхности и неглубокой залежью.

Месторождения древних террас располагаются на более высоких гипсометрических уровнях, преимущественно вторых и реже третьих надпойменных террас.

Поверхность этих месторождений почти всегда приподнята над окружающими минеральными берегами. Они отличаются наиболее крупными размерами в несколько тысяч или десятков тысяч га. Залежь — верхового или смешанного типа, глубиной до 6—8 м. Развитие месторождения чаще всего связано с атмосферным и реже с поверхностно-сточным питанием.

Торфяные месторождения распространены в тех районах, которые наиболее сильно подверглись воздействию водной эрозии и аккумуляции, где преобладающими формами рельефа являются речные террасы (средняя полоса Европейской территории бывш. СССР).

Месторождения водораздельного моренного рельефа приурочены к различного рода впадинам, чаще с приподнятыми минеральными берегами над их поверхностью. В основании их нередко залегают озерные отложения. Залежь чаще относится к низинному типу грунтового и поверхностного сточного питания.

Морфология впадин отличается большим разнообразием, на тем не менее можно выделить преобладающие формы, свойственные тому или иному типу рельефа.

В условиях конечно-моренного ландшафта, вблизи водоразделов между истоками рек, образуются впадины округлой формы. Примером их может служить заторфованная котловина озера Нерского.

Гряды конечных морен нередко разделены ложбинами, имеющими, согласное с движением льдов, северо-западное направление. Глубина их достигает до 10 м. Часть их превращена в торфяные месторождения. Большое количество озер в водораздельной области конечных морен обусловлено слабым развитием речной сети, в противном случае озера были бы спущены.

Моренные ландшафты, южнее границы последнего оледенения, изменены процессами денудации, снижающими высоту моренных холмов. Одновременно с этим первоначально замкнутые котловины соединяются протоками. Поэтому здесь, в условиях средне-холмистого моренного рельефа, формируются преимущественно месторождения сточных и проточных впадин.

В особую четвертую группу выделены месторождения горных областей, карстовых воронок, межсельговых понижений, овражные, займищные и др., т. е. все типы, которые не укладываются в предыдущие группы и характеризуются своеобразными геоморфологическими и стратиграфическими особенностями.

Геоморфологическая классификация имеет важное значение при оценке торфяных месторождений, так как при правильном определении положения месторождений в рельефе, выясняются многие их характерные черты в строении и особенности. He только выявление торфяных месторождений, но и их подготовка к эксплуатации должна основываться на изучении геоморфологических условий, так как пути притока вод в торфяную залежь и возможность осушения зависят от того, какую форму рельефа занимает то или иное торфяное месторождение.

Приуроченность месторождений к той или иной форме рельефа и их место в геоморфологической классификации определяются предварительно путем анализа топографических или геоморфологических карт, а также дешифрирования аэрофотоснимков торфяных месторождений.

Торфяные месторождения пойм


Из всех перечисленных типов пойм самой молодой является над моренная пойма, в основании которой залегает морена, прикрытая иногда небольшим слоем аллювиальных отложений. Этот тип поймы устанавливается по следующим признакам: а) пойма полностью заторфована, и река течет в торфянистых берегах; б) месторождение обычно имеет удлиненную форму и вытянуто на несколько километров, при ширине в несколько сот метров; минеральные его берега повышены, а окрайковая торфяная залежь имеет минеральные прослойки; в) торфяная залежь месторождения, как правило, сложена низинными видами торфа; поверхность месторождения следует общему наклону поймы (фиг. 12—2).

Плавневые поймы характерны для дельт крупных рек — Кубани, Днепра и т. д., т. е. они свойственны рекам, русло которых разделено на отдельные протоки и острова. В дельтах этих рек встречаются, главным образом, месторождения, сложенные из тростниковых торфов, обычно сильно минерализованных.

Месторождения дельт имеют удлиненную форму и по площади могут достигать нескольких тысяч га.

К плавневым поймам близки стародельтовые, на которых образуются месторождения (фиг. 12—2), близкие по своему характеру к уже описанным.

Долинные поймы широко распространены в области днепровского оледенения и характерны для речных долин, в пределах которых древние террасы слабо развиты, а поймы примыкают к коренным берегам и реже к уступам надпойменных террас.

Торфяные месторождения, расположенные на поймах, имеют значительную протяженность; длина их достигает 100 и более км, причем, как правило, они занимают всю поверхность поймы.

Строение торфяной залежи изменяется в зависимости от геоморфологических особенностей пойменной долины. В озеровидных расширениях поймы торфяная залежь характеризуется наличием озерных отложений, перекрытых слоями осоковых и тростниковых торфов, а в узких участках залежь обычно целиком сложена тростниковыми и осоковыми торфами (фиг. 12—2).

Обвалованные поймы свойственны хорошо сформированным речным долинам. Такие долины возникают в результате сильной переработанности рельефа поверхностными водами. Этого типа поймы имеют значительное распространение в области Днепровского оледенения, которая в течение длительного времени подвергалась воздействию текучих вод.

Рельеф этих пойм постепенно повышается в сторону прируслового вала, поднимающегося до 3—5 м и более над пониженным притеррасьем.

Торфяные месторождения обычно занимают понижения, примыкающие с одной стороны к уступу надпойменной террасы, а с другой — к прирусловому валу (фиг. 12—2). Сложены они преимущественно из слоев тростникового торфа в сочетании с сапропелевыми отложениями.

Пойменно-притеррасные торфяные месторождения обычно начинают формироваться в притеррасье, а затем распространяются до русла реки. В последнем случае происходит слияние пониженной пойменной части с повышенной притеррасной частью.

В зависимости от характера пойм различают торфяные месторождения скрыто-гривистых пойм и месторождения гривистых пойм (фиг. 12—3). Последние отражают начальную стадию образования месторождения, когда торф заполняет лишь понижения между песчаными гривами.

В процессе дальнейшего развития мощность торфяной залежи возрастает, и гривистый рельеф поймы оказывается погребенным.

Месторождения скрыто-гривистых пойм типичны для рек Полесья, притоков Припяти, Десны, Сожа, Березины и др.; кроме того, встречаются они в Западно-Сибирской низменности. В пределах рек эрозионные процессы выражены слабо, расчлененность рельефа незначительная. Торфяная залежь сложена преимущественно из низинных торфов. Месторождения образуются в условиях преобладающего здесь грунтового питания (фиг. 12—3).

Поймы сквозных долин распространены в области днепровского оледенения. Торфяные месторождения встречаются здесь в понижениях, образовавшихся в результате процессов регрессивной эрозии рек.

Месторождения располагаются в удлиненных впадинах, соединяющих верховья рек, текущих в противоположных направлениях.

Наиболее характерной особенностью залегания этих месторождений является повышение отметок дна торфяной залежи в местах пересечения возвышенности.

Наличие озеровидных расширений, заполненных сапропелевыми отложениями, указывает на то, что среди водораздельных повышений существовали озера, которые затем были спущены развивающимися речными долинами.

Месторождения пойм сквозных долин достигают значительной площади, иногда в несколько тысяч га, с залежью низинного типа, сложенной осоковыми и гипново-осоковыми торфами (фиг. 12—3).

Торфяные месторождения древних террас


Притеррасные торфяные месторождения первых надпойменных террас (фиг. 12—4) занимают понижения у оснований террасовых уступов древних террас. Они имеют удлиненную форму при небольшой ширине и значительной длине, иногда в несколько километров. Площадь колеблется от нескольких десятков до сотен га.

Эти месторождения имеют ясно выраженный уклон поверхности от склона второй террасы к реке. Мощность залежи значительно больше у подножья надпойменной террасы, чем в части, примыкающей к пойме.

Средняя глубина залежи месторождений этого типа колеблется в пределах 1—2 м, редко достигает 3 м. Сложена залежь низинным ольховым торфом, который иногда подстилается гипновым низинным.

Встречаются громадные притеррасные месторождения первых террас, целиком сложенные гипновым низинным торфом, например, месторождения по р. р. Оби и Припяти.

Притеррасные торфяные месторождения вторых надпойменных террас располагаются у подножий уступов третьих надпойменных террас. Обычно они занимают вытянутые понижения, достигающие 5—12 км длины и 2—4 км ширины.

Водно-минеральное питание осуществляется за счет грунтовых вод, выходящих из террасового уступа, и поверхностно-сточных вод безрусловых потоков. Последние перемещаются по склонам третьей надпойменной террасы.

Залежь месторождения характеризуется пограничным горизонтом, сложенным верховыми пушицевыми или сосново-пушицевыми торфами. Выше пограничного горизонта залежь образована медиум-торфом, поэтому в большей своей части она относится к смешанному типу строения. Глубина залежи 1—2 м (фиг. 12—5).

Торфяные месторождения вторых надпойменных террас размыва и аллювиальных террас занимают обширные понижения на их поверхности; на террасах размыва дно их слабо вогнутое, а на аллювиальных — рельеф дна носит бугристый характер.

Выпуклая поверхность тех и других месторождений вносит своеобразие в микрорельеф террас: песчаные гряды погребаются под торфяной залежью и лишь в некоторых случаях выступают на ее поверхности в виде песчаных островов.

Строение торфяной залежи месторождений обоих типов оказывается сходным, даже пограничный горизонт занимает одинаковое положение (фиг. 12—4).

Торфяные месторождения склонов вторых надпойменных террас развиваются в неглубоких вытянутых ложбинах, причем уклон дна их следует направлению склона.

В водно-минеральном питании месторождений принимают участие, помимо грунтовых вод, поверхностно сточные воды безрусловых потоков, сбегающие по склонам террас.

Месторождения обычно занимают всю ложбину длиной 3—5 км и шириной до 1—2 км. Площадь месторождения редко составляет более 1000 га.

Залежь своей вогнутой поверхностью повторяет форму дна месторождения и дает поэтому равномерную на всей площади мощность торфяного пласта в 2—4 м. Представлена залежь сфагново-топяным видом строения (фиг. 12—4).

Торфяные месторождения склонов третьих надпойменных террас занимают самое высокое положение в рельефе. Торфяные залежи заполняют ложбины, пересекающие склоны террас (фиг. 12—5); обычно дно их имеет ясно выраженный уклон. Особенности строения этих месторождений определяются сочетанием комплексной залежи с медиум — залежью по периферии.

Торфяные месторождения староречий заполняют ложбины ледникового происхождения, расположенные на вторых и третьих террасах рек в районах днепровского оледенения. Характерной особенностью этих террас является расчлененность их поверхности углублениями, параллельным» современному руслу. Поверхность их наклонена, как правило, от питающего высокого берега к террасовому уступу.

Обильное водно-минеральное грунтовое питание месторождения обусловило быстрый рост торфонакопления: глубина залежи у питающего берега достигает 6—8 м, снижаясь несколько к противоположному берегу месторождения; залежь чаще всего сложена гипновым торфом.

Отметки поверхности снижаются к узким сторонам месторождения, где мощность залежи доходит до 1—2 м. В этих местах строение залежи меняется, — залегают тростниковые или ольховые торфы.

Торфяные месторождения водораздельного моренного рельефа


Торфяные месторождения зандровых равнин. Месторождения занимают плоские понижения на слабоволнистой поверхности, сложенной песчаными отложениями с прослойками гравия и гальки. Плоские ложбины чередуются здесь с пологими повышениями, занятыми сосновыми борами, возвышающимися над поверхностью торфяных месторождений. Месторождения нередко имеют сложное строение и характеризуются сочетанием верховых и низинных участков. Иногда они представляют собой огромные верховые месторождения, но и в этом случае в одно целое объединены различные по происхождению торфяные отложения (Оршинский Мох).

Торфяные месторождения моренных равнин. На поверхности моренных равнин встречаются обширные торфяные месторождения верхового типа (фиг. 12—6). Первоначально торфом заполнялись неровности рельефа — шло накопление низинных торфов, затем процесс охватывал прилегающие участки моренной равнины, и в дальнейшем формировались верховые залежи.

Залегание типичной основной морены с разнообразными валунами в основании этих залежей, в сочетании с моренным покровом окружающих берегов, является основным геоморфологическим признаком этих торфяных месторождений.

Торфяные месторождения проточных впадин образуются в условиях среднехолмистого рельефа. Появление проточных впадин указывает на сильную переработку ледникового рельефа водной эрозией.

Геоморфологической их особенностью является пересечение впадин узкими молодыми речными долинами, возникшими позднее самой впадины. Обычно котловины имеют вытянутую форму при ширине до 1—2 км и длине 3—5 км.

Глубина эрозионного вреза настолько значительна, что пересекается не только морена, но и межморенные пески, дающие грунтовым водам выход в котловину (фиг. 12—6). Торфяная залежь месторождения почти всегда представлена низинными торфами гипново-топяного или осоково-топяного вида с наибольшей мощностью 4—6 м в средней части.

Торфяные месторождения сточных впадин образуются в аналогичных геоморфологических условиях, но занимают более высокое положение в рельефе, на склонах моренных холмов. Характер продольного профиля отличает их от других типов торфяных месторождений. Дно их имеет общий уклон, соответствующий падению склонов (фиг. 12—6), и обычно из пониженной части месторождения вытекают речки. В плане впадины имеют округлую или удлиненную форму. Строение залежи отражает своеобразие геоморфологических условий: в наиболее повышенной части месторождения, примыкающей к высоким берегам, низинная ольхово-лесная залежь прикрывается маломощным слоем торфа верхового типа; в центральной части, залежь представлена преимущественно топяными видами строения (осоково-топяными и гипново-топяными видами торфа).

Торфяные месторождения бессточных котловин распространены в холмистой области конечно-моренного рельефа. Месторождения этого типа образуются на месте замкнутых озерных округлых котловин, с наибольшим понижением дна в средней части.

Основным признаком, позволяющим определить этот тип месторождения, служат морфология впадины и последовательность смены сапропелевых и торфяных отложений. Все котловины этого типа прошли озерную стадию своего развития, поэтому дно их выстлано глинистыми озерными отложениями, которые перекрываются отложениями детритовыми. На озерные отложения наслаивается низинный или верховой торф и обычно на этих месторождениях сохраняются озера, окаймленные залежью топяного строения, переходящей к минеральным берегам, в лесную или лесотопяную.

Торфяные месторождения иного залегания


Месторождения провальных воронок распространены в таких районах, где карстовые явления не преобладают, а накладываются на формы рельефа другого происхождения. Они наблюдаются на поверхности надпойменных террас (фиг. 12—7), зандровых равнин, в районах холмисто-моренного рельефа. Провальные воронки представляют замкнутые котловины округлой или эллиптической формы, глубина которых достигает 5—10 м, а диаметр 50—100 м.

Строение месторождений носит довольно пестрый характер. Дно воронок покрыто большей частью бурой глиной, выше которой залегают сапропелевые отложения, в свою очередь сменяемые верховым или низинным торфом.

Торфяные месторождения межсельговых ложбин приурочены к центральной области древних оледенений, где они занимают вытянутые впадины длиной до 2 км, расположенные между сельгами (фиг. 12—8). Последние представляют собой вытянутые гряды, высотой до 10 м, сложенные валунными песками.

В условиях слабого эрозионного расчленений поверхности месторождения, возникнув в межсельговых понижениях, сливаются, в процессе формирования, в целые болотные системы.

Поэтому в плане они характеризуются сочетанием участков различного типа строения залежи — от лесных низинных до сфагновых верховых.

Торфяные месторождения займищ расположены в зоне лесостепи Западной Сибири в пределах Ишимско-Барабинско-Кулундинской равнины.

Ландшафтный облик территории расположения месторождений характеризуется преобладанием междуречных пространств над речными долинами. Плоская равнинная поверхность междуречий очень слабо дренируется. Лишь гряды грив с относительной высотой 2—4 м, разделенные понижениями, нарушают однообразную ровную поверхность. Гривы образовались в результате расчленения песчано-глинистых пород озерно-аллювиального происхождения. Ho не везде они уцелели от размыва. Местами их поверхность снижена, очертания расплывчаты, а лощины между ними занесены делювием и уничтожаются. Месторождения занимают понижения между гривами, строение их отличается большим своеобразием.

Выделенные геоморфологической классификацией типы торфяных месторождений: отличаются постоянством признаков.

В приложении 12—1 эти признаки группируются по: а) характеру минерального дна месторождения, окружающим минеральным берегам, характеру подстилающих пород; б) водноминеральному питанию: в) размерам, форме и мощности торфяной залежи месторождения; г): характеру поверхности, строению торфяной залежи, растительному покрову и географическому размещению торфяных месторождений.

Методика полевого геоморфологического исследования


Положение торфяных месторождений в рельефе предварительно устанавливается по топографическим и геоморфологическим картам. На основании их изучения решается вопрос о густоте речной сети, строении междуречных пространств, степени расчлененности рельефа и условиях залегания месторождения.

По картам составляются гипсометрические профили в характерных направлениях через речные долины, водоразделы. На построенных профилях уточняют условия залегания торфяных месторождений.

В дополнение к картам производятся полевые геоморфологические исследования.

Методом полевого исследования являются геоморфологические маршруты, располагаемые по наиболее характерным направлениям обследуемого района и осуществляемые в процессе гидрогеологической съемки.

Обычно расположение месторождений отличается значительным разнообразием: в одних случаях отмечается быстрая смена геоморфологических ландшафтов и типов торфяных месторождений на протяжении 10—15 км, в других однообразный рельеф распространяется на огромной территории. Поэтому выбор маршрута имеет важное значение.

В первом случае маршрут прокладывают так, чтобы пересечь все разнообразие типов залегания месторождений, как это видно из приводимой блок-диаграммы (фиг. 12—9), которая отражает сочетание форм рельефа и торфяных месторождений. По ней можно проследить на протяжении до 8—10 км закономерную смену типов торфяных месторождений от пойменных, пойменно-притеррасных к месторождениям вторых надпойменных террас и водораздельного моренного рельефа. Если речная долина имеет асимметричное строение — один берег крутой, а другой пологий, то начало маршрута рекомендуется выбирать на высоком берегу с тем, чтобы осмотреть территорию и выделить характерные участки.

При плоских берегах реки маршрут лучше начинать от наиболее повышенных водораздельных участков и пересекать склоны водораздела и речную долину по направлению к пойме.

Если геоморфологические условия однообразны на большом протяжении, то маршруты следует намечать, исходя из особенностей залегания определенного типа торфяного месторождения: пойменного, притеррасного и т. д.

Применительно к различным условиям и типам торфяных месторождений могут быть рекомендованы следующие основные маршруты (фиг. 12—10).

При проведении геоморфологических маршрутов существенное значение имеет сбор гипсометрических данных в полевых условиях, причем распределение точек определения высот должно быть таким, чтобы рельеф мог быть выясненным с наибольшей подробностью. Так, в условиях холмисто-моренного рельефа необходимо отмечать превышения холмов над поверхностью месторождений. В условиях долин требуется выяснение данных, необходимых для составления поперечных профилей через месторождения и прилегающие к ним геоморфологические участки долины.

Правильно собранный гипсометрический материал дает возможность составлять Профили, необходимые для понимания рельефа и выяснения условий залегания месторождений.

Полезно совмещение геоморфологических данных с картой четвертичных отложений, которое более отчетливо выявляет генетическую связь между формами поверхности и четвертичным покровом.

Кроме карт составляются также описания рельефа, в которых, помимо общих морфологически данных, должны быть поставлены и по возможности разрешены вопросы происхождения и развития рельефа.

Описание составляется на основании геоморфологических наблюдений, заносимых в полевой дневник.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: