Применение снимков при составлении геологических карт

При геологосъемочных работах выделяются подготовительный, полевой и камеральный этапы, которые в свою очередь разделяются на стадии. Наилучший эффект дает использование снимков на всех этапах и стадиях геологических работ.

Подготовительный этап. Организационно-проектная стадия. Определяется количество и виды фотоматериалов, необходимых для работы, оценивается качество имеющихся фотоснимков и при необходимости других видов съемок; заказываются необходимые виды фотоматериалов и приборов. Исходя из конкретной геологической и физико-географической обстановки определяются виды съемки, необходимость в цветной и спектрозональной съемках в фотопланах и другой специальной фотопродукции.

При подборе материалов для геологического дешифрирования в любом случае нельзя ограничиваться каким-либо одним масштабом снимков или только контактными отпечатками. Подбор материалов для дешифрирования основан на принципе «масштабной этажерки». При этом выделяется основной (рабочий) и дополнительные масштабы снимков. Основные рабочие масштабы снимка и составляемой карты должны быть близки, дополнительные масштабы отличаться в 2—5 раз от основных и друг от друга. Оптимальным является следующий набор масштабов снимков:

— обзорный - снимки, на которых можно увидеть положение района и крупнейших геологических образований в его пределах в общей геологической структуре региона. Для геологического картирования масштаба 1 : 50 000 это могут быть снимки масштаба 1 : 200 000-1 : 500 000. Важно, чтобы на этих снимках весь район предстоящих исследований можно было бы охватить одним взглядом. Требуется обычно 3—4 экземпляра этих снимков;

— рабочий — снимки масштаба, близкого к масштабу составляемой карты. На таких снимках будет видна большая часть геологических объектов, подлежащих изучению. Это основной рабочий материал. Контактных отпечатков снимков такого масштаба заказывают обычно три-пять экземпляров. Co снимков этого же масштаба делаются фотосхемы в масштабе снимков (1—2 экз.). Если район имеет сильно расчлененный рельеф, то следует заказывать приведенные фотосхемы или фотопланы в 2—4 экз.;

— детализационный - снимки, на которых видны самые мелкие из объектов, подлежащих изучению. Это могут быть либо проекционные отпечатки с тех же негативов, по которым делались контактные отпечатки основного масштаба, либо контактные отпечатки более крупномасштабных съемок. Обычно заказывают 1—2 экз. этих снимков.

При мелкомасштабных и обзорных работах основной рабочий материал имеет масштаб 1 : 1 000 000 — 1 : 200 000 или более мелкий. В этом случае необходимо иметь также снимки такого масштаба, на которых опознаются объекты, наблюдаемые на местности. Можно заказывать снимки не на всю изучаемую территорию, а только на площадь эталонных и ключевых участков, на которых предполагается полевая проверка результатов дешифрирования. По мере поступления заказанных фотоматериалов определяют их качество, каталогизируют и раскладывают по экземплярам в порядке, удобном для работы.

Стадия предварительного дешифрирования. Методика геологического дешифрирования предусматривает неоднократное возвращение к изучаемому материалу, повторный просмотр, дешифрирование и интерпретацию отдешифрированных объектов. Работу начинают с предварительного дешифрирования мелкомасштабных материалов, обращая внимание на определение положения изучаемого района и крупнейших элементов геологического строения в общей геологической структуре региона; выясняют геологические факторы, которые определяют рельеф, гидросеть, фототон и фоторисунок района. Обычно именно при предварительном дешифрировании мелкомасштабных материалов выявляются закономерности в плановом размещении речной сети.

Затем проводят предварительный просмотр аэрофотоснимков основного масштаба на стереомодели. Каждую стереопару рассматривают не обособленно одну от другой, а как составную часть всего района. При предварительном просмотре снимков трассируются фотомаркирующие горизонты, выделяются все контуры, имеющие предположительно геологическую природу. Оконтуриваются четвертичные отложения в тех местах, где они закрывают коренные породы сплошным чехлом.

После просмотра снимков всей территории данные дешифрирования сводятся на топооснову или, что проще — на фотосхему. Обычно перенос данных предварительного просмотра осуществляется вручную, по идентичным контурам. Составляя схему предварительного дешифрирования, не следует стремиться во что бы то ни стало замкнуть все контуры геологических объектов, полностью протрассировать маркирующие горизонты. Лучше оставить белые пятна и поставить знак вопроса на не поддающихся дешифрированию участках. Обычно на схемах предварительного дешифрирования нанесено много линеаментов, которые намечают структурный план территории, выделены фрагменты маркирующих горизонтов, много белых пятен и знаков вопроса. Многие контуры не завершены.

После составления схемы предварительного дешифрирования ее сравнивают с имеющимися геологическими, тектоническими, геофизическими и другими картами. Такое сопоставление идет в двух направлениях:

— сверяют рисовку одноименных контуров и делают попытки обосновать причины расхождений в каждом конкретном случае. Участки, где обнаружены расхождения, подвергаются дополнительному дешифрированию;

— уточняют те особенности фотоизображения, которые являются дешифровочными признаками геологических образований. Предварительно определяют границы применимости того или иного признака. На схему геологического дешифрирования с карты наносят индексы хроностратиграфических подразделений.

К задачам предполевого дешифрирования относится также выбор эталонных (опорных, типичных) участков; выделение ключевых особо сложных участков, существенных для понимания геологического строения, намечаются пути подхода к геологическим объектам, выбираются территории для изучения разрезов и намечаются первоочередные маршруты.

Полевой этап. Камеральное дешифрирование. Полевое геологическое дешифрирование аэрокосмических снимков состоит из камеральной и маршрутной стадии. Камеральная стадия включает предмаршрутное и послемаршрутное дешифрирование.

1. При предмаршрутном геологическом дешифрировании составляется план наиболее рационального проведения предстоящего маршрута, намечаются наиболее важные и трудоемкие участки, определяются меры безопасности при выполнении работ в конкретных условиях. При подготовке к очередному маршруту выделяют дешифровочные признаки, подлежащие проверке и использованию в маршруте, с учетом опыта предшествующих маршрутов, намечают новые дешифровочные признаки, не установленные на этапе предварительного дешифрирования, выдвигают рабочую гипотезу о геологической природе объектов, явлений и процессов, ожидаемых в данном маршруте, которая должна быть проверена. В результате предмаршрутного дешифрирования подбираются и подготавливаются к работе в поле необходимые снимки.

2. При послемаршрутном дешифрировании подводят итоги маршрута, критически анализируют результаты, выявляют имевшие место упущения и недостатки, намечают способы их устранения и проверки его результатов. Все установленные и намеченные границы, подтвержденные полевыми наблюдениями, переносятся со снимков на фотосхему и топооснову. Предмаршрутное камеральное дешифрирование следующего маршрута обычно делают сразу после того, как обработаны материалы и сделано послемаршрутное дешифрирование предыдущего.

Полевой этап. Маршрутное дешифрирование. В геологическом маршруте аэроснимки используются для различных целей.

Аэроснимок — это идеальная основа для ориентирования. При детальных и среднемасштабных исследованиях для полевой проверки результатов предварительного дешифрирования выделяются, как уже говорилось, обычно отдельные эталонные и ключевые участки. На них ведется полевая проверка правильности предварительных дешифровочных признаков, то есть: а) выяснение правильности выбранных признаков; б) уточнение дешифровочных признаков, так как выработанные на предварительной стадии из общегеологических соображений они, даже если и верны, обычно бывают приблизительны; в) выяснение границ применимости дешифровочных признаков.

Работа на «ключевых» участках. «Ключевые» участки часто бывают не типичными, и дешифровочные признаки на них, как правило, отличаются от эталонных. На схемах предварительного дешифрирования на таких участках часто оставляют белое пятно и ставят знак вопроса. Такими ключевыми участками часто бывают замыкания пликативных дислокаций, клиновидное сочленение дизъюнктивных дислокаций, узлы в сети разломов. Только полевая проверка может подтвердить или опровергнуть результаты предварительного дешифрирования. В случае противоречий следует больше доверять снимку, чем отдельным наблюдениям на местности. Так, например, при отдельных небольших обнажениях элементы залегания толщ, замеренные в поле, часто искажаются из-за подворота слоев или наличие более мелкой складчатости. Элементы залегания, замеренные при дешифрировании снимков, оказываются в таких случаях более достоверными. Другой пример. В закрытых районах в пачках, в которых переслаиваются более прочные и более рыхлые породы, последние часто не обнажены и ускользают от внимания исследователя, поэтому, при характеристике разреза, реальное соотношение между твердой и мягкой частями разреза искажается в пользу твердой части. Дешифрирование снимков и выявление связи между стойкостью пород к выветриванию и, например, микроформами рельефа позволяет восстановить реальное количественное соотношение частей разреза.

Окончательный этап. Камеральные работы. При окончательном дешифрировании вновь просматривают снимки всей территории, и фотоизображение переинтерпретируется с учетом новых, полевых дешифровочных признаков. Именно при окончательном дешифрировании улучшают фотоизображение отдельных участков и производят измерения на стереоприборах. В заключительный камеральный период производят окончательное дешифрирование и составляют окончательную геологическую карту и объяснительную записку к ней. Окончательную карту составляют обычно на топооснове. Перенос данных дешифрирования осуществляется визуально или инструментально. Визуальный перенос данных геологического дешифрирования производится по идентичным контурам и применяется в тех случаях, если имеется четкая взаимосвязь геологического строения с элементами рельефа данного района. При визуальном переносе необходимо помнить об особенностях центральной проекции снимков, вызывающих искажения за рельеф и за наклон снимка.

При переносе данных дешифрирования с аэроснимков на фотопланы и фотосхемы задача облегчается и сводится к опознаванию на них точек и контуров, отмеченных на снимках. Перенос данных геологического дешифрирования с фотопланов на топокарту может быть выполнен простым изменением масштабов. Инструментальный перенос — это перенос данных дешифрирования на топооснову с помощью специальных приборов.