Прогнозирование тектонически-опасных территорий Республики Турция с помощью линеаментного анализа

курсовая работа

2. Методика линеаментного анализа картографических материалов

Линеаментный анализ, как комплекс методов геологического картирования, основан на интеллектуальной обработке информации, которая по способам получения и формату данных, ранжируется, минимум, на три класса: материалы дистанционных аэрокосмических исследований, топографические карты и карты геологического содержания, прочие геологические, геофизические и иные данные. Ранжированность информационной базы, широкий набор диагностических признаков и разновидностей линеаментов обуславливает разнообразие методологических подходов к их изучению.

Картирование линеаментов является одной из главных и наиболее успешно решаемых задач морфоструктурного анализа и включает минимум три взаимосвязанных методических подхода - изучение геометрических свойств рельефа, геолого-геоморфологическое картирование, дешифрирование и интерпретация данных других методов геологических исследований (дистанционных, геологосъемочных, геофизических и др.).

Методика геометрического (син. - морфометрического) анализа рельефа земной поверхности предполагает использование топографических карт широкого масштабного ряда. На подготовительном этапе морфометрических исследований решаются задачи по подбору кондиционных топографических карт изучаемой площади, в том числе в цифровом варианте с высоким разрешением изображения, векторизация растровых электронных изображений топокарт и создание цифровых моделей рельефа (ЦМР). Для конкретизации и детализации задач исследований, по материалам предшествовавших работ, также составляются карты геологической изученности территории, геоморфологическая и геолого-структурная схемы с обязательной привязкой на подготовленных топокартах (макетах) главных геологических структур и их элементов, объектов исследований (участков, массивов горных пород, проявлений полезных ископаемых, водоносных пластов, геофизических и/или геохимических аномалий и т.п.). По итогам подготовительных работ составляется геологическое задание, создаются предварительные схемы и модели, определяются эталонные объекты и участки для детального изучения и осуществляется выбор методов исследований.

На сегодняшний день существует достаточно большое количество методов морфометрического анализа рельефа под решение самых разных научных и прикладных задач, многие из которых усовершенствованы под применение цифровых моделей и технологии Географических информационных систем (ГИС). Для решения задач картирования линеаментов наиболее часто применяются морфологический (качественный) анализ, картометрические измерения и расчет морфометрических показателей форм рельефа.

Морфологическое изучение рельефа земной поверхности в линеаментном анализе включает в себя:

- выявление диагностических признаков линеаментов - прямолинейных отрицательных форм рельефа, экспонированных прямолинейных склонов, эскарпов и уступов, последовательности прямолинейных отрезков мелких водотоков, пересекающих в одном направлении водоразделы и долины, прямолинейность осевых линий водоразделов, участков сгущения и перегибов горизонталей и т.д.;

- классифицирование индикационных форм рельефа, определение их пространственной упорядоченности и изменчивости, оконтуривание зон концентрации предполагаемых линеаментов;

- установление линеаментов и линеаментных зон, трассирующих по направлениям простирания документально засвидетельствованных разрывных нарушений; ранжирование линеаментов и их отображение на картах и схемах определенными условными линиями и знаками.

Метрические измерения в линеаментном анализе, в зависимости от ландшафтных условий местности, обычно выполняются по упрощенной методике, включающей, обычно, составление карт порядковости водотоков и карт базисных поверхностей нужных порядков. При достаточно сильной расчлененности рельефа, развитой овражно-балочной сети, высокой плотности водотоков низких порядков и т.п., измерения углов наклона склонов позволяют оконтурить участки и зоны интенсивной эрозии, участки сохранности древних реликтовых форм рельефа и другие косвенные признаки наличия разрывных деформаций кристаллических горных пород. Также, нередко используются расчеты плотности и глубины заложения водотоков низких порядков, порядковости водораздельных линий, густоты и глубины расчлененности склонов с составлением соответствующих карт и схем.

Подробно, методика морфометрического анализа освещена в работах В.П. Философова, Р.Х. Пириева, В.И. Анисимова, В.А. Червякова и других ученых. В качестве примеров морфометрических исследований с использованием ГИС-технологий можно отметить работы К.А. Мальцева; Ю.О. Антипцевой, Ж.А. Думит; И.Ю. Черновой др.; В.А. Загорулько и др.; И.В. Глейзера и др.

Несмотря на то, что измерения количественных параметров рельефа и определение их распределения являются точными методами в геоморфологии, полностью решить задачи морфоструктурного (линеаментного, в частности) анализа только метрическими методами не представляется возможным. Так, И.В. Глейзер и др. (2006), отмечает, что морфометрические исследования с использованием ГИС-технологий, как правило, не включают в себя анализ изменчивости количественных характеристик рельефа в связи с его возрастом и генезисом.

Изучение линеаментов начинается уже на подготовительном этапе к полевым изысканиям. По картам фактического материала геолого-разведочных работ прошлых лет определяются участки наименьшей геологической изученности, определяются малодостоверные или умозрительные элементы морфоструктур, геологические и геоморфологические границы, геоморфологические поверхности или их элементы (например, террасы). Составляется предварительная геолого-структурная (структурно-формационная) основа, на которой, по результатам дешифрирования фотоснимков, морфологического и морфометрического анализа топографических карт исследуемого района, отображаются предполагаемые линеаменты, опорные участки, разрезы, отмечаются наиболее важные точки наблюдений.

При подготовке к геологическому изучению территории масштаба 1:50 000 и крупнее, со значительными проектируемыми объемами топографо-геодезических, геофизических, горно-буровых и др. работ, анализ топографических карт в целях сокращения временных затрат часто проводиться по упрощенной методике. На геолого-структурную основу, составленную по материалам предшествовавших геолого-съемочных работ среднего масштаба картирования, выноситься упрощенная геоморфологическая и неотектоническая нагрузка - границы поверхностей, депрессий и крупных поднятий, долины и карстовые понижения, в том числе погребенные, крупные линеаменты, линейные, дугообразные и кольцевые неотектонические морфоструктуры, установленные с высокой достоверностью. На топографической основе поднимаются прямолинейные отрезки русел крупных рек, водотоков низких порядков, тальвегов ложбин и оврагов, которые образуют при соединении пунктиром относительно прямолинейные линии или с незначительным смещением четко выраженные системы, пересекающие друг в друга или утыкающиеся в другие линии, перегибающие или ограничивающие осевые линии поднятий и водоразделов. Среди таких, пространственно упорядоченных линий, проведенных по элементам (руслам, обрывам, тальвегам) отрицательных форм рельефа, обособляются в качестве предполагаемых линеаментов линии, продолжающие по простиранию достоверно установленные или предполагаемые по геофизическим и другим данным разрывные нарушения или зоны трещиноватости пород, также линии совпадающие с контактами интрузивов, вулканических построек или их структурных элементов, даек, жильных зон и рудных тел, линейных геофизических и геохимических аномалий и т.п. Другие линии, выделяемые по сугубо морфологическим признакам, следует классифицировать как потенциально возможные линеаменты.

На схему (карту) обеспечения структурно-геологических и структурно-геоморфологических исследований в ходе полевых геолого-съемочных работ выносятся достоверно установленные элементы геологических структур и морфоструктур, установленные и предполагаемые линеаменты, наиболее крупные линии потенциально возможных линеаментов, опорные участки и разрезы, известные обнажения с пересечениями разломов выходы сильно трещиноватых пород, даек и жильных тел, возможные точки подсечения разломов. В виде накладки составляется оперативная схема маршрутных линий, согласованная с общим планом размешения маршрутов, профилей геофизических, геохимических, шлихоминералогических, горных и буровых работ. В процессе полевых наблюдений предварительная карта и схема размещения маршрутов и точек, как правило, существенно видоизменяются в текущие варианты, за исключением наиболее достоверно установленных базовых элементов геологических структур.

Особенности изучения линеаментов в поле заключаются в следующем. В ходе маршрутных пересечений и первичной документации производиться геоморфологическая привязка опорных точек наблюдений, обнажений и разрезов (в том числе некоторых горизонтов рыхлых пород, например элювиальных), а также выполняются азимутальные измерения линейно ориентированных элементов мезо- и микрорельефа (эрозионных останцов,уступов, тальвегов оврагов и т.п.). В выходах скальных пород, где фиксируются разрывные нарушения, интенсивно трещиноватые породы, дайки и жильные тела, прожилковая минерализация, линейная ориентировка минералов и т.п., наряду с обязательными геологической документацией и инструментальными измерениями залегания структурных элементов, отбором ориентриованных образцов пород, необходимо геолого-геоморфологическое и геофизическое прослеживание по простиранию короткими поперечными профилями, а при поисковых работах рекомендуется подсечение минерализованных зон разрывных нарушений горными выработками (канавами, линиями шурфов).

линеамент картография землетрясение аэрокосмический

Делись добром ;)