Дешифровочные признаки основных литолого-генетических типов четвертичных отложений на космических снимках локального уровня генерализации (для условий Беларуси)

Таблица 1

литологических особенностей пород. Так, озерно-ледниковые толщи, сложенные с поверхности песками, распознаются на МДС по однородному либо расплывчатому пятнистому рисунку. На наличие глинистого субстрата указывает более отчетливая пятнистость фотоизображения.

В ледниковой области гетерогенный тон изображения обусловлен высокой литолого-фациальной изменчивостью четвертичных образований. При постоянном фациальном составе отложений, например, болотного, озерного или водно-ледникового генезиса, тон аэрокосмоизображения отличается однородностью.

В ряде случаев фототон позволяет судить о генезисе и составе четвертичных отложений. Более темный тон индицирует органогенные образования, по очень осветленному серому фототону выявляются эоловые пески, а аллювиальные отложения пойм имеют на МДС светло-серый тон. Если четвертичные образования характеризуются разными литологическими особенностями, то более светлый тон имеют водопроницаемые породы, более темный–влагоемкие.

Важную роль в дистанционном изучении четвертичных отложений играют косвенные дешифровочные признаки. Рельеф земной поверхности, формирующий основной рисунок аэрокосмофотоизображения, служит показателем литолого-генетических комплексов четвертичных отложений.

Приуроченность покровных образований к определенным геоморфологическим уровням заметна на высотных АФС и локальных КС более отчетливо, чем на традиционных АФС. Зависимость типа растительности от состава четвертичных толщ однозначно устанавливается в пределах аллювиальных, водно-ледниковых, озерно-ледниковых образований. К группе гидрографических признаков относятся эрозионная сеть, озера, болота, фиксирующиеся на МДС даже высоких уровней генерализации. В частности, для рельефа и отложений водно-ледникового, озерно-аллювиалъного, озерно-ледникового генезиса характерны значительная плотность и большая плотность озер и болот. Конечноморенные образования индицируются мелкоконтурностью заболоченных участков. Показателями некоторых литологических особенностей служат техногенные элементы: размещение и контурность угодий, осушительные мероприятия, создание водохранилищ и т. п.

Надежными индикаторами четвертичных образований являются эктоярусы ПТК. Индикация грунтов осуществляется достоверно по ландшафтным показателям в пределах вторичных водно-ледниковых, моренно-зандровых, аллювиальных террасированных и пойменных ПТК с широким развитием гидроморфных почв и естественного растительного покрова, определяющего структурные особенности космоизображения. Так, моренно-зандровые ПТК, занятые черноольховыми таволговыми лесами, являются показателями пологонаклонных зандров, сложенных супесчано-суглинистыми образованиями, а также залегания уровня грунтовых вод на глубине около 1,5 м. Ландшафт распознается по зернистому плотному рисунку темно-серого фототона, осложненному темными угловатыми линиями (мелиоративные каналы).

Дешифрирование четвертичных отложений нашло широкое применение при геологической съемке, инженерно-геологических, гидрогеологических и эколого-геологических исследованиях, поисках минерального строительного сырья.

Структурное дешифрирование предусматривает выявление по аэрокосмоизображениям особенностей ландшафта, связанных с проявлением на земной поверхности новейших тектонических форм и элементов глубинного строения. При дешифрировании МДС используется контрастно-аналоговый и геоиндикационный методические подходы.

Контрастно-аналоговый методизучения структурных элементов литосферы по МДС заключается в типизации полей фотоизображения с определенным набором дешифровочных признаков. В этом случае априорно предполагается, что территории со сходными геолого-геоморфологическими условиями имеют на МДС одинаковый фоторисунок, а с различными – отличаются по фотоизображению. При изучении тектонических особенностей по МДС таким способом основное значение имеет анализ структуры фотоизображения.

Структурные формы платформенного чехла и фундамента, активизированные на неотектоническом этапе, отражаются на МДС в виде линейных, кольцевых и площадных аномалий рисунка аэрокосмоизображения. Линейно вытянутым контрастным фрагментам фоторисунка соответствуют линеаменты – индикаторы тектонической делимости земной коры. Системы полосовых аномалий более темного фотона, чем соседние участки фотоизображения, являются показателями зон трещиновитости с повышенной проницаемостью для глубинных флюидов. Изометричная ориентировка фотоаномалий характерна для кольцевых структур – сложно построенных гетерогенных образований земной коры. Площадным аномалиям фоторисунка соответствуют тектонические блоки, различающиеся новейшим геодинамическим режимом.

При тектонических построениях на основе МДС наиболее информативен геоиндикационный метод, предусматривающий анализ ландшафтных индикаторов проявлений структурных элементов литосферы. По аэро- и космическим снимкам с привлечением значительного объема фактологического материала (геоморфологического, геохимического, геолого-геофизического и др.) устанавливают корреляционные связи между ландшафтными особенностями земной поверхности, новейшим геодинамическим режимом и погребенными структурными формами. Чем выше степень унаследованности структур платформенного чехла и фундамента древнего заложения к новейшему плану, тем информативнее геоиндикационное дешифрирование МДС.

В основу геоиндикационного метода положена теоретическая концепция о ландшафтах как динамичных природных системах, в которых отражены изменения, вызванные новейшими тектоническими процессами. Ландшафтные индикаторы, или геоиндикаторы представляют собой как отдельные природные компоненты, так и ПТК в целом, связанные с характером проявления на поверхности Земли структурных форм, активных в позднеолигоцен-антропогеновое временя. Геоиндикаторы объединены в моно- и полисистемную группы. Первая включает в себя геологические (фиксируемые во внешнем облике ландшафта), геоморфологические, гидрографические и геоботанические признаки. Группа полисистемных индикаторов состоит из ПТК разных иерархических уровней.

Среди геологических индикаторов наиболее геоинформативны на территории запада ВЕП гляцигенные признаки, дешифрируемые по внешним чертам литогенной основы ландшафтов. Они представляют собой ледниковые деформации горных пород плейстоценового возраста: гляциодислокации, ложбины ледникового выпахивания и размыва, большей частью выраженные в ландшафте и на МДС. Следует отметить, что динамика плейстоценовых ледников контролировалась неотектоникой региона и поэтому гляциодислокации нередко располагаются в пределах структурных форм платформенного чехла и фундамента, испытавших позднеолигоцен-антропогеновую активизацию.

Индикационная роль ледниковых ложбин заключается в их локализации вдоль линий дизъюнктивных структур.

Важное геоиндикационное значение имеют разные категории рельефа, образующие рисунок изображения на высотных AФC и КС. Поскольку степень воздействия ледников определялась их мощностью, динамикой и тектоническими факторами, в четвертичном покрове даже значительной мощности отразились многие структурные формы. Сравнение современного рельефа и поверхности погребенного кристаллического фундамента показывает, что максимальные высоты в пределах Минской возвышенности приурочены к северо-восточному склону Белорусской антеклизы, а Новогрудская, Слонимская возвышенности и Копыльская гряда хорошо согласуются с поднятиями фундамента. Подобные соотношения устанавливаются также с поверхностью ложа антропогеновых образований.

Признаками линейных структур являются линейно ориентированные фрагменты речных долин, их резкая асимметрия, сгущенная параллельная ориентировка в плане русел рек, прямолинейные очертания тыловых швов террас, приуроченность озерно-болотных низин и котловин, ложбин стока талых ледниковых вод, зон осциляционных конечных морен к определенным линиям, смена интенсивности экзогенных процессов и т.д. Кольцевые структуры подчеркиваются дугообразной ориентировкой участков речных долин, озерно-болотных массивов, изометричным расположением песчаных гряд, заболоченных котловин и др.

Почвы и растительность являются косвенными индикаторами, поскольку воздействие на них геодинамического режима осуществляется путем перестройки рельефа и изменения уровней грунтовых вод. Возможности анализа по МДС геоботанических признаков структурных форм в Беларуси ограничены вследствие значительной техногенной освоенности ландшафтов.

Ведущее место в структурно-геологических исследованиях на основе аэрокосмической информации занимает полисистемная группа ландшафтных индикаторов. В данном случае геоиндикаторами служат свойства ландшафтной структуры: характер границ ПТК; конфигурация, ориентировка и плотность контуров ПТК; взаимное расположение и содержание (состав) ПТКФ определенных рангов, обусловленные проявлением новейших тектонических процессов. В геоиндикационных целях принята ландшафтная классификация, предложенная Г.И. Марцинкевич для типизации ландшафтов и их морфологических частей в условиях Беларуси.

Наиболее достоверными геоиндикаторами являются роды ландшафтов, объединяющие однородные по генезису и времени формирования ПТК. Одним из показателей структурных форм служит характер границ родов ландшафтов. Контрастные границы ПТК этого ранга отмечаются вдоль линии разломов и кольцевых структур высокого порядка, активных на позднеолигоцен-антро-погеновом этапе. Конфигурация ландшафтных контуров связана с новейшей активизацией разрывных и пликативных деформаций литосферы. Линейные контуры родов ландшафтов устанавливаются вдоль региональных разломов платформенного чехла и фундамента. Изометричная (кольцевая, эллипсовидная) конфигурация ландшафтных контуров сопряжена с проявлениями кольцевых структур различного генезиса.

Высокой плотностью характеризуются роды ландшафтов в пределах интенсивно воздымающихся блоков земной коры и меньшей - в условиях относительной стабилизации структур.

Отмечается геоиндикационная роль содержания (состава) ПТК в ранге родов ландшафтов. К зонам разломов чаще других приурочены ландшафты нерасчлененных речных долин, пойменный и аллювиальный террасированный. Иногда гидроморфные ландшафты индицируют геодинамические условия, связанные с растяжением земной коры. Раскрытие значительного числа трещин и образование проницаемых зон способствует вертикальной миграции флюидов, циркуляции подземных вод и как следствие  высокой обводненности ландшафтов. Аллювиальный террасированный, озерно-аллювиальный, моренно-зандровый и другие слабодренированные ландшафты сопряжены с блоковыми структурами, испытывающими нисходящие движения, либо относительную стабилизацию в позднеолигоцен-антропогеновое время. К блокам, характеризующимся положительными неотектоническими деформациями, тяготеют холмисто-моренно-эрозионные, камово-моренно-эрозионные и вторично-моренные ландшафты, значительно расчлененные долинами ручьев и ложбинами.

При региональных тектонических построениях информативен анализ групп родов ландшафтов: низменных, средневысотных и возвышенных, занимающих определенную гипсометрическую ступень над уровнем моря. Такие ПТК тяготеют к крупным блокам литосферы, различающимся размахом неотектонических движений.

Структурное дешифрирование МДС играет важную роль при составлении тектонических карт, геодинамическом анализе областей нефтегазонакопления, изучении структуры рудных полей и месторождений.