ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА I. ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМНО-МОРФОЛОГИЧЕСКОГО ПОДХОДА
ДЛЯ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ РЕЛЬЕФА 6
ГЛАВА 2. СОСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРНО-КООРДИНАТНОЙ СЕТИ РЕЛЬЕФА
АРКТИЧЕСКОГО РЕГИОНА 13
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ АРКТИЧЕСКОГО РЕГИОНА И ПРИМЕНЕНИЕ СТРУКТУРНО¬
КООРДИНАТНОЙ СЕТИ РЕЛЬЕФА 30
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ 39
ПРИЛОЖЕНИЯ 45
Изучение Мирового океана в целях поиска и освоения полезных ископаемых под его толщей за последние несколько лет довольно активно развивалось. Для Российской Федерации же в настоящее время наиболее актуальным направлением исследований стало всестороннее изучение Арктического бассейна Северного Ледовитого океана. Это связано не только с наличием достаточно реалистичных перспектив освоения морских нефтегазовых месторождений на шельфе арктических морей страны, но также с необходимостью обозначения научного приоритета Российской Федерации в области геолого-геоморфологического и палеогеографического изучения Арктического региона. Это всё привело к необходимости развития и продвижения комплекса работ, связанных с изучением рельефа океанического дна Арктики.
В основе же данного направления исследований лежит картографирование геоморфологического строения данного региона и выполнение на его основе различных аналитических работ с целью выявления закономерностей распространения тех или иных явлений. Однако, несмотря на то, что изучение Арктики с точки зрения геоморфологической науки является основополагающим и перспективным направлением, стагнация геоморфологических исследований в целом и медленное изучение рельефа и рельефообразующих процессов данного региона негативно сказывается на создании и развитии новых методов для изучения Арктического бассейна Северного Ледовитого океана.
Отсутствие принципиально быстрого развития теории и методики в геоморфологии, несомненно, и является причиной такого медленного изучения Арктического шельфа. Для предотвращения подобной стагнации было решено разработать и составить структурно-координатную сеть (СКС) рельефа Арктического региона.
Планирование и организация поисково-разведочных и инженерно-геологических исследований (разного вида профилирования, донного опробования или сплошного драгирования, прокладки трубопроводов, сбора субмаринных газовых гидратов и др.) требует более детальных данных о строении подводной и подлёдной поверхности. Построение структурно-координатной сети может позволить выбрать направления, строго соответствующие продольным и поперечным простираниям, главные особенности которых заключаются в принципиально разном строении подстилающей поверхности.
Структурно-координатная сеть призвана оказать существенное влияние на планирование поисково-разведочных и эксплуатационных работ в самых разных районах Арктического региона, что, предположительно, также сможет положительно повлиять на развитие геоморфологической науки и способствовать созданию новых методов для изучения строения рельефа Арктики. Учёт простираний двух систем структурно- координатной сети (Х и У) может существенное повлиять на стоимость и другие затраты - в целом на планирование и экономичность профильных работ воздушных и водных носителей геофизической аппаратуры за счёт использования и смены направлений наиболее информативных систем структурно-координатной сети в каждом из районов, и величины междугалсовых расстояний.
Основным критерием выбора междугалсового расстояния в гидрографии принято считать «расчлененность» или относительные превышения рельефа. Это картометрический показатель и он определяется без строгого учета анизотропии подстилающей поверхности и поэтому далеко не всегда отражает сложность ее состава и строения, а также связанную с ней локальную изменчивость конкрециеносности. Структурно-координатная сеть рельефа может помочь оценить сложность рельефа, анализ которого необходим также при планировании траловых работ при эксплуатации залежей железомарганцевых конкреций, так как выявление закономерностей наличия симметричных рисунков сети с образованием в данном регионе железомарганцевых конкреции также является одним из направлений её применения.
Данные по поясам, полям и провинциям конкрециеносности, а также по отдельным полигонам [Безруков, 1972; Безруков, Андрущенко, 1972.] показывают не только связь конкрециеобразования с критической глубиной карбонатонакопления, но и то, что на фоне батиметрического контроля изменчивость продуктивности и состава ЖМК в не меньшей степени зависит от геоморфологических условий формирования. Выявление, так называемых, идеальных рисунков - основа анализа Арктического региона. Границы рисунков структурно-координатной сети интерпретируются в качестве геоморфологических признаков разломов, которые, зачастую, могут быть явно не выражены.
Инструменты современных ГИС и методы геоинформационного картографирования являются наиболее подходящим решением для задач картографирования рельефа, так как являются комплексным продуктом и имеют широкий функционал для проведения аналитических операций, а также являются общедоступными.
Таким образом, целью данной научно-исследовательской работы стало построение структурно-координатной сети для анализа Арктического региона и её дальнейшего применения. Для достижения поставленной цели были разработаны следующие задачи:
• построение структурно-координатной сети;
• выявление рисунков симметрии;
• проведение анализа рельефа Арктического региона.
Медленное изучение Арктического шельфа связано с отсутствием принципиально быстрого развития теории и методики геоморфологии. Чтобы предотвратить подобную стагнацию, было решено разработать и составить структурно-координатную сеть (СКС) рельефа Арктического региона. Для более детального изучения строения подводной и подлёдной поверхности необходимо проводить поисково-разведочные и инженерно-геологические исследования. С помощью СКС можно выбирать направления и организовывать работы в самых разных районах, что способствует развитию геоморфологической науки и созданию новых методов исследования рельефа Арктики. Учет особенностей структурно-координатной сети может также повлиять на стоимость и другие затраты при планировании профильных работ геофизической аппаратуры на территории арктического шельфа.
Геоморфологические карты являются важным инструментом для выполнения различных работ, в том числе научных и прикладных. Благодаря им можно проводить анализ текущей ситуации, оценки, так как рельеф играет важную роль в организации ландшафта.
Так, в рамках проведения данной научно-исследовательской работы методами геоинформационного картографирования была составлена структурно-координатная сеть рельефа Арктического региона в двух масштабах - 1 : 5 000 000 и 1 : 15 000 000.
Анализ СКС показал, что она характеризуется преобладанием решетчатого рисунка, где продольное направление ориентировано субмеридионально, а поперечное - субширотно.. В некоторых местах можно наблюдать мультиринговые и эллипсовидные рисунки, свидетельствующие о присутствии вулканических формаций. Используя СКС, исследователи могут изучать рельеф и определять геоморфологические особенности различных типов симметрии. Разрывы и границы рисунков СКС могут быть слабо выражены. Анализируя рельеф Арктического региона на основе структурно-координатной сети, не было выявлено доминирующих линий, свидетельствующих о единой закономерности строения земной поверхности, однако стало ясно, что существуют фундаментальные различия в новейшей структуре каждого района Арктического региона.
Созданная структурно-координатная сеть рельефа нашла применение в качестве неотъемлемой части раздела геоморфологического атласа Арктики; также в него были включены промежуточные результаты, такие как, например, карта структурных линий рельефа, которые составляют продольное направление СКС. Раздел атласа, посвященный разработке СКС также составлялся в рамках проведения данной научно¬исследовательской работы.
Итогом работы стали:
- структурно-координатная сеть рельефа Арктического региона в масштабе 1 : 5 000 000;
- структурно-координатная сеть рельефа Арктического региона в масштабе 1 : 15 000 000;
- карта структурных (гребневых и килевых) линий рельефа Арктического региона в масштабе 1 : 5 000 000;
- карта структурных (гребневых и килевых) линий рельефа Арктического региона в масштабе 1 : 15 000 000;
- макет главы для геоморфологического атласа Арктики, посвященной разработке и построению СКС;
- анализ рельефа Арктического региона на основе СКС.
В будущем предполагается продолжение работы над усовершенствованием методики построения СКС с применением инструментов современных ГИС, в частности, увеличение доли автоматизации процесса составления и анализа рисунков структурно-координатной сети
1. Studinger M., Bell R. E., Karner G. D. et al. Ice cover, landscape setting, and geological framework of Lake Vostok, East Antarctica. Earth and Planetary Science Letters. V. 6463.2002. P. 1-16.
2. Арктика // Большая Советская Энциклопедия. 3-е изд. Гл. ред. А. М. Прохоров. М.: Советская Энциклопедия, 1970, т. 2. Ангола. Барзас. С. 203-205.
3. Гаккель Я.Я. МГГ в Арктике // Наука и жизнь. 1959, № 1. С.23-26.
4. Зинченко А.Г. Геоморфология дна Северного Ледовитого океана в контексте Конвенции ООН по морскому праву 1982 г. // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова, 2018, №4(50). C. 734-751.
5. Зинченко А. Г., Ласточкин А. Н. Методика геоморфологического картографирования шельфа и континентального склона Российской Федерации (применительно к задачам Госгеолкарты-1000). М., 2001, 34 с.
6. Ласточкин А.Н. Методы морского геоморфологического картографирования. Л., Недра, 1982, 270 с.
7. Ласточкин А.Н. Общая теория геосистем. СПб.: Лемма, 2011, с. 980.
8. Ласточкин А.Н. Подводные долины северного шельфа Евразии // Известия Всесоюзного географического общества, 1977, Том 109. № 5. С. 412-417.
9. Ласточкин А. Н. Решетчатая система структурных зон в осадочном чехле Западно-Сибирской плиты // Тектоника Сибири. Т. 6. Новосибирск, 1973. С. 128-133
10. Лопатин Д. В. Аналоговые и цифровые методы дистанционных исследований при региональных геоморфологических исследованиях // Д. В. Лопатин. Санкт- Петербург, 2017.
11. Ласточкин А. Н. Структурно-геоморфологические исследования на шельфе. Л., 1978. 247 с.
12. Ласточкин А. Н. Методика морского геоморфологического картографирования.Л., 1982. 272 с.
13. Ласточкин А. Н. Морфодинамические связи в развитии рельефа континентов и океанического дна // Основные направления развития геоморфологической теории . Новосибирск. 1982,а. С. 72-75
14. Ласточкин А. Н. Предмет и динамическая концепция геоморфологии // Геоморфология, 1982,б. № 2. С.56-63
15. Ласточкин А. Н. Системно-структурная ориентация геоморфологического картографирования //Геоморфология. 1984. № 2. С. 47-56.
16. Ласточкин А. Н. Геоморфологические исследования при поисках и разведке железо-марганцевых конкреций //Сов. геология. 1985. № 12. с.70-83.
17. Ласточкин А. Н. Морфодинамический анализ. Л., 1987. 256 с.
18. Ласточкин А. Н. Общая геоморфология. Учение о морфологии рельефа. СПб,
1991. 105 с.
19. Ласточкин А. Н. Морфодинамическая концепция общей геоморфологии. Л., 1991, а. 218 с.
20. Ласточкин А. Н. Рельеф земной поверхности. СПб., 1991, б. 340 с.
21. Лопатин Д. В. Модели рудоносных структур Северной Евразии по данным орбитальной и морфометрической информации // Моделирование вулканогенно-осадочных рудообразующих систем. 1999. С. 108-111.
22. Лопатин, Д. В. Теория и методология геоморфологии // Д. В. Лопатин. Санкт- Петербург : Ренова, 2013.
23. Нарышкин Г.Д. Срединный хребет Евразийского бассейна Северного Ледовитого океана. М.: Наука, 1987, 72 с.
24. Проблемы системно-формационного подхода к познанию рельефа // Под ред. В. А. Николаева. Новосибирск. 1982. 146 с.
25. Северный Ледовитый океан // Атлас океанов. МО, 1980.
26. Узоры симметрии / Ред. М. Сенешаль и Дж. Флек. М. 1980. 271 с.
27. Урманцев Ю. А. Симметрия природы и природа симметрии. М., 1974. 230 с.
28. Щукин И. С. Четырёхъязычный энциклопедический словарь терминов по физической географии // Сост. И. С. Щукин; Под ред. А. И. Спиридонова. М. : Советская энциклопедия, 1980. С. 273-704.
Статьи в сборниках:
1. Артемьев М.Ю., Ласточкин А.Н., Жиров А.И. Геоморфологический Атлас Антарктиды // Сборник трудов международной конференции «Objective Geomorphological Representation Models: Breaking through a New Geomorphological Mapping Frontier» 15- 17 октября 2012.
2. Деменицкая Р.М., Карасик А.М., Киселев Ю.Г. Строение земной коры в Арктике. // «Геология дна океанов и морей». Докл. сов. геологов Междунар. геол. конгр., XXII сес., пробл. 16. М., «Наука», 1964.
3. Зинченко А.Г., Гусев Е.А., Разуваева Е.И., Рекант П.В., Ромащенко О.Г. Геоморфология Лаптевоморско-Чукотской континентальной окраины (в связи с проблемой определения положения внешней границы континентального шельфа России в Северном Ледовитом океане) // Материалы XXVIII Пленума Геоморфологической комиссии: Рельефообразующие процессы: теория, практика, методы исследования. Новосибирск, 20- 24 сентября, 2004, С. 117-119.
4. Зинченко А.Г. Опыт морфологического картографирования шельфов и прилегающей суши с целью выявления их новейшей разломно-блоковой структуры. // «Неотектоника и современная геодинамика континентов и океанов». М., 1996. С. 50-52.
5. Ласточкин А. Н. О планетарной и местной трещиноватости и ее выраженности в рельефе платформенных равнин // Известия ГО СССР, 1976, № 2 , С. 16-29.
6. Ласточкин А. Н. Подводные долины северных морей СССР // Изв. Геогр. об-ва СССР. 1977. № 5. с. 412-417
7. Ласточкин А. Н. Прикладное значение морфодинамической парадигмы в геоморфологии //Изв. ВГО. 1990. Т. 122. № 2. С. 153-160.