Помощь студентам в учебе
Внутреннее строение гляциально -мерзлотных каменных образований Центрального и Юго -Восточного Алтая по данным георадиолокационного зондирования и электротомографии
|
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ГЛЯЦИАЛЬНО-МЕРЗЛОТНЫЕ КАМЕННЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ 8
1.1. Терминология и классификации 8
1.2. История изучения 14
1.3. Условия формирования 21
ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГОЕГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ЦЕНТРАЛЬНОГО И ЮГО-ВОСТОЧНОГО АЛТАЯ 26
2.1. Географическое положение 26
2.2. Геология 28
2.3. Сейсмическая активность 29
2.4. Геоморфология 31
2.5. Климат 34
2.6. Гидрология 37
2.7. Криологическая характеристика 38
2.8. Ландшафты 41
ГЛАВА 3. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВНУТРЕННЕГО СТРОЕНИЯ ГЛЯЦИАЛЬНО-МЕРЗЛОТНЫХ КАМЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ 42
3.1. Метод электротомографии 43
3.2. Метод георадиолокационного зондирования 46
ГЛАВА 4. ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ГЛЯЦИАЛЬНО-МЕРЗЛОТНЫХ КАМЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ ЦЕНТРАЛЬНОГО И ЮГО-ВОСТОЧНОГО АЛТАЯ 50
4.1. Георадиолокационное зондирование 54
4.1.1. Методика 54
4.1.2. Результаты 56
4.2. Электротомография 60
4.2.1. Методика 60
4.2.2. Результаты 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ 66
ПРИЛОЖЕНИЯ
ГЛАВА 1. ГЛЯЦИАЛЬНО-МЕРЗЛОТНЫЕ КАМЕННЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ 8
1.1. Терминология и классификации 8
1.2. История изучения 14
1.3. Условия формирования 21
ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГОЕГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ЦЕНТРАЛЬНОГО И ЮГО-ВОСТОЧНОГО АЛТАЯ 26
2.1. Географическое положение 26
2.2. Геология 28
2.3. Сейсмическая активность 29
2.4. Геоморфология 31
2.5. Климат 34
2.6. Гидрология 37
2.7. Криологическая характеристика 38
2.8. Ландшафты 41
ГЛАВА 3. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВНУТРЕННЕГО СТРОЕНИЯ ГЛЯЦИАЛЬНО-МЕРЗЛОТНЫХ КАМЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ 42
3.1. Метод электротомографии 43
3.2. Метод георадиолокационного зондирования 46
ГЛАВА 4. ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ГЛЯЦИАЛЬНО-МЕРЗЛОТНЫХ КАМЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ ЦЕНТРАЛЬНОГО И ЮГО-ВОСТОЧНОГО АЛТАЯ 50
4.1. Георадиолокационное зондирование 54
4.1.1. Методика 54
4.1.2. Результаты 56
4.2. Электротомография 60
4.2.1. Методика 60
4.2.2. Результаты 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ 66
ПРИЛОЖЕНИЯ
В настоящее время все большее внимание уделяется изучению гляциально-мерзлотным каменным образованиям (ГМКО), как в России, так и за рубежом.
Проблемы терминологии и таксономии ГМКО неоднократно поднимались и рассматривались в литературе многих авторов (А.Ф. Глазовский, В.В. Заморуев, А.П. Горбунов и др.). В связи с различными взглядами на морфогенетические характеристики ГМКО, в литературе распространились разнообразные термины: псевдотеррасы (Заморуев В.В.), нивально-осыпные валы (Л.С. Троицкий), каменные глетчеры (А.П. Горбунов, А.А. Галанин), щебнистые ледники (Н.Н. Пальгов) и др. Термин гляциально-мерзлотные каменные образования объединяет все подобные образования и позволяет рассматривать их с ледниковой (гляциальной), мерзлотной (криогенной) и обвально-осыпной (гравитационной) позиции [19].
ГМКО имеют вид языков, потоков, террасовидных ступеней в основаниях склонов, сложенных сцементированным льдом щебнисто - глыбовым материалом. Соотношение и характер обломков и льда в телах сильно варьируют, формируя большое разнообразие их строения и морфогенетических типов. Основное динамическое и диагностическое свойство ГМКО - течение, напоминающее движение настоящих ледников [5].
Научный интерес к данным образованиям, в первую очередь, связан с тем, что ГМКО, так же как и покровные ледники выступают в качестве природных водохранилищ, долгие годы сохраняющих влагу в твёрдом виде и питающих при таянии многочисленные горные реки.
В современных условиях талая вода ГМКО может использоваться для водоснабжения населения и других социально -экономических объектов во всех высокогорных регионах. В связи с продолжающейся деградацией
ледников количество каменных глетчеров будет увеличиваться, и значение их как источников чистой пресной воды будет только возрастать [20].
ГМКО являются индикатором изменения климатических условий, то есть количественные и качественные характеристики и показатели ГМКО могут изменяться в зависимости от изменений климатических условий.
Вместе с этим изучение данных образований позволяет решать такие задачи, как определение палеогеографических и палеоклиматических условий прошлых эпох, организовывая процесс их реконструкций. Немаловажной составляющей является поиск и идентификация палеосейсмодислокаций (сильных сейсмических событий прошлого).
Изучение и картографирование ГМКО имеет не только фундаментальный палеогеографический, но и практический интерес. Он связан с проектированием и созданием линейных антропогенных сооружений в высокогорных районах (например, водопроводы, коллекторы, нефти - газопроводы, электросети дороги и т.д.).
На данный момент информации связанной с вопросами внутреннего строения ГМКО существует не много, из -за труднодоступного расположения изучаемых образований в высокогорных районах. Еще одним фактором является трудоемкость непосредственного изучения и дорогая себестоимость. Однако развитие технологий и совершенствование научных методов изучения, а так же интеграция наук и научных направлений на сегодняшний день во многом упрощает процесс изучения. В данной работе для более точного и достоверного изучения внутреннего строения ГМКО использовались геофизические методы исследования, в частности георадилокаионное зондирование и электротомография, позволяющие получить данные о внутреннем строении, не нарушая целостности объектов и окружающей его экосистемы.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ - гляциально-мерзлотные каменные образования.
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ - внутреннее строение гляциально- мерзлотных каменных образований.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ - выявить внутреннее строение ключевых ГМКО Центрального и Юго -Восточного Алтая по данным
георадиолокационного зондирования и электротомографии.
ЗАДАЧИ:
1) Составить общую характеристику гляциально -мерзлотных каменных образований;
2) Выявить благоприятные физико -географические условия формирования ГМКО территории исследования;
3) Рассмотреть геофизические методы исследования внутреннего строения ГМКО;
4) Охарактеризовать внутреннее строение ключевых ГМКО Центрального и Юго-Восточного Алтая по данным георадиолокационного зондирования и электротомографии.
В данной работе были использованы следующие методы:
Георадиолокационное зондирование;
Электротомография;
Картографический;
Метод анализа;
Сравнительный-географический;
Метод описания.
В основу работы положены материалы полевых работ, проводившиеся в период с 2016 по 2019 г.
Проблемы терминологии и таксономии ГМКО неоднократно поднимались и рассматривались в литературе многих авторов (А.Ф. Глазовский, В.В. Заморуев, А.П. Горбунов и др.). В связи с различными взглядами на морфогенетические характеристики ГМКО, в литературе распространились разнообразные термины: псевдотеррасы (Заморуев В.В.), нивально-осыпные валы (Л.С. Троицкий), каменные глетчеры (А.П. Горбунов, А.А. Галанин), щебнистые ледники (Н.Н. Пальгов) и др. Термин гляциально-мерзлотные каменные образования объединяет все подобные образования и позволяет рассматривать их с ледниковой (гляциальной), мерзлотной (криогенной) и обвально-осыпной (гравитационной) позиции [19].
ГМКО имеют вид языков, потоков, террасовидных ступеней в основаниях склонов, сложенных сцементированным льдом щебнисто - глыбовым материалом. Соотношение и характер обломков и льда в телах сильно варьируют, формируя большое разнообразие их строения и морфогенетических типов. Основное динамическое и диагностическое свойство ГМКО - течение, напоминающее движение настоящих ледников [5].
Научный интерес к данным образованиям, в первую очередь, связан с тем, что ГМКО, так же как и покровные ледники выступают в качестве природных водохранилищ, долгие годы сохраняющих влагу в твёрдом виде и питающих при таянии многочисленные горные реки.
В современных условиях талая вода ГМКО может использоваться для водоснабжения населения и других социально -экономических объектов во всех высокогорных регионах. В связи с продолжающейся деградацией
ледников количество каменных глетчеров будет увеличиваться, и значение их как источников чистой пресной воды будет только возрастать [20].
ГМКО являются индикатором изменения климатических условий, то есть количественные и качественные характеристики и показатели ГМКО могут изменяться в зависимости от изменений климатических условий.
Вместе с этим изучение данных образований позволяет решать такие задачи, как определение палеогеографических и палеоклиматических условий прошлых эпох, организовывая процесс их реконструкций. Немаловажной составляющей является поиск и идентификация палеосейсмодислокаций (сильных сейсмических событий прошлого).
Изучение и картографирование ГМКО имеет не только фундаментальный палеогеографический, но и практический интерес. Он связан с проектированием и созданием линейных антропогенных сооружений в высокогорных районах (например, водопроводы, коллекторы, нефти - газопроводы, электросети дороги и т.д.).
На данный момент информации связанной с вопросами внутреннего строения ГМКО существует не много, из -за труднодоступного расположения изучаемых образований в высокогорных районах. Еще одним фактором является трудоемкость непосредственного изучения и дорогая себестоимость. Однако развитие технологий и совершенствование научных методов изучения, а так же интеграция наук и научных направлений на сегодняшний день во многом упрощает процесс изучения. В данной работе для более точного и достоверного изучения внутреннего строения ГМКО использовались геофизические методы исследования, в частности георадилокаионное зондирование и электротомография, позволяющие получить данные о внутреннем строении, не нарушая целостности объектов и окружающей его экосистемы.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ - гляциально-мерзлотные каменные образования.
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ - внутреннее строение гляциально- мерзлотных каменных образований.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ - выявить внутреннее строение ключевых ГМКО Центрального и Юго -Восточного Алтая по данным
георадиолокационного зондирования и электротомографии.
ЗАДАЧИ:
1) Составить общую характеристику гляциально -мерзлотных каменных образований;
2) Выявить благоприятные физико -географические условия формирования ГМКО территории исследования;
3) Рассмотреть геофизические методы исследования внутреннего строения ГМКО;
4) Охарактеризовать внутреннее строение ключевых ГМКО Центрального и Юго-Восточного Алтая по данным георадиолокационного зондирования и электротомографии.
В данной работе были использованы следующие методы:
Георадиолокационное зондирование;
Электротомография;
Картографический;
Метод анализа;
Сравнительный-географический;
Метод описания.
В основу работы положены материалы полевых работ, проводившиеся в период с 2016 по 2019 г.
ГМКО являются сложными образованиями, и мнения ученых об их определении однозначно не сформировалось. Большая часть исследователей идентифицирует их как самостоятельные геоморфологические образования, имеющие собственную морфоклиматическую нишу. Главной особенностью их является наличие внутреннего льда-цемента и способность к движению- скольжению. ГМКО распространены в высокогорьях и среднегорьях многих континентов мира и история изучения данных образований достаточно разнообразна. Основными факторами формирования данных образований являются: рельеф; геологическое строение; климатические и
метеорологические условия; наличие оледенения.
Для изучения ГМКО были выбраны Северо-Южно-Чуйский район Центрального Алтая и Курайско-Чуйский район Юго-Восточного Алтая. Несмотря на соседнее положение, районы достаточно сильно различаются между собой по физико-географическим характеристикам. Центральное положение в горной стране и высотная дифференциация территории стали причинами различий физико-географических характеристик. Ключевые объекты располагаются на участках, отличающихся между собой высотным уровнем, геологическим и геоморфологическим строением, климатическими и гидрологическими условиями. Объединяющим параметром всех трех участков является расположение в зоне практически сплошного распространения ММП.
В данной работе проанализированы наиболее современные, информативные и более доступные геофизические методы, такие как электротомография и георадиолокационное зондирование. Это новейшие методы исследования, позволяющие изучать объекты без нанесения ущерба окружающей среде, и исключают нарушение экологического баланса. В данном случае при помощи них были получены данные о внутреннем строении трех ГМКО.
В ходе анализа и интерпретации, геофизических данных, полученных в ходе полевых работ, выявлено внутреннее строение ГМКО №1 и №3, и частично ГМКО №2. Установлены верхняя, нижняя границы и мощность ледово-каменного материала. Выделены зоны с высокой консолидацией каменно-ледяного материала, наиболее ярко это выражено на радарограммах ГМКО №1. Средняя глубина кровли каменно-ледяного материала составляет на ГМКО №1 - 4-4,5 м, ГМКО - 6-7 м, ГМКО - 4м. Такие различия можно увязать с высотным положением объектов, а так же с климатическими характеристиками. Таким образом, с повышением высоты, уменьшается глубина залегания кровли каменно-ледяного материала, а степень консолидации льда увеличивается. Следовательно, чем выше располагается объект, тем более мощное он имеет каменно-ледяное ядро.
Сопоставляя данные георадиолокационных профилей и геоэлектрических разрезов, были сделаны следующие выводы. Комплексное использование геофизических методов, является более выгодным и информативным. Информация, полученная одним способом, может быть ключевым фактором интерпретации другого объема данных и наобор от. В данном случае сопоставление полученных данных позволило получить более достоверную картину внутреннего строения трех ключевых ГМКО.
метеорологические условия; наличие оледенения.
Для изучения ГМКО были выбраны Северо-Южно-Чуйский район Центрального Алтая и Курайско-Чуйский район Юго-Восточного Алтая. Несмотря на соседнее положение, районы достаточно сильно различаются между собой по физико-географическим характеристикам. Центральное положение в горной стране и высотная дифференциация территории стали причинами различий физико-географических характеристик. Ключевые объекты располагаются на участках, отличающихся между собой высотным уровнем, геологическим и геоморфологическим строением, климатическими и гидрологическими условиями. Объединяющим параметром всех трех участков является расположение в зоне практически сплошного распространения ММП.
В данной работе проанализированы наиболее современные, информативные и более доступные геофизические методы, такие как электротомография и георадиолокационное зондирование. Это новейшие методы исследования, позволяющие изучать объекты без нанесения ущерба окружающей среде, и исключают нарушение экологического баланса. В данном случае при помощи них были получены данные о внутреннем строении трех ГМКО.
В ходе анализа и интерпретации, геофизических данных, полученных в ходе полевых работ, выявлено внутреннее строение ГМКО №1 и №3, и частично ГМКО №2. Установлены верхняя, нижняя границы и мощность ледово-каменного материала. Выделены зоны с высокой консолидацией каменно-ледяного материала, наиболее ярко это выражено на радарограммах ГМКО №1. Средняя глубина кровли каменно-ледяного материала составляет на ГМКО №1 - 4-4,5 м, ГМКО - 6-7 м, ГМКО - 4м. Такие различия можно увязать с высотным положением объектов, а так же с климатическими характеристиками. Таким образом, с повышением высоты, уменьшается глубина залегания кровли каменно-ледяного материала, а степень консолидации льда увеличивается. Следовательно, чем выше располагается объект, тем более мощное он имеет каменно-ледяное ядро.
Сопоставляя данные георадиолокационных профилей и геоэлектрических разрезов, были сделаны следующие выводы. Комплексное использование геофизических методов, является более выгодным и информативным. Информация, полученная одним способом, может быть ключевым фактором интерпретации другого объема данных и наобор от. В данном случае сопоставление полученных данных позволило получить более достоверную картину внутреннего строения трех ключевых ГМКО.