Лекции по "Геоморфологии"

ЛЕКЦИЯ 13 

Тема 13. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

13.1. Геологические  методы

13.2. Геоморфологические  методы

13.3. Геофизические  методы

13.4. Методы стратиграфического  и палеогеографического изучения  четвертичных отложений

13.4.1. Палеонтологические методы

13.4.2. Палеофлористические  методы 

13. МЕТОДЫ  ИЗУЧЕНИЯ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ 

     Четвертичная  геология изучает практически одни континентальные отложения. Формирование их на суше происходило в весьма изменчивых обстановках - в условиях расчлененного рельефа, при сильных изменениях климата, активном проявлении неотектоники и крупных эвстатических колебаниях уровня Мирового океана. По этой причине изучение антропогеновых отложений требует комплексного подхода. Различают геологические, геоморфологические и геофизические методы, методы стратиграфического и палеогеографического изучения, а также геологического картирования. 

13.1. Геологические  методы 

     Главное значение здесь имеет генетический анализ отложений, т.е. установление их генетических типов (см. классификацию генетических типов континентальных отложений). Важное значение для выявления генетических типов отложений имеют минералого-литологические методы. Литологический метод заключается в изучении минерального состава, окраски, величины и формы обломков, цементации, пористости, прочности, формы залегания, признаков слоистости. Специфика четвертичных отложений заключается в господстве среди них рыхлых отложений: песков, алевролитов, глин и галечников, а также в смешанном составе: валунные глины, суглинки и супеси. Суглинки содержат до 30 % глинистых частиц (0.005 мм), в супесях их не менее 10 %. Суглинки при высыхании твердеют, а супеси - становятся сыпучими.

     В связи с этими свойствами пород, при их изучении широко применяется  гранулометрический анализ. Он основан на разделении определенного объема породы ситовым способом или отмучиванием на группы частиц различной крупности. Количественное сопоставление гранулометрических фракций используется для выяснения способов и дальности переноса материала, а также для точной характеристики физико-механических свойств грунта.

     Минералогический  метод используется для выяснения коренных источников сноса и условий его направления. Степень сохранности породообразующих минералов (полевых шпатов, амфиболов, карбонатов и др.) позволяет судить об удаленности переноса. Состав рудных и аксцессорных минералов указывает на области питания. Минералого-петрографическая характеристика валунов позволяет судить о путях движения покровных ледников. Из Финляндии разносились валуны гранита-рапакиви, с Кольского полуострова - нефелиновых сиенитов, из Карелии - шокшинских кварцитов.

     Важным  в арсенале геологических методов  является  текстур-

     но-стратологический, заключающийся в изучении текстурных особенностей: слоистости - параллельной, косой, волнистой; типов ряби на поверхности наслоений; ориентировки гальки; следов скопления рыхлых осадков с крутых склонов. Используются также и традиционные геологические методы: структурные и тектонические. 

13.2. Геоморфологические  методы 

     По  формам аккумулятивного рельефа  четко выделяются ледниковые, аллювиальные, склоновые и др. типы отложений. Важно также положение отложений в рельефе: во врезанных эрозионных долинах располагаются аллювиальные отложения, озерные - во впадинах. Высотное положение врезанных террас позволяет определять относительный возраст четвертичных отложений. Относительный возраст может определяться и по степени сохранности аккумулятивных форм. Так, наиболее расчлененными оврагами оказываются более древние отложения. Прослеживая связь аккумулятивных форм - речных и морских террас, краевых морен со смешивающимися на сопряжениях с ними делювиальными и склоновыми отложениями, возможно выполнять корреляционные сопоставления. Так, посредством изучения речных террас Волги выполнена корреляция ледниковых отложений Русской равнины с морскими отложениями Каспийского бассейна. Широко используются и характеристики денудационных форм. Последовательная смена эрозионных и троговых форм горных долин при их врезании указывает на смену ледниковых и межледниковых эпох. 

13.3. Геофизические  методы 

     С помощью геофизики: электропрофилирования, вертикального электрического зондирования можно определить общую мощность четвертичных отложений, выявить поверхность дочетвертичного рельефа, провести литолого-стратиграфическое расчленение (см. гл. 10.2.). 

13.4. Методы  стратиграфического и палеогеографического  изучения 

четвертичных  отложений 

     Эти методы чрезвычайно разнообразны. Они  включают: палеонтологические, археологические, климатостратиграфические и геохронометрические методы. 

13.4.1. Палеонтологические  методы 

     Для преимущественно континентальных  отложений ведущее значение имеет изучение остатков млекопитающих: крупных животных и грызунов. Особенно ценны находки скелетов, зубов и частей черепа, шейных позвонков. Наиболее часты находки в аллювии крупных рек, в озерных отложениях, торфяниках, в асфальтовых и кировых линзах. Скопление костей также бывают в пещерах и вдоль бичевника рек, где они скапливаются при подмыве берегов. Пресноводные и наземные моллюски обладают раковиной и требуют бережного обращения. При наличии большого скопления раковин важное значение для экологических исследований имеет количественный подсчет соотношения видов. 

13.4.2. Палеофлористические  методы 

     Здесь широко используется спорово-пыльцевой (палинологический), карпологический и диатомовый анализы. Такие растительные остатки, как стебли, листья и семена в континентальных отложениях сохраняются редко, поэтому споры и пыльца растений, накапливающихся в торфе, сапропелитах и погребенных почвах, играют здесь главное значение. Количественный подсчет пыльцы различных растений позволяет восстановить климатическую обстановку. По спектрам пыльцы возможно проводить и корреляцию четвертичных отложений. Недостатком этого метода является возможная аллохтонность пыльцы в силу переотложения или переноса ветром на значительные расстояния. Более надежным является карпологический метод - изучение остатков плодов, шишек и семян растений, являющихся автохтонными и часто накапливающимися в торфяниках.

     Диатомовый  метод - изучение остатков панцирей диатомовых водорослей используется при изучении климатических условий морских, солоновато- или пресноводных озерных отложений. Используется этот метод и для определения солености бассейнов. Биостратиграфические методы в четвертичной геологии существенно дополняются археологическими данными.