Файл: Картирование шельфов сборник статей..pdf

на моря и ее изменения, морские течения, волнения, ледовые явления и др.

Гидрогеологическая карта должна отражать гидрогеологи­ ческую структуру шельфа и ее взаимосвязь с побережьем, да­ вать представление об условиях распространения и качестве подземных вод. Она используется при выяснении инженерно­ геологических условий шельфа, при решении вопросов водоснаб­ жения объектов на дне моря, при оценке перспектив на некото­ рые виды полезных ископаемых и в других целях. Принципиаль­ ного отличия от гидрогеологической карты суши такая карта не имеет и является непосредственным ее продолжением. В районах с многоэтажной водоносностью, по-видимому, возникнет необхо­ димость составления дополнительных погоризонтных карт и схем — врезок на основной карте.

Организацию работ по геологическому картированию шельфа следует начинать с первоочередной и неотложной задачи состав­ ления обзорных геологических карт шельфа окраинных и внут­ ренних морей СССР на базе соответствующих карт суши м-ба 1:2 500 000. Для составления таких карт имеются все предпосыл­ ки. В комплект должны входить: геологическая, четвертичных отложений, геоморфологическая, геофизические и инженерно­ геологическая карты.

Следующим шагом в организации комплексного геологическо­ го изучения шельфа СССР следует считать мелко- и среднемас­ штабное картирование. Эти работы необходимо провести на шельфах, перспективных на нефть и газ и на прибрежно-морские россыпи.

Геологическое картирование м-ба 1:200 000 будет определять­ ся результатами мелкомасштабных работ, которые послужат ос­ новой при выборе участков шельфа для среднемасштабного кар­ тирования. Следовательно, в обозримой перспективе для шельфа

СССР в целом реальна постановка геологического картирования м-бов 1:2 500 000 и 1:1 000 000. Среднемасштабное и крупномас­ штабное геокартирование пока будет носить локальный ха­ рактер.

ф

3—419

II. МЕТОДЫ

3. И. Гурьева, К. М. Петров, В. В. Шарков

ОЦЕНКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ МОРЕЙ СССР

С ЦЕЛЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ МОРСКИХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

НА ОСНОВЕ АЭРОФОТОМЕТОДА

Актуальная проблема развития аэрофотометода геологиче­ ского картирования и поисков полезных ископаемых в прибреж­ ной зоне моря состоит в определении природных условий аэро­ фотосъемок и выяснении особенностей геологического дешифри­ рования в разных физико-географических регионах в зависимости от структуры ландшафтов разного типа.

Оценка возможностей дистанционного изучения дна морских мелководий в глобальном масштабе дана в табл. 1. Из нее сле-

Таблица 1

Перспективы дистанционного изучения дна мелководий Мирового океана (по L. К. uepley, 1968)

66

дует, что глубины до 20—25 м доступны аэрофотосъемке не ме­ нее чем у 50% мелководий Мирового океана; получение изобра­ жения дна при значительно большей глубине моря возможно в будущем с помощью активного метода — лазерного сканирова­ ния с самолета.

К основным природным факторам, определяющим общие физико-географические особенности морских мелководий и через них влиящим на условия аэрофотосъемки и геологической дешифрируемости, относятся: гидрометеорологический режим, раз­ меры шельфа, геолого-структурное строение, морфология подвод­

ных ландшафтов.

Г и д р о м е т е о р о л о г и ч е с к и й р е ж и м . Главная особен­ ность аэрофотосъемки морского дна состоит в том, что отражен­ ные солнечные лучи, формирующие изображение, прежде чем попасть в объектив аэрофотоаппарата, должны дважды пройти сквозь толщу воздуха и воды. Водная толща ослабляет яркость* контрастность и четкость подводных объектов. Ее неблагоприят­ ное влияние усиливается при ухудшении прозрачности и увели­ чении глубины моря; чем скорее нарастают глубины и чем хуже прозрачность, тем меньше глубина и ширина мелководий, дос­ тупная аэрофотосъемке. Эмпирически установлено, что в среднем глубины, охватываемые съемкой, несколько превышают проз­ рачность моря, измеренную стандартным белым диском с борта судна. Влияние толщи воды на качество изображения имеет выраженный спектральный ход: наибольший контраст и четкость изображения достигается в зеленой части спектра. Солнечные блики на поверхности моря, отображаясь на снимках, маскируют изображение дна мелководий. Площадь, закрытая бликами, за­ висит от интенсивности волнения и высоты Солнца над горизон­ том. Аэрофотосъемку рекомендуется проводить при стоянии Солнца над горизонтом от 55 до 15° и волнении не более 2—3 баллов.

Таким образом, метеорологический и гидрологический режи­ мы акваторий, их сезонный ход в значительной степени контроли­ руют возможности аэрофотосъемки. Обстановка благоприятна, когда погода ясная, видимость хорошая, поверхность моря спо­ койная и чистая (свободная ото льда, пленок нефти и др.), прозрачность воды — высокая. Для большинства морей СССР

условия аэрофотосъемки лучше летом (на дальневосточных мо­ рях с муссонным климатом — лучший сезон летне-осенний); на южных морях благоприятный период растянут с мая по сентябрь; на северных морях период, когда можно рассчитывать на хоро­ шие результаты, ограничен одним месяцем.

Р а з м е р ы ше л ь ф а . Ширина, глубина и площадь внутрен­ него шельфа — основные параметры, которые следует учитывать при планировании аэрофотосъемки морского дна. Ближе всего» к среднему положению нижней границы внутреннего шельфа (бе-

реговой зоны) изобата 50 м. Разделение шельфа по глубинам до 50 м и более имеет также важное методическое значение. Для исследования мелководий используются особые технические средства: аэрофотосъемка, легкое водолазное снаряжение, ма­ лые суда, легкие пробоотборники и т. и. Работы на внешнем шельфе требуют средних и больших экспедиционных судов, тя­ желых пробоотборников, гидростатов и научно-исследователь­ ских подводных лодок для осмотра дна; в большей мере изучение дна базируется на использовании морских геофизических при­ боров.

Мелководья, ограниченные 20-метровой изобатой, представ­ ляют наиболее доступную изучению область внутреннего шель­ фа. Именно с оценки их размеров должно начинаться планирова­ ние морских аэрофотосъемочных работ (табл. 2).

Таблица 2

Сводная таблица площадей морских мелководий у берегов СССР 1

Г е о л о г о - с т р у к т у р н о е с т р о е н и е . Влияние геолого­ структурного строения на условия аэрофотосъемки и дешифрируемость морского дна выражается через особенности рельефа и современных морских геологических фаций, формирование под-1

1 Расчеты выполнены по просьбе ЛАЭМ Картометрической лабораторией Географического факультета Ленинградского государственного университета.

68

водных ландшафтов аккумулятивного и абразионного типов. Рассмотрим с этих позиций основные единицы геоструктурной классификации шельфов (табл. 3). Высшие таксономические ка­ тегории классификации, выделяемые на уровне основных мега­ структур земной коры — платформ, орогенов, современных гео­ синклиналей,— обусловливают общие (азональные)физико-гео­ графические особенности морских бассейнов. Большое значение имеют связанные с крупными мегаструктурами морфометриче­ ские особенности шельфов.

А. Собственно шельфы — подводные продолжения материко­ вых платформ, плит, щитов и срединных массивов. Они характе­ ризуются относительно ровным рельефом, небольшими колеба­ ниями глубин, малыми уклонами и значительной шириной как шельфа в целом, так и прибрежных мелководий. Тектонический режим спокойный: структуры типа синеклиз и антеклиз. Мощ­ ность чехла молодых осадков равномерна, а их состав более или менее однороден. Типичными примерами являются собственно шельфы сибирских арктических морей — Карского, Лаптевых, Восточно-Сибирского. Собственно шельфы развиты на южных окраинах Русской платформы — это мелководное Азовское море, северо-западная часть Черного моря, северная часть Каспийско­ го моря; восточное побережье Каспийского моря связано с окра­ иной Туранской плиты. На западной окраине Русской платформы расположены мелководные заливы Балтийского моря — Финский и Рижский.

Собственно шельфы привлекают внимание обширностью мел­ ководий, что при благоприятных гидрометеорологических усло­ виях дает возможность обеспечить материалами аэрофотосъемки значительные площади морского дна. Вместе с тем, однообразие ландшафтных обстановок с геологической точки зрения имеет следствием монотонный малоинформативный рисунок аэрофото­ изображения.

Геолого-структурное строение и морфология собственно шель­ фов ряда морей существенно отличается от нарисованной выше схемы. Покров донных четвертичных отложений бывает пестрым, вследствие сложных палеогеографических обстановок. Интен­ сивные неотектонические деформации приводят к усилению конт­ раста рельефа берегов и подводных склонов. В результате собст­ венно шельф оказывается погруженным на значительную глуби­ ну, соответственно увеличивается наклон и уменьшается ширина внутреннего шельфа. Например, заметно сужена полоса мелко­ водий Баренцева, Белого, Карского и Балтийского морей.

Б. Парашельфы представляют абразионные поверхности, сре­ зающие структуры орогенов, местами в их границы попадают аккумулятивные образования межгорных и предгорных впадин, выполненных рыхлыми отложениями. Парашельфы имеют не­ большую ширину, еще уже полоса внутреннего шельфа. Исклю-

69

чение представляют гипертрофированные парашельфы Таймыр­ ской и Чукотской складчатых областей. Они обусловлены про­ должением складчатых струкутур на морское дно.

Геолого-структурное строение парашельфов отличается боль­ шой сложностью. Резко дифференцированный характер тектони­ ческих движений определяет разную направленность основных ландшафтообразующих процессов на участках поднятия и опу­ скания. Особо контрастны окраины континента, испытавшие мо­ лодые горообразовательные движения: парашельфы, окаймляю­ щие Сихоте-Алинь, складчатый пояс у западных берегов Охот­ ского моря, Крым и Кавказ. Полоса мелководий здесь очень узкая, глубоководные впадины морей соседствуют с горными со­ оружениями побережий. Отмечается большой градиент мощностей осадочного покрова при переходе от прогибающихся участков, где наблюдается максимум мощности, к поднимающимся, где толща современных отложений может даже выклиниваться; из­ менения мощностей осадочного покрова на участках опускания и поднятия сопровождаются лито-фациальными изменениями.

Аэрофотосъемка парашельфов имеет исключительный инте­ рес. Их ширина достаточна для постановки площадных аэрофо­ тосъемок и обеспечения геологосъемочных работ крупного перед­ него масштаба. Парашельфы, где преобладают восходящие тек­ тонические движения, характеризуются развитием абразионных процессов и хорошей обнаженностью подводного склона. Слож­ ное геологическое строение морского дна при благоприятных гидрометеорологических условиях находит отражение на аэро­ фотоснимках. Заметим, что положительный опыт использования материалов аэрофотосъемки накоплен именно при геологическом изучении и картировании морских мелководий парашельфов'на Черном и Каспийском, Японском и Охотском морях.

В. Псевдошельфы — узкие абразионные площадки, окаймля­ ющие островные дуги, возникшие на месте современных геосин­ клиналей. Тектонический режим характеризуется высокой ак­ тивностью, проявляющейся в интенсивном современном вулка­ низме и сильных землетрясениях. У берегов СССР псевдошель­ фы представлены ограниченно — у Командорских островов и Курильской гряды. Особенности природных условий аэрофо­ тосъемки псевдошельфов и рассмотренных выше парашельфов в целом аналогичны. Обращает внимание особый интерес, кото­ рый представляют псевдошельфы с точки зрения изучения про­ цессов развития современных геосинклиналей, вулканизма, вза­ имодействия молодых участков суши и моря.

Таксоны более низких порядков геоструктурной классифика­ ции (табл. 3) позволяют выявлять существенные геоструктурные и ландшафтные отличия шельфов вплоть до особенностей ландшафтных обстановок, предопределенных отдельными текто­ ническими формами. Влияние геолого-структурного строения мор-

70