Глава II. Анализ смыслового содержания легенд геоморфологических схем (карт) с целью выявления признаков для их формализованного описания в ипс.

Использование компьютерных технологий в геологической картографии, в том числе и при составлении геоморфологических карт, предполагает внедрение в практику картосоставления приспособленных для компьютерного воспроизводства изобразительных средств, а также информационно-поискового аппарата, в основе которого лежит формализованное описание всех атрибутов рельефа – генезиса, морфологии и возраста.

ГЕНЕЗИС РЕЛЬЕФА является важным и, вместе с тем, сложным понятием. Это, прежде всего, объясняется тем, что в образовании большинства форм рельефа обыкновенно участвуют несколько процессов, находящихся в тесной связи и во взаимодействии. В самой общей форме генезис выражается в известном представлении о рельефе как результате взаимодействия целого комплекса эндогенных и экзогенных процессов. Анализ генетических категорий рельефа, используемых при геоморфологическом картографировании, показывает, что их выделение производится по целому ряду разноранговых критериев (признаков).

1. По основным рельефообразующим силам или энергетическому источнику:

1 Эндогенный

2 Экзогенный

3 Космогенный

2. По способу формирования:

1 Тектоногенный

2 Деструктивный или денудационный

3 Аккумулятивный

3. По соотношению с геологическим строением:

1 Структурный (конструктурный)

2 Аструктурный

Примечание: выделение генетической составляющей рельефа по этому признаку сталкивается с определенными трудностями, поскольку среди исследователей нет единого мнения о том, что же собой представляет структурный рельеф. Этот термин используется ими как в широком понимании (тектонический и структурно-денудационный), так и в узком (только структурно-денудационный). Здесь и далее мы используем этот признак для выделения из состава денудационного рельефа такой рельеф, в котором сохраняется зависимость от геологической структуры субстрата (т.е. в узком понимании) и предлагаем его именовать – денудационный конструктурный (согласный структуре) рельеф. При написании этого раздела и составлении приложений авторам существенную помощь оказали работы справочного характера [12,21,22 23,24,25,26,27,29].

4. По основным рельефообразующим агентам или обстановкам (простым и сложным):

1 Вулканический

2 Грязевулканический

3 Фонтанальный

4 Флювиальный

5 Вулканогенно-флювиальный

6 Морской

7 Флювиально-морской

8 Озерный

9 Озерный и флювиальный

10 Гляциальный

11 Гляциально-флювиальный

12 Гляциально-морской

13 Гляциально-озерный

14 Эоловый

15 Криогенный

16 Криогенно-гляциальный

17 Криогенно-флювиальный

18 Нивальный

19 Склоновый (уклон поверхности)

20 Склоновый морской

21 Склоновый озерный

22 Криогенный склоновый

23 Биогенный

24 Морской биогенный

25 Озерный биогенный

26 Техногенный

27 Метеоритный

5. По специфике проявления рельефообразующих процессов:

1 Разрывание (разрыв)

2 Сотрясение (землетрясение)

3 Смятие

4 Выдавливание или выжимание

5 Оседание или проседание

6 Взрывание (взрыв)

7 Осаждение

8 Излияние

9 Выпадение из раствора (кристаллизация растворенных солей)

10 Течение

11 Волнение

12 Выдувание

13 Растворение

14 Выщелачивание

15 Вытаивание или протаивание

16 Пучение

17 Подрезание (срезание сбоку)

18 Срезание (срезание сверху)

19 Замерзание

20 Обрушение (обвал)

21 Осыпание

22 Оползание

23 Крип

24 Смывание (смыв)

25 Намывание (намыв)

26 Навевание

27 Обезвоживание

28 Засоление

29 Растрескивание

30 Мерзлотная инверсия

31 Ударение (удар)

6. По характеру потока вещества:

1 Солевой

2 Глиняный

3 Пирокластический

4 Лавовый

5 Грязевой

6 Водный минерализованный

7 Водный с кластическим материалом

8 Грязекаменный

9 Ледокаменный

10 Снежнокаменный

11 Мутьевой (турбидитовый)

12 Каменный

7. По режиму действия потока:

1 Постоянный

2 Эпизодический (временный)

8. По проявлению в рельефе древних отпрепарированных структур субстрата:

1 Субгоризонтально залегающих пластов осадочных пород

2 Моноклинально залегающих пластов осадочных или метаморфических пород

3 Пликативных структур осадочных или метаморфических пород

4 Вулканических покровов

5 Вулканических аппаратов

6 Пластовых интрузивных тел

7 Секущих интрузивных тел и их приконтактных зон

8 Разрывных дислокаций

9 Сложно дислоцированных пород

9. По типу организмов:

1 Зоогенный

2 Фитогенный

Таким образом, понятие генезис с точки зрения формальной логики обладает свойствами многомерного признакового пространства, в котором сами признаки носят классификационный характер. Генезис же определяется при помощи значений этих признаков, совокупность которых и дает представление о происхождении картируемого рельефа. Поскольку признаки и их значения имеют свои порядковые номера, то генезис можно записать в виде цифрового (генетического) кода, состоящего из девяти групп цифр. При составлении кода генетической категории используется принцип необходимости и достаточности. Другими словами, набор значений должен быть оптимальным – достаточным для определения генетической принадлежности в многопризнаковом пространстве, но не избыточным. Запись кода осуществляется слева – направо путем перечисления номеров значений каждого признака в изложенном порядке. Так, термин ТЕКТОНОГЕННЫЙ в принципе определяется всего двумя группами цифр – 1.1..: 1 – эндогенный, 1 – тектоногенный.. Термин ЭКСТРУЗИВНЫЙ – шестью группами цифр 1.3.0.1.4.4. : 1 – эндогенный, 3 – аккумулятивный, 0 –(признак не использован), 1 – вулканический, 4 – выдавливания, 4 – поток лавовый. В определении данного генезиса решающее значение имеют три последних указанных значения признаков, свидетельствующие о том, что вулканический рельеф сформировался за счет выдавливания лавового потока. Первые же два значения позволяют точно установить позицию такого генезиса в системе координат многопризнакового пространства. В качестве другого примера можно привести генетический код 2.2.0.4.10.7., где: 2 – экзогенный, 2 - денудационный, 0 – (признак не использован), 4 – флювиальный, 10 – течение, 7 –водный с кластическим материалом. Перечень приведенных значений свидетельствует о том, что происхождение рассматриваемого рельефа обязано денудации, осуществляемой течением преимущественно водного с кластическим материалом потока, функционирующего в любом режиме – т.е. эрозии. Следующие по сложности восприятия примеры, когда две рядом стоящие группы цифр состоят из двух цифровых значений, между которыми слоит знак плюс. Например – 1.3.0.1. 8+7. 4+3. В этом случае: 1 – эндогенный, 3 – аккумулятивный, 0 – (признак не использован), 1 – вулканический, 8+7 – излияние + осаждение, 4+3 – лавовый + пирокластический. Перечисленные значения признаков дают основание судить о том, что мы имеем дело с аккумулятивным вулканическим рельефом, созданным излияниями лавы и осаждением пирокластического материала. Подобная характеристика свойственна аккумулятивному эффузивному и эксплозивному рельефу. Другим примером может послужить код 1. 2. 0. 20+21. 2+20+22., где: 1 – эндогенный, 2 – денудационный, 0 – (признак не использован), 20+21 – склоновый морской и склоновый озерный, 2+20+22 – соответсвенно: сотрясение, обрушение и оползание. Эти значения указывают на то, что денудация осуществляется в субаквальной обстановке на морском или озерном склоне за счет сотрясения вызвавшего обрушение и оползание материала. Первая же цифра в этом коде свидетельствует о причастности к этим процессам эндогенной составляющей. Приведенные значения признаков позволяют говорить о деструктивном сейсмообвально-оползневом морском (или озерном) генезисе.

Приведенные примеры достаточно ярко демонстрируют, что генезис является очень сложным многоаспектным понятием, в котором тесно переплетаются различные рельефообразующие факторы. Они также показывают, что использование формализованного языка с одной стороны позволяет достаточно точно раскрыть генетическую сущность картируемых категорий, а с другой – затрудняет их восприятие. Однако, следует иметь ввиду, что картосоставитель будет иметь дело преимущественно с лаконичными и уже во многом устоявшимися понятиями. Расшифровка же генетического кода для него будет выступать, главным образом, в виде контролирующего инструмента, позволяющего оценить правильность выбора той или иной категории в качестве картируемой единицы.

В приложении № 1 приводится список используемых в легенде генетических категорий с их генетическими кодами. Порядок представления картируемых генетических категорий в этом списке отвечает очередности значений первого признака. Список открывают эндогенные категории рельефа, за ними следуют экзогенные, потом космогенные. Расположение генетических категорий внутри этих крупных генетических подразделений отвечает очередности значений второго признака, затем третьего. Следует также иметь ввиду, что присвоенные генетическим категориям коды являются предварительными. Окончательные (реальные) генетические коды будут присвоены лишь после создания электронной базы условных знаков для геоморфологических схем, увязанных с информационно-логической структурой описания легенд Госгеолкарты-200.

МОРФОЛОГИЯ РЕЛЬЕФА на геоморфологических картах построенных на основе аналитического подхода передается:

- элементами топоосновы (горизонталями, морфометрическими показателями, элементами гидросети и т.п.);

- сочетанием субгоризонтальных и наклонных генетических однородных поверхностей;

- внемасштабными обозначениями;

- геоморфологическими границами;

- каркасными элементами рельефа.

Элементы топоосновы не входят в число условных обозначений, помещаемых в легенду геоморфологических карт а, следовательно, и не являются объектами рассмотрения.

Генетически однородные поверхности наряду с горизонталями отражают физиономические особенности строения земной поверхности, выражаемые в масштабе карты. Они различаются:

1. По генезису:

- аллювиальные;

- пролювиальные;

- экзарационные;

и т.д. (см. Приложение № 1).

2. По положению в пространстве (или относительно уровня горизонта):

1. субгоризонтальные:

- поверхности (равнин);

- площадки (террас);

- днища (впадин);

2. наклонные:

- склоны (возвышенностей).

Внемасштабные обозначения отражают следующие составные части рельефа земной поверхности:

- элементарные поверхности (уступы, стенки срыва);

- формы рельефа;

- группировки форм рельефа.

Уступы и стенки срыва подразделяются:

1. по генезису (см. Приложение № 2)

2. по местоположению уступа в продольном профиле долины:

1. в приустьевой части – уступ висячей долины;

2. в других местах – (по умолчанию).

Формы рельефа. Многообразие форм рельефа и сложившаяся практика произвольного их описания (терминами свободного пользования) поставили непреодолимый барьер на пути их строгой классификации, а предпринимаемые многими исследователями попытки систематизации и их формализации потерпели неудачу. Несмотря на это форма рельефа по-прежнему остается весьма распространенной картографической единицей, широко используемой как в зарубежной, так и в отечественной геологической картографии. В свете изложенного, формы рельефа рассматриваются нами в ранге неклассифицируемых подразделений и даются списком без их систематизации:

1. Борозды

2. Бугры

3. Валы

4. Возвышенности

5. Воронки

6. Впадины

7. Гривы

8. Гряды

9. Долины

10. Желоба

11. Западины

12. Каньоны

13. Кары

14 Конусы

15. Котловины

16. Купола

17. Ленты

18. Ложбины

19. Лотки

20. Массивы

21. Обелиски

22. Оплывины

23. Останцы

24. Плащи

25. Пороги

26. Равнины

27. Рвы

28. Сопки

29. Террасы

30. Холмы

31. Цирки

32. Шлейфы

33. Шрамы

34. Языки

Вместе с тем, следует отметить, что сама по себе (взятая в “чистом” виде) форма рельефа никогда не была объектом геоморфологического картографирования. Она всегда характеризовалась еще целым рядом признаков. Наиболее важным из этих признаков является генезис, который характеризует практически все формы рельефа. Другие -–дополнительные признаки имеют узконаправленную специализацию и отражают различные стороны картографируемого объекта. Описание рассматриваемых объектов осуществляется по следующим признакам:

1. По генезису (см. Приложение № 1 и № 2).

2. По составу слагающего материала:

1. гейзериты

2. травертины

3. шлаки

4. пески

5. отходы ГОК

6. мусор

3. По типу складок:

1. антиклинальные

2. синклинальные

4. По активности проявления рельефообразующего процесса:

1. активные:

- действующие;

- формирующиеся;

- движущиеся;

2. утратившие активность:

- потухшие;

- не действующие;

- завершившие свое формирование;

- закрепленные.

5. По положению вулканических аппаратов в пределах вулканических построек:

1. на склонах: - боковые (паразитические);

2. в осевых частях: - центральные (по умолчанию);

6. Эксплозивные формы рельефа подразделяются по количеству сформировавших их взрывов:

1. одного взрыва;

2. множественных взрывов (по умолчанию).

7. По соотношению длины и ширины в плане:

1. изометричные;

2. вытянутые;

3. линейные.

8. По форме в плане:

1. дугообразные (параболические);

2. конусовидные;

3. прямолинейные;

4. извилистые.

9. По ориентировке относительно господствующего направления воздушного или водного потока:

1. по направлению потока;

2. против направления потока.

10. По отношению к дневной поверхности:

1. ниже уровня: - подводные;

- затопленные;

- погребенные;

2. выше уровня: - (по умолчанию).

11. По характеру тектонического режима, существовавшего во время формирования участка долины:

1. участок долины, сформированный на фоне поднятий – антецедентный;

2. участок долины, сформированный в спокойной тектонической обстановке – эпигенетический.

12. По наличию уступов продольного профиля в приустьевой части долины:

1. наличие уступа – висячая;

2. отсутствие уступа – (по умолчанию).

13. По взаимному расположению водотоков в пределах участка долины:

1. участок долины, разделяющий водотоки с противоположным направлением течения – сниженная седловина или участок сквозной долины;

2. другие участки – (по умолчанию).

14. По степени разработанности:

1. зачаточные;

2. разработанные (по умолчанию).

15. По наличию линии тока (транспортировки) материала в конусовидных (в плане) формах рельефа:

1. при наличии линии тока – конусы выноса;

2. отсутствие – (по умолчанию).

16. По положению конусов выноса относительно берега водоема:

1. в береговой зоне – дельты;

2. в других местах – (по умолчанию).

17. По прерывистости (непрерывности) существования наледей:

1. прерывистые – сезонные;

2. непрерывные – постоянные.

18. По характеру сочленения валов с сушей:

1. причленяющиеся дистальной оконечностью к суше;

2. причленяющиеся дистальной и проксимальной оконечностями к суше.

19. По отношению к другому объекту или явлению:

1. дистальный;

2. проксимальный

20. По степени сохранности изначальной структуры и сплошности пород в массиве оползня:

1. сохранившие изначальную структуру и сплошность;

2. с нарушенной (частично утраченной) структурой и сплошностью;

3. утратившие (полностью) структуру и сплошность

(Два первых значения этого признака также используются для описания и выделения холмов ледникового происхождения, т.е. холмов – отторженцев).

21. По строению аллювиальных, морских, озерных равнин и террас:

1. аккумулятивные;

2. цокольные;

3. скульптурные

22. По характеру распространенности форм рельефа:

1. единичные или отдельные (по умолчанию);

2. множественные.

В Приложении № 2 приводится полный список геоморфологических объектов, отображаемых внемасштабными знаками, с указанием значений признаков, по которым осуществляется их выделение.

Группировки форм рельефа или площади развития множественных закономерно расположенных не выражающихся в масштабе однородных форм рельефа (они же типы рельефа), описываются теми же значениями признаков, что и формы рельефа (см. Приложение № 3).Вместе с тем, в некоторых случаях наряду с указанными признаками и их значениями используется еще и ряд дополнительных. При их помощи передается характер пространственного размещения этих форм рельефа, осложняющих генетически однородную поверхность.

Они подразделяется:

1. По степени упорядоченности:

1. упорядоченный;

2. хаотичный

2. По стилю (характеру, рисунку) упорядоченности форм рельефа:

1. линейный;

2. сетчатый

3. По расположению линий упорядоченности относительно друг друга:

1. параллельное и субпараллельное;

2. иное

4. По конфигурации линий упорядоченности в плане:

1. извилистые;

2. дугообразные

Геоморфологические границы разделяют различные как по генезису, так и по положению в пространстве генетически однородные поверхности, а также оконтуривают площади развития мелких однородных форм рельефа. Своими очертаниями границы подчеркивают морфологию рельефа. Границы различаются:

1. По типу разграничиваемых объектов:

1. границы генетически однородных поверхностей;

2. границы площадей распространения множественных мелких однородных форм рельефа.

2. По характеру выраженности в рельефе:

1. отчетливые;

2. неясные.

Каркасные элементы рельефа также несут дополнительную информацию о морфологических особенностях рельефа. К ним относятся осевые линии форм рельефа, а также линии сочленения субгоризонтальных и наклонных поверхностей. Последние, как правило, являются фрагментами границ генетически однородных поверхностей, которые на своих отдельных участках могут трассироваться уступами, а также подчеркиваться знаком подножий дистальных склонов моренных гряд и холмов краевой ледниковой зоны. Для выделения этого знака вводится признак, согласно которому ледниковые формы рельефа подразделяется поусловиям образования относительно края ледника:

1. у края ледника – краевые

2. вдали от края – (по умолчанию)

Осевые линии форм рельефа представлены линями водоразделов и тальвегов. Первые различаются по степени выраженности водораздельных участков:

1. резко выраженные – на скалистых гребнях;

2. слабо выраженные – на сглаженном рельефе.

Вторые подчеркиваются преимущественно гидросетью, в меньшей степени линейными знаками эрозионных форм рельефа, чья ширина не выражается в масштабе схемы и, лишь в отдельных случаях, собственно знаком тальвега эрозионных морских и озерных ложбин

ВОЗРАСТ (ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ) РЕЛЬЕФА передается символами подразделений общей стратиграфической шкалы. Формализованное описание возраста (длительности формирования) рельефа проводится на основе разработок, выполненных сотрудниками СпецИКЦ РГ и ВСЕГЕИ.

В заключение необходимо еще раз подчеркнуть, что в данной работе рассматриваются только те геоморфологические объекты, которые помещены в легенду к геоморфологическим схемам. Выделение геоморфологических объектов по признакам и описывающим их значениям следует рассматривать как шаг на пути к созданию информационно-поискового аппарата, в основе которого лежит формализованное описание всех атрибутов рельефа. Это позволит дополнить применяемую для описания Госгеолкарты-200 информационно-логическую модель и осуществлять формализованное описание (по признаковым полям и их значениям) содержания легенд геоморфологических карт в системе АДК.

ГЛАВА ПI . УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ К ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИМ СХЕМАМ

Как было отмечено в гл.1, основой построения легенд геоморфологических схем является генезис граней рельефа, разделение легенды на отдельные рубрики следует этому принципу. Поскольку понятие о генезисе рельефа является очень сложным и многомерным, то и построение легенды и разделение ее на отдельные части сталкивается со значительными трудностями. В связи с этим составители использовали опыт построения легенды в работе [5], хорошо знакомой картосоставителям, хотя она и небезупречна с точки зрения формальной логики.

Условные обозначения состоят из четырех частей.

I. Основой легенды являются красочные знаки для изображения генезиса граней рельефа. Для их обозначения используются краски в соответствии с “Образцами компьютерной подготовки и полиграфического воспроизведения карт геологического содержания (вторая редакция)”, утвержденными НРС МПР 26.01.1999 г. Каждый красочный знак в легенде снабжен номером, отвечающим его номеру в “Образцах…”. Для изображения генетически однородных поверхностей, ширина которых не выражается в масштабе карты, предусмотрено использование знаков уступов и стенок срыва. На курсах демонстрировался иной способ отображения.

П. Следующая часть легенды включает формы рельефа и их генезис. Она состоит из двух подразделов. В первом из них помещены знаки для отображения объектов выражающихся в масштабе карты. Для изображения большинства таких объектов предусмотрены контурные знаки, внутреннее пространство которых закрашивается соответствующим генетическим красочным фоном (знаки 91-96, 101, 102, 104, 105, 108-110). Конусы выноса (знаки 103, 107) помимо контура и соответствующей генетической закраски включают в себя структурные элементы, при помощи которых подчеркивается их внутреннее строение. Погребенные речные и экзарационно-эрозионные долины и впадины показываются знаками 99, 100. При этом контуры этих объектов не всегда согласуются с существующим ныне рельефом и, в связи с этим, могут пересекать границы генетически однородных поверхностей.

Во втором подразделе помещены знаки, позволяющие отображать объекты, не выражающиеся в масштабе карты. Знаки разделяются на точечные и линейные.

Точечные знаки применяются для изображения объектов изометрических или несколько вытянутых очертаний, площадь которых не выражается в масштабе. Центр знака совмещается с положением объекта.

Линейные знаки обозначают объекты удлиненных очертаний, ширина которых не выражается в масштабе, а длина и форма соответствуют длине и очертаниям объекта на местности (рвы, гряды, делли, каньоны, ложбины и т.п.).

Все линейные знаки являются ориентированными. В составе точечных знаков встречаются как ориентированные, так и не ориентированные.

Ш. Эта часть легенды является по сути дела производной от предыдущей. Она позволяет отражать площади развития множественных закономерно расположенных однородных форм рельефа, не выражающихся в масштабе карты и их генезис. Предусмотренные для их отображения знаки по своим очертаниям сходны с соответствующими внемасштабными обозначениями, отличаясь от последних несколько меньшими размерами. Все эти знаки относятся к площадным. Часть из них (знаки 225, 230-236, 238-242) являются ориентированными. При их помощи можно передавать закономерности пространственного размещения (характер упорядоченности или отсутствие такового) множественных однородных форм рельефа. Другая часть знаков не относится к категории ориентированных и, в целом, характеризует микрорельеф площади, оконтуренной знаком 251.

1У. Заключительная часть легенды включает различные по своему содержанию дополнительные геоморфологические обозначения. Это виды границ, элементы палеокинематики, линии предполагаемых разрывных нарушений, каркасные элементы рельефа, а также знаки, позволяющие отражать элементы структуры и внутреннего строения пород в массиве, создающего некоторые формы рельефа.

Начертание приведенных в легенде знаков по возможности приближено к облику знаков, помещенных в “Эталонной базе условных знаков к Госгеолкарте-200”. Вместе с тем отмечаются и отличия. Вызвано это тем, что на геоморфологической схеме для не выражающихся в масштабе форм рельефа используется всего три цвета, тогда как на карте четвертичных образований цветовая гамма значительно шире.

Ниже приводятся пояснения к условным обозначениям и рекомендации по их применению.

ЭНДОГЕННЫЕ

В данную группу входят тектоногенные, сейсмодеструктивные, сейсмоаккумулятивные, вулканогенные, грязевулканические и фонтанальные генетические категории.