Генерализация при составлении мелкомасштабных геологических карт

Основной метод при составлении геологических карт — генерализация. Сложный процесс картографической генерализации имеет ряд сторон и проявляется на разных этапах создания карты.

На первом этапе — при разработке содержания карты и её легенды — генерализация проявляется в отборе возрастных под­разделений горных пород, в отборе и обобщении петрографических разностей, количественных и качественных характеристик, в переходе от простых понятий к высшим, обобщающим.

На втором этапе — при составлении карты — производится отбор объектов и обобщение очертаний геологических границ, отражающих структуру региона.

При переработке легенд карт-источников может быть произведено:

- объединение возрастных подразделений в высшие единицы стратиграфо-геохронологической шкалы (например, ярусов в отдел системы);

- объединение низших подразделений в суммарные (например, ярусов между собой);

- объединение отдельных частей возрастных подразделений (например, верхних ярусов нижнего отдела системы и нижних ярусов верхнего отдела той же системы);

- объединение магматических пород по возрасту и по составу в более высокие единицы классификационных схем;

- упрощение характеристик разрывных структур.

Обобщается и текстовая часть легенд. Сокращаются

наименования стратиграфических и петрографических подразделений горных пород.

Таким образом, при создании легенд карт находит воплощение первый этап процесса генерализации, в результате проведения которого на составляемой карте не находит отражения ряд элементов содержания, имеющихся на источнике. Следствием проведения отбора и обобщения на этом этапе будет упрощение характеристики геологического строения территории. Так как в легенде карты выражаются только различные по объему единицы стратиграфической шкалы, то кажется, что отбор тектонических форм происходит чисто механическим путем. Но в действительности построение легенды целиком обусловлено строением территории, необходимостью отражения ее структуры и особенностей развития.

Процесс генерализации, проведенный при составлении легенды карты, определяет дальнейший ход работ по ее составлению, подчиняя общее его направление отражению главнейших свойств и признаков геолого-структурного строения региона.

Отбор, проводимый при составлении карты, имеет целью ограничить ее нагрузку деталями, важными для отражения структуры территории. Отбору подлежат тектонические формы и детали их строения, а также элементы, обязанные своим проис­хождением процессам денудации. Вследствие неравной значимости объектов различие в подходе к отбору может проявляться в последовательности отбора и в его показателях. Основными критериями для отбора форм служат их размеры и степень выраженности во времени, характер морфологического облика и степень осложненности деталями второго и третьего порядков, а также характер размещения в пределах территории и значимость для отражения строения региона в целом. Важнейшими правилами отбора являются сохранение размеров общей площади, занятой отдельными структурами и слагающими их горными породами, и характера размещения их в пределах территории. Для выполнения этих требований процесс отбора подчиняют заранее установленным количественным критериям (цензам отбора), упорядочивающим этот процесс, устанавливая верхний и нижний пределы отбора и помогая сохранить определенную детальность изображения.

Цензовыми показателями отбора служат выраженные в числовых значениях площадей и длин размеры минимальных форм (складок, разрывных нарушений, интрузий и пр.) и составляющих их частей, установленные на основании количественных и качественных критериев. Для регламентации отбора инструкции по составлению геологических карт содержат только указания на ширину выхода коренных пород, которая не должна быть менее 0,8 мм, а для контуров изометричной формы 2 мм по площади. Для показа даек устанавливается длина 2 мм. На изданных картах эти размеры выдерживаются не всегда. Кроме того, следует иметь в виду необходимость установления дифференцированных цензов отбора. Различное значение объектов заставляет выбирать для изображения главнейших из них меньшие цензы отбора, чем для изображения объектов второстепенных. Значение

дифференцированных цензов и в том, что величины их являются предельными при показе отдельных форм с преувеличением.

Отбор деталей денудационного происхождения решается по разному, в зависимости от строения рельефа и гидрографической сети местности и характера залегания горных пород в ее пределах. В областях горизонтального и моноклинального залегания число их в общем случае, должно быть большим, чем в складчатых областях. Нормы для отбора можно установить так же, как это делается при составлении гипсометрических карт.

Таким образом, цензы отбора способствуют установлению пределов, последовательности и правильности процесса генерализации, но для решения вопроса о том, что исключать, объединять или преувеличивать, какая форма должна быть сохранена у изображения, каковы должны быть соотношения между формами, необходимо знание геологического строения региона.

Целенаправленный отбор тесно связан с графической обработкой изображения. Каждая геологическая структура имеет свои особенности строения, как типичные, так и индивидуальные.

Процесс обобщения рисунка геологических границ, изображающих своей совокупностью тектонические структуры, состоит в упрощении их плановых очертаний. При упрощении границ следят за правильностью отражения с их помощью морфологического облика структур, возрастных и структурных соотношений между отдельными формами и комплексами форм, взаимоотношениями между геологическими границами и формами рельефа земной поверхности и ее гидрографической сети.

Приемы обобщения рисунка различны. Среди них выделяют упрощение (спрямление) очертаний границ,изменение(преувеличение) площадных и линейных размеров отдельных деталей строения,объединение структурных форм и их частей.

Все приемы используются в различных сочетаниях, взаимно дополняя друг друга, а применение каждого из них осуществляется с помощьюсдвигов границ. Система сдвигов не случайна, а

 

Чтобы при сдвигах не нарушалась точность карт, до начала составления выделяют отдельные точки и линии, плановое положение которых должно остаться неизменным, и производят дальнейшую рисовку границ и их сдвиги между этими твердыми элементами. Точки и линии, положение которых должно остаться неизменным, определяют собой местоположение, размеры, строение и ориентировку отдельных форм в плане, а также соотношения их с окружающими и вмещающими породами и структурами. Значение точек и линий по-разному оценивается в разных масштабах — одни из них не утрачивают своего значения во всех масштабах, другие отходят на второй план или совершенно исключаются. На рис. 47 показаны такие«структурные каркасы» для области горизонтально залегающих (1 — водоразделы, 2 — тальвеги) и складчатых пород (1 оси антиклиналей, 2 — оси синклиналей).

Первый прием обобщения наиболее распространен и вытекает из необходимости проведения границ на месте исключенных деталей. Спрямленные границы проводят между точками и линиями структурного каркаса, учитывая характер залегания пород, морфологический облик структур и петрографический состав слагающих их горных пород.

С помощьювторого приема показываютсямалые, но значимые в строении региона формы. С преувеличением,например, показывают на картах мелких масштабов лакколиты Пятигорья, отражающие направление глубинных разломов земной коры, и торные породы в ядрах складок, производя при этом сдвиг границ пород ядра равномерно в обе стороны от оси складки.

Третий прием следует использовать ограниченно. Можно, например, объединить отдельные части пластовой интрузии расчлененной эрозией, но нельзя объединять между собой куполовидные складки. Вопросы объединения и причленения части к целому могут решаться положительно в случае общности генезиса пород, характера их залегания, возраста и состава.

Особенности горизонтально залегающих пород отражаются рисовкой геологических границ, согласованных с горизонталями рельефа местности и ее гидрографической сетью. Линии границ проводятся в соответствии с формами обобщенного рельефа и согласовываются между собой в пределах одного склона. Границы фиксируют также характер склонов (крутизну) и орографическую извилистость речных долин. Границы должны заходить выше по течению в долинах основных рек, ниже — в долинах их притоков и быть на одном гипсометрическом уровне. Отбор выходов горных пород производится только в тех местах, которые расположены на водоразделах. Основанием для объединения служит возрастное единство пород и расстояние между их контурами, меньшее 1 мм. При обобщении рисунка границ производится их сдвиг до размеров минимального ценза, установленного для изображения узких полос выхода пород на крутых склонах. Направление сдвига зависит от возрастных соотношений между слоями. В любом случае не следует осуществлять сдвиг за счет пород, относящихся к другому стратиграфическому подразделению, с тем, чтобы не нарушать соотношений пород, принадлежащих разным системам. На рис. 37 приведено несколько вариантов возможных сдвигов границ при изображении их на картах. Для сохранения правильных соотношений между площадями пород разного возраста сдвиги регулируют их величиной, а также путем отбора эрозионных форм, что даст возможность несколько компенсировать преувеличение площадей их уменьшением.

Составительские работы ведутся в определенной последовательности. В начале работы после составления структурного каркаса, которым служат линии орогидрографии местности, намечаются основные точки поворота границ по тальвегам речной сети и на поворотах склонов долин с учетом при необходимости их сдвига. Затем ведется рисовка границ на склонах и водоразделах. Составление ведется по небольшим участкам в последовательности от древних пород к молодым.

В областях моноклинального залегания пород отбору под лежат «эрозионные окна», эрозионные формы и формы рельефа, обеспечивающие изображение особенностей моноклинали и осложняющих ее структур.

При обобщении очертаний границ особое внимание обращается на сохранение правильности их соотношений с орогидрографией местности, так как даже в самом мелком масштабе это дает возможность показать характер залегания пород. Если слои моноклинали залегают согласно, границы горных пород в их пачке, сближаясь и расходясь вследствие разных углов наклона рельефа местности, никогда не пересекаются и в пределах одного склона согласованы между собой. При несогласных взаимоотношениях слоев границы могут и пересекаться, причем угол несогласия показывается на карте углом, под которым смыкаются границы. Согласование в этом случае проводится в пределах одной пачки слоев, внутри которой несогласия регионального характера отсутствуют.

Структурным каркасом при составлении служат также линии орогидрографии. Составление лучше вести от более молодых структурных этажей к более древним, чтобы сохранить характер взаимоотношений между пачками слоев, знаменующих собой этапы развития территории. В пределах структурных ярусов составление можно вести в любой последовательности, но по отдельным участкам. В пределах каждого участка на структурный каркас в первую очередь наносят точки, фиксирующие границы между системами, затем — точки поворота границ между более мелкими подразделениями с учетом необходимого их сдвига и участки замыкания границ по тальвегам и на поворотах склонов рельефа. После этого предварительно намеченные точки и линии соединяются между собой с учетом общего характера строения моноклинали. Наибольшие сдвиги границ имеют место на крутых склонах и при изображении внутренней структуры эрозионных окон. Последние часто приходится показывать с преувеличением.

Нельзя дать единую схему составлениякарт складчатых об­ластей, так как строение каждой из них имеет свою специфику, выражающуюся в облике структур и обусловленную особенностями их развития. Большое значение при составлении таких карт приобретает отбор, на который влияют размеры форм, их морфологический облик, характер распространения в пределах территории, характер взаимоотношений между складками, осложненность второстепенными деталями и степень выраженности во времени. Одновременно с отбором складок ведут и отбор разрывных нарушений, основанием для которого служат длительность развития, амплитуда и тип нарушения, линейная протяженность, количество и характер размещения в пределах региона. Для регламентации отбора разрабатывают цензовые показатели. Перед обобщением рисунка границ, производимого постепенно по небольшим участкам, на структурный каркас, который составляют оси складок и разрывные нарушения, наносятся точки, фиксирующие положение структур и их ориентировку в пространстве участки периклинальных и центриклинальных окончаний складок и положение границ горных пород на крыльях складок с учетом возможного и необходимого их сдвига. При составлении каркаса находит свое выражение отбор складок и разрывных нарушений '(см. рис. 47).

 

Изображая складчатость линейного типа, существенно показать непрерывность и линейность простирания складок, одинаковое развитие в пределах области антиклинальных и синклинальных форм, особенности взаимного сочетания складок (параллельность, кулисообразность), а также ориентировку движения масс, проявляющуюся в одинаковых наклонах осевых поверхностей складок, вследствие чего большинству складок присуща определенная и постоянная асимметрия. Существенно также показ ундуляции шарниров складок и характера погружения складчатой системы под покров отложений верхнего структурного этажа. Составление лучше вести от более молодых структурных этажей к более древним, а рисовку границ внутри последних — от древних к молодым для антиклинальных форм и в обратной последовательности для синклинальных.

На рис. 48 дан пример генерализации складчатой структуры.

Изображая куполовидную складчатость (диапировую), существенно показать на карте общий характер размещения форм в пределах региона, что достигается с помощью целенаправленного отбора. Отбору подлежат целые формы, а в их пределах блоки.

 

 

 

Рис. 48. Пример генерализации при составлении геологической карты: 1 — Q — четвертичная система,

2 — Т₃ — триасовая система, верхний отдел,

3 — Т₂ — триасовая система, средний отдел,

4 — T₁ — триасовая система, нижний отдел,

5 — Р₂— пермская система, верхний отдел,

6 — P_1kg — пермская система, нижний отдел, кунгурский ярус,

7 — P_1а — пермская система, нижний отдел, артинский ярус,

8 — P_Is — пермская система, нижний отдел, сакмарский ярус,

9 — С₁₊₂ — каменноугольная система,

средний и нижний отделы,

10 — C_nm — каменноугольная система, нижний отдел, намюрский ярус,

11 — С1t+v — каменноугольная система, нижний отдел, турнейский и визейский ярусы,

12 D_3fm — девонская система, верхний отдел, фаменский ярус

13. D_3fr – девонская система, верхний отдел, франский ярус,

14. D2 – девонская система, средний отдел,

15. D₁ - девонская система, нижний отдел,

16 — Q — четвертичная система,

17 — Т_2+з — триасовая система, средний и верхний отделы,

18 — T₁ - триасовая система, нижний отдел,

19 — Р₂ — пермская система, верхний отдел,

20 — P_1a+kg — пермская система, нижний отдел, артинский и кунгурский ярусы,

21 — P_ls — пермская система, нижний отдел, сакмарский ярус,

22 — С_2+з, — каменноугольная система, средний и верхний отделы,

23 —- С₁ — каменноугольная система, нижний отдел,

24 — D₃ — девонская система, верхний отдел,

25 — D₂ — девонская система, средний отдел,

26 — D₁ — девонская система, нижний отдел,

27 — Т₂₊₃ — триасовая система, средний и верхний отделы,

28 — Т₁ — триасовая система, нижний отдел,

29 — Р₂ — пермская система, верхний отдел,

30 — Р₁ — пермская система, нижний отдел,

31 — С — каменноугольная система,

32 — D₂₊₃ — девонская система, средний и верхний отделы,

33 — D₁ — девонская система, нижний отдел,

34 — Т — триасовая система,

35 — Р — пермская система,

36 — С — каменноугольная система,

37 — D — девонская система

|— / геологические границы, // — разрывные нарушения, образующиеся благодаря разломам радиального типа.

Цензовые показатели должны быть, дифференцированными, а для этого необходимо предварительное районирование. С увеличением в размерах (при необходимости) показываются купола, занимающие крайнее в пределах региона положение. Особенность рисовки границ на крыльях куполов и мульд обус­ловливается характером залегания пород: наклонным, часто почти горизонтальным. Увязка границ между собой ведется в пределах отдельных форм по блокам или крыльям, отражая морфологию форм и систему сдвигов по разломам. Составление целесообразно вести в последовательности от более древних пород, выходящих в ядрах куполов, к более молодым.

Платформам и подвижным поясам свойственны магматические комплексы разных типов. При изображении магматических образований на картах большую роль играет отбор форм, а также все остальные признаки интрузивных тел,