Текст
                    СП-а КОЧНИ
ПУТЕШЕСТВ НН
' В i '
I


СПРАВОЧНИК IIУ ТЕШ ЕСТВЕННИКА II КРАЕВЕДА ТОМ II Со"тав пи группок авторов nod редакцией /~. лауреата Сталинской премии 1 л* С- в- ОБР\ ЧЕП 1 у ' \ П ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПЗД VTE.JbCTBO Г Е О Г I' л фц ч Е С К О [\ ЛII Т Е Р А Т У V Ы МОСКВА 1950
Замеченные опечатки Стр. 125 435 200 233 253 272 305 330 368 468 f469 I «610 ,664 Строка 15 снизу 7 снизу 1 сверху рис. 5 А 26 сверху 23 » рис. 29 Е 4 столбец 3 строка снизу 20 снизу Подпись под рис. 3 3 сверху 6 снизу 6 сверху Напечатано пелотамом Биология морей С. Н. Суслов Следует читать пелотомом Биология пресных вод С. П. Суслов Рисунок надо повернуть так, чтобы поверхность террасы была горизонтальной около 5— 1 около 5—10 (макроструктура) I (макротекстура) буква а должва стоять возле верхней стрелки ют ре (SnO,) Пресс с заложенными в него пачками растении и административное деление об обрядах, связанных - 28-километровой Солютре (SnOa) Пресс с заложенной пачкой гер- барных листов. по административному делению и обряды, связанные 20-километровой • Редактор В. М. Заранкин Художественный редактор В. В. Осокин Технический редактор Д. А. Тлейх Корректоры Т.К. Мание и Г. С. Степанова Т07279—29/IX-50 г. Сдано в производство 19/V-50 г. Подп. к печати 18/X-5/XI-50 г. Формат 84xl08\/s2. Тираж 25 000- Бумажных листов И. Печатных листов 35,26 + накидки и вкладки 0,64 Учетно-изд. листов 54,4. Цена 19 р. Переплет 2 р. Зак. 374 16-я типография Главполиграфиздата при Совете Министров СССР. Москва, Трехпрудный пер., 9.
-у -■' * ■'■■ДУич^-ми irtiirniA КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ II ТОМА (подробное оглавление см. в конце тома) ^^ " е. От редактора о Глава I. Комплексные физико-географические исследования. В. П. Лидов и И. А. Солнцев 9 Глава II. Изучение процессов выветривания. Н. И. Николаев 17 Глава III. Изучение работы ветра и исследование песков и лёсса. Б. А. Федорович .... 28 Глава IV. Изучение работы подземных вод. И. И- Николаев 53 Глава V. Изучение работы проточных вод. Н. И. Николаев 71 Глава VI. Гидрологические исследования рек. Л. К Давыдов 93 Глава VII. Изучение минеральных источников. Н. И. Толстихин 108 Глава VIII. Комплексное изучение озер. Н. И. Семенович 115 Глава IX. Комплексное изучение болот. И. Д. Бог- дановская-Гиенеф . . . 137 Глава X. Изучение морских берегов. В. П. Зен- кович 150 Глава XI. Изучение современных ледников. С. В. Калесник 165 Глава SII. Изучение следов древнего оледенения. С. В. Обручев 171 Глава XIII. Изучение снежного покрова. Г. Д. Рихтер и Л. Д. Долгушин 193 Глава XIV. Изучение вечной мерзлоты как географического фактора. С. П. Суслов .... 200 Глава XV. Изучение форм рельефа и отложений около ледниковых областей. С. В. Обручев 225 1'лава XVI. Изучение вулканов и наблюдения над землетрясениями. С. В. Обручев .... 238 Г лава XVII. Геологическая съемка. С. В. Обручев . . 25J
4 Краткое содержание Глава XVIII. Сбор ископаемых остатков фауны и флоры. С. В. Обручев 338 Глава XIX. Поиски полезных ископаемых и минералов. М. И. Ициксон 351 Глава XX. Комплексное изучение молодых движений земной коры. Н. И. Николаев 380 Глава XXI. Геоморфологические исследования И.С. Щукин 388 Глава XXII. Применение геоморфологии к решению практических задач. Т. В. Явонкова 404 Глава XXIII. Изучение почв. В. Ф. Петров .... 414 Глава XXIV. Походные метеорологические наблюдения и предсказание погоды по местным признакам. Л. А. Вителъс . . . 431 Глава XXV. Изучение флоры и растительности В. Б. Сочава 463 Глава XXVI. Зоологические исследовании. А. А. Насимбвич 497 Глава XXVII. Следы животных и метод «тропления» при изучении наземных позвоночных. А. Н. Формозов 536 Глава XXVIII. Влияние деятельности животных на формирование земной поверхности и почвообразование. А. Н. Формозов 553 Глава XXIX. Фенологические наблюдения. Н. Н. Талахоа • 557 Глава XXX. Археологические исследования. Л. Я. Крижевская 579 Глава XXXI. Этнографические наблюдения. Н. А. Шмидт 593 Глава XXXII. Антропологические наблюдения. Г. Ф. Дебец 613 Глава XXXIII. Экономико-географические исследования. Ю. Г. Саушкин 625 Глава XXXIV. .Исследование географии населения. Ю. Г. Саушкин 636 Глава XXXV. Изучение географических названий (топонимика). 9. М. Мурзаев . . . 648 Глава XXXVI. Транскрипция географических названий. С. В. Обручев 654 Приложения: I. Сведения о важнейших постановлениях и законах, имеющих отношение к полевым работам . • . . . . 664 II. Государственные заповедники 668 III. Краткое содержание I тома 672
ОТ РЕДАКТОРА Второй том Справочника путешественника и краеведа содержит краткие инструкции и программы по всему комплексу знаний, с которым приходится иметь дело при полевых работах. Цель этого издания—ознакомить советского исследователя с современной методикой полевых работ и оказать ему помощь в решении разнообразных задач практического характера, связанных с использованием неисчерпаемых производительных сил нашей великой Родины и выполнением грандиозных сталинских планов преобразования природы. Новые ответственные задачи ставятся перед советскими исследователями в связи с историческими постановлениями правительства о сооружении величественных сталинских строек—гигантских гидроэлектростанций и каналов, подобных которым не знает мир,—строек, открывающих новый этап в деле дальнейшего развития производительных сил нашей страны, в деле создания материальной базы коммунизма. Издавая в 1949 г. первый том справочника, заключающий статьи по технике экспедиционных исследований, мы предназначали его для исследователей природы нашей страны, независимо от их специальности и образования. При составлении второго тома было гораздо труднее установить круг его читателей, пределы популярности изложения и объем статей. С одной стороны, невозможно в одном томе дать справочник по полевым исследованиям для специалистов всех отраслей науки, так как инструкции по любой из них превысили бы по объему настоящий том; к тому же по большинству наук подобные справочники уже выпущены; с другой стороны, мы не имели в виду составить популярное руководство для лиц, совершенно незнакомых с основами естествознания, так как такой справочник вместе с методическими указаниями и программами наблюдений потребовал бы также очень большого объема; кроме того, в настоящее время, когда популяризация знаний представляет одну из важнейших задач советского ученого, большое количество популярных книг и инструкций опубликовано почти по всем областям знания. Наиболее необходим в данвый момент общий справочник,— еще не издававшийся в советское время,—рассчитанный на широт
6 От редактора кие круги исследователей, которым во время полевых работ нужно иметь под рукой инструкции по весьма разнообразным отраслям знания. Такими исследователями являются географы, ведущие комплексные исследования; все исследователи-естественники разных специальностей, которым приходится иногда, кроме своей постоянной работы, вести исследования по смежным наукам; учителя средней школы—руководители школьных экскурсий; преподаватели высших учебных заведений, руководящие географическими экскурсиями и практикой студентов; краеведы с широким научным кругозором; наконец, туристы, желающие внести свой вклад в дело изучения нашей Родины. Объем, отведейный для каждой статьи справочника, так невелик, что невозможно было, кроме программы и методики полевых наблюдений, дать еще и изложение основных понятий данной науки. Поэтому каждый, пользующийся этим томом, должен иметь одновременно и хороший учебник по избранной для работы специальности. В настоящее время исследовательские работы в пределах СССР ведутся в весьма разнообразных районах, и хотя нередко приходится еще работать в мало изученных местностях, где требуются маршрутные и мелкомасштабные исследования, но, несомненно, преобладают работы в областях уже изученных, где нужны детальные исследования и внимание должно быть обращено на подбор массового материала и анализ таких фактов, которые не могут быть учтены при маршрутной работе. Поэтому наравне со сведениями, необходимыми для первоначального ознакомления с природой района, мы старались дать и более широкие программы и более углубленную методику исследований, как экспедиционных, так и стационарных. В соответствии с этими задачами, некоторые главы справочника имеют очень специализированный характер. Но вместе с тем они содержат достаточно указаний и для общедоступных полевых исследований, т. е. таких, которые не требуют сложного оборудования и инструментов и могут быть выполнены лицами без специального образования. При участии в составлении справочника большого количества авторов и при очень различной разработанности методики некоторых отделов естествознания, трудно, конечно, было добиться полного единообразия. Отдельные статьи отклоняются от намеченного стандарта в ту или другую сторону. Так, в некоторых статьях пришлось дать мало инструктивных указаний и включить значительно больше объяснительного материала, который представлялся полезным вследствие относительной новизны этого типа исследований. Другие статьи содержат сравнительно мало методических указаний и склоняются уже к типу более сухих программ исследований. Наиболее отклоняются от намеченного типа главы XXI и I. Первая из них является своего рода введением к геоморфологическим исследованиям и необходима для ознакомления с общими задачами геоморфологии, так как другие главы, в которых дана методика геоморфологических наблюдений, посвящены частным вопросам этой науки.
От редактора Вторая из этих статей является, в сущности, первой попыткой дать методику комплексных физико-географических исследовавий и , поэтому она изложена скорее в форме общих советов, чем в виде конкретной инструкции. Статья «О метеорологических наблюдениях и предсказании погоды по местным признакам» по своему характеру резко отличается от других статей этого тома: цель ее — дать каждому ' Полевому исследователю возможность, пользуясь простейшими •метеорологическими приборами и результатами наблюдений за местными признаками, ориентироваться в характере погоды и предвидеть ее изменения на ближайший отрезок времени. Такие простейшие предсказания погоды часто необходимы при ведении полевых работ. Поэтому статья содержит главным образом объяснительный материал, примыкая к тематике первого тома справочника. К этой же тематике относится статья о транскрипции ',-, географических названий. В некоторых главах о неживой природе мы дали простейшие '' определители (важнейшие минералы, горные породы, почвы); ■JKV сожалевию, подобные определители по ботанике и зоологии .„слишком обширны, чтобы их можно было включить при-данном ■ объеме издавия. Так же, как и в первом томе, мы не даем инструкций для океанографических исследований, которые в настоящее время производятся обычно целым коллективом достаточно опытных исследователей, свабженных сложным оборудованием. Мы включили . лишь методические указания по изучению морских берегов (глава X), которое часто приходится проводить и при наземных ;;■ работах. .* Нам пришлось также поставить известные пределы тематике £.' справочника в области ваук о человеке, исключив из обычного ^комплекса проблем, ивтересуюндих географа и краеведа, те, которые £ относятся уже к истории, литературе и искусству. Так, в главу iC' об археологии (посвященную первобытной культуре) мы не вклю- <£ чаем историю средневекового общества и исследования весьма с ' совершенных памятников архитектуры и искусства древней Руси, Причерноморья и Средней Азии; из главы об этнографии мы исклю- • . чили сбор материалов по фольклору; не даны инструкции по , • изучению истории родного края и т. п. Подобные инструкции . .чгакже потребовали бы значительного увеличения объема справоч- .,.-. вика. В основу второго тома справочника так же, как и первого, ■ положены достижения отечественной науки и та методика, которая выработана советскими учеными ж классиками русской дореволюционной науки. Поэтому в списках рекомендуемой литературы ■,-. мы указываем исключительно издания на русском языке. В ка- ;.<-ждой главе обычно указываются сводные работы по данному пред- ■^ГИету. (университетские курсы, популярные сводки), программы ■ф^*'инстРУкИии, а иногда также статьи по отдельным затронутым ^.вопросам, в которых читатель может найти дополнительные мето- ж^<|йаческие указания. В некоторых главах,—например, в инструк- Щ^'рря по этнографии,—приведен список библиографических справоч-
8 От редактора Такое издание справочного типа требует специфического оформления текста, и редакция весьма признательна всему коллективу авторов, которые охотно перерабатывали свои статьи, чтобы по возможности придать им однородный характер. Мы пользуемся случаем поблагодарить также и рецензентов, подробные критические отзывы которых были весьма полезны для улучшения справочника—рецензента тома в целом С. В. Калесника и рецензентов отдельных глав: Д. Л. Арманда, С. Л. Бастамова, С. Н. Бибикова, Е. В. Близняка, М. Г. Воробьеву, С. Ю. Геллера, В. Г. Гептнера, Г. П. Горшкова, Н. Е. Дика, Б. О. Долгих, И. Е. Губина, Ю. К. Ефремова, В. П. Кальянова, Д. С. Карева, О. А. Константинова, И. И. Краснова, В. И. Лаврова, В. В. Ла- макина, Г. Г. Мартинсона, Н. К. Морозенко, А. А. Нипенко, А. М. Овчинникова, А. П. Окладникова, К. Н. Паффенгольца, Г. И. Поплавскую-Сукачеву, Я. Я. Рогинского, Н. Н. Розова, Л. Л. Россолимо, В. Н. Сакса, А. А. Старикова, С. П. Толстова, Т. А. Трофимову, А. М. Чекотилло, В. И. Чичерова, Е. В. Шанцера и В. В. Шаркова. Редакция будет весьма признательна за замечания о недостатках справочника и за указания о дополнениях и изменениях, которые следует внести в дальнейшие издания. Адрес для писем: г. Москва, Орликов пер., 3. Государственное издательство географической литературы. Доктор геолого-минералогических наук, профессор С. В. Обручев
В. Л. Лидов и Н. Л. Солнцев ГЛАВА I КОМПЛЕКСНЫЕ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 1. Введение. Физико-географические исследования приобретают сейчас особое значение. Построение коммунистического общества и связанное с этим бурное развитие производительных сил нашего социалистического государства требуют детального знания физико- географических условий не только каждой крупной области, но и каждого небольшого уголка страны. Физико-географические исследования, по самой своей сути, должны носить комплексный характер; потребность в таких исследованиях и их значение чрезвычайно велики. Практика социалистического строительства с каждым годом все более и более настойчиво требует от географов именно комплексного изучения территорий. Такие исследования оказываются и наиболее плодотворными, ибо марксистский диалектический метод «рассматривает природу не как случайное скопление предметов, явлений, оторванных друг от друга, изолированных друг от другё» и не зависимых друг от друга,—а как связное единое целое, где предметы, явления органически связаны друг с другом, зависят друг от друга и обусловливают друг друга. Поэтому диалектический метод считает, что ни одно явление в природе не может быть понято, если взять его в изолированном виде, вне связи с окружающими явлениями, ибо любое явление в любой области природы может быть превращено в бессмыслицу, если его рассматривать вне связи с окружающими условиями, в отрыве от них, и, наоборот, любое явление может быть понято и обосновано, если оно рассматривается в его неразрывной связи с окружающими явлениями, в его обусловленности от окружающих его явлений» (И. Сталин). Проблемы преобразования природы и рациональной организации территорий для наиболее полного их использования в социалистической системе нйродного хозяйства не могут быть удачно разрешены без всестороннего исследования этих территорий, без знания законов развития их природы и без выяснения глубоких связей, зависимостей и взаимообусл'овленностей между всеми их компонентами. Выяснение характера и направления взаимодействий, которые непрерывно совершаются между компонентами ландшафта, имеет глубокое практическое значение. Только изучив характер этих
10 Глава I. Комплексные физикс-географич. исследования взаимодействий и закономерности развития ландшафта, можно уверенно и планово перестраивать его природу. Этим наше социалистическое хозяйство коренным образом отличается от частнокапиталистической системы хозяйства, с ее стихийным освоением территорий и хищнической эксплоатацией природных богатств. На любой территории мы встретим весьма многообразные сочетания компонентов природы, которые изменяются от места к месту и образуют множество различных комбинаций. Внутренне взаимосвязанное и пространственно ограниченное сочетание всех компонентов образует некоторое природное единство, которое называется природным территориальным комплексом. Каждое такое сочетание создает внутри себя свои специфические особенности характера взаимосвязей и взаимодействий между его компонентами. Поэтому нельзя подходить ко всем частям территории с какой-либо одной меркой; географ должен стремиться прежде всего выяснить, из каких природных территориальных комплексов состоит территория, чем они отличаются друг от друга, какие наиболее характерны и практически важны, как они размещены, в каких взаимоотношениях находятся друг с другом, какова их внутренняя динамика, история и тенденция развития. Только решив этот круг вопросов, можно уверенно вмешиваться в развитие этих комплексов, переделывать их по своему усмотрению. Советская географическая наука в настоящее время ставит одной и, пожалуй, наиболее важной из своих задач проблему изучения различных природных территориальных комплексов с -целью овладеть ими, поставить их на службу нашрму социалистическому народному хозяйству. Она стремится познать как общие закономерности их развития, так и закономерности частные, свойственные той или иной, конкретной территории. Раздел географии, занимающийся этими вопросами, называется учением о географическом ландшафте. Основной или исходной единицей в таксономической системе территориальных комплексов советская география считает географический ландшафт—такой генетически однородный и диалектически развивающийся территориальный комплекс, на котором наблюдается закономерное и типическое повторение одних и тех же взаимосвязанных и взаимообусловленных сочетаний: геологического строения, форм рельефа, поверхностных и подземных вод, микроклиматов, почв и почвенных разностей, фито и зооценозов (Солнцев, 1949). Каждый ландшафт представляет весьма сложный природный территориальный комплекс, состоящий' из более мелких единиц. Наиболее простой по устройству является фация. Это такой природный территориальный комплекс, который имеет на всем своем пространстве одинаковую литологию, одинаковый рельеф и условия увлажнения, один вид почвы и занят одним биоценозом; на пространстве фации формируется однородный микроклимат. Примеры фаций: а) ровное днище сухой балки, б) ее склоны (напр., северной или южной экспозиции), в) часть поймы, г) часть водораздельного пространства, на которых сохраняются перечисленные выше условия, и т. д. При пересеченном рельефе фации
§§ 1—2. Введение. Организация комплексной экспедиции 11 быстро сменяют друг друга и площадь каждой невелика, на ровных однообразных пространствах они занимают большие площади. Наиболее крупная часть ландшафта—географическое урачигце— природный территориальный комплекс, состоящий из целого ряда фаций, расположенных в определенной системе. Так, овраг, будучи ярко выраженным природным территориальным комплексом, резко отличается от другого комплекса, занимающего плоское межовражное пространство. Для каждого из них характерны свои особые фации, расположенные в определенной системе: овраг является одним урочищем, а межовражное пространство—другим. Урочищами будут также моренная котловина с лежащим в ней озером, болото и пр. Закономерное и типически повторяющееся сочетание нескольких или многих урочищ и образует географический ландшафт. В разных своих частях ландшафт может быть весьма разнороден по природным условиям и, решая вопрос об использовании того или иного ландшафта или о переделке его природы в соответствии с потребностями нашего социалистического хозяйства, мы не можем предлагать какой-либо один рецепт. Например, урочища низинных болот потребуют осушения, после чего они могут быть превращены в прекрасные луга, поля, огороды; урочища сфагновых болот, хотя тоже требуют осушения, но характер их использования будет совсем другой. Каждая из единиц ландшафта потребует для освоения, хозяйственного использования и преобразования особых мероприятий, как это убедительно доказано опытом преобразования природы в степной и лесостепной зонах. Так, в одном и том же ландшафте, в одних местах требуются ветроломные полосы, в других—противоэрозионные, в третьих—залужение склонов, в четвертых—сплошное облесение и т. д. При комплексных (ландшафтных) исследованиях необходим глубоко диференцированный подход к территории. Выяснив, из каких природных территориальных комплексов состоит ландшафт, необходимо возможно подробнее изучить каждый комплекс с точки зрения строения, динамики и истории его развития, выяснить направление, в котором пойдет его развитие, составить ландшафтную карту для всей территории, наметить важнейшие и наиболее эффективные мероприятия по преобразованию природы, учесть все имеющиеся природные ресурсы и дать им правильную оценку. При изучении в ограниченные сроки очень крупных территорий, состоящих из нескольких ландшафтов, круг вопросов, подлежащих выяснению, должен остаться тем же, но степень детальности исследования сильно изменится. 2. Организация комплексной экспедиции может осуществляться с участием или только географов-ландшафтоведов, или целого ряда специалистов во главе с географом-ландшафтоведом. Когда комплексные исследования возглавляет не географ, он должен быть достаточно хорошо ориентирован в вопросах физической географии и, в частности, в вопросах ландшафтоведения. Первый путь хорош тем, что опытный ландшафтовед, по самому характеру своей специальности, сразу же в поле будет выделять и картировать крупные и мелкие территориальные комплексы, давать «им нужные характеристики, искать те глубокие внутренние
12 Глава I. Комплексные физико-ееографич. исследования связи и зависимости, которые в них имеются и которые определяют само их существование. Ландшафтоведа будет интересовать и вопрос развития этих комплексов как природных единств, и возможности изменения и преобразования их природы, и заключающиеся в них ресурсы и т. д. Чем географ опытнее, тем лучше и скорее он справится с этими задачами. Комплексная экспедиция, в которую входит несколько физико-географов, может достаточно подробно исследовать крупные территории. Но в частных видах исследований (геоботанических, геоморфологических, почвенных и др.) физико-географ, конечно, может сделать меньше, чем соответствующий специалист, и это является некоторым минусом, по сравнению с комплексными экспедициями, в которых принимают участие разнородные специалисты. Но этот минус искупается многими другими преимуществами, а в особенности четкой направленностью работ. Экспедиция, состоящая из нескольких или многих специалистов, даст более глубокий анализ важнейших компонентов природы обследуемой территории; но для того, чтобы эти исследования были достаточно детальными, необходимо иметь по нескольку сотрудников одной и той же специальности. В противном случае при необходимости изучить обширную территорию степень детальности не может быть высокой. Недостатком комплексных экспедиций, состоящих из разнородных специалистов, является сложность координации и взаимной увязки работ. Обычно это происходит не столько из-за непонимания общих задач комплексной экспедиции, сколько из-за разных темпов работы, вызванных спецификой методов исследования, применяемых в той или иной специальности. В результате на одной и той же площади разные специалисты работают в разное время, а между тем они должны были бы все время работать в поле вместе для совместного разрешения целого ряда важных для каждого из них вопро-, сов. Совместные обсуждения наблюдений, сделанных в маршрутах, и попытки увязать эти наблюдения позже, при встрече на базах; как показывает опыт, недостаточны. Для того чтобы несколько исправить это положение, целесообразно, чтобы физико-географ (ландшафтовед) предварительно исследовал территорию, выделил на ней (в зависимости от заданного масштаба) как крупные, так и мелкие природные территориальные комплексы, составил хотя бы предварительную ландшафтную карту и наметил по одному наиболее характерному из каждого типа территориальных комплексов, которые необходимо подробно исследовать всем специалистам. Географ-ландшафтовед должен сформулировать и поставить перед специалистами вопросы о структуре природных территориальных комплексов, о взаимосвязях и взаимодействиях между компонентами этих комплексов, об истории- их развития, о целесообразных путях переделки их природы и последствиях, которые проявятся после реализации тех или иных мероприятий. Круг перечисленных вопросов предполагает необходимдсть для ландшафтоведа большого опыта в такой работе, не говоря уже о других качествах, желательных для научного работника, занимающегося подобными исследованиями.
§ %. Оргаииайция комплексной бкспедиции 13 Организация комплексной экспедиции—весьма сложное дело, и ее успех может быть обеспечен только в том случае, если все участники достаточно хорошо понимают общие задачи и готовы соответственно проводить свои исследования. Особенно это важно в том случае, когда состав экспедиции формируется из разнородных специалистов. Роль руководителя в такой экспедиции сильно усложняется. Он должен суметь направить работу отдельных специалистов в общее русло, уметь координировать их работу и требовать неуклонного выполнения тех задач, которые необходимы для успеха работы всей экспедиции. Большое значение имеет хороший подбор научных сотрудников. Количество сотрудников комплексной экспедиции определяется не только площадью территории, подлежащей изучению, и степенью детальности работ, вытекающей из заданного масштаба, но также зависит и от степени квалификации сотрудников. В состав комплексной экспедиции, помимо географов-ланд- шафтоведов, должны входить: геологи, геоморфологи, климатологи (микроклиматологи), гидрологи, почвоведы, геоботаники и зоологи- экологи. Кроме того, в зависимости от целей комплексной экспедиции, могут быть включены и другие специалисты: лесоводы, мелиораторы, агрономы, гидротехники и т. д. Подготовка вкспедиции. Важнейшие мероприятия подготовительного периода следующие: а) Все сотрудники должны изучить литературу по территории будущих исследований и ознакомиться с важнейшими проблемами, которые экспедиция должна разрешить (см. т. I, гл. I). б) Подобрать возможно более полный комплект карт по району исследований, как общих топографических разного масштаба, так и специальных. в) Аэрофотоснимки чрезвычайно облегчают проведение комплексных физико-географических исследований. Следует получить один или лучше несколько комплектов аэроснимков для всей изучаемой площади. Наиболее удобен для комплексных исследований масштаб 1 : 10 000—1 :15 000; для горных и особенно для высокогорных районов масштаб должен быть мельче (см. т. I, гл. XV). г) На основе анализа всех карт и аэроснимков и ознакомления с литературой составить схематическую ландшафтную карту изучаемой территории. В зависимости от заданного масштаба исследований на карте должны быть выделены главнейшие природные территориальные комплексы: ландшафты, урочища, а при детальных крупномасштабных исследованиях и фации. д) Разработать детальные планы, и программу исследований. е) Составить инструкции для методики проведения отраслевых и комплексных ландшафтных исследований. ж) Разработать общую схему маршрутов экспедиции и разделить территорию на участки, за которыми будут закреплены сотрудники для проведения полевых работ. Каждый сотрудник должен разработать предварительную схему маршрутов на своем участке. з) Подготовить необходимое научное снаряжение и оборудование (см. т. I, гл. I). 3. Основные методы комплексных исследований. Методика физико-географических комплексных исследований еще слабо раз-
14 Рлава I. комплексные фивико-геоерафич. исследования работана. Наиболее проверены на практике и дают лучшие результаты следующие методы: Сплошные площадные исследования применимы для детального изучения небольшой территории. Их следует начинать с рекогносцировочных (ознакомительных) маршрутов по всей территории, чтобы составить правильное представление о природе изучаемой территории и проверить, насколько отвечает действительности предварительная ландшафтная карта, составленная до выезда в поле. Уже во время этих маршрутов уточняются и исправляются, там, где это можно, контуры отдельных природных территориальных единиц. Следующий этап работы—планомерное и последовательное изучение и точное картирование всех тех природных территориальных комплексов, которые должны быть обследованы, согласно заданному масштабу. Исследователь вправе выбрать наиболее характерные из встречающихся в данном ландшафте типы урочищ и, тщательно и всесторонне их изучив, распространить свои выводы на все остальные урочища этого типа. При последующем изучении каждого конкретного урочища этого типа главная задача состоит в том, чтобы проверить, насколько оно соответствует типовому и выяснить причины отклонений. Наиболее сложная часть комплексных физико-географических (ландшафтных) исследований—выяснение внутренних связей, зависимостей, взаимообусловленностей и взаимодействий между всеми компонентами разных природных территориальных комплексов и последних между собою. Правильное раскрытие этих связей и взаимодействий возможно далеко не сразу и обычно становится ясным лишь через некоторое время, когда географ хорошо разберется во всем ландшафте и в его деталях. Только после этого можно приступать к решению практических вопросов, связанных с планами освоения, использования или коренного преобразования природы территории. Маршрутные комплексные исследования проводятся на очень больших территориях. Наибольшего успеха можно достичь только при правильно построенной сети маршрутов. Опираясь на составленную перед выездом в поле схематическую карту ландшафтов, нужно строить маршруты так, чт». бы посетить каждый из выделенных ландшафтов. Если это невозможно из-за недостатка времени и обширности территории, то следует изучить хотя бы по одному из сходных ландшафтов. Это изучение должно выяснить, какие урочища для данного ландшафта основные, как они друг с другом связаны, какова история их возникновения, современная динамика развития и направление этого развития, какова хозяйственная ценность всего ландшафта в целом и отдельных его урочищ. Особенно подробно следует изучить урочища, имеющие наибольшее практическое значение. Маршрутные работы не могут дать исчерпывающего материала, но все же они дадут приблизительно верную картину природы территории и слагающих ее территориальных комплексов. Приемы исследования при маршрутных исследованиях, цели и задачи те же, что и при сплошных площадных, но глубина и степень детальности будут гораздо меньшими.
§ 3. Основные методы комплексных исследований 15 Исследования на «ключах», дополненные маршрутами. В большинстве экспедиций мы не можем рассчитывать при наличном составе физико-географов на быстрое покрытие больших площадей ландшафтной съемкой, но основные закономерности могут быть определены при детальном изучении отдельных небольших участков территории—«ключей». Закономерности, выясненные на ключах, могут быть распространены на всю территорию данного типа. Комплексные исследования ключей можно разделить на два основных этапа. Сначала выделяют мелкие природные территориальные комплексы, выясняют их границы, прослеживают закономерности их сочетания, выясняют зависимости их размещения от рельефа, характера экспозиции, условий увлажнения и других факторов. При наличии аэрофотоснимков—это относительно наименее сложная задача. На втором, более трудном, этапе следует раскрыть содержание каждой выделенной территориальной единицы, определить причины, вызывающие те или иные изменения в каждом комплексе, установить направление этих изменений. Для этого закладывают на территории ключа серию комплексных профилей, сопровождая их детальным изучением литологии, почвенных разностей, растительного покрова и пр. На профилях точно фиксируют все изменения в растительном и почвенном покрове в связи с характером склона, его крутизной, условиями снегонакопления и другими факторами. Методом сравнения одних профилей с другими при аналогичном почвенном покрове, при таких же уклонах рельефа, но с разной экспозицией, мы можем вскрыть, как последняя влияет на характер растительного покрова. Сопоставляя склоны одной и той же крутизны и экспозиции, но с разной литологией поверхностных пород, мы можем установить роль литологии в почвенном процессе и в сменах растительных ассоциаций. Установив, где идет усиленный смыв почв, мы можем сопоставить растительный покров эродируемых склонов со склонами, не подверженными эрозии, и выяснить, как идет изменение растительного покрова в зависимости от эрозии. Изучая склоны, где эрозия прекращена, наблюдая разную степень их задернения, мы сможем установить закономерности в смене растительных ассоциаций при прекращении эрозии. Таким образом мы подойдем к пониманию динамики развития растительного и почвенного покрова в связи с общими процессами.свойствен-" ными тому или иному участку территории. При установлении таких закономерностей исследователь должен опираться на данные, полученные на стационарах, расположенных в аналогичных или близких к ним физико-географических условиях. Полевые работы позволяют проследить за один сезон такие явления, которые стационарным методом пришлось бы изучать 10—15 лет. В комплексных отрядах, где имеются и другие специалисты, географ-ландшафтовед должен быть связующим звеном между всеми «отраслевыми» специалистами. Он должен в первом приближении изучить взаимосвязи всех явлений природного территориального комплекса в целом, опираясь как на свои собственные наблюдения, так и на результаты исследований других специалистов. В процессе полевых и камеральных работ он должен сопоставлять, сравни-
16 Тлава I. Комплексные фиаико-географич. исследования вать, анализировать данные разных специалистов. Кроме того, он должен привлекать климатические данные местных метеорологических станций, материалы местных фенологов, краеведов, агрономов и т. д. Чрезвычайно много ценных данных можно получить от опытников сельского хозяйства по вопросам о перераспределении снега по элементам рельефа, о промерзании и оттаивании почв, о характере губительных суховеев и т. п. Наконец, физико-географ должен составить обобщающие синтетические карты на .территорию ключа и установить типичность его для окружающих пространств. Работая самостоятельно, географ-ландшафтовед не может ва один полевой сезон изучить во всех деталях геологию, рельеф, условия увлажнения, почвы, растительность и другие важные явления природы, но он может выделить и оконтурить природные территориальные комплексы, применительно к заданному масштабу исследований. Базируясь на своих личных исследованиях, а также привлекая данные стационаров, местных специалистов и знатоков края, широко используя литературные источники, он может определить главнейшие взаимосвязи, установить характер основных природных процессов, протекающих в каждом природном территориальном комплексе. Применительно к целевым установкам исследований, он может с большей или меньшей полнотой вскрыть содержание тех природных территориальных комплексов, которые в данном случае представляют наибольший практический интерес. Комплексные географические исследования имеют в настоящее время большой практический интерес в связи с грандиозным Сталинским планом работ по преобразованию природы лесо- степья, степей и пустынь. Комплексные экспедиции конкретизируют принципы размещения полезащитных лесонасаждений, применительно к различным естественно-историческим условиям и задачам, которым призваны отвечать лесные полосы, а также составляют типовые схемы проектов преобразования природы для различных местностей. Несомненно, что вскоре уже можно будет дать инструкции и программы по методике физико-географических исследований применительно к проектированию полезащитных лесонасаждений, созданные на основе обобщения накопленного опыта по реализации величественного Сталинского плана преобразования природы. ЛИТЕРАТУРА Б а б к о в И. И. О полевых физико-географических исследованиях. Ученые записки ЛГУ, серия естеств. наук, вып. 2, 1944. К ал есник С. В. Задачи географии и полевые географические исследования. Ученые записки ЛГУ, серия географ., вып. 2, 1940. Л и д о в В. П. Из опыта работы по ландшафтному картированию. Вопр. геогр., сб. 16, 1949. Рамен- с к и й Л. Г. Введение в комплексное почвенное и геоботаническое изучение земель, 1938. Солнцев Н.А. Методика и результаты ландшафтного полевого исследования в Приокско-террасном гос. заповеднике. Вестник МГУ, 1950, № 2. Его же. О морфологии природного географического ландшафта. Вопр. геогр., сб. 16, 1949.
Н. И. Николаев ГЛАВ А II ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЫВЕТРИВАНИЯ Выветривание—геологический процесс, имеющий огромное значение в преобразовании верхних горизонтов земной коры. С ним связано формирование почвы и различных полезных ископаемых; вместе с процессами денудации выветривание является существенным фактором в образовании различных форм рельефа; с процессами выветривания приходится считаться в сельском хозяйстве, в строительном деле, в инженерной геологии. 1. Сущность процессов выветривания. В настоящее время нет единого понимания процессов выветривания, и им дают в специальной и учебной литературе различные определения. Это— процесс изменения, а часто и полной перестройки вещества горных пород под влиянием различных агентов выветривания в условиях поверхности суши. Агенты выветривания очень многообразны; основные из них: а) солнечная радиация, зависящая от широты местности; б) составные части атмосферы—кислород, азот и углекислота воздуха; в) вода атмосферная и грунтовая; г) организмы. Характер и интенсивность процессов выветривания обусловливаются взаимодействием перечисленных факторов, их зональным изменением в пространстве и изменением во времени. Кроме того, большую роль играют: форма залегания горных пород, их литологический состав, структурные и текстурные признаки породы и пр. В соответствии с действием агентов выветривания различают несколько типов выветривания: а) Физическое выветривание—простое механическое распадение пород на различные по величине обломки, обусловливающееся, главным образом, ревкими колебаниями температуры, вызывающими: быстрое изменение объема в поверхностных горизонтах горных пород, что ведет к их растрескиванию; замерзание проникающей в трещины горных пород воды, за которым, вследствие увеличения объема, следует разрыв породы по трещинам; кристаллизацию солей (особенно гигроскопических) из растворов в трещинах горных пород," вызывающую увеличение объема солей и разрывное действие, аналогичное замерзающей воде. Интенсивность разрушения пород при этом зависит от структуры горной породы, Справочник путешественника и краеведа, т. II
18 Глава II. Процессы выветривания, ее минералогического состава, окраски породы и отдельных минералов, их теплоемкости и теплопроводности и пр. б) Химическое (или^физико-зммическое) выветривание—при котором происходят глубокие преобразования и даже полная перестройка вещества го.рной породы. Основные агенты—вода и воздух; главнейшие химические реакции: растворение, реакции присоединения, расщепления и обмена, а также окисление и гидратация. в) Органическое выветривание—воздействие на горные прроды различных растительных и животных организмов. Это воздействие может выражаться и в механическом разрушении горных пород (корнями растений, сверлящими, и роющими животными), а также и в их химическом изменении (действие выделяющихся органических кислот, углекислоты и других свободных кислот, получающихся при разложении органического вещества и т. п.). Разделение процессов выветривания на типы чисто условно; эти процессы проявляются совместно, и в любом типе выветривания, в той или иной мере, проявляется весь их комплекс. В результате выветривания происходит изменение горных пород и образование новых—элювия и коры выветривания. Кора выветривания—сложно построенная толща горных пород, образованных под влиянием выветривания без участия процессов денудации. Кора выветривания слагается из ряда сменяющих друг друга по вертикали горизонтов, каждый из которых состоит из своеобразных элювиальных горных пород. Часто элювий отождествляется с понятием коры выветривания, но последняя—сложный элювиальный профиль, обычно объединяющий ряд разновидностей элювия. От незатронутых выветриванием горных пород кора выветривания отличается иным цветом (бурые, красные тона), более разрыхленной структурой и изменением химического состава. При продолжительном воздействии выветривания мощность коры выветривания может достигать нескольких десятков метров. Такое выветривание получило название глубинного или веНового выветривания (И. И. Гинзбург). К агентам поверхностного выветривания при этом добавляются особые условия: напр. резкие колебания температуры, свойственные поверхностным зонам, с глубиной постепенно сглаживаются и начинает играть роль давление. Сравнительно ничтожно влияние органических остатков. Одним из основных агентов глубинного выветривания становятся грунтовые воды; приобретает значение и грунтовый воздух. Глубинное выветривание в значительно меньшей степени связано с климатическими условиями, т. к. с глубиной все климатические факторы сглаживаются и в большей степени проявляются геологические условия (состав горных пород, трещиноватость и пр.). Климат влияет косвенно, отражаясь на уровне грунтовых вод, отчасти их составе, температуре и пр. В пределах толщи литосферы, затронутой процессами выветривания, выделяют вертикальные зоны, тесно связанные с особенностями поведения грунтовых вод и составом самих горных пород (рыхлые, трещиноватые). К ним относят зону просачивания или аэрации, зону истечения грунтовых вод, где все поры заполнены иодой, и зону застойных вод. В каждой зоне процессы протекают совершенно различно (рис. 1).
§§ 1—2. Сущность процессов выветривания 19 t J \ \ f 1 * * ^' Рис. 1. Вертикальная зональность выветривания. I — зона аэрации; II —зона истечения; III—зона застойных вод. а—выпадающие атмосферные осадки; б—просачивающиеся воды в зоне аэрация; в—увеличенное просачивание в понижении за счет стока вод; г—горизонт почвенных вод: д —горизонт капиллярных вод; еж—зеркало грунтовых вод; з—стрелки, показывающие растекания грунтовых вод; и-зона глубинного выветривания (большая мощность); к—зонэ почвенного выветривания (незначительная мощность). По степепи разложения горных пород в сформированной коре выветривания выделяют ряд горизонтов: Почва—продукт выветривания, образующийся при участии животных и растительных организмов, т. е. в сфере, биологических или «биотических» (В. Р. Вильяме) процессов (см. гл. XXIII). В местах незначительного развития коры выветривания, при мощности ее от нескольких сантиметров до 1—2 м, вся толща элювия находится под влиянием почвообразовательных процессов. Поэтому понятие кора выветривания для таких областей совпадает с понятием почвы, а в ряде случаев и с понятием элювия. Корни коры выветривания—самые нижние ее части в виде карманов или жил, выклинивающихся книзу. Чаще всего такие корни бывают приурочены к трещиноватым горным породам и отличаются степенью разложения материнской породы, которое всегда меньше, чем в вышележащих частях коры выветривания. От коры выветривания в ископаемом состоянии и на склонах обычно сохраняются именно корни (рис. 2). % 2. Задачи исследований. Изучают: а) воздействие различных агентов выветривания на горные породы; б) результаты процессов выветривания: элювий и кора выветривания; в) формы и особенности перемещения разнообразными процессами денудации минеральных масс, являющихся продуктами выветривания; г) образующиеся при этом своеобразные формы рельефа, зависящие как от свойств горных пород, так и от характера процессов выветривания и процессов денудации; д) роль и значение процессов выветривания Для денудации в различных климатических зонах и в условиях различной физико-географической среды; е) интенсивность и скорость процессов выветривания; ж) значение перечисленных факторов в образовании полезных ископаемых; з) значение процессов выветривания для строительства. 2*
20 Глаза II. ЙроЦёесял вЫзетЛризаная £ис. 2. Схема, строения коры выветривания, а—почвенный горизонт; б—кора выветривания; в—корни коры выветривания; г—трещины в горных породах. 3. Изучение микроклимата. На характер и особенности процессов выветривания влияют климатические условия; поэтому необходимо изучить тип климата, отражающийся в колебаниях суточной температуры, влажности, количестве и времени выпадающих осадков, форму выпадения осадков, промерзание и оттаивание. Если в изучаемом районе нет метеостанции или она расположена далеко от участка работ или в других физико-географических условиях—надо производить все эти наблюдения самому (см. гл. XXIV). В особенности важны наблюдения над распределением количества тепла и влаги за сутки и в разные времена года. На основании изучения микроклимата можно выделить области преобладающего физического и химического выветривания: При наблюдениях отмечается степень нагревания различных литологических разностей горных пород, влияние окраски (темные породы нагреваются сильнее светлых), "сложения и характера поверхности породы и пр. Выветриванию благоприятствуют: разнородный состав горных пород, когда порода состоит из минералов разнбго цвета и состава; грубое зерно, содержание извести в цементе или кальция в составе минералов; обилие трещин, пор, пустот; неровная поверхность обнаженных пород; крутое падение слоев. Склоны южной экспозиции, холодный или сухой климат больше благоприятствуют физическому выветриванию; склоны северной экспозиции, теплый и влажный климат—химическому и органическому выветриванию. Точное определение температуры на поверхности горной породы представляет значительные трудности. Величина ее меняется от способа наблюдения; если термометр положить на поверхность горной породы, то получим температуру самого низкого воздушного слоя, а не пограничной поверхности породы и воздуха; на полученный отсчет будут влиять также особенности устройства самого термометра. Если покрыть термометр тонким слоем породы, мы получим температуру верхнего слоя породы; днем она будет обычно ниже температуры, измеренной на поверхности. Третий способ измерения—погружают шарик термометра наполовину в породу. Способ замера следует точно описать. Одновременно определяют и температуру воздуха на уровне роста человеческого тела посредством обычного термометра-праща (см. гл. XXIV и т. I, гл. XVI). При возможности организации длительных наблюдений, нужно изучить сезонное промерзание, его глубину, продолжительность оттаивания и их влияние на ход процессов выветривания; явления
6§ 3—5 Микроклимат. Россыпи и осыпи. Кора выветривания 21 увлажнения и переувлажнения породы; связь их с временами года, с наличием вечной мерзлоты, с микрорельефом и т. д. • 4. Россыпи и осыпи. Под влиянием процессов физического выветривания образуется большое количество обломочного материала. Описывают характер этого обломочного материала, его особенности и все формы его перемещения—россыпи на ровных участках рельефа; осыпи на склонах; (солифлюкция и другие формы перемещения в условиях вечной мерзлоты и окололедникового климата—см. гл. XIV и XV). Отмечают форму скоплений обломочного материала: имеют ли они неправильные "очертания (россыпи, каменные моря, каменные поля), вытянуты ли по склонам и образуют узкие полосы (каменные реки), или правильные конусы по склонам (осыпи); единичны или встречаются группами, соединяясь и образуя шлейф, прикрывающий основание склона. Все эти образования тщательно картируют, зарисовывают (фотографируют) и описывают. Отмечают среднюю величину глыб, щебня и более мелких обломков горных пород, слагающих осыпи и россыпи; распределение материала по крупности; петрографический состав пород и связь формы обломков "с составом. Выясняют происхождение обломков, изучая породы, слагающие коренные склоны. Выясняют строение осыпи (россыпи). Изучают стратиграфию— последовательность в вертикальном разрезе обломочного материала по форме и величине; наличие тонкого обломочного материала среди крупных обломков, заполняет ли он промежутки между обломками. Наличие вечной мерзлоты, играющей большую роль в перемещении обломочного материала и на очень пологих склонах (см. гл. XIV и XV). Наличие в глубине россыпи водных проточных струй; изменение их дебита. Отмечают связь накопления обломочного материала с формами рельефа (плато, водораздел, склон, дно долины и пр.), экспозицией склона. Подробно описывают формы рельефа (уклон поверхности, перегибы склона и пр.), слагающие их горные породы и их залегание. Выясняют движение обломочного материала и связь этого перемещения с различными факторами: вечная мерзлота, сила тяжести, атмосферные осадки (дождевые и ливневые воды, талые снеговые воды, ветер, воды грунтовые и пр.). При наблюдениях в зимнее время устанавливают степень покрытия обломочного материала снегом. Устанавливают относительный возраст образования россыпей и осыпей по степени свежести обломков и зарастанию их травой, мхом, кустарником, деревьями. 5. Кора выветривания. Детально изучают горные породы и продукты их выветривания: минералогический состав горных пород, их структуру и текстуру, присутствие прослоев и тел С иной сопротивляемостью; .элементы залегания; степень трещиноватости; контакты; гидрогеологические условия. Изучают элювиальный профиль; зависимость интенсивности процессов разрушения и преобразования горных пород и минералов от глубины и от состава и структуры породы; появление новых минералов в зоне выветривания (гипс и пр.). Влияние
22 Глава II. Процессы вызетритния вечной мерзлоты, экспозиции участка, положения его в рельефе и пр. Отмечают изменения легко наблюдаемых физических признаков породы: а) окраски, по которой легко отличить выветрелую породу: при выветривании появляются бурые, красные и желтые тона, б) твердости, сильно изменяющейся при выветривании: породы, состоящие из различных минералов, крошатся и превращаются в дресву; в) трещиноватости, передко увеличивающейся с развитием выветривания. При изучении коры выветривания выделяют и подробно описывают, согласно изложенному выше, горизонты элювиальных пород. При помощи рулетки определяют мощность каждого из горизонтов. Обращают внимание на нижнюю поверхность изменения горных пород: образует ли она карманы, постепенпо ли переходит элювий в неизмененную породу и т. При изучении сохранившихся «корней» коры выветривания отмечают: представляют ли они карманы, или жилы, как выклиниваются с глубиной, какова их связь с залеганием горных пород, трещиноватостью, зонами нарушения и т. д. Отмечают переход неизмененной горной породы в слой элювия (постепенный, резкий; выражающийся в окраске, смене состава породы и т. д.). Отмечают зависимость мощности коры выветривания и отдельных слагающих ее элювиальных горизонтов и их состава от изменения разреза горных пород и от различных геоморфологических элементов и их разного возраста. Все изменения пород описывают, зарисовывают и фотографируют. Различные стадии выветривапия пород документируются сбором образцов. 6. Роль организмов. Обращают внимание на действие корневоД системы, с которой часто связано физическое разрушение горных пород. Расщепление породы корнями легко может быть обнаружено. Значительно большие трудности представляют наблюдения других форм воздействия организмов на породу. Растительный покров предопределяет усиленную вертикальную циркуляцию верховодки, постоянно поддерживаемую транспирацией. С наличием растительности связано значительное уменьшение поверхностного стока атмосферных вод и большая величина их просачивапия.' Очень часто растительность предохраняет поверхность и, вместе с тем, образующуюся кору выветривания, от горизонтального смыва и линейного расчленения текучими водами. Поэтому следует изучить эти явления и определить роль растительности. Большое значение в развитии* процессов выветривания играют грунтовые воды. Доступ в породу атмосферной воды значительно облегчается при разрыхлении поверхностных горизонтов. Очень часто этому разрыхлению способствуют роющие животные, земляные черви и пр. При изучении отмечают наличие следов подобного воздействия организмов: степень изрытости, глубипу ходов и пр. Нередко на оголенных скалах видны подтеки, выделяющиеся темной, почти черной окраской, часто связанные с распределением лишайников и нитчатых водорослей; на изломе породы последние имеют зеленую окраску. Надо выяснить связь таких t подтеков С увлажняющимися поверхностями (сток дождевых вод) и приуро-
8§ в—7. Роль организмов. Зональность выветризания 23 ченность к элементам микрорельефа (нишам, ложбинам на обрывистых скалистых склонах); определить, чем выражено воздействие лишайников на поверхность горной породы. 7. Зональность процессов выветривания. С изменением агентов выветривания изменяются и процессы выветривания. Поэтому важно изучить зональные признаки в пространственном распределении результатов выветривания (впервые отмеченные В. В. Докучаевым). Очепь трудно дать методические указания для зональных наблюдений процессов выветривания, которые может производить исследователь, не имеющий хотя бы простой лаборатории. Мы приводим лишь краткие указания, которые помогут дать только общую характеристику зональных особенностей выветри- вани . а) В областях с холодным климатом или с вечной мерзлотой активность химического выветривания и геохимических процессов мала, и кора выветривания незначительна. Преобладает физическое выветривание, в особенности морозное. Слабо проявляющиеся процессы химического выветривания сводятся к растворению минералов и выносу составных частей из коры выветривания с оставлением на месте кремнезема. Для этих районов характерно образование каменных рек и курумов, которые пользуются значительным распространением на севере СССР и в горных районах Сибири (см. гл. XV). б) Области с умеренным климатом. В областях с умеренно теплым и умеренно влажным климатом значительную роль играют процессы химического выветривания. Происходит разложение алюмосиликатов, приводящее к образованию каолиновых минералов, удаление щелочей и щелочных земель и частично кремнезема. Образуются породы, состоящие главным образом из водных силикатов алюминия (каолинит, галлуазит, аллофан и пр.)—кислых сиалптов и минералов монтомориллонитовой группы—сиалитов. В зоне степей процессы выщелачивания ослабевают; химические процессы затормаживаются; циркулирующие растворы обогащаются щелочами и щелочпыми землями; коллоидная часть коры выветривания насыщается кальцием, который способствует коагуляции органического вещества, что влияет на ход процессов выветривания. По сравнению с холодной,' зоной мощность коры выветривания возрастает. В засушливых степях большую роль играет процесс образования делювия, отлагающегося на склонах при смыве продуктов выветривания дождевыми и талыми снеговыми водами. Помимо открытых движений продуктов выветривания (напр., движение осыпей), иногда различают и «закрытые» (связанные) перемещения, происходящие под дерновым покровом, т. к. с проявлением процессов выветривания увеличивается дисперсность (раздробленность) породы и количество коллоидальных частиц и вместе с тем их подвижность. При возможности организации длительных стационарных работ и- наличии простейшей химической лаборатории можно собрать материал для разрешения интересных вопросов: в какой мере на формирование делювия влияют процессы открытого и закрытого
24 Глаза II. Процессы вызетрияания движения рыхлого материала; исключают ли они друг друга или' идут параллельно; какова роль каждого из них в разных природных условиях и т. д. Поэтому следует вести наблюдения и над свободными и над закрытыми перемещениями. Надо отмечать морфологические признаки их (разрывы дерновины, микроступенчатость склонов, «тропинчатость», искривление стволов, стелющиеся корни и пр.); определять наиболее подвижную часть профиля и влияние на него .различных факторов (рельеф, экспозиция склона, понижение уровня грунтовых вод, состав и особенности породы и пр.). Собирают сведения для определения скорости перемещения и влияния смещения на развитие корневой системы в ширину и глубину. Отмечают переход закрытых перемещений в другие формы: сплывы, оползни (см. гл. IV). Указывают, как накапливается смываемый и перемещаемый материал по склону; его состав и мощность в различных элементах склона (вогнутых, выпуклых, основание склона, верхняя часть и т. д.); удаление продуктов разрушения от склона ручьем, рекой, временными потоками. Изучают состав делювия в разных частях профиля (основание, верхняя часть); связь с породами, развитыми по склону и на водоразделах. Наличие горизонтов погребенных почв, кротовин, свидетельствующих о перерывах в пр'оцессе накопления толщи делювия. Наличие слоистости и ее особенности, связь с современными и древними погребенными формами рельефа. Переход в элювий. Все наблюдения записывают, иллюстрируют зарисовками и схемами и документируют сбором образцов, которые должны отражать все встреченные разности. Точки наблюдений доказывают на карте. в) Области с полупустынным и пустынным климатом. Процессы химического выветривания заметно затухают и заменяются интенсивно проявляющимися процессами физического выветривания с накоплением в продуктах разрушения более или менее значительного количества простых солей, главным образом карбонатов кальция и магния, отличающихся, по сравнению с другими простыми солями, меньшей растворимостью. Образуются корки пустынного загара. Большое значение имеет температурное выветривание, вызывающее ряд физических процессов: тепловое изменение объема минералов и горных пород и газов, в них заключенных, испарение и конденсация влаги, изменение объема воды и пр. Температурные изменения могут вызывать солевое выветривание— кристаллизацию в трещинах породы растворенных в воде солей с увеличением объема при высыхании воды, что приводит к распадению породы на обломки. Образуется большое количество обломочного материала, который дает россыпи и осыпи; тонкий пылеватый и песчаный обломочный материал уносится ветром. Специфические наблюдения для пустынной зоны: Пустынный загар. На каких породах и в какой степени развит; как влияет на его развитие состав и текстура породы; не связаны ли с составом и окраской породы особенности корки пустынного загара (черная, бурая, блестящая, матовая, сплошная, пятнами и пр.). Связано ли распространение ее с экспозицией склоновотдель- I
§§ 7—8. Древняя кора выветривания 25 ных скал; покрывает ли пустынный загар щебень и гальку на поверхности почвы; на каких породах развивается и в какой степени; где отсутствует. Образуется ли пустынный загар в тени, или на освещенных солнцем поверхностях; есть ли по соседству вода; стекает ли она по скале, покрытой загаром. Толщина корок. Ведут наблюдения и над другими корками выветривания (известковыми, гипсовыми, кремневыми). Железисто-марганцевые корки связаны с пустынными областями, но встречаются и в увлажненных зонах, где их изучение особенно интересно. Все наблюдения должны записываться, иллюстрироваться зарисовками и сбором образцов. Россыпи. В условиях сухого климата на поверхности, вследствие развевания, может происходить обогащение обломками. Надо отметить толщину слоя щебня (гальки), его изменения в пространстве, состав щебня (гальки) в покрове и в толще подстилающих суглинков и песков (остальные наблюдения над россыпями см. § 4). Температурное выветривание. В каких породах и как оно проявляется; какой формы обломки образуются; раскалывания породы, наличие радиальных трещин; их размеры на глыбах и обломках разной величины и состава. Явления шелушения (десквамации)—отслаивания породы параллельно обнажающейся поверхности. Влияние на шелушение различных факторов (экспозиция, состав породы, влажность, степень трещиноватости и пр.). Солевое выветривание: выясняют состав кристаллизующихся солей, собирают образцы их. При выветривании часто образуются особые формы рельефа— столбы, «истуканы», «бабы», качающиеся камни, грибы и пр. Необходимо установить приуроченность разных форм к породам определенного состава, текстуры и т. д. Влияние трещиноватости пород и экспозиции склона. Значение развевающей деятельности ветра и других процессов денудации. Такие формы зарисовывают, фотографируют и подробно описывают. X г) В областях с субтропическим климатом происходит глубокое разложение материнских горных пород интенсивно проявляющимися процессами химического выветривания, которое приводит к отщеплению кремнезема и его полному выщелачиванию. Все сульфидные минералы (Fe, Mn, Си и др.) окисляются и превращаются в окиси, сложные орто- мета- и алюмосиликаты также в той или иной мере подвергаются разрушению; входящие в их состав щелочи (К и Na) и щелочные земли (Са и Mg) удаляются из элювия в виде растворимых бикарбонатов. Частично удаляется Fea03 и А1203, но в основной массе они (в особенности А1203) остаются в коре выветривания; железо и марганец—в виде гидратов окислов и гидрарги- лита и других минералов. Остаточные продукты выветривания указанного типа получили название аллитов, которые являются последним звеном в серии продуктов выветривания. Широким развитием пользуются латериты и бокситы. о- Древняя кора выветривания. Встречая древнюю (дочетвер- ичную) кору выветривания, вскрытую в разрезе, устанавливают ее ратиграфическое положение. Для этого "определяют геологиче-
26 Глава II. Процессы выветривания ский возраст подстилающих и перекрывающих отложений (см. гл. XVII). Устанавливают вертикальные зоны коры выветривания. Детально замеряют мощность, определяют минеральный состав; устанавливают связь с текстурой и составом не подвергшейся выветриванию породы. Выясняют значение элементов залегания породы, степень ее трещиноватости. Описывают корни. Путем детального минералогического и геохимического изучения разреза коры выветривания, которое производится при камеральной обработке образцов, собранных во всех зонах коры выветривания, устанавливают наложение различных процессов выветривания, происходивших во времени в процессе развития коры. Восстановление картины образования и жизни древней коры выветривания поможет понять закономерности ее распространения и распределения связанных с ней разнообразных полезных ископаемых. 9. Процессы выветривания и рельеф. Под влиянием процессов выветривания породы разной устойчивости по-разному противостоят разрушению—происходит, селективное (избирательное) выветривание. При совместном воздействии процессов выветривания и процессов денудации в разных породах образуются ниши, углубления, желоба в малостойких породах или карнизы, выступы, столбы, истуканы, гребни—в устойчивых. Дальнейшее воздействие процессов выветривания приводит к тому, что острые вершины округляются, склоны становятся более пологими, приобретают вогнутый профиль и т. д. Поэтому в местностях с разным составом обнажающихся горных пород, разным климатом и на различной абсолютной высоте следует делать наблюдения над рельефом и выяснять значение в его образовании разно проявляющихся процессов выветривания. Следует обращать внимание и на мелкие формы рельефа: ячеи, соты, ниши, сфероидальные поверхности и пр. Рельеф, в свою очередь, оказывает влияние на выветривание, и эта взаимосвязь может служить объектом интересных наблюдений. ЛИТЕРАТУРА В е р г Л. С. Жизнь и почвообразование на докембрийских материках. Природа, № 2, 1944. Его ж е. Почвы и водные осадочные горные породы. Почвоведение, 1945, № 9—10. Б и л и б и н Ю. А. Основы геологии россыпей, 1938. Вер п адский В. И. Очерки геохимии,1934. Гинзбург И. И. Геохимия коры выветривания серпентинитов Южного аврала. Изв. АН, сер. геол. № 1,1938. Его же. Древняя кора выветривания на улътраоснов- пых породах Урала, ч. I, Тр. Ин-та геол. наук АН СССР, вып. 80, 1946. Чг» ж е. Геохимия и геология древней коры выветривания на Урале. Тр. Ин-та геол. наук АН СССР, вып. 81, 1947. Глинка К. Д. Почвоведение, 1935. Е г о ж е. Исследования в области процессов выветривания, Тр. Об-ва Ест., отд. мипер. 1905. Дмитриев Г. А. Сферическая отдельность в осадочных породах Ю. Урала в бассейне pp. Сима и Юрезани. Изв. АЩ СССР, сер, геол., JY» 2, 1941. Исаченко Б. Л, Растительные орга-
§ 9. Выветривание и рельеф. Литература 27 низмы пещер, шахт и тому подобных образований. Природа, JY» 1, 1943. Нал ни кип Д. В. Учение о фациях, 1933. Николаевы. И. Генетические типы новейших континентальных отлошений. Бюлл. Моск. об-ва исп. прир.. отД- геологии, вып. 4, 1946. Е г о ж е. О зональности в распространении новейших континентальных отложений. Бюлл. Ком. по изучен, чете, периода, № 10, 1947. Обручев В. А. О процессах вынстрпиашш и раздувания в Центральной Азии. Зап. Минер, о-ва, 2 серия, ч. 33, 1 вып., 1895. Полы нов Б.Б.Кора выветривания, ч. 1, 1U31. Его же. Геохимические ландшафты. Вопросы минералогии, геохимии и петрографии. Сб., 1946. Пустовалов Л. В. Петрография осадочных пород. 1940. Страхов Н. М. Железорудные фации и их аналогия в истории Земли. Тр. Ин-та геол. нйук АН СССР, вып. 73, 1947. Ш a iiucp E. В. К учению о фациях континентальных осадочных образований. Бюлл. Ком. по изучен, четверт. периода, JY» 13, 1948. Швецов М. С. Петрография осадочных пород, 1949.
В. Л. Федорович ГЛАВА III ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ВЕТРА, ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕСКОВ И ЛЁССА 1. Задачи наблюдений. Несмотря на быстрый рост метеосети в СССР, роль экспедиционных и стационарных наблюдений над работой ветра в нашей стране, ставящей своей задачей планомерное преобразование природы, не только не уменьшилась, но, наоборот, возросла. Особенно важны точные наблюдения над теми сторонами работы ветра, которые имеют непосредственное народнохозяйственное значение. Таковыми являются: а) Наблюдения над интенсивностью и распределением в пространстве перемещений снежного покрова (см. гл. XIII). б) Наблюдения над условиями образования снежных заносов и меры борьбы с ними на различных искусственных сооружениях (см. гл. XIII, § 7). в) Наблюдения imp, местными ветрами:—распределение нисходящих и восходящих воздушных потоков в зависимости от условий рельефа; влияние ветров на погоду данной местности; влияние экспозиции склонов на распределение ветров и ход метеорологических явлений (в основном—на распределение осадков) и влияние различных ветров на состояние вод, на уровень их в озерах и реках, а также на волновую деятельность. г) В засушливых областях—наблюдения над запыленностью атмосферы и связью ее с метеорологической обстановкой, над частотой и характером пылевых бурь и над развеванием почв зимой и во время весенне-летних суховеев. д) В районах распространения песков—наблюдения над интенсивностью, характером и направлением переноса песков (особенно у населенных пунктов, промышленных предприятий, каналов, орошаемых земель); над влиянием различных насаждений и искусственных заграждений на укрепление песков. Наблюдения над переносом песков особенно важны потому, что в случае неправильной организации борьбы с ними, песчаные заносы, постепенно накопляясь, могут принять характер весьма крупных и серьезных препятствий. Изучение рельефа песков может дать богатейший материал для анализа структуры ветрового потока и разнообразнейших нарушений его в связи с условиями рельефа и субстрата, что имеет большое практическое и теоретическое значение.
go i 3. Задачи и организация наблюдений. Инструменты 29 Средой в которой образуются почти все осадочные толщи, являет- вода. В ней отлагается большая часть песков, и при ее помощи Споисходит переотложение всех лёссовых осадков. Но в образовании многих песков и лёссов ведущая роль принадлежит не воде, а ветру. Ветер и вода—основные факторы преобразования земной поверхности—действуют зачастую настолько неразрывно, что при полевых исследованиях нельзя заранее разделять рельеф и осадки на «чисто эоловые» и «чисто водные». Но так как ветер придает многим пескам и лёссам и многим типам рельефа совершенно особые свойства, резко отличающиеся от обусловленных работой воды, яо менее известные, то мы и считаем возможным описать в одной статье методику изучения песков, лёсса и работы ветра. 2. Организация наблюдений. Прежде чем приступать к наблюдениям, необходимо точно установить научные и практические задачи работ и, исходя из этого, выработать их программу. Чтобы наблюдения оказались практически важными, следует проконсультироваться с заинтересованными научно-исследовательскими и краеведческими учреждениями, с республиканскими управлениями Гидрометслужбы СССР и хозяйственными организациями. Во время производства наблюдений необходимо установить связь с местными организациями и специалистами, а в случае надобности организовать при их участии систематические наблюдения и проверку' лыводов и их практическое использование. Так, напр., при постановке наблюдений, связанных с полезащитными лесонасаждениями, сведения надлежит пересылать Главному Управлению полезащитного лесоразведения при Совете Министров СССР. Важно увязать такие работы с лесозащитными станциями, с отделами лесомелиорации, с агрономами, с агролесомелиоративными бригадами ближайших колхозов и совхозов. О наблюдениях над влиянием ветра на водную поверхность см. гл. VIII; наблюдения над облаками—см. гл. XXIV. 3. Инструменты. В полевых условиях наиболее необходимы следующие инструменты: ручной анемометр Фусса, ручной флюгер Третъякова и анероид (см. гл. XXIV и т. I, гл. XVI). Стержни линий тока (деревянные или металлические) предлагаются нами двухметровые, с прикрепляемыми к ним полутораметровыми белыми тесьмами, марлевыми узкими бинтами "или легкими «рукавами» диаметром в 15 см; они применяются в районах расчлененного рельефа и для изучения влияния искусственных преград на изменение в пространстве горизонтальных и вертикальных слагаемых воздушных струй (отклонение от препятствий, восходящие и нисходящие движения, вихревые потоки). Пескоулоеительные ящики Б. А. Федоровича состоят из укрепленного поверху плотной проволокой жестяного или железного оцинкованного каркаса из четырех боковых стенок и свободно вкладываемого в него такого же, но несколько меньшего металлического ящичка с дном и горизонтальными закрылками сверху, покрывающими каркас (рис. 1). Каркас вдавливается в уровень с поверхностью песка; наполняющий его песок выбирается и выбрасывается подальше по направлению ветра. В момент начала наблюдения за скоростью и направлением ветра, внутрь каркаса четким и быстрым движением вставляется пескоуловительный ящик, и
Тлаза III. Работа ветра. Пески и лёсс песок быстро заглаживается круговым движением руки с таким расчетом, чтобы он оказался в уровень с закрылками ящика и слегка их прикрыл. Размеры ящиков—20x20 см, глубина 15 см, ширина закрылков по 3 см. В зависимости от скорости ветра срок наблюдения меняется, а количество наблюдений увязывается с устойчивостью силы ветра (при большой порывистости нужны более .удлиненные сроки). В момент окончания наблюдения ящик быстро вынимается из каркаса, а песок ссыпается в мешочек для последующего определения его объема мензуркой (при обязательном длительном встряхивании ее для усадки песка до нормальной является то, что они улавливают лишь песок, движущийся только в самом тонком приземном слое воздуха (около 2—3 см высоты). Поэтому при силе ветра более 7 м/сек. значительное количество песка проходит над ящиком. Для компенсации этого недостатка употребляются металлические наклонные щитки, выставляемые несколько впереди и над ящиком. Наиболее рациональная установка их при разной скорости ветра требует еще проверки. Самодельные пыле- и пескоуловители для определения переноса вещества на разной высоте. Для этой цели могут употребляться тарелки, миски и чистые консервные банки, укрепляемые на различной высоте над землей. Для улавливания пыли в посуду наливают воду, с таким расчетом, чтобы она не расплескивалась на ветру. Рейки, мешочки из плотной материи для сбора образцов, эти- кетажные книжки, градуированная мензурка и прочее оборудование для геологических и почвенных исследований (см. гл. XVII). ВОЗДЕЙСТВИЕ ВЕТРА НА ЛЕД, СНЕГ И ДРЕВЕСНУЮ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ 4. Деформация ледовой поверхности крупных водоемов связана непосредственно с деятельностью ветра, с волновой деятельностью, могущей перейти из других районов или вызванной приливо- отливами, с деятельностью течений, но зависит также от конфигурации бассейна и направления ветра, от влияния изолированных препятствий (островов), от переломов глубины бассейна и изменений его уровня. Изучение и картирование зон разводьев, участков торошения, массивов старого пакового льда и т. п.—может дать наиболее ценные данные для кораблевождения. При наблюдениях деформации ледового покрова учитывают соотношение между размерами волны Рис. 1. Пескоуловитедьпый ящик .В. А. Федоровича. А—нескоулови- тельный ьшик с дном и закрылками; Б—каркас без дна, укрепленные поверху проволокой. плотности). Дефектом ящиков
§§ 4—5. Воздействие ветра на леди снег 31 Й^ь >77/^/У< —^_ а - — ^в 1 2 3 *х*х*«Х Э о о о о о о э о о о о о о 0 О О О 4 5 6 В • 0 • с • « ■ • • о • • • • • # • V V V о 7 8 9 лллллл © 10 11 12 АДА V 13 14 15 -£Х л 16 17 18 Рис. 2. Условные обозначения для карт ледовых образований: 1—суша; 2 припай; 3—кромка льда (а—наблюденная, в—предполагаемая); 4—сало, иглы, шуга, снежура; 5—ледяная корка, молодик, блинчатый лед; 6—мелкобитый лед; 7—крупнобитый лед; S—промоины, проталины; 9—снежница на льду; Ю—ледяное небо; 11—водяное небо; 12—количество льда (баллы); 13 торосы на припае; 14—поля гладкие; 15—поля торосистые; 16—стамуха; 1"—айсберг; 18-—предполагаемый лед. (длина, высота, скорость распространения), толщиной льда и появлением трешин, между характером ветров и поведением льда у береговой линии, а также изменение ледовости при ветре данного направления вокруг препятствия (острова, полуострова). Крайне важно составление карт среднего состояния ледовости (с отображением мощности льда и характера его деформированности под влиянием ветра) по месяцам, хотя бы для небольших участков, обеспеченных достоверными наблюдениями. Для составления таких карт польз> ются единой системой условных обозначений ледовых образований, состоящей из 18 знаков качественной характеристики льда (рис. 2). Для количественной характеристики на карте в кружках (см. усл. знак № 12) ставят цифру десятибальной шкалы, где каждый последующий балл соответствует прибавлению к предыдущему 10% покрытости воды льдом, а именно: 1-й балл равен 10% льда и 90% поверхности воды, и т. д.; При этом пользуются следующей словесной десятибальной характеристикой густоты льда (см. табл. 1). Таблица 1 Шкала густоты ледового покропа 1. Единичные льдины У. Очень редкий лед 3- Редкий лед 4. Весьма разрешенный лед 5. Лед средней густоты 6. Слабо разрешенный лед 7. Густой лед 8. Очень густой лед 9. Почти сплошной лед 10. Сплошной лед L Современная классификация морских льдов различает 47 их генетических и возрастных типов (см. Гаккель, 1944). Об измерении толщины льда —см. гл. VIII. Перемещение снежного покрова. Изучение передвижения нежного покрова имеет большое значение для борьбы со снего- ыми заносами путей сообщения и искусственных сооружений, я соэДания снегонакопления на полях, для борьбы с развеванием еншого покрова на полях и с эрозией почв и для борьбы с лави-
32 Тлава III. Работа ветра. Пески и лёсс нами (см. гл. XIII). Особое значение эти исследования приобретают в связи с созданием и правильным использованием результатов воздействия на снежный покров полезащитных лесонасаждений. Перемещение снега как во время снегопада (верховая метель), так и вне его, когда переносится' ранее выпавший снег (низовая метель), приводит к оголению возвышенных участков и накоплению снега на тех участках, где уменьшается скорость ветра, что связано либо с понижениями рельефа, либо с наличием естественных или искусственных сплошных или полупроницаемых преград (обрывы, откосы, насыпи, выемки, кустарник, лес, щиты и т. д.). Большое значение в накоплении снежных масс играют завихрения, связанные со всевозможными препятствиями. Они создают взаимосвязанные участки развевания снега и навевания (сугробы и нависающие карнизы, достигающие иногда значительных размеров). Снеговые накопления на открытых пространствах (свободные формы снегонакопления) в зависимости от характера подстилающей поверхности, растительности,- турбулентности и скорости, ускорения или торможения ветрового потока могут образовывать либо поперечные ветру формы, либо продольные. Поперечные формы: а) снежная рябь—длина волн до 20—80 см, высота до 20—25 см, б) снежные волны—длина 5—10 м, высота та же, что у ряби. Продольные формы: а) заструги, или снежные барханы, имеют, аналогично песчаным барханам, полулунную форму и крутой заветренный склон, но отличаются значительно большей удлиненностью вдоль ветра как самого корпуса, так и вытянутых по ветру «рогов» и общей уплощенностью, б) языковые наносы, схожие ее снежными барханами, но лишенные тылового крутого склона, более удлиненные и имеющие форму овала или сигары, вытягивающихся вдоль ветра. Наблюдения над ветровым перемещением снега в основном производились в связи с заносами железнодорожных путей, и свободные формы его накоплений изучены слабо. Особое значение приобретает не только описание этих процессов и фиксация условий, при которых они происходят (снегомер- ' ные съемки—см. гл. XIII), но и точный их анализ (связь с определенными температурами, свойствами и строением снега, скоростью и направлением ветра, изменение количества снега, переносимого при различных скоростях ветра и при различных его свойствах, динамика и скорость формирования и перемещения снеговых скоплений, количество переносимой со снегом пыли—зимнее развевание почвы). Только конкретное изучение всех этих явлений поможет выработать наиболее рациональный комплекс мероприятий по поднятию урожайности (ориентировка, густота, ширина и высота полезащитных лесонасаждений, борьба с непроизводительной тратой снега при заносе им оврагов и т. д.). 6. Воздействие ветра на древесную растительность. Сильные ветры, особенно в горах, резко отражаются на форме как стволов, так и • крон деревьев и обусловливают развитие так называемых деревьев-флюгеров, у которых все ветви вытянуты по направлению господствующего ветра («криволесье»). Но даже в равнинных - районах со слабыми ветрами может быть совершенно точно выяс-
§§ 6—7. Физические свойства песка 33 нено направление господствующего ветра (или линия равнодейст- вия дующих в данной местности ветров) по незначительному наклону в эту сторону старых деревьев, особенно одиночных или сильно возвышающихся над общим уровнем леса. Для получения точных материалов необходимо делать не единичные замеры, а серию их. Наблюдения за плановым расположением направлений падения деревьев в районе бурелома могут восстановить картину структуры прошедшей бури, показать, связана ли она с нисходящими или восходящими вихрями (движение по часовой стрелке и против нее) или с линейно направленным ветром. СВОЙСТВА, СОСТАВ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПЕСКОВ 7. Физические свойства песка. Песок—это скопление частиц горных пород и минералов, от 0,05 мм до 1—2 мм в диаметре, лишенных цементирующего вещества и потому не связанных, рыхлых, обладающих минимальными силами внутреннего сцепления. Легкая подвижность песка сказывается как при передвижении его в водной среде (во взвешенном и влекомом состоянии в реках, морях и озерах), так и при насыщении водой в количествах, превышающих его пористость (насыщенные водой тонкозернистые пески—зыбуны морских заливов и пески—плывуны, обильные грунтовыми водами). Вода в количествах меньших пористости песков, благодаря силе поверхностного натяжения, делает пески уплотненными. Однако совсем лишенные пленочной воды пески являются легкоподвижными в другой среде—в воздушной. Легкая плывучесть и сыпучесть песков неразрывно связана с их высокой пористостью, колеблющейся в чистых песках от 26% до 87%, в среднем же в сыпучих равной 40,4%. Большая пористость песка порождает его высокую влагоемкость, способность жадно впитывать и удерживать в себе максимальные количества влаги (зависящие от механического состава песка). Угол естественного откоса в песках, в зависимости от формы и величины зерен и степени влажности песка, колеблется от 31 до 43°, но перевеянный эоловый песок в пустынях обычно удерживает откосы в 34°. Высота капиллярного поднятия воды в тонкозернистых аллювиальных и эоловых песках колеблется от 0,7 до 1,5 м, в крупнозернистых песках уменьшается до 0,3 м. Пески обладают высокой теплоемкостью и быстрой теплоотдачей—свойствами, резко отличающими их от всех других почв и обусловливающими характерные климатические условия песчаных массивов. Вещественный состав песков крайне разнообразен и зависит от характера процессов, формирующих песок из горных пород (преобладание химического или механического выветривания), факторов и условий транспортировки;- среды, в которой происходило отложение толщи; от географической среды и факторов вторичного переотложения толщи и ее преобразования и стадии развития этого переотложения. Факторы первичного накопления песков и вторичногд их переотложения не всегда остаются одними и теми же; весьма часты о Справочник путешественника и краеведа, т. II
34 Глава III. Работа ветра. Пески и лёсс случаи, когда пески аллювиальных равнин, отложенных реками, становятся достоянием ветров (Кара-кумы), а мощные плащи эоловых песков позднее переоткладываются рекой (Жаны-дарья в Кызыл-кумах). Пески и их перемещение надо изучать комплексно, с.полным учетом природной и хозяйственной обстановки района. 8. Названия песчаных массивов и урочищ. Приступая к исследованию отдельных массивов песков, выясняют значение их местных названий, т. к. обычно они очень метко отображают наиболее характерные черты массива и каждого урочища. В то же время искаженное толкование названия искажает и представление о самом характере массива и его хозяйственном значении. Так, напр., в Средней Азии имеется ряд массивов, называемых Кара-кумами, т. е. черными песками. Нередко встречающееся в популярной литературе толкование их названия в смысле злых (гибельных) так же неверно, как-и перевод Кызыл-кумов в смысле красных—прекрасных. Черными эти пески называются из-за обилия в них кустарниковой растительности, обусловливающей темный цвет горизонта. Одни названия массивов действительно подчеркивают цвет песков (Кызыл-кумы—древние красные пески, Ак-кумы—молодые белые барханные пески), другие названия отмечают характерную растительность (Оджорли-кум, Черкезли-кум), третьи—характерные формы рельефа. Несколько массивов с названием Муюн-кум (шейные пески) соответствуют районам развития лунковых песков, в плане образующих дугообразно изогнутые валы, напоминающие изгиб верблюжьей шеи (аналогично излучинам рек, носящим названия Тюя-муюн—верблюжья шея). Наконец, имеются названия, отображающие стадии развития песков (Урпак-кум—кучевые пески и т. д.). 9. Роль климатических условий является первенствующей для выяснения возможностей хозяйственного освоения песчаных массивов—для их водообеспечения и развития растительного покрова. Оголенное состояние песков может зависеть не только от неправильной хозяйственной деятельности человека или от общего недостатка влаги, но и от неблагоприятного распределения ее по сезонам, от степени перевевания песков, затрудняющей приживаемость растения, от плодородности песков, суровости климатических условий, обилия выноса (поступления) песков и т. д. В силу этого оголенные пески встречаются в самых различных зонах, и в каждом случае надо выяснить причину их образования и. незарастания. Климатические данные можно получить от метеостанций в окружающих пески районах; но термальные свойства песков вносят существенные изменения в климатическую обстановку, и для решения ряда вопросов необходима постановка дополнительных, хотя бы временных, наблюдений в самих песках над температурным режимом, осадками, влажностью и режимом ветров (см. гл. XXIV). 10. Происхождение песков накладывает настолько резкий отпечаток на все их черты, что, по существу, объясняет все особенности ландшафта каждого песчаного массива. Происхождение песков может быть в общих чертах выяснено по окружающей физико-географической обстановке. Этим путем—иногда лишь анализом гипсометрической и литолого-геологической карты—
§§ 8—11. Климатические условия. Механический состав 35 можно выяснить, является ли данный песок морским, озерным, речным, или принадлежит к типу материковых песков, обычно связанных с развеванием и перевеванием не современных, а более древни»—четвертичных, но в ряде случаев и третичных песков, а иногда и еще более древних горных пород. В ряде случаев анализ гипсометрической карты, особенно детальной, может помочь восстановлению связи с древней гидрографией страны. Окончательное решение вопросов происхождения песков требует тщательного палеогеографического их анализа, опирающегося на минералогическое их исследование. Выяснение связи с неперевеянными толщами может дать ответ о происхождении перевеваемых песков в случаях их сходства с этими толщами. Но пески могут мигрировать иногда за тысячи км от источников их питания при транспортировке реками и на сотни км при переносе их ветром. В этих случаях для выяснения генетических связей необходимо микроскопическое изучение песков. 11. Механический и гранулометрический состав. Выяснение этих свойств песков необходимо для определения промышленной их пригодности и дает также возможность установить факторы переноса песков. Зерна, перенесенные водой, обычно имеют остроугольную форму и лишь в крупных фракциях слегка окатаны; при длительной транспортировке ветром зерна бывают хорошо окатаны, иногда округлы и полированны. Аллювиальные речные пески наименее сортированы и содержат резко колеблющиеся количества илистых и глинистых фракций, иногда с постепенным переходом в песчаные глины. Пески эоловые, наиболее хорошо отсортированы: в них до 99 % объема приходится на фракцию 0,25—0,05 мм, и более мелкие и крупные фракции встречаются лишь в долях процентов. По механическому составу пески и пыль делятся на следующие группы (см. табл. 2 и гл. XVII, § 16). Таблица 2 . г - .. „ 5. Пыль крупная (алеврит) 0,05— 1. Грубый песок 1-2 мм 0)025 M£J v 2. Крупный песок 1-0,5 мм е. Пыль мелкая (алеврит) 3. Средний песок 0,5-0,25 мм 0,0к5-0,01 мм 4. Мелкий песок 0,25-0,05 мм 7. Глина (пелит) менее 0,01 мм В промышленности употребляются как грубо- и крупнозернистые пески с резкими остроугольными гранями (абразивы, сырье Для бетонных работ, балластный материал), так и среднезернистые п мелкозернистые пески (стекольная, фарфоровая, формовочно- литеиная промышленность). Тонкозернистые (алевритовые и глинистые) частицы—вредная примесь (кроме кирпичного производства)'. Для определения механического состава песков наиболее принят метод разделения их на фракции при помощи набора сит с разным диаметров отверстий. Сита эти латунные и последовательно вставлены одно в другое, образуя единый набор (колонку), закрытый сверху и снизу. 3»
36 Тл&зй. 111. РабоМа eeffipa. Пески, и леей В СССР принят стандарт, состоящий из 11 сит (см. табл. 3). Таблица 3 Отверстия сит Усманского завода (ОСТ 8255 и ГОСТ 2189—43) Меши (№ сит) Размер просвета ячейки 6 3,36 12 1,68 20 0,84 30 0,59 40 0,42 50 0,297 Мети (J\s сиг) Размер просвета ячейки 70 0,210 100 0,149 140 0,105 200 0,074 270 0,053 Для производства анализа песка на ситах вес образцов мелкозернистых песков должен быть не менее 200 гр, а крупнозернистых—до 500 гр. Сита эти могут употребляться и в экспедиционной обстановке, но анализ на них довольно трудоемок (за 8 час. может быть разделено .на фракции и взвешено 6—8 образцов бескарбонатных песков; при наличии карбонатов и необходимости их удаления растворением—требуется еще такой же срок). В полевых условиях чаще приходится ограничиваться предварительным определением преобладающих фракций; небольшую порцию песка, насыпанную на центральный кружок таблицы М. Васильевского (где по секторам круга даны изображения кругов различного диаметра), рассматривают в лупу (см. приложение к гл. XVII). Для решения вопросов генезиса песков механический анализ делается обычно не в полевых условиях (см. Рухин, 1947). Типичные черты преобразования песков, подвергшихся эоловой переработке, таковы: а) полное отделение грубозернистых, а часто и среднезернистых фракций, остающихся в районах развевания и распределяющихся по гребешкам крайне крупной ряби с расстоянием между гребнями около 1 м и более; б) удаление из перевеянной толщи мелкозернистых фракций (меньше 0,05 мм); в) концентрация среднезернистых элементов механического состава, с содержанием фракции 0,25—0,05 мм в количестве 90% и более; г) преобразование зерен песка из угловатой формы в угловато-окатанную в мелкозернистых фракциях и до округло-окатанной в более крупных фракциях у ряда минералов, особенно у кварца; д) появление в мелких фракциях вторично раздробленных зерен, сочетающих остроугольность с одной округлой гранью; е) полировка поверхности кварцевых и некоторых других зерен. 12. Минералогический состав песков определяется для установления их практической пригодности и для решения вопросов палеогеографии, происхождения толщ, условий их транспортировки, отложения и диагенеза, источников выноса и сопоставления раз-
§ 12. Минералогический состав 37 личных свит, толщ и пачек слоев. Минералогический анализ широко применяется при разведке на нефть. Для большинства промышленных целей нужны чистые кварцевые пески с содержанием Si02 в количестве от 75% до 100% (для бутылочного, аптекарского и оконного стекла—не менее 98,5%, а для оптических стекол—не менее 99,8%). В отдельных случаях стекольные заводы употребляют пески.и с содержанием Si03 от 90%. Для производства растворимого стекла, фарфора и фаянса требуется содержание Si03 не ниже 98,5%, при производстве динаса—не менее 98%, для формовочных песков и при фильтровании воды—не менее 96%, при производстве портландцемента и силикатного кирпича—не менее 90%. Меньшие количества кварпа допускаются лишь при приготовлении бетона, асфальтовых смесей, кровельных рулонных материалов, для дорожного балласта и паровозных песочниц, где лимитирующим является не столько минералогический состав, сколько механический. Пески различного происхождения находят и различное применение. Кварцевые пески в большинстве случаев являются платформенными, прошедшими многократные переотложения, в результате которых в них сохранились лишь наиболее устойчивые минералы. Пески «молодые»—геосинклинальных и предгорных областей—весьма разнообразны и богаты по минералогическому составу, но кварца содержат мало и могут употребляться в тех производствах, где количество Si02 не лимитируется. В зависимости от условий и факторов транспортировки, механический состав определяет пригодность песков, т. к. пески эоловые мелко- и тонкозернисты, а горноречные и некоторые морские дают крупнозернистые и острогранные зерна, необходимые- для балластов, цемента, асфальта и т. д. Пески пустынь наиболее разнообразны по своему минералогическому составу, т. к., образуясь в результате механического выветривания, они состоят часто из таких минералов, которые в более влажных условиях не могли бы сохраниться в виде песчинок. Таковы преобладающие в предгорных пустынях полевошпатовые пески, а также пески известковые из обломочков глины и гипсовые. Взятия отдельных образцов для минералогического анализа не требуется, т. к. исследуются фракции, разделенные при механическом анализе; кроме того, образцы разделяются на легкую и тяжелую фракции. Выбор образцов песков делается согласно задачам исследования. Так, напр., аллювиальные пески одной и той же толщи, взятые даже по соседству, но из осадков дна и поймы прежних потоков, будут значительно отличаться не только по механическому, но и по минералогическому составу. Значительные изменения вносит и длительность транспортировки: от верховьев к низовьям аккумулировавшего потока количество менее твердых и химически легче разложимых минералов постепенно уменьшается. Еще большие изменения вносит эоловая переработка, не только изменяющая форму зереи, но и производящая разрушение легко- выветривающихся минералов, приводящая к резкому обогащению наиболее устойчивыми и твердыми минералами и к полировке
38 Глаза III. Работа ветра. Пески и лёсс поверхности зерен. В древних эоловых песках характерна пленка пустынного загара из окисей железа. Степень эоловой переработки бывает крайне разнообразна и зависит не только от активного фактора—интенсивности переотложения и от режима ветров, но и от длительности воздействия ветра и всех ландшафтных условий, и, в первую очередь, от растительного покрова. Пески, взятые на различных элементах рельефа, напр. в межгрядовом понижении, на склоне и вершине гряды, или на наветренной и подветренной сторонах бархана, будут также значительно отличаться по своему минералогическому составу. 13. Палеонтологическая характеристика песков крайне важна для установления их возраста и условий приноса и отложения. Обычно морские и озерные пески содержат остатки животных и растений (особенно микрофауны и микрофлоры) в большом количестве, в речных они встречаются редко й лишь в переотложенном виде (вымытые из более древних осадочных пород), а в эоловых песках отсутствуют (методика сборов—см. гл. XVIII). Пыльца растений встречается как в эоловых, речных и озерных песках, так и в песках морских заливов. Раковины моллюсков весьма обильны в морских отложениях, особенно в заливах, и в песках пресноводных озер. В песках рек, с быстрым течением и большим количеством переносимого песка, раковины отсутствуют, появляясь лишь в дельтовых осадках, где течение значительно тише. Морские и речные моллюски иногда встречаются и на дюнах и барханах: ветер вкатывает не только мелкие раковинки, но даже створки Cardium edul.e Lam. диаметром до 2 см, на барханы до 40 м высотой над морем; птицы, захватывая крупных моллюсков в зоне прибоя, расклёвывают их иногда на дюнах, оставляя здесь раковины. Поэтому нахождение раковин моллюсков в песках не может являться доказательством их неэолового происхождения и требует тщательного исследования условий их залегания. 14. Слоистость и форма поверхностей напластования, характер переслаивания песков и состав переслаивающихся с песками осадков имеют весьма большое значение для познания генезиса пейсов. Надо делать не только фотографии типов слоистосш, но и зарисовки и замеры, ориентируя фиксируемый материал по странам света и увязывая эти данные со строением и составом песков. Многие виды озерной, а тем более морской косой слоистости (см. гл. XVII), весьма схожи с эоловой. Распространенное представление о том, что эоловая слоистость бывает обычно «перекрестной», состоящей как бы из маленьких синклиналей и антиклиналей, верно не для всех случаев. В эоловых песках гораздо шире распространена периклинальная слоистость крупного порядка, облекающая песчаные гряды, имеющие ширину до 100 и до 300 м с наклонами до 20° вдоль склонов гряд и до 10° по направлению ветра. Широко также распространена эоловая слоистость со средним углом падения в 32—34° по направлению ветра, отвечающая нарастанию заветренных откосов барханных цепей и барханов. 15. Химический состав песков весьма важен для определения их пригодности при сельскохозяйственном освоении и использовании в промышленности. Количество окислов железа, представляющих вредную примесь, дающую зеленый цвет стеклу, не должно
§§ 13—16. Слоистость. Химический состав 39 превышать 0,3% при изготовлении бутылочного стекла и 0,012%— для оптического. Уже в полевых условиях можно частично судить о количестве окисей железа по интенсивности их окраски: желтый, оранжевый или красный цвет характерны для окисленных эоловых песков и зеленовато-синеватый цвет для аллювиальных песков, формировавшихся в водной среде и долго находившихся ниже уровня грунтовых вод с восстановительной средой, при которой образуются закисные соединения железа. Для силикатной промышленности чисто белые кварцевые пески обычно более пригодны, чем яркоокрашенные: но в этой промышленности лимитируется также содержание в песках СаС03, Сг303 и Ti0,j, и поэтому нужны полные химические анализы сырья. Для суждения о плодородии песков важны данные об общем составе песков и химические анализы растворимых в воде солей, наиболее легко и быстро усваиваемых растениями. Пески стран северных и умеренного и влажного климата, где господствует химическое выветривание и выщелачивание, обычно более бедны и мало плодородны и требуют обогащения. Пески сухих стран, где господствует механическое выветривание и выпотевание растворов с поверхности, более плодородны, если не содержат чрезмерных количеств вредных для растений солей. Отбор образцов для химических анализов песков должен производиться либо по методике, общей для полезных ископаемых, либо по методике почвенных исследований (см. гл XIX и XXIII). Образцы песка следует брать весом в 1 кг, упаковывая в мешочки из очень плотной материи; внутрь вкладывают хорошо упакованный пакет из проклеенной бумаги, с отдельной пробой для пыльцевого анализа. Каждый мешочек следует плотно завернуть в бумагу и "перевязать. Образцы песков упаковывают в небольшие ящики так, чтобы они не могли рассыпаться и смешаться; особенно это относится к образцам для пыльцевого анализа. ПЕРЕДУВАНИЕ НЕСКОВ И РАЗВИТИЕ ИХ ВЕТРОВОГО РЕЛЬЕФА 16. Общие сведения. Пески в сухом состоянии легко перемещаются ветрами, даже при скорости от 3 м/сек. Подвижные пески встречаются в тех местах, где растительность, либо в силу природных условий, либо вследствие вмешательства человека, отсутствует или разрежена. Этот площадной тип перемещения и рельефо- образования песков пустынь резко отличается от площадно-очаго- вого и чисто очагового типов перемещения песков пустынных степей (полупустынь) и внепустынных областей, где дерновый покров настолько уплотнен, что рельефообразование песков происходит лишь благодаря очагам развевания, лишенным (естественно или искусственно) дернового покрова. Такими очагами могут служить: а) свежие выбросы песка на побережьях морей и рек, неуспевшие закрепиться растительностью, б) места, наименее закрепленные в силу аэродинамических причин—гребни дюн и гряд, и в) участки, где дерновый покров уничтожен распашкой, неумеренным выпасом, деятельностью грызунов, буреломами и т. п.
/ 40 Глава TII. Работа ветра. Пески и лёсс ) 1 Широко распространенное представление о том, что в подвижности песков, даже пустынь, виновен один лишь человек, неверно и приводит в одних случаях к недооценке сложных и разнообразных природпых условий, а в других—к неоправданным опасениям использования песчаных пастбищ. Задачи закрепления песков, обогащения их растительного покрова и правильного их использования (виноградарство, садоводство, лесопосадки, травосеяние, выпас) требуют тщательного выяснения условий перемещения песков ветром, применительно к конкретным обстоятельствам не только данной местности или угодия, но и каждого элемента их рельефа в отдельности (западины, склоны, гребни). 17. Перемещение оголенных песков. Существуют следующие методы наблюдений: а) Метод сравнения топографических съемок одного или близких масштабов, но различной давности—наиболее показательный и решает вопрос сразу для целого участка или территории. Фактически применять этот метод можно, лишь имея крупномасштабные аэрофотоснимки, так как другие виды топографических материалов для таких сравнений недостаточно точны. б) Учет количества песка, задержанного у искусственных препятствий за время их существования. Этот объем зависит не столько от интенсивности движения песка, сколько от способности препятствия удержать то или иное количество песка. Так, напр., наши наблюдения над развитием эоловых песков на прежних орошаемых полях древнего Хорезмского царства (к северу от Турт- куля) показали, что пески взгромождаются у глинобитных крепостных стен до тех пор, пока не смогут преодолеть их высоту (16 м). Но это отнюдь не значит, что на это им требуется 1 500 лет, в течение которых там развивался эоловый рельеф. Об этом красноречиво говорят случаи засыпания и пересыпания песков через крыши неудачно расположенных домов высотой в 4 м уже через 3 года после их постройки (в районе г. Кара-Багаз-Гол). Этот метод, фиксируя объем задержанного песка, не может учесть всего количества перенесенного песка. в) Установка многолетних фиксирующих знаков—железных прутьев, вбиваемых на определенную глубину и оставляемых до определенной высоты над фиксируемой поверхностью (напр., на 1,5 м), на уровне которой делается пометка (плотно прижимаемое металлическое кольцо, насечка, окраска). Надо ставить такие знаки не только по определенным профилям, но и по границам распространения песков и отдельных форм их скоплений. На стержнях обязательна надпись с точной датой установки. г) Срочные наблюдения по рейкам производят в особо ответственных местах, в связи с предполагаемым строительством, особенно поселков, каналов и дорог. Многолетние наблюдения этим методом дали весьма важный материал для изучения колебательного движения песков в условиях сезонной смены ветров противоположных направлений. Расстановка реек и частота наблюдений по ним должны сообразоваться с задачами работ и местными условиями. Важны внесрочные наблюдения в период особенно сильных вет-
§§ 17—18. Перемещение оголенных песков 41 ров, т. к. иногда в течение коротких часов совершается более интенсивная работа, чем за ряд месяцев. д) Краткосрочные наблюдения с пескоуловителъными ящиками, легко выполнимые даже при маршрутных работах, позволяют довольно тщательно исследовать динамику перемещения песков по всем микроэлементам рельефа отдельного песчаного скопления и увязать форму его со структурой и насыщенностью песком ветро- песчаного потока. Они дают возможность установить не только места развевания и навевания (что отражают и наблюдения по рейкам), но и количество песка, проносимое над почти неизменяющимися по рельефу местами. При недостатке специальных песко- уловителей, частично их могут заменить даже консервные банки, если наблюдения надо провести в большом количестве точек с неизменной поверхностью, по которой проносится незначительное количество песка (напр., по солончаку или такыру). Консервные банки могут употребляться как дополнительные точки наблюдений между основными, оборудованными ящиками. 18. Интенсивность переноса сыпучего песка зависит не только от.силы ветра, температуры воздуха и величины песчаных зерен, но и от их формы, удельного веса, наличия связующих песчинки веществ, влажности и степени шероховатости или полирован- ности песчинок, а также от характера толщи, подвергающейся развеванию, и ее рельефа. Сама структура ветра настолько неоднородна, что ветропесчаный поток не может обладать одинаковой степенью насыщения песком по всей своей площади. В среднем можно принять следующую зависимость переноса песчинок различного диаметра от скорости ветра Сем. табл. 4). Таблица 4 Скорость ветра в м/сек. Диаметр песчинок в мм .... 0,25 0.03 0,6 0 05 1,5 0,12 3 0,25 4 0 32 Скорость ветра в м/сек. Диаметр песчинок в мм .... 5 0.40 6 0,50 7,5 о.ео 11,5 1,00 При однородном составе песка и одинаковой природной обстановке, при данной силе ветра, количество песка, переносимого ветром, различается как во времени, так и в пространстве—в частности, даже на разных местах одного и того же гребня барханной цепи. В среднем, при 95%-ном составе фракции песка диаметром 0,25— —0,05 мм и при скорости ветра в 7 м/сек., среди барханов, в ящиках, заложенных на гребне бархана, откладывается за 5 минут наблюдения слой от 1,25 до 1,75 см, т. е. 15—20 см в час. Конечно, это
42 Глава LLL. Работа ветра. Пески и лгсс не значит, что за сутки может быть засыпана канава глубиной от 3,5 до 5 м, т. к. ветер обычно в течение суток сильно варьирует как по скорости, так и по направлению, а песок, в зависимости от рельефа, приобретает часто крайне неравномерное движение. Практически весьма важно, что песок не всегда движется только в одном направлении. В зависимости от режима ветров, он может перемещаться либо в одну сторону (наступательное движение), или часто отбрасываться назад ветрами противоположного направления (наступательно-колебательное движение); противоположными сезонными ветрами равномерно перемещаться то вперед, то назад (колебательное движение); при смене разных ветров одного сектора (напр. СВ и СЗ) иметь зигзагообразное продвижение; при нисходящих потоках—радиальное центробежное движение; при восходящих токах—радиальное центростремительное. Траектории этих итоговых типов перемещения песков также весьма различны. 19. Перемещение вадернованных песков внетропических пустынь. Полузакрепленные негустым дерновым покровом пески наших пустынь перевеваются чрезвычайно медленно, но все же никогда не прекращают своего движения. При скоростях ветра и при ландшафте, типичных для туркменских Кара-кумов и Кызылкумов, понадобились тысячелетия для того, чтобы на послеледниковых террасах развились гряды в 2—4 м высоты, в течение десятков тысячелетий создались на террасах времени последнего оледе-* нения гряды в 10—12 м высоты, за сотню тысячелетий, прошедших со времени максимального оледенения, выработались гряды до 15—20 м высоты, а за время более полумиллиона лет на плиоценовых песках создались гряды в 30—40 и, в отдельных случаях, до 60 и до 70 м высоты, проделавшие весь путь своего развития при существовании дернового пустынного покрова. Но итоговый результат выработки рельефа задернованных песков вовсе не свидетельствует о крайней медленности переноса на них песка. Этот перенос также неравномерен в пространстве (поскольку неравномерна и густота дернового покрова), но происходит достаточно интенсивно. а) Лучший метод наблюдения—пескоуловителъные ящики (с обязательным удалением вырытого песка по ветру и осторожным вырыванием ямок). Для установления зависимости перевевания песков от плотности и характера растительного покрова точно замеряется поверхность, на которой закладывается ямка, сосчитывается на этой площади и на 1 кв. м количество растений, а песок из ямки просеивается для раздельного взвешивания всей надземной и подземной растительной массы в каждом месте наблюдения. б) Наглядные результаты получаются также при применении фиксирования поверхности песка на отдельных полосах капельным разбрызгиванием водно-битумной эмульсии. Закрепленная таким способом поверхность не подвергается дальнейшему развеванию, а отложенный поверх нее за определенный срок слой песка может быть вполне точно учтен. Даже в районе с плотным дерновым покровом пустынной осоки навевание песка на слой эмульсии
§§ 19— 20. Перемещение задернованных песков 43 в течение года дает наращивание возвышенных элементов рельефа местами до 10—12 см. Нарастание закрепленных "естественной растительностью песков в Средней Азии таково, что практически является безвредным для человека. Но оно идет все время и, в случае оголения песков, сказывается сразу же весьма энергично. 20. Формы рельефа песков и зависимость их от режима ветров. В зависимости от режима ветров, начиная от самых малых «эмбриональных» скоплений и до древних гигантских взгромождений, рельеф песков развивается по различному плану. Установление зависимости рельефа песков от режима ветров лишь в исключительных случаях возможно по данным метеостанций, отдаленных от изучаемых песков на десятки километров. При наличии орографических препятствий (напр., плато высотой всего только в сотню метров), данные рельефа песков и показания метеостанций обычно несопоставимы даже при расстоянии в сотни метров. Воздействие же горных хребтов высотой в 2—3 км сказывается на расстоянии до 100—150 км как за хребтами, так и в стороны от них, а особенно интенсивно перед хребтами (с наветренной стороны). Надежные сопоставления можно делать или среди равнин, в большом отдалении от гор, или для станций, непосредственно расположенных среди песков, особенно при фиксации рельефа песков при помощи аэрофотосъемки. Для этих сопоставлений в пустынных районах обычно достаточны среднегодовые розы повторяемости ветров по восьми румбам (см. гл. XXIV). Для районов со снежным покровом, с сезонным выпадением дождей и с неравномерным распределением скоростей ветров по румбам, приходится составлять специальные «динамические розы» рельефообразующих ветров, где ветры, дующие в сезоны, когда песок увлажнен и не перевевается, исключаются, а скорости ветров по каждому румбу в отдельности помножаются на количество случаев повторяемости ветров по этому же румбу. При экспедиционных работах вдали от метеостанций большую помощь могут оказать срочные наблюдения за силой и направлением ветров и барометрическим давлением по маршруту работ (см. гл. XXIV). Зависимость между режимом ветров и рельефом песков столь тесна, что, обладая точными данными по рельефу песков, можно делать выводы и о самом режиме ветров, особенно о розе активных ветров. Зависимость эта заключается в следующем: а) При наличии системы постоянных ветров одного или близких направлений песок сносится в направлении этих ветров, но вследствие их вихревого движения перемещается не равномерным слоем, а формируя взаимосвязанные продольные ветру гряды наеееания и межгрядовые понижения раззевания. Такие гряды характерны для районов антициклональных пассатных ветров и слагают либо оголенные продольные барханные гряды, либо продольные полузакрепленные гряды, проходящие все свое развитие при наличии пустынного дернового покрова (рис. 3 А). б) При наличии системы двух взаимнопротивоположных по направлениям ветров (муссоны, горные бризы или межгорно-котло- винные ветры) развивается совершенно противоположный тип
44 Глава III. Работа ветра. Пески и лёсс Рис. 3. Формы рельефа оголенных и полузаросших песков. А. Продольные ветру гряды: а—барханные, б—полузакреп ленные. Б. Ячеисто-грядовый рельеф, у которого гряды продольны основному направлению ветров, а перемычки и ячеи выдувания обусловлены второстепенными ветрами. В. Поперечные ветру барханные пески (формы, связанные с торможением ветрового потока): а—щитовидная дюна, б—одиночные и двойные серповидные барханы, в—барханные цепи, г—комплексные барханы высшей категории величины. Г. Поперечные ветру полузакрепленные пески: а—поперечные гряды, б—ЛУнковые пески. "Д. Различные формы песчаных скоплений «равномерной системы ветров», а—ячеистые пески, б—комплексные пирамидальные пучки в местах пересечения воздушных волн, отраженных орографической преградой, в—одиночная барханная пирамида, связанная
§§ 20—2t. Формы, рельефа песков 45 поперечного ветрам рельефа песков. В оголенных песках такими формами являются серповидные барханы, барханные цепи и крупные комплексные барханные образования, имеющие до 10—20 км длины, 1 км ширины и 50—150 м высоты и повторяющиеся через 2—4 км. Эти сложные формы возникают в районах торможения ветра при встрече двух различных воздушных масс. К этим же поперечным формам принадлежат и простые серповидные барханы, могущие образоваться и при одном ветре, но возникающие в местах торможения ветрового потока о поверхность земли (завихрения трения) (рис. 3 В). В случаях более слабых ветров или более благоприятной климатической обстановки, поперечные ветрам скопления песков могут развиваться и при наличии дернового покрова. Образуются либо поперечные гряды (при равной силе ветров), либо грабле- видные гряды (при небольшом преобладании ветров одного из направлений); лунковые формы с дугообразными грядами и с котловинами выдувания, расположенными внутри вершины дуги, образуются при значительном преобладаний одного из двух пря- мопротивоположных ветров (рис. 3 Г). Поперечные формы развиты в Средней Азии в районах своеобразных муссонов восточных берегов Каспия (Небит-дагский район) и северо-восточных берегов Арала (Приаральские Каракумы). Они располагаются также против обширных долин с горными бризами (приамударьинская полоса барханов и поперечных гряд, приголодностепная часть Кызыл-кумов, расширения долины р. Или), а также против горных хребтов (западная часть туркменских Кара-кумов, юго-западные Муюн-кумы), где развиты сложные вихревые движения. в) При наличии системы равномерных ветров, дующих горизонтально с равной силой во всех направлениях или при резком преобладании вертикальных нисходящих потоков, или при господстве мощных восходящих движений, образуются разнообразные равномерные в плане формы рельефа песков (ячеистые пески, цирки развевания, пирамиды навевания), могущие формироваться как в оголенном, так и в полуоголенном состоянии (рис. 3 Д). г) Наряду с этими чистыми типами, в природе широко развиты и смешанные формы. Так, напр., в Кызыл-кумах, при господстве внутриматериковых «пассатных» ветров, частое вторжение с запада циклонов, с характерными для них ветрами быстро меняющихся направлений, приводит к формированию ячеистогрядового рельефа, в котором высокие гряды, продольные господствующим ветрам, сочетаются с низкими перемычками, разделяющими межгрядовые понижения на цепочки округлых западин—ячей (рис. 3 Б). 21. Влияние ландшафтной обстановки на интенсивность и характер перемещения песков. Главнейшими факторами, определяющими движение песков, помимо режима ветров данного района, являются: с восходящим вихрем. Е- Различные формы дюн умеренного пояса (внепу- стынпых): а—колшевая дюна при равномерной системе ветров; б—копие- видная дюна, вытягивающаяся вперед по ветр\; в—оголенные параболические дюны; г—цепи полукруглых дюн; д—комплексная параболическая дюна; е—прямолинейно-параболические дюны.
46 Глаза III. Работа ветра. Пески и лесс а) Общая и частная аэродинамическая обстановка. Соотношение с общей циркуляцией атмосферы. Воздействие крупных водных бассейнов и орографических преград и вызванные ими местные отклонения циркуляции атмосферы (местные ветры, отраженные вихревые движения, местные усиления и ослабления силы ветра, местные изменения направлений ветра, преобладание нисходящих и восходящих движений, степени турбулентности) и т. д. б) Общие климатическая и гидропочвенная обстановки, определяющие способность оголенного песка к перевеванию: длительность и сезонность нахождения _леска в непере веваемом состоянии вследствие увлажненности, смерзания, погребения под плотным снежным покровом. Зонально-ландшафтные формы рельефа песков: дюны параболические, кольцевые, ячеи развевания и т. д. (рис. 3 Е). в) Состояние растительности при естественных и искусственных условиях. Густота и характер древесно-кустарниковых насаждений, степень и интенсивность дернового закрепления: вне воздействия человека и животных, при воздействии колоний грызунов, выпасе стад с различной нагрузкой, использовании древостоя, заготовке трав и кустарников, распашке песков, охране растительности, подсеве трав, посадке кустарников и деревьев, установке защитных щитов. г) Влияние механического и химического состава песков. Формирование рельефа в сплошной толще однородных сыпучих непыле- ватых песков, в пылеватых, в однородно-грубозернистых, в неоднородных песках с примесью крупного песка, гравия, щебня. ■ Выравнивающая роль примеси щебня в песке. Влияние глинистых прослоев, естественной цементации песков и искусственного изменения состава на сыпучесть песка (добавление глины, битуминизация, гравиево-щебневая присыпка). Формирование" рельефа из пыли и глинистых чешуек (обычно при наличии солей). д) Влияниелитологических и стратиграфических условий, орографических преград и аэродинамической обстансски на формирование: 1) дефляционно-аккумулятивных форм (песчаные гряды и комплексные барханы, в общих случаях состоящие наполовину из цоколя развевания и наполовину из плаща навевания); 2) чисто аккумулятивных форм (барханы и гряды поверх плотного такырного грунта или поверх мощного покрова навеянной песчаной толщи); 3) чисто дефляционных форм (коридоры—ярданги развевания при сильных ветрах в лёссе и супесях, а также в песках, прикрытых сверху тонким слоем глины или такырным горизонтом). Зоны навевания и развевания перед и за орографическими препятствиями, участки навевания перед водными бассейнами, вызванные падением скорости ветра при встрече с холодной шапкой воздуха над морем; навевание и развевание как результат интерференции воздушных волн восходящих и нисходящих движений. е) Влияние интенсивности ветров, давности перевевания и тор- момсения воздушных масс на формирование рельефа песков. Соотношения между скоростью ветров в разных районах и степенью закрепленности песков. Отличия первичных (молодых) форм рельефа от древних—появление различных категорий величин песчаного рельефа, связанных с воздействием вихревых движений различных слоев атмосферы—сочетание мелких и крупных гряд,
§§ 21—23. Влияние лагикиафтной обстановки 47 мелких и крупных форм лункового рельефа, мелких и крупных комплексных барханных форм. Общее представление о сложном воздействии ветра на формирование песчаных скоплений может дать изображенный нами рельеф песков на «Гипсометрической карте СССР» в масштабе Г : 2 500 000, изд. 1949 г. (см. также рис. 4). РАЗВЕВАНИЕ И НАКОПЛЕНИЕ ПЫЛИ 22. Перенос различного субстрата. Мелкий гравий переносится лишь сильнейшими ураганами на весьма незначительное расстояние, но песок в течение длительных геологических эпох переносится на сотни километров (300—800 км). Пыль, поднимаясь во время бурь на высоты до 3 и более километров, переносится сразу на расстояние многих сотен и даже тысяч километров. Она оседает обычно на травяной покров, прилипает к нему, а при первом же дожде прибивается к земле, входя в состав почвенного покрова. Деятельность человека значительно видоизменяет течение этого процесса, обнажая и взрыхляя почву распашкой и оставляя ее в наиболее доступном ветру состоянии на весеннее время; происходит развевание посевов, сдувание пылевидного почвенного горизонта и унос этой пылп на значительные расстояния от пустынь по направлению ветра. 23. Наблюдения над переносом пыли. Так как перенесенную ветрами пыль трудно отделить от почвы, то изучение ее лучше вести в условиях, когда она изолирована во время выпадения от поверхности земли, что осложняет наблюдения. Еще более трудно определить источники выноса эоловой пыли, если они располагаются не на полях. Поэтому наиболее достоверны наблюдения над пылью, осевшей на снежном покрове или осаждающейся на поверхность моря. Наблюдения на фирновых полях высокогорий дают возможность не только изучать состав и свойства эоловой пыли, но иногда определить и интенсивность ее выпадения по годам. Весьма важна организация таких наблюдений в наших юго- восточных районах, где зачастую пыль оседает на снежный и растительный покров. Во время суховея в конце апреля 1950 г. белая пыль, осевшая на молодую листву деревьев в Пензенской области, оказалась состоящей из солей, принесенных из Прикаспия. Детальный анализ изменения гранулометрического состава пыли на плошали ее оседания и измерения количества пыли, осевшей на единицу площади в разных районах, позволяют точно установить как общий объем выносимой пыли, так и направления ее выноса. Для этого полезно воспользоваться услугами корреспондентов—наблюдателей метеостанций, школьных преподавателей, пионерских и краеведческих кружков. Они должны регулярно собирать пыль с определенной площади снега^напр. от 1 до 4 кв. м. Взятый " вместе с пылью снег складывают в таз, растапливают и воду фильтруют сквозь промокательную бумагу, на которой оседает пыль; бумагу вместе с пылью осторожно высушивают, снабжают подробным указанием места, времени и условий взятия пробы, адресом взявшего ее, заклеивают в конверт и высылают для исследования.
48 Глава III. Работа ветра. Пески и лесе
§§ 23—24. Развевание и накопление пыли 49 Аналитические исследования пыли должны вестись в одном месте или одним исследователем, чтобы соблюсти однообразную методику определения количества пыли, ее состава и строения. В летнее время материал для учета переноса пыли во время пыльных бурь можно получить, расставив миски или тазы с водой. Сосуды должны быть укреплены, чтобы ветер не мог их перевернуть или выплеснуть воду. Для предохранения от попадания случайной пыли сосуды ставят подальше от дорог и поселков, по возможности выше человеческого роста; можно использовать для этого триангуляционные вышки. Определение глубины дефляции почвенного горизонта можно делать на охраняемых участках опытных станций или делянок, но должно производиться преимущественно на открытых местах. Для этого сразу после весенней обработки поля или на озимых полях немедленно после просыхания почвы на отмеченных (стержнем) местах закладывают на определенную глубину (напр., 15 см) металлическую пластинку. Почва над пластинкой и вокруг нее тщательно выравнивается (без комков) и не должна отличаться по структуре и плотности от окружающего поля. При наблюдениях после бурь пластинки не вынимают, а измерение производят, прокалывая почву в нескольких местах стальной заостренной спицей и определяя мощность оставшегося над пластинкой почвенного слоя. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЁССА 24. Задачи наблюдений. Учение о лёссе и лёссовидных отложениях настолько запутано острыми спорами о их генезисе, что мы не должны исходить при исследованиях с позиций какой-либо одной теории или гипотезы, как бы она ни казалась стройна и доказательна. В основу изучения нужно положить принципы критиче- скогр и всестороннего анализа и стремиться получить при полевых работах точный и объективный материал. Советские исследователи не могут плодотворно заниматься борьбой с развеванием почвы, не изучая природных процессов развевания и аккумуляции пыли, или полностью отрицая возможность формирования эоловых в своей основе лёссов. Но неправильно говорить и о чисто эоловых лёссах, противополагая им делювиальные и пролювиальные, поскольку нет таких мест, где отлагавшаяся пыль не переоткладывалась бы водой. Нельзя говорить и о лёссе как продукте почвообразования, отрицая в то же время современное образование лёссов, поскольку сейчас существуют любые климатические и почвообразовательные процессы. Задачей изучения является точное выяснение всей совокупности процессов образования лёссового субстрата, его транспортировки, отложения и переотложения, диагенетических и почвенных процессов преобразования; в каждом конкретном случае необходимо определить относительное значение каждого процесса Целью исследований лёсса и лёссовидных осадков является изучение их как производительной силы и конкретное решение вопросов генезиса лёсса для каждого его массива в отдельности. & Справочник путешественника н краеведа, т. II
50 Глаза III. Работа ветра. Пески и лёсс Методику изучения лёсса как почвы см. в гл. XXIII; здесь мы изложим методы изучения его происхождения и развития. 25. Основные методы изучения лёсса—те, которые применяют для изучения обломочных континентальных отложений: они включают детальные литолого-стратиграфические, палеонтологические и палеофитологические исследования, но особенное внимание должно быть обращено на микроскопическую петрографию. Очень важно исследовать состав тяжелой фракции, а гранулометрические исследования производить над ненарушенными образцами— чтобы выяснить характер первичного осадка и его дальнейших преобразований: коагуляции, карбонизации (появление кальци- товой микрокристаллической корки вокруг первичных зерен), огипсования, оглеения, окаменения вследствие цементации и т. п. Большое значение имеет исследование включений, позволяющих выяснить условия отложения осадков; но нужно очень осторожно делать выводы: напр. прослой гальки, щебня или песка в толще лёсса на предгорной равнине нельзя считать исчерпывающим доказательством аллювиального или пролювиального происхождения самой лёссовой толщи, т. к. селевые потоки и реки пустынь, вследствие интенсивной аккумуляции, часто меняют русло. Даже делювиальное залегание лёсса на склонах гор не решает полностью вопроса о происхождении лёссового материала, а требует фактических доказательств—происходит ли он за счет разрушения слагающих данный склон коренных толщ или за счет приноса лёсса откуда-то со стороны и лишь последующего его делювиального переотложения. Для решения вопросов о происхождении лёсса необходим правильный отбор достаточно большого количества образцов для микроскопического исследования, проводимый по строго обдуманному плану. 26. План исследований и отбора образцов для изучения происхождения лёсса определенного речного бассейна должен строиться по следующей примерной схеме: гранулометрический и минералогический состав и условия залегания современных русловых и пойменных галечных, песчанистых и илистых осадков по всему бассейну данной реки и каждого ее притока. Состав коренных пород данного бассейна и соотношение состава коренных пород и речных наносов. Состав и строение лёсса и песчано-галечных и илистых отложений каждой речной террасы и их изменения вдоль долины реки. Состав делювиальных осадков бассейна. Первичный состав наносов и вторичные процессы их преобразования. Черты сходства и различия в составе коренных пород, аллювия, делювия и лёссов различных террас. Причины различия в составе отложений разных групп там, где оно обнаруживается. Источники и пути современного и древнего заноса материала, отличающегося от коренных пород и аллювиальных отложений данного района. При изучении горной области к этой схеме прибавляется: изучение состава мелкоземных наносов на главном и второстепенных водоразделах, на изолированных вершинах и на склонах различной экспозиции и выяснение их различий, изучение ледникового ила (при наличии современного оледенения) и состав пыли на снегу водоразделов.
§§ 25—27. Исследование лёсса 51 При соседстве пустынь надо сравнить состав лёссов с составом песков, их мелкоземистых фракций и глинистых прослоев из пустынь. 27. Выяснение происхождения лёсса. Установление полного генетического единства в минералогическом составе коренных пород бассейна реки, ее делювия, аллювия, лёссового покрова и осадков пустыни еще не решает вопроса происхождения лёсса. Это единство может свидетельствовать как о чисто аллювиально- делювиальном происхождении лёссов и песков, так и об аллювиальном происхождении песков, принесенных из гор в пустыню и об эоловом приносе лёссового материала из пустынь в горы, с последующим делювиально-аллювиальным его переотложением. Окончательное решение этого вопроса может быть, однако, получено тщательным анализом гранулометрии этих осадков и изучением их минералогического состава. При первичном делювиально- аллювиальном происхождении лёссов, состав делювия богаче неустойчивыми минералами, чем речной ил, а ил богаче ими, чем лёсс на подгорной равнине. Во втором из указанных случаев содержание малоустойчивых минералов в речном иле, образовавшемся в результате быстрого, в основном механического, выветривания, наиболее богато неустойчивыми минералами в верховьях, несколько беднее в низовьях, резко беднее в лёссах верховьев и еще беднее в образовавшихся за счет их переотложения вторичных делювиальных лёссах. Особенно наглядно вопрос генезиса лёссов в подобных случаях может быть решен исследованием их тяжелой фракции; лёссы, происшедшие за счет делювиальных, пролювиаль- ных и аллювиальных процессов, содержат тяжелые минералы, а при эоловой транспортировке они почти полностью выпадают. Аналогичный ход рассуждений может быть принят и при гранулометрическом изучении лёсса, однако с учетом процессов диагенеза, коагулирующего частицы. Решение вопроса о происхождении лёсса должно строиться только на совокупности данных самого широкого комплексного учета всей природной обстановки как современной, так и палеогеографической. Очень существенно и изучение аэрологии. Необходимо составлять карты линий токов равнодействующей ветров и карты средних скоростей ветров, т. к. только этим путем могут быть определены области выноса и отложения эоловой пыли. Без ясной картины условий транспортировки и осаждения пыли нельзя выяснить роль ветра в формировании лёсса. Необходимы также исследования механических свойств лёсса, особенно пористости и просадочности, т. к. они весьма наглядно отражают способы и условия происхождения и формирования лёсса. Чем в лёссе больше эолового материала и меньше влияние дождевых вод, тем он будет более пористым и обладать более высокой степенью просадочности. У таких аллювиальных лёссовых отложений, которые сформированы «из аллювиального ила в результате только почвообразовательного процесса и без привноса пыли, пористость будет минимальной, а просадочности не будет никакой. 4*
^ 52 Глаза III. Работа ветра. Пески и лёсс ЛИТЕРАТУРА Б е р г Л. С. Климат и жизнь, 1947. Г а е л ь А. Г. Руководство к исследованию песков, 1930. Гаккель Я. Я. Инструкция для произвол ства наблюдений над льдами с корабля. 3-е изд., 1944. Г а е л ь А. н Ноликов М. Вопросы методики комплексного исследования песков. Изв. Гос. Геогр. Общ., т. 69, 1937, вып. 1. Зубов Н. Н. Морские воды и льды, 1938. Инструкция для исследования характера и распространения летучих песков. Изв. Русск. Геогр. общ., т. 24, 1888, вып. 2. К у нин В. К. Инструкция для наблюдений над движением песков. Проблемы растениеводческого освоения пустынь, вып. 2,1934. Материалы к инструкции для исследования сыпучих песков России. 1. Вые о ц кий Г. Н. Почвообразовательные процессы в песках. 2. Неуструев С. С. О почвообразовательных процессах в сыпучих песках. Изв. Русск. Геогр. общ., т. 47, вып. VI, 1911. 3. Яковлев С. А. Пески и связанные с ними проблемы. Изв. Русск. Геогр. общ., т. 51, вып. 1, 1915. Некоторые проблемы современной метеорологии, 1937. Палец- кий В. А. Основы и методы борьбы с песчаными заносами на Средне- Азиатской ж. д. Сб. Борьба с песчаными заносами на железных дорогах, вып. 90, 1928. Петриченко А. Н. Инструкция для производства наблюдений над льдами на полярных станциях, 1944. Петров М. П. Подвижные пески пустынь СССР и борьба с ними, 1950. Рихтер Г. Д. Снежный покров,егоформированиеисвойства,1945. Р у х и н Л. Р. Гранулометрический метод изучения песков, 1947. Соболев С. С. К методике экспедиционных почвенных исследований песков степи и лесостепи европ. части СССР. Труды почвенного ин-та им. В. В. Докучаева АН СССР, т. 17, 1938. Требовапия промышленности к качеству минерального сырья (справочник для геологов), вып. 2. Туман- с к и й А. Л. Песок кварцевый, 1945. Федорович Б. А. Некоторые основные положения о генезисе и развитии рельефа песков. Изв. АН СССР, серия географ, и геофиз.,1940, №6. Его we. Вопросы происхождения и формирования песчаного рельефа пустынь. Труды ин-та географии АН СССР, вып. 39, 1948. Его же. Рельеф песков Азии как отображение процессов циркуляции атмосферы. Проблемы физической географии, 13, 1948. Его же. Происхождение и развитие песчаных толщ пустынь Азии. Мат. по изучению четвертичн. периода СССР, вып. 2, 1950. Его же. Основные итоги и задачи изучения пустынь в связи с проблемой их освоения и преобразования. «Пустыни СССР и их освоение». АН СССР, 1950.
Н. И. Николаев ГЛАВА IV ИЗУЧЕНИЕ.РАБОТЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД 1. Задачи исследований. Изучение работы подземных вод чрезвычайно важно для различных отраслей народного хозяйства. Подземные воды являются фактором постоянного питания рек; имеют исключительное значение в биосфере; определяют собой ряд геологических процессов (карстовых, просадки и пр.); с ними связано образование и жизнь оползней; они имеют большое практическое значение в водоснабжении населенных пунктов и т. д. При изучении подземных вод необходимо учитывать все факторы, влияющие на подземные воды—особенности геологического и геоморфологического строения района, его климатическую и гидрологическую характеристики. Следует выяснить, как подземные воды распределяются в породе: образуют ли" общую связную водную поверхность на больших площадях или представляют изолированные друг от друга струи и' жилы; являются ли они поровыми, пластовыми, трещинными или жильными; с какими литологическими разностями пород они связаны; образуют ли они один или несколько водоносных горизонтов; какие породы являются водоупорными; изолированы ли водоносные горизонты друг от друга или находятся в сообщении (постоянном, временном). Необходимо определить тип подземных вод: являются ли они напорными (артезианскими) или грунтовыми с свободной поверхностью; каковы условия питания различных горизонтов подземных вод и водообильность каждого из них. Необходимо выяснить условия дренирования подземных вод и динамику их циркуляции. Особенное внимание следует обращать на связь подземных вод с поверхностными водами, для чего нужны наблюдения и над поверхностными водоемами. Для выяснения вопросов происхождения самой воды, глубины ее залегания, путей и скоростей движения и т. д. очень существенны наблюдения над физическими и химическими свойствами разных горизонтов подземных вод. Особенно важны наблюдения над использованием подземных вод и различными внешними геологическими процессами (карст, оползни, суффозия), тесно связанными с подземными водами.
54 Глава IV. Подземные воды Рис. 1. Схема полонеиия грунтовых вод. а—-поверхность земли; в—поверхность грунтовых вод; б—поверхность водоупорного ложа; вг—заболачивание склона в виде мочажин, выпотов; р—родник; к—колодец; аб— водопроницаемые породы. ИЗУЧЕНИЕ ВОД 2. Источники. Каждый источник обозначается своим номером и наносится на карту; описывают его точное местонахождение. Указывают, представляет ли источник: а) выход подземных вод непосредственно из толщи коренных пород, из трещины или расселины между глыбами или из четвертичных отложений; б) пла- стовый выход, высачивание воды на большом пространстве водоносного слоя; в) мочажину, незначительный выход воды, выявляющийся небольшим ее скоплением, часто поросшим болотной растительностью; г) выпот—слабое увлажнение почвы (сырость) в определенном пункте или скопление солей в виде налета (рис. 1, 2). Определяют, является ли источник нисходящим (выход на поверхность ненапорных—грунтовых вод) или восходящим (выход под напором пластовых или трещинных вод); отмечают внешние отличительные признаки тех и других. Подробно характеризуют местоположение источника по отношению к элементам рельефа и рельеф в месте выхода; составляют глазомерную схему и схематический разрез. Определяют относительную (по отношению к ближайшему поверхностному водоему или дну долины) отметку выхода, которую привязывают и к абсолютной высоте (см. т. I, гл. XV и XVI). Описывают геологическое строение места выхода подземных вод: литологический состав водоносного и водоупорного слоев; их положение, наличие и характер трещин; наличие контакта различных горных пород; возраст свиты. Определяют дебит (расход) источника с указанием места, времени и способа замера (опросные сведения, мерный сосуд, поплавок, водослив—см. гл. VI). По возможности устанавливают колебания расхода в связи с временем года; выясняют—постоянный источник или временный; увеличивается ли расход при выпадешш дождей (по расспросным данным и непосредственным наблюдениям). Физические свойства воды. Определяют температуру воды в момент взятия пробы в месте выхода в верхних слоях обычным илн перевертывающимся термометром. При наличии водоема (например, при измерении температуры в плесах, питающихся грунтовыми водами) температуру более глубоких слоев определяют, как ука-
g &. пстичпики oo Рис. 2. Схема соотношения грунтовых и межпластовых вод. в—водоупорные породы; вп—-водопроницаемые породы; аа—уровень грунтовых вол (пунктир) бб'—уровень межпластовых безнапорных вод (пунктир с точкой); г—область питании мегкпластового водоносного горизонта; ага—область питании грунтовых вод; б—мочажины, выпоты, слабые источники в области питания; б'—область дренирования межпластового водоносного горизонта с наличием нисходящих источников. зано в гл. VI, § 7. Одновременно определяют и температуру воздуха термометром-пращом (см. т. I, гл. XVI). Определение цвета воды производится качественно и описательно (вода без цвета, желтоватый, желтый, зеленоватый, бурый и т. п.). Количественное определение требует применения особых приборов и производится по определенной шкале. При полевых исследованиях весьма существенно определение и запаха воды. Наличие не свойственных воде запахов вызывается биологическими факторами и наличием химических загрязнений, иногда стоящих за пределами чувствительности химических реакций. Запах определяется обязательно двумя способами: а) Бутыль, на 2/з наполненную исследуемой водой, доведенной до комнатной температуры, очень сильно встряхивают, открывают пробку и слегка втягивают в нос воздух из бутылки у самого горлышка. Повторные встряхивания и определения запаха ослабляют ощущение, и их следует избегать. б) В небольшую коническую колбу (250—500 мл) наливают 100—200 мл исследуемой воды, закрывают колбу хорошо подобранным часовым стеклом; нагревают приблизительно до 65°, взбалтывают вращательным движением, сдвигают стекло в одну сторону и быстро нюхают. Результаты определения выражают описательно с указанием характера запаха: хлорный—запах свободного хлора; землистый— запах влажной почвы; болотный—запах торфа; аптечный—запах йодоформа; углеводородный—запах нефти; навозный, глинистый, затхлый и т. д. Приблизительно указывается интенсивность запаха. Степень прозрачности, зависящей от грубо взвешенных веществ коллоиднорастворенных и истиннорастворенных веществ, определяют на глаз или в специальном цилиндре, высотой не менее 30 см и диаметром 3—5 см, градуированным на линейные сантиметры, с плоским дном и отводной трубкой у дна, через которую сливается вода; отмечают наибольшую высоту водяного столба, при которой возможно чтение шрифта, подложенного под дно цилиндра. Высота в см выражает прозрачность воды.
56 Глава IV. Подземные воды При описании свойств воды следует отмечать характер мути (качественно) и степень опалесценции (слабая, сильная). Описательно характеризуют величину и качество осадка. Для описания величины осадка применяют термины: ничтожный, незначительный, заметный, большой. При очень большом количестве указывают объем осадка по отношению к общему объему воды. Отмечают характер осадка: кристаллический, аморфный, хлопьевидный, илистый, песчаный и т. п. и цвет осадка. Для полевого определения химического состава подземных вод необходима простейшая лаборатория, помещающаяся в небольшом ручном ящике; дают качественные определения СГ, S04", HCOs'"; жесткость в немецких градусах; слабые основания получают суммарно; щелочи вычисляют по разности. Полные химические анализы выполняются в стационарной химической лаборатории; при отборе проб воды для анализа необходимо соблюдать все условия, гарантирующие устранение элементов случайности в составе взятой воды. Для сокращенного анализа необходимо не менее 0,5 —1,0 воды, для полного анализа—не менее 2 л. Методику взятия пробы—см. гл. VII, § 5. Выделения газсв опробуются на месте и собираются в отдельные бутыли для анализа (см. гл. VII, § 5). Собираются и гидротехнические сведения: каптирован ли источник, тип и состояние каптажа; используются ли воды источника и для каких целей. Термоминеральные источники изучаются по программе, изложенной в гл. VII. 3. Искусственные выходы подземных вод. Изучению подвергаются все искусственные выходы' в копанях, канавах, шурфах, шахтных колодцах, шахтах, рудниках, буровых скважинах. Описывают их местонахождение, наносят на карту. При изучении колодцев путем осмотра и расспросных данных устанавливают: расположение по отношению к элементам рельефа; мелкие формы рельефа по соседству с колодцем; высота колодца над дном долины и абсолютная высота, определяемые барометрическим нивелированием или по топографическим картам. Глубина до дна и до воды; легко ли вычерпывается вода при ее разборе; пропадает ли вода в колодце (от засухи, вымерзания и т. д.), быстро или медленно набирается вода после водоразбора; увеличивается ли количество воды в колодце от дождей или в зависимости от времени года. Качество воды; изменяется ли оно по временам года, после дождей. Последовательность пройденных при рытье колодца пород и их мощность; геологический возраст пород водоносного горизонта. Размеры и характер крепления. При изучении буровых скважин выясняют их глубину, время сооружения (рис. 3). Отмечают характер местности вблизи скважины, абсолютную отметку устья, количество пройденных водоносных горизонтов, геологический возраст и состав пройденных пород, глубину залегания каждого водоносного горизонта, из каких горизонтов и скольких пластов извлекается вода, глубину постоянного уровня воды в скважине от поверхности земли, производительность скважины, причины неиспользования закрытых трубами горизонтов, качество воды, конструкцию скважины (диаметры
§§ 3—б. Искусственные выходы подземных вод 57 Рис. 3'. Схема картезианского водоносного горизонта, я—водоупорные горные породы; б—водопроницаемые горные породы, образующие синклиналь; в—область питания артезианского водоносного горизонта; гд—гидростатический (пьезометрический) уровень, определяющий высоту напора; ас—артезианская скважина, получающая напорную воду, с высотой напора (е), определяемой пьезометрическим уровнем (гд). труб и длина труб каждого диаметра, фильтры, их диаметр и т. д.), действует ли колодец в настоящее время. Имеет большое значение сбор сведений о размерах притока подземных вод к колодцу, копани, шахте и другим искусственным выработкам. Это делается путем опроса населения, изучения архивных материалов и, >в отдельных случаях, при помощи пробных откачек. 4. Изучение поверхностных вод производится с целью установления их связи с подземными водами (вопросы питания водоносного горизонта и водоема). Обследование поверхностных водоемов может дать материал по характеристике условий распределения поверхностного и подземного стока. Эти наблюдения должны быть тесно увязаны с особенностями геологического и геоморфологического строения местности, а также с элементами климата. При изучении прудов отмечают: название балки, в которой расположен пруд; водосборную площадь пруда (в км); сухая балка или с ручьем; действующий или прорванный пруд, размеры его; качество воды; грунтовое питание; заиливание пруда. Если пруд пересыхает, то в какое время года, не промерзает ли пруд; используют ли воду, имеются ли при пруде колодцы. Сведения о плотине: глухая, переливная, постоянная, временная, из чего сделана, размеры, превышения гребня над порогом водослива, тип водослива, размеры, наличие водообходов и пр. Озера и болота изучаются по методике, описанной в гл. VIII и IX. КАРСТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ Явления, связанные с химическим растворением подземными и поверхностными водами значительных масс легкорастворимых горных пород, называются карстовыми. В результате выщелачивания образуется своеобразный комплекс поверхностных и подземных форм-полостей. При изучении карстовых явлений следует выяснить закономерности, определяющие развитие карста, распределение карстовых форм в пространстве, форму отдельных элементов рельефа, значение подземных и поверхностных вод и других факторов, влияющих на развитие карстовых процессов. 5. Состав и структура горных пород. Приуроченность карстовых явлений к определенным типам горных пород и стратигра-
58 Глаза IV. Подземные воды фическим горизонтам устанавливается методами геологической съемки (см. гл. XVII). Определяют: взаимоотношение карстующихся и некарстующихся пород в вертикальном разрезе, их выходы на поверхность, изменение состава и структуры в вертикальном и горизонтальном направлениях. Берут образцы для химических анализов. Наиболее распространены в природе закарстованные карбонатные породы, реже встречаются гипсы и ангидриты и значительно реже—соли. Существенное влияние на развитие карстового процесса оказывают поверхностные, в частности четвертичные отложения, перекрывающие карстующиеся породы. Состав и мощность этих отложений определяют условия просачивания атмосферных осадков и условия выветривания растворимых горных пород. Устанавливают и описывают механический состав поверхностных отложений, их генетический тип, приуроченность к определенным формам рельефа, изменения мощности. 6. Условия залегания горных пород. Морфологические особенности поверхностных и подземных форм карста, распределение этих форм в пространстве и особенности гидрологии карста в большинстве случаев определяются не только составом и структурой горных пород, но и условиями их залегания. При детальном изучении тектоники большое внимание уделяют выяснению складчатой структуры и трещиноватости карстующихся пород. В большинстве случаев именно эти факторы определяют направление процессов карстообразования и морфологию карстовых форм рельефа, как поверхностных, так и подземных. Изучают и выделяют синклинальные зоны, антиклинальные зоны, участки с моноклинальным залеганием, линии разломов, участки наибольшего тектонического раздробления. Изучают трещины и выясняют их значение в процессах карстообразования. Различаются трещины: а) напластования; б) отдельности (в массивных известняках и гипсах), имеющие преимущественно вертикальное направление и обычно открытые; в) выветривания—затухающие с глубиной и способствующие развитию поверхностных форм карста; г) скола—характерные для склонов речных долин и обусловленные силой тяжести; д) обусловленные гидратацией ангидритов, характеризующиеся разной направленностью, чаще заполненные глинистым и мелкообломочным материалом; е) тектонические, наиболее постоянные в пределах кар- стующегося массива, образующие определенные системы; ж) большое значение, в особенности в массивных известняках, имеют трещины кливажа; з) вторичные трещины образуются в процессе карстообразования при обрушении или оседании отдельных массивов. Не все перечисленные трещины легко различить в поле. При наблюдении отмечают: азимут простирания, угол и азимут падения; ширину; заполнение обломочным материалом или кальцитом и другими солями; в открытых трещинах—характер поверхности трещины. Отмечают следы перемещения, растворения. Устанавливают связь элементов залегания трещины и горных пород. Для выяснения генезиса трещин устанавливают связь их с зонами тектонических разрывов, приуроченность к определенным формам рельефа и т. д.
§§ 6—9. Факторы развития карста 59 Рис. 4. Схема карстовой гидрографии (по И. К. Зайцеву), ви—восходящие источники; пи—периодический источник; пои—постоянный источник; 1—зона периодической циркуляции воды (зона вертикальных каналов); 2—зона горизонтальной циркуляции; 3—зона сифонной циркуляции. Трещины служат теми каналами, по которым циркулируют подземные воды и происходит активное выщелачивание. Особый интерес представляют участки пересечения зон интенсивной трещиноватости, обычно наиболее закарстованные. Надо сопоставлять пространственное распределение как поверхностных, так и подземных форм карста с основными системами трещиноватости и элементами залегания слоев. Для этого в различных участках строятся розы трещиноватости (см. гл. XVII). С направлениями лучей розы сопоставляют и ориентировку длинных осей и другие замеры карстовых форм. 7. Рельеф оказывает существенное влияние на распределение поверхностного стока и поверхностных областей питания карста, на положение и водоотдачу карстующегося массива. Изучают гипсометрию района, гипсометрическое положение карстующихся пород; распределение дренажной системы района и положение ее по отношению к карстующемуся массиву (направление стока карстовых вод); устанавливают связь проявлений карста с определенными формами рельефа. Для этого по топографическим картам и данным барометрического нивелирования составляют ряд поперечных профилей, охватывающих различные элементы рельефа как в пределах карстующегося массива, так и вне его. На этих профилях наносят выходы горных пород, источники и поверхностные и подземные карстовые формы. 8. Климат в значительной мере определяет условия питания подземных вод и выветривание горных пород. Важно выяснить изменение температуры воздуха в течение суток и года; влажность воздуха; сезонное распределение и характер атмосферных осадков; роль снежного покрова. От интенсивности развития карста зависит уничтожение растительного покрова, а последний играет большую роль в распределении атмосферных осадков. Данные по климату берут с близко расположенных метеорологических станций; если они удалены от карстующегося массива, нужно производить регулярные метеорологические наблюдения Сем. гл. XXIV). 9. Подземные воды являются одним из важнейших факторов карстообразования. Необходимо выяснение условий питания подземных вод, особенностей их циркуляции, взаимосвязи различных типов подземных вод, характера их дренажа (рпс. 4). Для этого должно быть выяспено геологическое строение (см. гл. XVII), сделаны паблюдения над выходами грунтовых вод (родники, реки, колодцы, груцтовыс воды в карстовых формах—
60 Глава IV. Подземные воды особенно подземных, исчезающие источники и пр.). Производят нивелировку выходов путем барометрической привязки: при детальных исследованиях пользуются нивелиром (см. т. I, гл. XV и XVI). Строят профиль, на который наносят геологические и гидрогеологические данные. Выясняют сообщения источника с другими источниками или водами соседней речки; берут пробы грунтовых вод для химического анализа; устанавливают возможные пути подземного стока карстовых вод. Подземное сообщение источников и рек, направление и скорость движения подземных вод устанавливают, спуская в воду красящие вещества (флюоресцеин, метиленовая синька и пр.) и улавливая эти вещества в воде других источников (см. Коротеев, 1936, Овчинников, 1949 и др.). Особое, внимание уделяют выяснению постоянства режима карстовых вод и зависимости выхода источников от геоморфологических, геологических и тектонических условий района. Постоянство режима карстовых вод может быть установлено только при длительных наблюдениях над группой источников в разное время года; при маршрутных работах во время длительных остановок на одном месте следует отмечать связь режима источников с выпадающими осадками, таянием снегов и пр. 10. Геологическая история района. Самым основным вопросом изучения карста является выяснение геологической истории (см. гл. XVII), которое позволит определить фазы усиления и затухания карстообразования во времени, положение базиса карсто- вания и • изменение его положения в геологическом прошлом; выяснить возможную глубину распространения интенсивного карста и наличие древних эпох карстообразования, а также установить присутствие древних погребенных и ископаемых карстовых форм. Глубина распространения карста определяется глубиной циркуляции грунтовых вод. Обычно в речных долинах равнин закар- стованность лежит на 20—30 м ниже поверхностных водотоков. Наличие переуглубленных долин позволяет сделать вывод о более низком положении базиса карстования в прошлом и о закарстован- ности ниже современного уровня поверхностных вод. Ископаемые карстовые формы (напр. карстовые воронки) Могут быть обнаружены при изучении обнажений по оврагам, или в искусственных разрезах. Наличие таких форм, обычно не выраженных в рельефе, говорит об очень древнем проявлении карстового процесса с совершенно иным расположением базиса карстования. Особенное внимание уделяется выяснению новейших тектонических движений земной коры (см. гл. XX) и их влиянию на изменение условий питания, циркуляции и дренажа подземных вод. Например, поднятия могут привести к значительному расчленению рельефа и к понижению базиса карстования. В местах длительно проявляющегося поднятия (антецендентные долины) могут выводиться на поверхность породы и не затронутые карстовыми процессами, что имеет большое практическое значение, напр. для гидротехнического строительства.
§§ 10—П. Факторы развития нарста 61 Рис. 5. Схема зарисовки асимметричной воронки. А—профиль. Б—план. а, б, в, г—размеры в метрах; п—понор; д—элементы залегания горных пород. Рис. 6. Схема зарисовки блюдпеобразной воронки, а, б—размеры в . метрах; в—делювий, заполняющий дно воронки. Рис. 7. Схема зарисовки карстовой котловины. А—профиль; Б—план; а, б, в, г, д—размеры в метрах; п—понор; е—элементы залегания " горных пород. Рис. 8. Схема зарисовки карстового колодца: А—профиль; Б—план; а, б, в, г—размеры в метрах. Необходимо также установить связь развития карста и гидрографической сети. 11. Поверхностные карстовые формы отмечают на карте, зарисовывают, фотографируют и описывают (рис. 5, 6, 7, 8). Отмечают: размеры в метрах (горизонтальные и вертикальные), измеряемые рулеткой, мерной веревкой или на глаз; направление длинных и коротких осей по отношению к странам света (при помощи горного компаса); характер краев, бортов или стенок; степень задернованности формы. Изучают характер распределения в плане различных карстовых
62 Глава IV. Подземные воды форм и их сочетаний и связь их с элементами тектоники (трещины), для чего составляют глазомерный план карстовых форм рельефа, на который наносят элементы залегания горных пород и розы трещиноватости. Гипсометрическое положение различных карстовых форм устанавливают путем барометрической привязки к топографической карте; определяют связь данной формы с системой трещиноватости, особенностями карстующихся пород, их элементами залегания. При наличии карров и карровых полей выясняют густоту борозд, их направление, преобладающую глубину, отношение к склону, значение снежного покрова (застаивается снег весной или быстро стаивает), наличие и состав продуктов выветривания- в трещинах. При описании карстовых воронок и котловин отмечают их форму (блюдцеобразная, колодцеобразная, асимметричная и т. п.); наличие элювия и делювия на дне и склонах; поглощающие поноры (их форму, направление); заболоченность, скопления воды и снега, характер •растительности на дне и склонах; связь с определенными формами рельефа (водоразделы, верховье оврагов, склоны долин и пр.). Производят подсчет воронок на единицу поверхности для различных условий рельефа, гипсометрических и геологических; выясняют закономерности в расположении воронок (беспорядочные, линейно вытянутые, полосами, единичные и пр.); происхождение воронок. При характеристике слепых долин, карстовых рвов и польев отмечается: направление, уклон, крутизна; обнаженность дна и склонов; наличие воронок, карровых полей и других карстовых форм; форма в поперечном сечении; растительность; выходы источников; места появления воды; связь с пещерами; наличие в дне останцев; слепая форма или вскрытая; связь с геологическим строением и тектоникой (элементы залегания, формы нарушения и пр.); отношение к уровню подземных вод и его режиму. 12. Подземные карстовые формы. При обследовании пещер необходимо: составить план, поперечные и продольные профили; проверить ранее составлявшиеся, установить длину, направление, кубатуру, гипсометрическое положение. Все это определяется при помощи буссоли или горного компаса, рулетки, нескольких пикетажных колышков и анероида или нивелира. Устанавливают название пещеры и значение этого названия; положение пещеры, место на карте, отношение к рельефу. Описывают выход и его ориентировку по отношению к странам света. Выделяют типичные участки (залы, гроты, коридоры и пр.). Описывают форму материковой полости; связь ее с элементами залегания горных пород, трещиноватостью, литологическим составом пород. Для этого план и поперечные профили полости сопоставляют с геологическим строением. Отмечают наличие подземных ручьев, рек, озер, капежа по стенкам и потолку пещеры, по возможности состав и режим этих вод (усиление капежа при выпадении атмосферных осадков на поверхности, весной и т. д.). Описывают осыпи, конусы выносов из поноров, состав пещерной земли. Отмечают и собирают остатки стоянок доисторического человека (орудия, черепки, кости и пр.) (см. гл. XXX), остатки костей четвертичных животных. Описывают натечные образования (сталактиты, сталагмиты, зана-
§§ 11—12. Карстовые формы 63 . весы, колонны, ребра), их распределение. Устанавливают связь пещеры с определенными гипсометрическими уровнями, геоморфологическими элементами (особенно важно отношение пещеры к речным террасам и устьям висячих оврагов), с карстовыми воронками и другими поверхностными формами. Отмечают термический режим и направление движения воздуха. При помощи термометра- праща определяют температуру в разных участках пещеры (у входа, в глубине, у свода, на полу) и в различное время суток; одновременно измеряют температуру на поверхности. Тяга воздуха в пещеру или из пещеры (по отклонению языка пламени свечи на разной вывоте); тем же методом определяют направление и скорость движения воздуха; нет ли другого выхода или отверстия (понора) вверх. Тип пещеры: вертикальная (пещера-колодец), наклонная (поноровидная), горизонтальная (тоннелевидная), куполообразная (гроты), сложная. В ледяных пещерах отмечают области развития покровного льда, коры оледенения, ледяные кристаллы, сталактиты, сталагмиты, ледяные столбы и лед на озерах; указывают форму ледяных кристаллов, место их прикрепления, размеры, прочность, цвет, для коры оледенения описывают цвет, наличие или отсутствие слоистости, газовые включения, твердость в различных частях, толщину. По возможности устанавливают режим коры оледенения (растет, убывает). Для покровного льда указывают площадь распространения, мощность, цвет, структуру, включения, прочность и изменения их по горизонтали и по вертикали; имеет сплошное, распространение или развит отдельными пятнами; связь пятен с местами капежа, ледяными сталактитами, сталагмитами, столбами. Определяют объем льда, по расспросным данным выясняют— существует ли лед круглый год или носит сезонный характер (указать источник сведений). Выясняют происхождение льда (накопление снега в пещере, замерзание проникающей в пещеру поверхностной воды, образование кристаллов льда). Для анализа отбирают образцы льда объемом 1 000—2 000 см3. Отмечают признаки обитаемости пещеры (животные, люди). Фотографируют и зарисовывают надписи и рисунки, нанесенные краской или выбитые в скале древними обитателями (см. гл.' XXX). ОПОЛЗНЕВЫЕ И ПРОСАДОЧНЫЕ ЯВЛЕНИЯ Оползнем называют как скольжение земляных масс, слагающих склоны, происходящее под действием силы тяжести, так и самые сместившиеся массы; последние част.0 называют оползневым телом. Существенная роль в образований оползней принадлежит подземным водам, почему оползни и связывают чаще всего (что не совсем верно) с действием подземных вод, хотя они обусловливаются многими факторами. Оползни занимают промежуточное положение между обвалами и грязевыми потоками. Среди оползневых явлений различают: сплывы—неглубокие смещения поверхностных частей склона; осовы—быстрое оседание, оползневое смещение продуктов механического выветрива-
64 Тлава IV. Подземные воды ния вследствие смачивания; собственно оползни; оползни-обвалы или оползни-массивы—сползание отделившегося массива на крутом склоне, переходящее нередко в обвал; в ряде случаев подобная форма переходит в глыбовые потоки—скопления крупных глыб, перемещающиеся по глинистому основанию склона; оползни- потоки—течение вниз по склону пластичной или полужидкой массы продуктов выветривания с включениями более крупных обломков горных пород, в ряде случаев очень напоминающие явления солифлюкции (см. гл. XV). Для того, чтобы можно было понять строение оползневого склона, необходимо изучить все факторы, от которых ^зависит оползание. 13. Рельеф. Необходимо подробное изучение элементов рельефа, склона, в пределах которого располагаются оползни. Отмечают высоту и крутизну склона; наличие уступов, террас; границы оползающих масс; участки обвалов, осыпей и других типов перемещения масс. Определяют величину площадей с оползневыми явлениями; распределение растительности (древесная, кустарниковая, травяная). Происходившие и происходящие изменения конфигурации склона, ведущие к нарушению устойчивости; причины их—естественная (подмыв берегов текучими водами, перемещение русла реки, разрушение морским прибоем и др.) и искусственные (подрезка склона земляными работами, разработка полезных ископаемых и пр.). Полезно составить крупномасштабный инструментальный или " глазомерный план оползневого участка. 14. Морфология, строение оползня. Тщательно изучают поверхность косогора и самого тела оползня (рис. 9), все естественные и искусственные геологические обнажения. В большинстве случаев обнаженность изучаемого участка недостаточна, необходимо производство расчисток, закладка шурфов и скважин. Изучают: размеры оползня по ширине и длину его по склону; глубина захвата им склона (определяют или по врезающимся в тело оползня молодым оврагам или по искусственным обнажениям). Форма оползня, угол склона в различных частях (определяют клинометром горного компаса). Высоту верхней границы оползня и его подошвы над долиной определяют барометрической нивелировкой. Описывают поверхность оползня: ровная, трещиноватая, бугристая, слабобугристая, уступообразная; число и размеры уступов. При вскрытии подошвы оползня или по искусственным обнажениям определяют форму ложа оползня; поверхность скольжения и следы полировки и штриховки на ней; линию срыва оползня и ее форму; стенку отрыва, угол ее склона, высоту, зависимость положения и наклона стенки с обнажающимися породами, наличие, состояние и ширину трещин срыва, их ориентировку. При наличии молодых, разрезающих оползневое тело, оврагов или искусственных выемок определяют состав оползневого тела и мощность его в разных частях; степень увлажненности; наличие смещенных блоков пород и степень их переработки в различных частях тела. Изучают зону скольжения, базис оползания, подошву оползня; соответствует ли последняя подошве склона или располагается ниже (ниже базиса денудации). Отмечают
§§ IS—14. Морфология оползней 65 Рис. 9. Элементы циркообразного оползня. А—профиль; Б—план; а—гре- щивы; б—стенка отрыва; в—угол стенки отрыва; г—оползневые ступени и гряды; я—озерко; е—гряда выпирания; ж—заболоченность; з-^трещины в грядах выпирания; й—подошва оползня; к—трещины в местах реформации пород основания оползня; лл—поверхность оползания (скольжения); м—базис оползания; н—коренной склон с горизонтальным залеганием слоев; о—оползневое тело; п—смещение в м от бровки отрыва до оползневых ступеней и гряд; р, с, т, ц, ч—размеры оползневого тела в м (и его положение по отношению к базису оползания); у—мощность оползневого тела; ф—левый и х—правый край оползневого тела; шш—осевая линия оползня; щ—бровка отрыва; э—трещины скольжения; ю—выходы грунтовых вод. I—область отрыва оползня; II—область переноса. связанные с зтим явления выпирания грунта и деформации горных пород. Степень увлажненности поверхности скольжения, ее форму, наличие приподнятого внешнего края. Предопределена ли поверхность скольжения структурными признаками пород или она динамическая. 5 Справочник путешественника и краеведа, т. II
66 Глава TV. Подземные воды Состояние растительного покрова на оползневом теле и выше его; искривленность деревьев и направление искривления («пьяный лес»); болотная растительность и распределение ее на теле оползня. Трещины в пределах оползня. Трещины скольжения по бортам оползня и трещины разрыва и выпучивания в его теле; их направление (азимут), ширина, глубина, направление падения, открытые или заполненные. Трещины в коренном несмещенном массиве. Оползневые ступени, бугры и гряды выпирания; их положение йа склоне (в какой части оползневого тела). Оползневые западины; их состояние (наличие зеркал водостоя, заболоченности). Выходы подземных вод в оползневом массиве. Расположение их по площади оползня. Свежие промоины и овражки и значение их в дренировании оползня. Влияние проточных и сточных вод на режим оползня. Изменение береговой линии, изменение глубин. Выяснение динамики оползня возможно только при сравнении уже имеющихся детальных карт (с нанесением изобат); при их отсутствии необходимо произвести крупномасштабную съемку оползневого косогора. Описывают постройки в районе оползня и их деформацию, существующие противооползневые сооружения (подпорные стенки, нагорные канавы и пр.); состояние инженерных сооружений. 15. Геологические и гидрогеологические условия. Детально изучают все естественные и искусственные обнажения и выходы подземных вод. Выясняют геологическое строение коренного массива склона. Определяют мощность, состав, условия залегания коренных пород, отмечают степень выветрелости и скорость накопления продуктов выветривания. Изучают складчатые и разрывные дислокации (см. гл. XVII). Обнажения с элементами залегания, отличающимися от нормальных, необходимо сопоставить с соседними участками, чтобы установить, не принадлежат ли они к смещенным частям. Выясняют строение оползневого тела (см. § 14), степень раздробленности и перемешанности пород, наличие следов передвижения (линзы трения), пачек и глыб нераздробленных пород. Путем осмотра всех выходов (естественных и искусственных) грунтовых вод и привязки их к стратиграфической колонке устанавливают водоносные горизонты; изучаются условия поступления к оползню подземных вод, условия питания, циркуляции и дренирования. При длительных наблюдениях, по возможности, выясняют режим вод на оползневом участке. По высоте напора устанавливают наличие гидродинамического давления. Выясняют связь жизни оползня (подвижки) с режимом грунтовых вод. Устанавливают тип оползня: одноярусный, двухъярусный и др. (рис. 10). На основании изучения геологии района, устанавливают историю развития рельефа. 16. Климат. Характеристика климатических элементов дается по материалам существующих в районе метеорологических станций; используют средние месячные таблицы, с указанием пределов колебания отдельных элементов. Важно выяснить: температуру воздуха, влажность, испарение, годовое количество осадков,
§§ 1~>—IS. Факторы развития оползней 67 10 U Рис. 10. Схема одноярусного (А) и двухъярусного (Б) оползня, в г—водоносный горизонт; аа—ложе оползня. Рис. 11. Зарисовка вросадочной воронки. Л—профиль; Б—план; а, 6, в, г—размеры в метрах. суточные максимумы осадков и ливней, числа дней с осадками и со снежным покровом, время наступления и прекращения морозов, число дней с морозом, температуру почвы и пр. Метеорологические сведения при сопоставлении их с данными по движению оползня и режиму подземных вод помогут выяснить возникновение и режим оползня. При отсутствии в районе метеорологических станций на время исследования следует организовать метеорологические наблюдения (см. гл. XXIV). 17. Поверхностные воды могут оказывать питающее, дренирующее или подпорное влияние на подземные воды. Отмечают волноприбойную, размывающую и подмывающую деятельность водоема или водотока, максимальную высоту и расстояние, на которое распространяется волна во время ветров. Если оползневые явления связываются с подмывающей деятельностью водоема или водотока, изучают их разрушительную работу, в зависимости от конфигурации и крутизны берегового склона, его геологического строения; наносят на карту изобаты прилегающей части реки или водоема (необходима организация промеров глубины). Отмечают (по расспросным данным) колебания уровня воды (межень, паводки), колебания расхода воды, твердый расход в местах, имеющих отношение к оползню; определяют физико- химические свойства воды. Выясняют условия стока ливневых и талых снеговых вод на оползневом косогоре, их поглощение трещинами в коренном массиве склона и в оползневом теле. 18. Тип оползня. Для характеристики оползня определяется его тип. Помимо указанных выше, различают оползни: а) по времени проявления и состоянию: действующие (свежие, старые, прежние возобновившиеся); недействующие (старые, древние, ископаемые); б) по размеру захвата: очень пологие—не свыше 5° (под- 5*
68 Глава IV. Подземные воды водные оползни); пологие—от 5 до 15°; крутые—от 15 до 45° и очень крутые—свыше 45°; поверхностные не глубже 1 м; мелкие—до 5 м; глубокие—до 20 м; и очень глубокие—свыше 20 м. О других типах см. Саваренский (1937) и Попов (1946). 19. Деятельность человека может способствовать возникновению оползней. Надо отметить: насыпи, отвалы и тяжелые сооружения на склонах, приводящие к нарушению их устойчивости; выемки, подрезающие склон; уничтожение растительного покрова; длительное увлажнение за счет хозяйственных вод; сотрясение склона от поездов, двигателей и пр. 20. Стационарные наблюдения. Выбирая участок для наблюдений, надо руководствоваться следующим: оползень должен быть предварительно исследован; определено происхождение оползня, выяснены источники питания водой; составлен крупномасштабный план и нанесены все детали рельефа и его морфологии; оконтурена площадь водосбора; установлены необходимые метеорологические приборы; определены физико-механические свойства пород оползневого тела. Район выбирается так, чтобы на него не действовали искусственные причины оползания (см. § 19). Стационарные наблюдения слагаются из всестороннего изучения условий поступления к оползню воды (разного типа); изучения динамики оползня и выяснения причин возникновения различных фаз оползания; выработки наиболее рациональных методов борьбы с оползнями и повышения устойчивости оползней или по защите от них сооружений; выработки основных указаний по технике производства противооползневых работ. Помимо перечисленных факторов, на оползни влияют и другие, как например, землетрясения и пр. При изучении других форм перемещения земляных масс по склону—оплывин, грязевых и каменных потоков и т. п.—применимы изложенные выше методические указания. 21. Просадки свойственны пористым суглинкам разного происхождения, имеющим лёссовидный облик. Они возникают как при искусственном промачивании этих пород водой, так и в естественных условиях, образуя так называемые «степные блюдца», «лиманы», «поды», «мокрые кусты», «солоди» и пр. При наличии подобных явлений в районе работ, необходимо установить их связь с лёссовидными суглинками. Путем подробного изучения текстурных признаков суглинков, связи их с определенными элементами рельефа, устанавливают геологический тип и распространение этих пород. Определяют мощность суглинков, изучают подстилающие породы, устанавливают наличие водоносного горизонта. Отмечают форму (круглая, овальная, четковидная и др.) природных «степных блюдец» или просадок, образовавшихся при искусственном промачивании породы. Определяют диаметр просадки, глубину (рис. 11); описывают характер дна, краев (пологие, крутые), наличие вторичных углублений на дне; наличие трещин и их характер (радиальные, концентрические); глубину и ширину трещин (открытые, закрытые, заполненные породой и пр.). Характер растительности в пределах просадки и вне ее. Приуроченность
§§ 19—22. Просадки. Суффозия 69 явлений просадок к определенным геоморфологическим элементам (водоразделы, склоны, речные террасы и пр.). Выясняют влияние свойств лёссовидных горных пород на про- садочность (песчанистость суглинков и пр.). Берут образцы породы (желательно с ненарушенной структурой) для последующего лабораторного изучения их физико-механических свойств. Наблюдения над просадочными явлениями, как естественными, так и искусственными, должны отличаться полнотой и тщательностью, т. к. эти явления имеют большое значение для инженерной геологии и различных отраслей социалистического строительства. 22. Суффозия (подкапывание)—явление, связанное с выносом частиц породы потоком подземных вод не только при растворении породы, но, главным образом, при механическом вымывании частиц. При механической суффозии вытекающая из горной породы подземная вода может увлекать с собой только взвешенные частицы. Этот процесс подкапывания постепенно приводит к изменению состояния слоя, где циркулирует подземная вода. Вышележащая толща пород, опираясь на ослабленное этим явлением основание, начинает деформироваться и смещаться. В результате образуются суффозионные просадки, понижения, а по склонам—обвалы и оползни суффозионного типа. Следует описать, закартировать и зарисовать результаты проявления процессов суффозии: форму прогибов и оседаний почвы, особенно около выходов подземных вод (источники, колодцы и пр.); ориентировку оседаний; размеры (ширину, длину); наличие трещин; повреждение (разрыв) дерна. Выяснить, с какими породами связапо данное явление. Установить относительную роль явлений химической и механической суффозии. Охарактеризовать водоносный горизонт (см. выше). Связать с процессами суффозии обвалы и особенно оползни, часто встречающиеся по склонам речных долин и балок. В местах выходов подземных вод отмечают вымытые и отложенные породы, иногда образующие как бы своеобразные небольшие конусы выносов. ЛИТЕРАТУРА Звездочкой отмечены работы, содержащие наиболее полные методические указания. Б и н д е м а н Н. Н. Справочник по использованию подземных вод для полевого и временного водоснабжения, 1943. Борисяк А. О горных обвалах в Крыму. Сб. памяти И. В. Мушкетова, 1905. Бутырин П. К вопросу изучения процессов карста. Мат. по гидрол., гидрогр., водным силам СССР, сер. 3, вып. 26,1935. Гвоадецкий Н. А. Подземная топография. Природа, № 3, 1948. Б г о же. Карст, 1950. Зайцев Н. К.» Вопросы изучения карста СССР, 1940. К о р о т е е в А. П.* Спутник гидрогеолога, 1936. К р у б е р А. А. Карстовая область Горного Крыма, 1915. К а р- стоведение. Тр. Молотовской карст, конфер., 1948, вып. I и IV. Ланге О. К. Краткий курс общей гидрогеологии, 1933. Максимович Г. А. Классификация льдов пещер. Изв. АН СССР, сер. геогр. и
70 Глаза IV. Подземные воды геофиз., т. 9, № 5—6, 1945. Его же*. Краткая инструкция по изучению пещерного льда и ледяных пещер, 1946. Милановский Е. В.* (ред.) Оползни Среднего и Нижнего Поволжья и меры борьбы с ними, 1935. Его ж е. О плиоценовых оползнях Сызранского Поволжья. Бюлл. Моск. о-ва исп. пр., отд. геол., вып. 2, 1928. Материалы карстовой конференции 1933 в г. Кизеле, 1935. Николаев Н. И. Об эволюционном развитии карстовых форм и значении структурно-тектонического фактора. Советская геология, № 10, 1946. Овчинников А. М.* Общая гидрогеология, 1949. Попов И. В. Принципы естественной классификации оползней. Доклады АН СССР, т. IV, № 2,1946. Павлов А. П. О рельефе равнин и его изменениях под влиянием работы подземных и поверхностных вод. Землеведение, 1898, кн. III—IV. Его же. Оползни, обвалы, провалы. М., 1905. Пчелинцев В. и Погребов Н. Оползневые явления на южном берегу Крыма. Сб. работ оползневой станции. № 3, 1936. Рогозин И. С* Опыт исследования оползней песчано-глиии^тых пород, 1939. Родионов В. Е.* Материалы к выработке методики изучения оползней, 1935. Саваренский Ф. П. Гидрогеология, 1935. Его же*. Инженерная геология, 1937. Труды первого Всесоюзного оползневого совещания, 1935. Тезис ы* докладов Молотовекой карстовой конференции. Молотов, 1947. Ферсман А. Е. К минералогии пещер. Природа, № 1—2, 1926.
Н. И. Николаев ГЛАВА V ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ПРОТОЧНЫХ ВОД i. Введение. Роль проточных (текучих) вод в преобразовании рельефа и формировании отложений огромна. Деятельность текучих вод принято определять термином эрозионной деятельности, под которым преимущественно понимают процессы размыва, выделяя процессы накопления речных отложений в особый—аллювиальный процесс. Поэтому, при изучении работы текучих вод надо раздельно делать наблюдения над явлениями размыва, переноса и отложения осадков. На характер самого потока влияют особенности его питания, режима, расхода и пр., которые в значительной степени зависят от рельефа и климата. Поэтому следует выяснять особенности проявления процессов размыва, переноса и отложения в различных климатических зонах и в условиях разного рельефа. Изучая деятельность текучих вод, обычно выделяют два типа: смывание или плоскостную эрозию, когда выпадающие атмосферные осадки, струйками скатываясь по уклону, захватывают и уносят мелкие частицы, понижая поверхность (склоновый сток) и линейную эрозию, когда вода концентрируется в потоки, текущие в руслах, производит линейный размыв, углубляя дно п стенки своего русла (русловой сток). Образующиеся формы рельефа, как показали еще во второй половине прошлого столетия русские ученые (В. В. Докучаев, П. А. Костычев, А. П. Павлов и др.), нередко претерпевают в равнинах эволюционное развитие от промоины к оврагу, балке и, наконец,—долине. 2. Смывание. Основные черты процесса смывания были выяснены А. П. Павловым, который предложил его назвать делювиальным процессом. Поверхностный сток дождевых, ливиевых и талых снеговых вод обычно происходит посредством отдельных струй, образующих ручейки; последние не имеют определенных русел. Поверхностные частицы переносятся вниз по склону и накопляются в виде делювиальных отложений (см. гл. II). Перемещение материала по склонам происходит в общем перпендикулярно к оси долины, имеет перемежающийся характер и совершается лишь на малых расстояниях. Значительная часть перемещается путем переката частиц ие поверхности, но многие чаЪтицы перемещаются и во взвешенном состоянии. Этот процесс
72 Глава V. Проточные воды совершается в природе в грандиозных масштабах, приводя к смыванию и удалению наиболее плодородных верхних слоев почвы. При изучении устанавливают степень развития процессов смыва в настоящее время и в недавнем геологическом прошлом; влияние этого процесса на рельеф страны и распределение поверхностных минеральных масс, образующих почву и подпочву; распределение процессов смыва в зависимости от формы рельефа, почвенного покрова и хозяйственного использования территории; связь интенсивности смыва с крутизной склонов и их длиной, влияющей на увеличение массы стекающей воды. Выясняют влияние формы склона на смыв почвы. Наибольший смыв наблюдается на выпуклых участках склонов, а наименьший— на вогнутых, где процессы смыва заменяются процессами накопления обломочного материала. На прямых склонах наблюдается смыв, усиливающийся книзу. Сложные склоны расчленяют на ряд отрезков элементарной формы. Устанавливают влияние экспозиции склона на смыв и распределение перемещенных масс. Величина смыва устанавливается наблюдениями над мутностью талых вод во время снеготаяния и определением количества твердого стока в среднем для водосбора и для отдельных его частей. Для количественного учета процессов смыва закладывают нивелировочные профили, пересекающие горизонтали под прямым углом. По профилям вдоль горизонталей располагают учетные площадки шириной 1 м и длиной от 25 до 100 м, принимая во внимание форму склона и распределяя их так, чтобы были охарактеризованы все части склона. На перегибах склонов учетные площадки располагаются на меньших расстояниях (20—25 м), иа однородных длинных склонах—на больших (50—100 м). Путем измерения сечения всех промоин на учетных площадках вычисляют объем промоин в кубических метрах на 1 га. При этом учитывают расстояние учетных площадок от водораздела, уклон поверхности и его изменения, экспозицию склона, почвенный покров, почвообразующую породу, растительность, наличие пашни и т. д. (см. Соболев, 1948). Данные по интенсивности смыва и накоплению минеральных масс, получаемые по ряду опорных профилей, обобщают на картах смыва и накопления продуктов смыва. При обобщении материала используют топографическую карту в горизонталях, почвенные карты и учитывают общие закономерности развития процессов эрозии (см. Соболев, 1948). 3. Овраги образуются в различных горных породах при наличии известного уклона местности и достаточного количества атмосферных осадков, протекающих по руслу. Одним из наиболее распространенных способов начала оврагов по В. В. Докучаеву (1877) является размыв по маленьким бороздкам или просто трещинам по породе. В результате размыва такой борозды, образуется «промоина» или «рытвина», которая, углубляясь, и дает овраг. Изучение оврагов в степных и лесостепных районах имеет первостепенное практическое значение в связи с грандиозным Сталинским планом преобразования природы. Вред, причиняемый деятельностью оврагов, заключается в уничтожении сельскохозяйственных угодий; в разрушении строений;
§§ 2—3. Смывание. Овраги 73 дорог; в усилении вредного влияния засух вследствие быстрого стока дождевой и снеговой воды с полей в овраги; во вскрытии водоносных горизонтов и усилении стока грунтовой воды, что влечет за собой понижение ее горизонта и усиливает влияние засухи; в обмелении рек, в которые из оврагов выносится большое количество мелкообломочного материала и т. д. В обозначении оврагов следует придерживаться единой номенклатуры. Наиболее распространенные термины указаны в табл. 1. Таблица 1 С. Никитин (1895) Овраг вершинный Овраг береговой Овраг вторичный С. Кизеиь- ков (1902) 1 К Первичные J овраги Вторичный овраг / 1 А. Козменко (1909-1949) Кониевая промоина Береговой размыв, б. промоина, б. ров Донный размыв, водоток С. Соболев (1948) Первичный вершинный овраг Первичный береговой овраг Вторичный донный овраг При изучении оврагов надо собрать следующие данные: приуроченность их к вершинам долин и балок или логам; выходят ли они за пределы долины, балки или лога или развиваются в их очертаниях; наличие оврагов на склонах балок или долин, которые развиваются перпендикулярно к направлению главного русла; при- водораздельные овраги и овраги, прорезающие днища балок и долин; состав и водоносность пород, в которые врезаны овраги; замедление или усиление размыва, по расспросным данным или путем наблюдений и причины этого; форма овражно-балочной системы, характер ее ветвления в плане; водосборная площадь оврага, ее величина и особенности. Все наблюдения фиксируют в записной книжке и на карте, строят абрисы оврагов, делают зарисовки поперечного профиля в различных его частях (верховье, средняя часть, низовье). Морфология и морфометрия оврага. Связь формы оврагов с геологическим строением; влияние на форму склонов неоднородного состава пород; воздействие прослоев плотных пород (известняков, песчаников и др.); приуроченность форм откосов к определенным литологическим типам пород (крутизна откоса определяется в градусах). Продольный профиль оврага; в случае наличия перепадов или ступенчатого профиля—связь с прослоями более стойких, плотных горных пород. При отсутствии такой связи наличие перепадов нередко говорит о различно проявляющихся циклах эрозии (отражающих колебательные движения земной коры, изменение базиса
74 Глаза V. Проточные воды Рис. X. Форма оврагов в плане в зависимости от профиля склонов, на которых развиваются овраги, а—ромбовидная; б—яй „евидная; в—ланцетовидная; г—линейная; д—тироколи- нейная; е—булавовидная; ж—с рас- л ширенным устьем; з—четковидная (по С. С. Соболеву) Рис. 2. Перепад в верховьях оврага, а—уплотненная порода, скрепленная корневой системой; б—более рыхлая порода; в—ниша; г—водобойный колодец; д—глыбы, упавшие с края вершины; е—овражные наиосы. эрозии, перерывы в подмыве склона, связанные с блужданием реки по долине, и т. д.). Значение карстовых и суффозионных процессов в развитии оврага. Связь преобладающих направлений оврагов, балок и долин рек изучаемого района с тектоническим строением: элементами залегания слоев, системой трещиноватости пород, разрывными дислокациями и т. д. Характер развития склонов и откосов оврага в зависимости от развития вершины и роста самого оврага (наблюдения делаются на всем протяжении от вершины к устью). Наличие осыпей и обвалов в основании склонов, их распределение, связь с геологическим строением и морфологией. Роль оползней в развитии оврагов. Связь глубины и ширины оврага с глубиной местных базисов эрозии (уровень дна балки или реки, куда впадает овраг) и форма профиля склона, в котором развивается овраг (рис. 1). Влияние экспозиции склонов на образование первичных береговых оврагов и степень залесенности склонов и дна. Нередко склоны, обращенные к югу и западу, более расчленены, чем северные и восточные, которые более задернованы и чаще залесены. На основании расспросных данных, сличения планов и карт,- выясняют, растет ли овраг своей вершиной, которая подвергается специальному изучению. Описывают обрыв, которым начинаются многие вершины. Влияние на размыв почвенного слоя и дернового покрова; являются ли они более устойчивыми, 'чем склоны, не затронутые почвообразующими процессами; влияние различного промерзания породы (в обрыве и в дне оврага) на размыв при весеннем проходе талых вод; в каких местах оврага наблюдается наибольшее сезонное промерзание, увеличивающее сопротивляемость породы размыву весенними водами. Степень выраженности бровки оврага на всем его протяжении. Перепад в верховьях оврага; паличие водобойного колодца на дне оврага, его размеры,
§§ 3—4. Озраги 75 наличие ниши или пещеры в основании обрыва, где при проходе воды образуется водопад; наличие трещин в нависшей части и следы обвалов (рис. 2). В лёссовых оврагах перед вершинным обрывом часто бывают «дудки», образующиеся в 1—3 м от обрыва, вследствие просачивания воды по трещинам через породу и постепенного промывания трещины. Для оврагов в лёссах и лёссовидных породах характерны почти отвесные стенки, которые при оседании распадаются на отдельные уступы. Различными методами (устройство реперов и плановая привязка верховьев оврага—при длительных наблюдениях; расспросные данные) определяют скорость роста верховьев оврага. Составляют карты распространения растущих оврагов с деле- пием их на типы (см. табл. 1); устанавливают приуроченность их к определенным элементам рельефа (пойма, надпойменные террасы, склоны речных долин и пр.); составляют схемы оврагов с показанием характера склонов, особенностей днища оврага, наличия обрывов, ложбин стока, разного типа оползней, родников и т. д. 4. Оврагообразование в областях с пустынным климатом. а) В песчано-глинистых и глинистых породах и в пролювиально- делювиальных суглинистых отложениях развиваются своеобразные формы рельефа — глиняный карст, исключительно приуроченный к условиям резко континентального климата и к породам, содержащим всего 2—3% воднорастворимых минералов (рассеянный гипс, карбонаты). Представлены эти формы вертикальными или крутонаклонными поглощающими колодцами, которые в дальнейшем превращаются в воронки. Колодцы соединяются небольшими каналами, идущими обычно почти параллельно земной поверхности; часто встречаются висячие овраги. Глиняный карст развивается только в разрушенных и разрыхленных породах (вдоль голов пластов породы, вдоль контактов и т. д.), в тектонических брекчиях, в участках' сильно дислоцированных, трещиноватых, подвергшихся процессам выветривания. Развитие глиняного карста обычно начинается с трещины в породе, которая ' поглощает дождевые воды. Играет роль и перемещение грунта в коллоидальном состоянии (образованию коллоидных растворов способствуют воднорастворимые соли натрия). В сухие периоды трещины и каналы хорошо сохраняются, вследствие коитцнентальности климата и «бронирования» стенок трещин глинистой коркой (рис. 3). Необходимо описать морфологию этих форм, их размеры, отметить на карте, зарисовать и сфотографировать; распространение и связь их с горными породами; приуроченность к различным горным породам и к элементам рельефа (тальвег, склоны или бровка оврага и т. д.); связь глубины «глиняного карста» с мощностью пород и глубиной выветрелой зоны. Устанавливают процентное содержание и форму воднорастворимых веществ (берут образцы горных пород для соответствующих анализов). При наличии рассеянного и конкреционного гипса, выясняют связь его с зоной выветривания; берут образцы для определения количества воднора- створимого натрия. Описывают глиняную корку, обволакивающую трещпиы, ее мощность и значение в развитии и сохранности трещин.
76 Глава V. Проточные воды Рис. 3. Продольный профиль оврага с явлениями глиняного карста, а—главный овраг; б—висячее устье его притока; в—продольный профиль висячего оврага; г—склон главного оврага; д—поглощающие колодцы и воронки; е—подземные каналы; ж—выводящий канал (по- нор) в склоне главного оврага. б) Другой формой овражных эрозионных форм рельефа J) условиях резко-континентального и пустынного климата является рельеф дурных земель. Наличие малопроницаемых и малосвязных горных пород (глины, лесчанистые глины, туфогенные отложения и пр.), залегание, близкое к горизонтальному, отсутствие растительности и редкие, но обильные ливни приводят к сильному эрозионному расчленению. В результате образуются частые разно расположенные овраги, нередко параллельные, с крутыми высокими склонами. Очень часто промежутки между оврагами настолько сближены, что образуются узкие, извилистые острые гребни. Описывают морфологию рельефа, размеры отдельных оврагов, водораздельные участки, приуроченность этого рельефа к породам определенного состава. Выясняют степень проницаемости и связности пород; наличие плотных прослоев, их влияние на морфологию оврагов; степень задернованности склонов, наличие кустарниковой растительности. 5. Балки. Отличие балки от оврага по В. В. Докучаеву (1878): расширение оврага до величины, совершенно не нужной для стока его вод, выравнивание его дна, менее крутые стенки, покрытые дерном и лесом. Балки всегда древнее оврагов и в них очень часто можно наблюдать хорошо сохранившиеся террасы или их следы, которых нередко уже нет в главной долине. Изучение балок ведут по программе, указанной для оврагов. Дополнительно отмечают влияние процессов денудации на склонах— развевания, суффозии, накопления обломочного материала, оползневых явлений и пр. Отмечают степень выраженности бровки и связь ее характера с слагающими склоны породами. В большинстве случаев резкая бровка, свойственная оврагам, постепенно сглаживается процессами денудации, и склон превращается в выпуклый. Выясняют относительную роль процессов осыпания, смыва и «струйчатого» размыва. Отмечают характер почвенного покрова и степень задернованности и залесенности и распределение последней. При помощи сравнения геологической и топографической карт необходимо установить связь морфологии, морфометрии, плановых очертаний и ориентировки отдельных отрезков балки с геологическим строением района, литологическим составом пород и элементами залегания, а также с тектонической трещиноватостью и линиями разломов. Отмечают встречающиеся в балках водоносные горизонты, место появления ручья в дне балки и участки, где он инфильтрируется в рыхлые отложения, выстилающие дно.
§§ 5—6. Ёалки. Сели и ерязевые потоки 57 При словесной характеристике крутизны склонов эрозионных форм рельефа надо пользоваться терминами табл. 2. Крутизна склонов Словесное описание Угол склона от О до 90° Слабо заметные . . Слабо пологие . . . Очень пологие . . . Пологие Крутые Очень крутые .... Чрезвычайно крутые Близкие к отвесным Нависаювдие .... 0—2 2—5 5—15 15—30 30—45 45—60 fcO—75 75—90 90 Таблица 2 tgd 0 —0,035 0,035—0,09 О 09 —0,27 0,27 —0,58 0.58 —1,0 1,0 -1.7 1,7 —3,7 >3,7 6. Сеяи и грязевые потоки. В балках (саях) и долинах горных стран с континентальным климатом нередко проявляются сели (сили)—грязе-каменные потоки, обладающие громадной разрушительной силой. Они возникают внезапно при ливневых дождях или при быстром таянии снега; сток воды захватывает большое количество обломочного материала разного размера. Изучение селей ведут по следующей программе: Причина селевого потока: образовался ли он в результате ливня или от прорыва временной плотины (лавины, оползневой или обвальной массы, моренных накоплений и т. д.). Уклон дна балки (сая) или долины в разных ее частях (для решения вопроса, где сель зарождается, проходит с наибольшими скоростями и отклады- нает наносы). Наличие в пределах водосборной площади рыхлых продуктов выветривания по склонам и на дне долины. Выходы горных пород и способность их подвергаться процессам выветривания. Время, характер и особенности осадков (количество ливневых дождей) и особенности таяния снегов и льда (ледников). Время года, когда преимущественно образуются сели. Характер частей долины: балки (сая), где проявляются селевые потоки; верховья—водосборная площадь, где зарождаются сели; средняя часть—канал стока; нижняя часть, где откладываются принесенные массы обломочного материала. Наличие в пределах водосборной площади травяного и лесного покрова, его современное состояние и площадь в прошлом; как отразилось уничтожение растительности на увеличении селей. Селевые отложения, их мощность, площадь распространения, объем вынесенного материала; состав селевых выносов, величина отдельных обломков и т. д. Преобладающий состав щебневато- глинистых, щебневато-каменистых и прочих селей. Скорость прохождения селевого потока (по наблюдениям и по расспросам), высота, время прохождения (продолжительность), характер при-
78 Глава V■ Проточные воды чиненных разрушений. Вызывают ли прохождения селя оползневые явления на склонах долины, обвалы и пр. Противоселевые инженерные сооружения и эффективность их действия. Все получаемые данные под соответствующим номером, или условным знаком, показывают на карте изучаемого района. Грязевые потоки, образующиеся на склонах при сильном пропитывании рыхлого обломочного материала (делювий и пр.) водой, мало изучены, и поэтому все наблюдения, связанные с ними, представляют большой интерес. Грязевые потоки очень часто являются следствием сильных землетрясений. Наблюдения над грязевыми потоками ведутся по программе для селей. РЕЧНЫЕ ДОЛИНЫ 7. Классификация речных долин. Для решения многих вопросов истории и происхождения рельефа изучение речных долин дает чрезвычайно ценные, а часто и решающие . данные. Для удобства изучения речные долины можно условно разделить на два типа- Горные реки характеризуются большим продольным уклоном дна, крутыми склонами долин, бурным течением, которое сопровождается водопадами и порогами; участки размыва и отложения чередуются друг с другом. В высокогорных областях и отчасти в среднегорных многие долины несут следы работы ледников. Самые верховья рек могут быть выделены в особый тип «бурных горных потоков» с очень большим уклоном дна, быстрым течением, узкой крутостенной долиной (В. А. Обручев). Морфологические признаки долин горных рек в основных чертах зависят от тектоники страны. Равнинные реки отличаются плавным уклоном, широкими и неглубокими долинами, преимущественно с пологими склонами. Река течет чаще всего извиваясь, переносит большое количество тонкого взвешенного материала; в большинстве случаев русло врезано в речных отложениях. На распределении гидрографической сети и строении речных долин сказалось влияние как геологических факторов, так и недавней геологической истории страны (оледенение, морские ингрессии и т. д.). Структурно-тектонический фактор имеет меньшее значение, чем в предыдущем типе. Одна из существенных задач исследования заключается в определении генетического типа долины и связи ее с тектоническим строением района. С этой точки зрения выделяют: тектонические долины, которые образовались под влиянием тектонических процессов и преобразованы процессами эрозии, или же последние приспособили долину к соответствующему тектоническому элементу (приспособившиеся тектонические долины); эрозионные долины, являющиеся результатом размывающей деятельности потока. Горные реки: А) Долины дислоцированных нагорий—тектонические и тектонические приспособившиеся: а) идущие по простиранию (синклинальные, антиклинальные, моноклинальные); б) вкрест простирания (согласно падающие, супротивные); в) диагональные; г) п районах сбросов (поперечные, продольные, диагональные); д) об-
§ 7. Классификация речных долин 19 Рис. 4. Продольный профиль через ^ОД$^ШЩ$Ш^ антецедентный отрезок речной долины. wra.yxv i вв—проекция водораздела; ад—анте- и с цедевтный отрезок речной долины; И ° рр—продольный профиль -феки; Ti, Тг, Тз—продольные профили надпойменных террас, изогнутые в месте поднимающегося участка; а—аллювиальные отложения, связанные с поймой (точки); кп—коренные породы (косая штриховка); п—пороги в участке, испытывающем подъем. Рис. 5. Схема эпигенетического отрезка речной долины. А—план, Б—профиль. а—новое русло, врезанное в коренные породы; в—старое русло; г—древний аллювий; д—конечные морены, переградпвшие долину; еж—притоки; е—висячее устье; ик—погребенное продолжение притоков. ластей недавней вулканической деятельности; е) областей древнего и недавнего оледенений (троги, висячие долины). Б) Долины недислоцированных плато, сложенных осадочными и эффузивными породами, преимущественно эрозионные и только отчасти тектонические. В) Долины предгорных впадин и межгррных котловин, характеризующиеся мощным накоплением аллювиального материала; эрозионные, местами с резкими проявлениями новейших тектонических движений. Среди долин всех этих типов нередко встречаются отрезки следующих типов долин: Антецедентные долины, пересекающие обычно приподнятые участки, испытывающие молодые поднятия. Такие отрезки представляют разновидность долин прорыва. Решение вопроса о их генезисе возможно только на основании изучения речных террас, установления их типа, изменений высоты и изогнутости террас на интересующем отрезке и пр. (рис. 4). Наложенные (эпигенетические) (рис. 5) характеризуются отсутствием связи с тектоническими структурами, что предопределяется геологической историей развития. Равнинные реки: А) Долины дислоцированных участков равнины: а) в районах складчатых дислокаций; б) в районах местных дислокаций типа «валов» или плакантиклиналей и пр.; в) в районах сбросовых дислокаций; г) в районах развития магматических пород. Б) Долины недислоцированных равнин: а) равнин, являвшихся ареной недавних трансгрессий моря; б) областей значительного развития древних оледенений; в) областей с маломощными ледниковыми отложениями или с их отсутствием, местами отражающие особенности геологического строения (характер^ тре- щиноватости и т. д.); г) долины, отражающие влияние новейших
80 Глава V. Проточные воды Рис. 6. Типы речной сети. А—древовидный; Б-—перистый; В—решетчатый; Г-—параллельный; Д—центростремительный; Е —ледниково-наложенный; Ж—радиальный (центробежный); 3—тип речной сети, отражающий произошедший перехват. тектонических движений. В различных участках равнинных областей встречаются и наложенные долины. 8. Общие задачи изучения речных долин. При разрешении сложного вопроса генезиса речных долин необходимо увязывать особенности их морфологии с геологическими фактами и историей геологического развития. Каждому генетическому типу речной долины присуще свое морфологическое строение, свои плановые очертания (рис. 6) и преобладающие поперечный и продольный профили. Изучение ведут по следующей программе: Форма поперечного сечения (симметричная, асимметричная, каньонообразная, V-образная и т. д.); характер границы поймы с подошвой склонов; общий характер профиля склонов (выпуклый, вогнутый, прямой); наличие на склонах переломов и изгибов; распределение на склонах поверхностных рыхлых отложений (осыпи, делювий и пр.). Выходы подземных вод. Расположение склонов по отношению к странам света; степень развития на склонах растительного покрова (древесный, кустарниковый, травяной); наличие террасовидных площадок, -уступов. Связь морфологии склона с геологическим строением (тектоника, литологический состав пород). Гипсометрическое положение всех основных элементов склонов и их изменение вверх и вниз по течению. Структурные (денудационные) террасы, связь их с геологическим строением, относительная высота и изменение ее вдоль долины. Строят ряд поперечных профилей через долину и наносят на них геологические данные. Поперечные профили строят или по
§§ S—9. Задачи изучения долин 81 Рис. 7. Типы продольного профиля речных долин. А—перегиб в продольном профиле, связанный, с выходом плотных пород (гг). На месте поперечной£террасы образуются водопады. Б—ступенчатый профиль, обусловленный историей развития речной долины, бэ—базис эрозии; в—проекция водораздела; Т1Т2.—поверхности террас; а, б—точки перегиба продольного профиля реки, связанные с изменениями положения базиса эрозии и циклами размыва. детальным топографическим картам, или по аэросъемкам или непосредственно путем зарисовки профиля в поле с определением относительной высоты перегибов склона при помощи барометрической нивелировки. Продольный профиль: имеются ли уступы и изломы; связь их с геологическим строением (изменение литологического состаЙЙ пород, наличие тектонических нарушений и пр.), изменением режима потока (увеличение расхода, обусловленного впадением многоводных притоков), историей геологического развития (влияние древнего оледенения и пр.). Совпадение уступов и изломов с изменениями формы поперечного сечения долины; причины этого. Роль конусов выноса боковых долин, поперечных морен, обвалов и оползней в изменении продольного и поперечного профиля долины (рис. 7). Участки речных долин с водопадами и порогами. Их количество, высота, причины образования. Связь изломов и уступов в продольном профиле реки с размывом более плотных пород. Возможность образования водопадов регрессивной эрозией реки и ее притоков, связанной с колебаниями базиса эрозии; сопоставляют высотные отметки водопадов по ряду рек изучаемого бассейна, устанавливают отсутствие связи их с геологическим строением; привлекают для сопоставления другие факты. Висячие долины, их связь с действием боковой эрозии, проявляющейся вследствие одностороннего смещения потока и подмыва склона; роль выпахивающей деятельности ледников (см. глава XII, § 6). Переуглубленные долины устанавливаются на основании геофизических исследований или при наличии данных по разведочным выработкам (скважины, шурфы). Речные перехваты и прорывы, особенно часто встречающиеся в горных реках '(резкое изменение морфологии долины, особенности планового расположения притоков, наличие сухого русла и пр.). Все указанные особенности поперечного и продольного профилей долины связываются с изменениями ее очертаний в плане. 9. Пойма и русло. Основываясь на морфологических данных, выделяют пойменную часть речной долины, что для равнинных рек обычно не представляет затруднений. Значительно сложнее выделить пойму в горной реке, где нередко за нее принимают " Справочник путешественника и краеведа, т. II
82 Глава V. Проточные воды широкую и только местами покрытую водой русловую часть. Пойма во время паводков всегда или изредка заливается водой и этим она отличается от надпойменных речных террас. Изучают рельеф поймы. Выделяют и описывают все ее элементы: прирусловые гряды, взбугренные пески, пониженные болота, притеррасные речки, пойменные озера и т. д. Отдельно изучают русловую часть. Описывают острова и отмели, их строение и процесс формирования. По происхождению они могут быть: а) эрозионные, состоящие из более древних пород, чем отложения поймы (обычно из коренных пород), и образующиеся при спрямлении излучин (останцы обтекания) или при делении реки на рукава и б) аккумулятивные, сложенные намытым рекой материалом; некоторые из них имеют ядро из коренных пород, другие из скопления растительных остатков, а третьи целиком состоят из современного аллювиального материала. Выяснить происхождение этих форм русла можно только путем геологического их изучения; естественных обнажений обычно недостаточно, и следует закладывать неглубокие скважины. ** В аллювии русла изучают: состав, степень окатанности валунов, гальки, песок на перекатах, отмелях, пляжах, бечевнике; состав аллювия сопоставляют с составом отложений, развитых в бассейне реки и ее притоков. Отмечают положение русла над дном пойменной части долины (течет ли поток по валу из наносов или нет). Выясняют наличие остаточно-речных (перлювиальных) отложений (Ламакин, 1943), которые образуются в местах, где реки размывают породы разнородного механического состава и часть более крупного материала, попадающего в реку, превышает подъемную силу последней. Вследствие этого такой материал остается на месте и не переносится рекой вниз по течению. Оста- точно-речные отложения являются характерными для областей, в сложении которых участвуют морены, содержащие крупные валуны. Отложения эти устанавливаются по несоответствию существующего потока с величиной обломочного материала, загромождающего русло, а также по сравнению состава обломочного материала с составом отложений, залегающих в берегах реки. В русловой части горных рек изучают поток, очень часто меняющий свое направление и разветвляющийся на рукава в соответствии с особенностями режима реки. Изучение меандр в равнинных и в горных реках представляет большой интерес. Определяют тип меандр (русловые—извивающиеся в пределах только русловой части реки; пойменные—врезанные в пределы пойменной части долины, вследствие чего часто значительно изменяется ширина правой и левой поймы; долинные, когда меандры захватывают всю долину). По строению различают меандры блуждающие, когда поток врезан в свои же наносы, п врезанные (часть пойменных и все долинные), когда поток размывает не только аллювий, но врезается и в подстилающие его коренные породы (рис. 8). Описывают и наносят на карту форму меандр; обращают внп- j мание на сближенные участки (шейка меандра). Прорыв шейкп i приводит к спрямлению потока и отшнуровыванию староречья. Прп j
§ 9. Пойма и руслд 83 ный долинный меандр; р—русло; пп—пойма; т—терраса; бб—бровка речной долины; кп—коренные породы. Рис. 9. Схема строения бечевника, бз—береговая зона; звр—зона высокого разлива; зр—зона разлива (соответствует участку быстрого спада воды); б—собственно бечевник (соответствует участку медленного спада); му—меженный уровень; вертикальная штриховка—рыхлый обломочный материал; н—ниша, лв—линия высокого разлива. намечающихся прорывах можно определить скорость размыва, установив репера и периодически замеряя размытые участки. Обычно форма меандр серповидная, реже слабо извилистая, почти прямолинейная. В пределах пойменной части долины тргда встречаются не серпообразные староречья, а протокообразные. Встречаются участки смешанных меандр и стариц. Каждый из указанных случаев представляет большой интерес и требует наблю- дения и описания. Производят наблюдения и над изменением поперечного профиля пойменной части реки: подмываемые берега—состав пород, их слагающих, скорость подмыва, влияние различных факторов и т. д.; намываемые берега—ширина пляжа, состав обломочного материала, его слагающего, наличие реликтовых элементов рельефа (протоки), дюнных всхолмлений и т. д. В пределах пойменной части долины нередко выделяется не одна, а несколько пойм разной высоты, как бы вложенные друг в друга. В таких случаях определяют их высоту рулеткой или нивелиром. Поймы разных уровней показывают на карте. Выясняют связь промежуточных уровней с поймами притоков. Прихарактеристике пойменной части долины описывают бечевник. Выделяют береговую зону (бечевник)—область непосредственного воздействия современной реки—и береговой склон, располагающийся выше береговой зоны от бровки берега до линии высокого разлива (по Батыр, 1948 г.). Определяют вертикальные 6*
84 Глава V. Проточные воды Рис. 10. Схема строения аллювия поймы, а—русло; б—протоки; в—притеррасная речка; г—заболоченная старица; д—пойменная фация аллювия; е—русловая фация аллювия; ш—аллювиально-делювиальная фация; з—взбугренные пески прирусловых гряд; и—фация старичного аллювия; к—галечник руслового аллювия; л—более древние породы, в которые вложена пойма. границы береговой зоны по разности высот меженного уровня реки и уровня высокого разлива. В рельефе береговой зоны (в поперечном профиле) выделяют следующие части: а) Собственно бечевник (рис. 9), строение его; материал, его покрывающий (обычно мелкообломочный); есть ли выходы коренных пород. Определяют клинометром угол наклона поверхности бечевника и других частей береговой зоны. Устанавливают пределы колебания и средний угол, ширину бечевника, характер границы бечевника с уровнем воды потока (прямолинейные очертания, наличие выпуклостей и вогнутостей). Связь указанных элементов с геологическим строением, направлением, скоростью течения, изменением уровня потока, режимом паводка и т. д. б) Зона разлива. Помимо указанных наблюдений, описывают и зарисовывают микрорельеф; чаще всего заметны ступеньки, параллельные реке. Определяют их размеры: высота, ширина, наличие наклона к реке; в каких породах они выработаны. Наличие растительного покрова. С какой быстротой идет спад паводковых вод, каково воздействие волн во время ветреных дней и их значение в образовании мелких форм рельефа зоны разлива. в) Зона высокого разлива (рис. 9). Половодье покрывает эту зону обычно непродолжительное время, которое определяется наблюдением. Определяют угол склона, ширину и высоту зоны над меженным уровнем реки; связь с геологическим строением, наличие покрова и рыхлого обломочного материала; характер его окатанности. Линия высокого разлива. Ниши подмыва паводковыми водами, значение их в формировании берегового склона (оползни, обвалы и пр.). Распространение бечевника (повсеместное, приуроченность к подмываемым берегам и пр.). Особое внимание исследователь должен уделить изучению геологического строения поймы по естественным обнажениям и всем встречающимся выработкам (канавы, ямы, буровые скважины, шурфы и пр.); определяют механический и литологический состав аллювия, его изменение в вертикальном разрезе, связь с элементами рельефа поймы (рис. 10). Среди аллювиальных отложений выделяют: а) русловой аллювий, сложенный преимущественно грубыми отложениями, в осно-
§§ 9—10'. Пойма и русло. Речные террасы 85 вании которых, в равнинных реках, залегают галечники; б) пойменный аллювий—более тонкие осадки, отлагаемые разливами реки; в) старичный рллювий, накапливающийся в многочисленных староречьях в пределах пойменной части долины и представляющий озерно-болотные отложения; г) аллювиально-делювиаль- ные отложения, отлагающиеся во внешних частях поймы, и представляющие различные аллювиальные осадки, обогащенные материалом пород, слагающих склоны речной долины. Следует выделить каждый тип и установить их соотношение (в горных реках преобладает русловой, в равнинных—пойменный аллювий), изучить литологический состав, собрать для определения органические остатки. Особыми вопросами в геологии пойм являются: а) Наличие «пограничного горизонта пойм» (Гожев, 1929), один или несколько горизонтов^ погребенных почв, обычно в верхней части разреза. Следует собирать данные, доказывающие или единовозрастность или разновозрастность горизонта погребенных почв; данные о связи погребенных почв с эпохами блуждания русла по долине и т. д. (Гроссет, 1937; Николаев, 1947). б) Скорость накопления аллювиальных отложений определяют в пойменном аллювии по молодому, хорошо слоистому наилку, подсчитывая слои и сопоставляя их с многолетними гидрометрическими данными. Собирают культурные и археологические остатки, возраст которых может быть датирован, точно фиксируют их местоположение в разрезе поймы и сопоставляют с геологическими данными. в) Определение мощности современного аллювия пойменной части долины. Этот вопрос в полевых условиях разрешается только при наличии выходов более древних пород в русле или основании поймы. Замер производится на отвесных обрывах поймы рулеткой. При наличии детальной топографической карты определение мощности аллювия производится путем определения разности абсолютных отметок на поверхности поймы и уреза воды в русле (в межень), за вычетом мощности обнажающихся более древних пород. В других случаях, особенно в условиях равнинных рек, определение мощности современного аллювия производится по данным буровых скважин или по другим выработкам, заложенным в пойме. Для определения значения речного льда в формировании русла потока и переносе обломочного материала изучают механические изменения берегов, произведенных весенним льдом: желоба в аллювии, накопления аллювия в виде поперечных и продольных валов (кекуры и карги), подводных валов (опечки), шлифовка валунов, коренных береговых утесов и т. д. 10. Речиые террасы. В речных долинах бывают развиты террасы выветривания (денудационные), солифлюкционные (см. гл. XV) и речные (рис. 11). Последние имеют особенно большое значение для изучения новейшей геологической истории края. Выделение речных террас в долине реки легко производится при ее морфологическом и геологическом изучении. Но более древние террасы, располагающиеся на более высоких уровнях, очень часто морфологически не выражены вследствие сильного
86 Глава V. Проточные воды Рис. 11. Морфологическое строение речной долины, а—ширина речного бассейна; б—ширина речной долины; bi—острый и вг—плоский водоразделы; г—бровка (точка перегиба); д—ширина речной долины по низу (пойменная часть долины); е—русло; ж—поименная терраса; а—первая надпойменная терраса; и—вторая надпойменная терраса. вторичного эрозионного расчленения. В таком случае установить террасу можно только по геологическим данным, изучив и сопоставив разрезы. При нумерации речных террас надо обозначать их порядковым номером снизу вверх, от более молодых к более древним. Одни авторы считают пойму первой террасой, другие ведут счет с наиболее низкой надпойменной террасы, называя их: первая надпойменная терраса, вторая надпойменная и т. д. Первый способ применяют обычно в горных странах, где трудно выделить пойму, второй— в равнинах. Определенный номер присваивается только тем террасам, в отношении которых нет сомнений в синхронности их возраста; механическое присваивание номеров террасам в различных профилях и их сопоставление на основании этого является недопустимым. Все наблюдения над террасами фиксируют на карте; делают схематические поперечные разрезы; террасы прослеживают в продольном направлении по долине, причем устанавливают изменение высоты, состава отложений, появление дополнительных террас, их погружение и т. д. Кручение ведется по следующей программе: Среднее превышение каждой террасы над меженным уровнем воды в реке. Высота бровки террасы и внешнего (нагорного) края; горизонтальна или наклонна поверхность террасы-и ее характер, наличие реликтовых (старицы, озера, прирусловые гряды и пр.) и вторичных элементов рельефа (степные блюдца, карстовые воронки и пр.). Различные точки террасы привязывают (рис. 12) к абсолютным отметкам и определяют уклон террасы в продольном направлении. Причина косой поверхности террасы (тектоническая, за счет накоплений конусов выноса, делювия, осыпей и пр.); приуроченность различных террас к разным, по морфологическому облику, отрезкам речной долины. Тип террасы (по полному их разрезу): аккумулятивная— сложенная аллювием; эрозионная—разрез состоит почти целиком из более древних пород (коренные, древний аллювий и пр.) и аллювий играет незначительную роль, иногда отсутствуя совер-
§ 10. Речные террасы 87 Рис 12. Морфология речных террас, р—русло; бч—бечевник; п пойма; а—бровка или внешний край надпойменной террасы; д—то же для другой более высокой террасы, аг—верх или поверхность террасы; г—тыловой или внутренний край надпойменной террасы; гд (ае)— склон или обрыв террасы; а2г2—ширина террасы; аб—лобовая часть поверхности террасы; бв—средняя часть поверхности; вг—тыловая часть поверхности; в1—высота террасы, в2—средняя высота; вЗ—максимальная высота; уп—уклон поверхности (уп=вЗ—в1); в4—высота более высокой надпойменной террасы. шенно; эрозионно-аккумулятивные или цокольные—в основании разреза под аллювием выступают коренные црроды. Тип сочетания террас в долине (вложенные, прислоненные,' наложенные, погребенные, смешанные—рис. 13). Выяснить строение- речных долин, в особенности для равнинных рек, нередко можно, только используя разведочные данные (буровые скважины, шурфы). Характер размыва отдельных террасовых уступов; их крутизна, степень резкости переломов профиля, наличие делювиальных отложений, сглаживающих профиль, наличие оползней и пр. Изучая разрезы речных террас по естественным обнажениям, выработкам и скважинам, выделяют отдельные горизонты, тщательно определяют их состав и мощность, наличие остатков фауны и флоры, характер погребенных гумусовых и торфяных слоев; изучают цоколь коренных пород. При исследовании аллювия террас делают замеры сериями над расположением следующих элементов и включений: наклон прослоек косой слоистости; расположение знаков ряби, борозд течения и т. п. первичных форм поверхности напластования; ориентировка удлиненных органических остатков, расположение галек. Эти замеры позволяют при их анализе и сопоставлении установить направление движения водного потока или волн (см. гл. XVII). При прослеживании террас в продольном профиле указывают взаимоотношения различных уступов (рис. 14). В ряде случаев (особенно в горных странах) террасы почти нацело бывают уничтожены процессами денудации, и от них остаются только отдельные участки внешнего края (плечи террас); их надо изучить и проследить вдоль долины, чтобы сопоставить их с остатками соответствующих террасовых ступеней. Степень расчлененности надпойменных террас и степень их морфологической выраженности. Расчлененность устанавливают на основании непосредственных полевых наблюдений, которые дополняются анализом топографических карт и аэрофотоматериалов. Генезис террас, их связь с тектоническими движениями; деформации и разрывы террас в результате проявления тектонических процессов. Связь террас с внешними причинами (климатические изменения, прорыв обвалов, оползней, морен и пр.,
88 Глава V. Проточные воды Рис. 13. Типы речных leppac. А—эрозионная терраса; Б-—цокольная или эрозионно-аккуму- лятивная терраса; В—аккумулятивные прислоненные террасы; Г—аккумулятивные вложенные террасы; Д—аккумулятивные погребенные террасы; Р—русло; п—пойма; Ti—тг— тз—надпойменные террасы или толща аллювия соответствующих террас; ц—цоколь коренных пород; кп—коренные породы. производивших подпру- живание речных долин). Ответы на эти вопросы могут быть даны только на основании изучения достаточно обширных территорий (нескольких речных бассейнов) и внимательного сопоставления и анализа материалов не только ш> геологической деятельности проточных вод, но и других данных (геологическое строение поверхностных отложений, новейшая тектоника, ледниковые явления и пр.). Геологический возраст террас выясняют, изучая животные и растительные остатки и археологические находки или сопоставляя террасы, прослеживая их до морских и озерных террас (если река впадает в соответствующий бассейн) или до конечных морен в верховьях, если возраст последних может быть точно определен (см. гл. XII). По характеру сохранности органических остатков в аллювиальных отложениях надо выяснить,—не находятся ли они во вторичном залегании (окатаны). С современными и древними аллювиальными отложениями связаны различные полезные ископаемые, образующие аллювиальные месторождения. В большинстве случаев они представляют скопления в аллювии минералов, отличающихся значительным удельным весом и устойчивостью к процессам выветривания (см. гл. XIX и XXII). При исследованиях речных отложений необходимо дать оценку их пригодности как строительных материалов (гравий, песок, суглинок и др.), пригодность торфа как горючего. При изучении аллювиальных отложений можно установить динамические фазы развития долины и накопления аллювия (Ламакин, 1948) (рис. 15). Сопоставление данных по речным террасам для различных бассейнов и изучение развития гидрографической сети позволяют делать заключения о проявлении новейших тектонических-1дви- жений (см. гл. XX).
§ 11. Конусы выноса и сухие дельты 89 14 15 Рис.' 14. Взаимоотношение речных террас в продольном профиле реки. Л—соотношение террас (тхтг) при постепенном понижении базиса эрозии (бэ); Б—соотношение террас при неизменном базисе эрозии и постепенном поднятии верховьев; В—соотношение террас при поднятиях в верховьях и опусканиях в нижнем течении; al—а2—поперечный профиль в верховье; 61—62—поперечный профиль в нижнем течении. Рис. 15. Схема динамических фаз речной долины и аллювиальных отложений в продольном профиле. А—эрозионный участок долины; Б—перемываемый («перестилаемый») участок долины; в—аккумулятивный участок долины; а—мелкий аллювиальный материал; б—крупный аллювиальный материал; в—аллювий, погребенный под речным руслом; г—подстилающие породы; гш—пойма; р—русло. 11. Конусы выноса и сухие дельты создаются временными и постоянными потоками в устьевых частях долин, балок (саев), оврагов. Сухие дельты—аналогичны морским и озерным дельтам, но образованы реками, впадающими в низменность, где по разным причинам вода перестает течь по поверхности, и откладываемые осадки образуют большие очень плоские конусы. В вершине конуса откладывается грубообломочный материал—галечники; по периферии— суглинки, часто имеющие лёссовидный облик, которым акад. А. П. Павлов дал название «пролювиальных» отложений. Сухие дельты образуются обычно в пустынях и полупустынях на потоках, выходящих в предгорные и межгорные котловины. Характерна для сухих дельт связь их с речным потоком, который в области дельты пропадает частично за счет испарения. Точка исчезновения потока находится не всегда в определенном месте, а передвигается в пределах плоского конуса—что связано с гидрологическим 'режимом самого потока и климатическими факторами.
90 Глава V. Проточные воды Сухие дельты, отличаясь большими размерами, имеют чрезвычайно малый угол падения. Конусы выноса, связанные с меньшими по размерам водосборной площади потоками (чаще всего временными), отличаются и значительно меньшими размерами и морфологически выражены более ярко. Угол падения поверхности конуса значительный и зависит от размываемых пород и рельефа местности. Конусы выносов распространены широко и связаны с устьевыми частями различных, преимущественно небольших эрозионных ложбин и встречаются в различных климатических условиях. Отложения, слагающие конусы выносов, отличаются от сухих дельт. Они очень разнообразны, чаще состоят из несортированного или плохо сортированного материала, в большинстве случаев нео- катанного. В настоящее время их отложения называют пролювиаль- ными (в отличие от первоначального значевия термина). При изучении конусов и сухих дельт следует подробно описать морфологию конуса: определить его размеры, степень изгиба поверхности (уклон); изменение уклона в различных частях (устье, средняя часть, периферия); степень изрезанности поверхности эрозионными рытвинами, наличие древних конусов и сухих дельт, их количество и взаимоотношение с современными. Более молодые конусы бывают расположены с некоторым горизонтальным и вертикальным смещением относительно более древних. Более молодые конусы выноса отделяются от более древних часто фазой размыва. Поэтому нужно определить высоту расположения каждого из древних конусов. Связь их положения с тектоническими элементами (разломы); степень дислоцированности отложений древних сухих дельт и влияние нарушении на морфологию поверхности; состав отложений, изменение материала по крупности, степени окатан- ности, сортировка и пр. Определяют мощность отложений в разных местах конуса как современного, так и древних, глубину врезанных в конус русел, наличие в ложбинах, к которым они приурочены, террас, их количество и особенности; цоколь коренных пород. Влияние на рост, миграцию и строение конусов новейших тектонических движений. Изучают признаки роста этих образований или расчленения. Если они растут и выдвигаются—определяют влияние их на отклонение потока и главного потока (реки), в который они впадают, изменение положения перекатов, засорение наносами русла, угрозу заноса хозяйственно освоенных площадей, повреждение хозяйственных и инженерных сооружений и т. д. Изучение сопровождается описанием, зарисовками, фотографированием и нанесением на карту всех объектов наблюдения, а также сборами образцов горных пород. 12. Дельты. Особому изучению подвергаются устьевые части речных долин, впадающие в озера и моря. Морфологически они чрезвычайно разнообразны. Одним из типов устьевой части рек являются дельты; они сложены исключительно разнообразными по составу отложениями — от грубых, иногда слабо окатанных, обломков пород с неясной или диагональной слоистостью, до пластичных тонких глин. В дельте выделяют: поверхностную и подводную--" части. Описывают: площадь дельты,
§ 12. Дельты. Литература 9t ее форму, отношение береговой линяй к бассейну, куда река впадает (выдается в сторону баесейна или бухты и т. д.); асимметрию развития дельты—отклонение в одну сторону и причины, ее обусловливающие; характер ветвления потока в пределах дельты. Особенности островов дельты (ровный, холмистый, заросший, оголенный, сухой, заболоченный и т. д.). Геологическое строение островов (дельтовые отложения, террасовые и пр.), строение дельтовых отложений (состав, наклон и мощность слоев, изменение состава и строения). Наличие на поверхности дельты дюн, их ориентировка, распределение в пространстве, степень закрепленности, состав. Наличие озер, ильменей. Состав растительности. Собирают данные о быстроте роста дельт (расспросные сведения, сравнение карт и планов). Устанавливают влияние тектонических движений на рост дельты; сопоставляют изменения контуров дельты с данными водомерных наблюдений на побережье бассейна, куда впадает река. ЛИТ ЕРА ТУРА Батыр В. В. Морфология береговой зоны Средней Волги. Тр. II Всес. геогр. съезда, ч. 2, 1948. Билибин Ю. А. Основы геологии россыпей, 1938. Борзов А. А. К вопросу об асимметрии междуречного плато. Сб. в честь Д. Н. Анучина. Брили некий А. Л. Горные потоки, их природа и меры борьбы с ними, 1936. Борисевич Д. В. Геоморфология и история развития рельефа бассейна Ср.-нижнего течения р. Чуеовой. Тр. ин-та геогр., вып. 39, 1948. Воскресенский С. С. Асимметрия стоков речных долин на территории европейской части СССР. Вопросы географии, сб. 4,1948. Веб ер К. Миграция сухих дельт в Фергане. Геол. вестн., т. 7, № 1—3,1929. Великанов М. А. Гидрология суши, 1948. Его же. Русловые процессы в освещении классиков гидрологии. Тр. ин-та географии АН СССР, вып. 39, 1948. Г о ж е в А. Д. Типы песков области Ср. Дока и их хозяйственное использование, 1929. Горец- кий Г. И. Из наблюдений над молодыми террасами среднего течения р. Чуеовой, Тр. ин-та геогр., вып. 39, 1948. Его же. Об одном способе палеогеографических реконструкций некоторых элементов пойменного ландшафта. Вопросы географии, сб. 3,1947. Гроссет Г. Э. О пограничном горизонте пойм, как о новом доказательстве существования суббореального ксеротерми- ческого периода. Землеведение, т. 39, вып. 2, 1937. Докучаев В. В. Материалы к оценке земель Нижегородской губернии, вып. 13, 1886. Его же. Способы образования речных долин Европ. России, 1878. Его же: Овраги и их значение, 1877. Ефремов В. И. Сходство и различие в форме, строении и способе образования оврагов, балок и речных долин. Тр. О-ва исп. прир. при Харьковск. универ., т. 23, 1890. Забелин И. Заметки о динамике блокированных дельт. Вопросы географии, сб. 7, 1948. К о з- м е н к о А. С. Борьба с эрозией почв, 1949. Ласкарев В. К вопросу о форме и строении склонов речных долин в южной России. Мат. по изуч. почв Херсонск. губ., вып. 6,1915. Ламакин В. В. Динамические фазы речных долин и аллювиальных отложений. Землеведение, т. 2 (42), 1948. Его же. Об остаточно-речных и вообще об остаточных поверхностных отложениях. Изв. АН СССР, сер. геолог., № 2, 1943. Его ж е. О динамической классификации речных отложений. Землеведение, т. 3 (43), 1950. Лапдольт Э. Горные потоки, снежные лавины, каменные осыпи и средства к уменьшению повреждений, причиняемых ими, 1893. Макеев П. С. К вопросу об образовании речных аккумулятивных террас. Изв. Вс. Геогр. о-ва, т. 73, J\» 2, 1941. Масальский В. Овраги черноземной полосы России, их распространение, развитие и деятельность, 1897. Никитин СИ. Бассейн Оки. Тр. Экспед. для исслед. источников главн. рек Европ. России под руков. А. Тилло, 1895. Его же. Бассейн Сызрани. Там же, 1898. Его же. Бассейн Волги. Там же, 1899. Николаев Н. И. Генетические типы новейших конти.
92 Глава V. Проточные воды нентальных отложений. Бюлл. Моск. о-ва исп. прир., отд. геологии, т. 21 (4), 1946. Его же. Проблемы изучения новейших континентальных отлсжений в связи с тектоническими движениями земной коры. Вопросы теоретической и прикладной геологии. Сб. 3,1947. Его же. О строении поймы и аллювиальных отложений. Там же, сб. 2,1947. Его же. Новейшая тектоника СССР, 1949. Николаев Н. И. и Поляков Б. В. Эпейрогенические движения в Северном Прикаспии и значение русла рек для их установления. Проб. сов. геол., № 3,1937. П а в л о в А. П. О туркестанском и европейском лёссе. Прот; годичн. засед. МОИП, № 4—9,1903. Его ж е. О древнейших на земле пустынях. М., 1910. Его же. О рельефе равнин и его изменениях под влиянием подземных и поверхностных вод. Землеведение, кн. 3—4, 1898. Пащенко П. И. Грязевые потоки в черноземных областях. Природа, № 4,1940. Скворцов Ю. А. Метод геоморфологического анализа и картирования. Изв. АН СССР, сер. геогр. и геофиз. S& 4—5,1941; Тр. Ин-та географии АН СССР, вып. 39, 1948. Соколов Д. В. Материалы к истории речных долин юга России. Ежег. геол. и минер. России, XVI, вып. 5—6, 1914. Соболев С. С. Развитие эрозионных процессов на территории европейской части СССР и борьба с ними, т. 1,1948. Соболев Д. Н. Пролог к изучению долинного и террасового ландшафта Украины. Изв. Гос. геогр. о-ва, т. 69, вып. I, 1937. Саваренский Ф. П. Инженерная геология, 1939. Соколов Н. Н. К изучению речных террас. Изв. геогр. о-ва, т. 66, вып. 3, 1934. С у с Н. И. Эрозия почв и борьба с ней, 1949. Троицкий В. А. Типы речной сети европейской части СССР. Вопросы географии, сб. 7, 1948. Хабаков А. В. Краткая инструкция для полевого изучения конгломератов, 1933. Его же. Динамическая палеогеография, ее задачи и возможности. Тр. II Всес. геогр. съезда, т. II, 1948. Херхеулидзе И. И. Овражные и селевые выносы, 1947. Ш у л ь ц С. С. К вопросу о генезисе и морфологии речных террас. Тр. Ком. по изуч. четв. периода АН СССР, т. 3, 1933. Его же. Опыт генетической классификации речных террас. Изв. Всес. Геогр. о-ва, т. 72, вып. 6,1940. Щукин И. С. Опыт генетической классификации долин. Проблемы физич. географии, т. 9, 1940. «Эрозия п о ч в». Сб. статей, 1937.
\ Л. К- Давыдов ГЛАВА VI ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕК 1. Введение. Исследования рек имеют большое народнохозяйственное значение. Реки в нашей стране используются как пути сообщения, источники энергии и водоснабжения, ирригации в засушливых районах. Накопление знаний о реках окажет существенную помощь при решении ряда важных народнохозяйственных проблем. До начала работ следует ознакомиться с литературой по гидрологии исследуемой территории, изучить материалы, хранящиеся в архивах, подобрать соответствующий картографический материал и, в ряде случаев, ознакомиться с материалами аэрофотосъемки. Основные литературные источники: «Справочники по водным ресурсам СССР». «Материалы по режиму рек СССР» (водный кадастр), «Сведения об уровнях воды на реках и озерах СССР», «Гидрологические ежегодники» и описания отдельных рек. При исследованиях» рек рекомендуется передвигаться по реке вниз по теченшо от истока к устью, а при изучении речной долины и поймы—совершать экскурсии в стороны от реки. 2. Инструменты. .При полевых исследованиях рек необходимо следующее оборудование: Для изучения долины, поймы реки, измерения ширины русла, построения профиля реки—теодолит, нивелир или мензулу с кипрегелем (для инструментальной съемки), планшет с компасом, буссоль, дальномер (для глазомерной съемки), горный компас, гипсотермометр, анероиды, высотомеры (для барометрической нивелировки), мерная лента или рулетка длиной в 20 м, нивелирные рейки, вешки; последние лучше изготовлять на месте. (Описание этих инструментов см. т. I," гл. XV и XVI). Для промера глубин надо иметь наметку и лот, для измерения скоростей течения—поплавки и вертушки, для измерения расхода наносов и взятия проб воды—батометр, для измерения температуры воды—термометры, для наблюдений за колебанием уровней воды реки—водомерные рейки, для измерения толщины льда—ледомер- ные рейки; при всех измерениях—секундомер или часы с секундной стрелкой. При полевых исследованиях рек следует широко пользоваться фотографическим аппаратом.
94 Глава VI. Гидрологические исследования рек Перед выездом в поле необходимо подготовить следующее вспомогательное оборудование: лодку с веслами, трос, веревки, крепкий шнур, ведро, бутылки, пешню, топор, лопату и т. п. (см. т. I, гл. 1). Наметка—деревянный шест длиной 4—6 м, сечение круглое, диаметр 5—6 см. Нижний конец наметки снабжается железным башмаком (вес 0,5—1 кг). При производстве промеров в русле с илистым грунтом, во избежание погружения наметки в ил, железный башмак заменяется круглым поддоном. Для облегчения опускания такой наметки в воду поддон устраивается в виде сетки (с крупными отверстиями), которая натягивается на кольцо, скрепляемое с наметкой. Наметка окрашивается белой масляной краской и размечается на десятые доли метра красной краской. Цифры надписываются черной краской (рис. 1). Измерение глубин производится при глубинах не более 6 м. Точность отсчета—5 см. Ручной лот—свинцовая или чугунная гиря, весом 4—5 кг, пирамидальной или конусообразной формы, к которой прикрепляется пеньковый лотлинь, диаметром 5—6 мм, сплетенный из 10— 12 нитей. Перед производством работ, во избежание усадки и вытягивания, лотлинь погружается в воду на 2—3 суток. Затем он натягивается между двумя стойками, и к нему подвешиваются тяжелые грузы. Когда лотлинь высохнет, приступают к его разбивке, начиная от ушка гири. Разбивку производят на песчаной косе или на лугу при помощи мерной ленты или стальной рулетки. В лотлинь через каждые 20 см вдевают лоскутки разноцветной материи и кожаные марки (рис. 2). Ручной лот применяется для измерения глубин более 6 м, при скоростях течения не более 1 м/сек. Точность отсчета—10 см. При больших скоростях, измерение глубин представляет сложную операцию и производится при помощи более сложного оборудования, описываемого в специальных руководствах. а На малых реках с небольшими глубинами измерения производят ^ при помощи нивелирных реек или штанг от вертушки; при отсутствии лодки можно пользоваться удилищем, к которому привязи- j вается предварительно размеченный шнур с грузом. jj Поверхностные поплавки—кружки, отпиленные от дерева, у. диаметром 10—20 см, высотой 2—5 см, или бутылки, частично | наполненные водой и закупоренные пробками так, чтобы пз 1 воды высовывалась только верхняя часть бутылки. Для лучшей Э видимости на широких реках поплавки снабжаются флажками 1 яркого цвета. В этих случаях употребляют поплавки из двух сое- л диненных накрест, окрашенных в яркий цвет досок, с подвешен- \Щ ным снизу грузом. Измерения скоростей поверхностными поплап- Щ ками производят в тихую безветреную погоду, при ледоходе, «| лесосплаве, при отсутствии вертушек или невозможности ими поль- Щ зоваться. ' | Поплавки-интеграторы употребляются при малых скоростях .$ течения и представляют шарики из воска, парафина, дерева (npoj J парафиненного) или шарики-мячи от игры «пинг-понг». Такой Ш поплавок, погруженный на дно и затем освобожденный, всплывает 1 в течение некоторого времени t на поверхность на некотором рас | стоянии I, считая по поверхности, от вертикали, на которой произ- -1 водится измерение скорости течения. Очевидно, что средняя ско- 1
§ 2. Инструменты 95 , течения на вертикали v = — • Если тот же рость поплавок опустить в стоячую воду на ту же Д— 9 глубину h, что и в потоке, то, очевидно, он всплывет за тот же промежуток времени t, a, следовательно, скорость всплывания поплавка- h интегратора % = —- . Разделив оба уравнения друг на друга, получим v=V! ■ -г-. Таким образом, зная глубину потока на данной вертикали, величину сноса поплавка и скорость его нсплыва- ния в стоячей воде, легко определить среднюю скорость течения на вер- Н тикали. Скорость всплы- В вания поплавка в стоячей воде определяют до рИс. 1. Невыезда в поле. метка. Для пуска поплавков-интеграторов рекомендуется устройство Добрынского (рис. 3), состоящее из вертикальной глубинной и горизонтальной скоростной реек, разделенных на сантиметры. Глубинная рейка имеет деревянный поддон (1) с углублением для поплавка-интегратора. Последний удерживается в углублении накладкой (2), соединенной с рейкой шарниром. Накладка имеет ушко, от которого вверх идет шнур (3). Для измерения скорости течения поплавок-интегратор по- ДМ-2 мещается в углубление Рис- поддона под накладку. Рис. 2.'.Лот. ЕЖ™ Ч||-111 = 111-|1|=1Н=:|||а1Ц Устройство для пуска интегратора.
96 Глаза VI. Гидрологические исследования рек Рис. 4. Гидрометрическая вертушка. Рис. Заряженное таким образом устройство устанавливается на дно, скоростная рейка приводится к уровню воды и располагается на плаву по течению. Затем шнур резко дергают, поплавок освобождается и всплывает. Если скорость всплывания поплавка в стоячей воде ие определялась, то следует ее измерить при помощи секундомера. Вертушки Зля измерения скоростей течения. Гидрометрическая вертушка—наиболее совершенный и широко применяемый инструмент для измерения скоростей течения и определения расхода воды (рис. 4)— состоит из трех частей: лопастного винта, корпуса и хвостовой части При погружении вертушки в воду, лопастный винт начинает вращаться. Скорость вращения лопастей, измеряемая числом оборотов винта в секунду, тем больше, чем больше скорость течения. Корпус служит местом для установки оси и размещения контактного устройства (рис. 5). Ось вертушки вставляется в ее корпус. Вращение оси передается при помощи червячной передачи зубчатому колесу, на котором размещается от одного до четырех контактных штифтов (1). Последние, при вращении лопастей и оси, через определенное число оборотов, соприкасаются с контактным рычажком (2). Тело вертушки включается в электрическую цепь—вертушка, батарея, электрический звонок, вертушка. Соприкосновение контактного штифта и рычажка, возникающее через определенное число оборотов лопастей, замыкает ток и вызывает звонок. Измерение промежутка времени между двумя звонками позволяет определить число оборотов лопастей в секунду. Каждая вертушка имеет сертификат (свидетельство) и тарировочную кривую, выражающую зависимость скорости от числа оборотов (рис. 6). Хвост вертушки представляет плоскую, прямоугольную пластинку, прикрепляемую к корпусу винтами. У вертушек различных систем ось расположена горизонтально или вертикально. Наиболее распространены вертушки Жестов- 5. Контактное устройство вертушки.
§ 2. Инструменты 97 Рис. 6. Тарировочная кривая. Рис. 7. Вертушка типа 0-Х. ского, ЛАГУ, 0-Х и вертушки типа ИВХ Ср. Азии (с вертикальной осью). Маленькая штанговая вертушка 0-Х (рис^ 7) очень удобна для работы в экспедиционных условиях. Контакты открытые и дают сигналы через 50 оборотов. Крылья для защиты от повреждений имеют впереди предохранительное ребро (А) и окружены металлическим кольцом (Б). Так как ось лопастного винта укреплена на остриях в подпятниках, где наносы не задерживаются и лопасти окружены защитным кольцом, то вертушка может с успехом применяться при измерении скоростей течения в горных потоках с обильными наносами; нв-ва открытого контактного устройства, ее 7 Справочник путешественника и краеведа, т. II
98 Глава VI. Гидрологические исследования"рек Рис." 8. Чугунные грузы. Рис. 9. Батометр Жуковского. ■|1'г™1 « 111',... <J^% й Щ 5r 4 .1 'i: 2н «Hi ■пи Рис. 12. Деления Рис. 11. Родниковый постовой водомер- термометр. ной рейки. Рис. 10. Бутылка- батометр.
§ 2. Инструменты 99 не следует применять для работы в потоках с сильно минерализованной водой. При работе с любой вертушкой нужно иметь: электрическую батарею из сухих элементов, изолированный провод, электрический звонок, секундомер, штангу или трос, в зависимости от устройства вертушки. При опускании вертушки на тросе употребляется специальный груз (рис. 8). Вертушка требует бережного обращения: ее необходимо осторожно укладывать в ящик в предназначенные для ее частей гнезда, плотно запирать его и следить за тем, чтобы вертушка в ящике не болталась. Перед началом работ вертушку нужно тщательно осмотреть, проверить, исправно ли она действует, и приключить к батарее. Конструкцию вертушки нужно изучить, и только после этого ее можно разбирать и чистить. При неправильной сборке вертушка может настолько изменить свои свойства, что потребуется ее новая тарировка. Перед выездом необходимо удостовериться, нет ли необходимости произвести тарировку вертушки заново. Повторное тарирование производят после определения не свыше 50 расходов в чистой воде и 30 расходов в мутной. Тарирование вертушек обычно производится в специальных тарировочных бассейнах Ленинграда, Москвы, Ташкента, Тбилиси и других городов, но иногда приходится тарировать вертушку и в полевых условиях: выбирают озеро или пруд, где течение отсутствует, и устанавливают створы, между которыми лодка с наблюдателем передвигается по возможности равномерно. К корме и к носу лодки прикрепляется бечева или проволока, при помощи которой лодка передвигается рабочими. Наблюдатель, находящийся в лодке, опускает вертушку на штанге в воду; при проходе лодки через створы, по секундомеру определяют число секунд между звонками. Скорость движения лодки несколько раз меняется; для равномерности движения бечева наматывается на ворот. Такое тарирование не дает достаточно надежных результатов, и поэтому прн первой возможности необходимо протарировать вертушку в тарировочном бассейне. Батометр Жуковского (рис. 9)—металлический цилиндр, емкостью от 1 до 5 литров; имеет две крышки с резиновыми прокладками, притягивающимися пружинами к прибору. Батометр прикрепляют к штанге или тросу и с открытыми крышками опускают на требуемую глубину, причем ось его устанавливают по направлению течения. При помощи шнура крышки могут быть закрыты. Иногда батометр опускают одновременно с вертушкой, при помощи которой определяется в данной точке скорость течения. Батометр-бутылка—простейший прибор, который легко можно сделать самому. Этот прибор представляет бутылку, подвешенную на бечевке, которая раздваивается в нижней части; короткий конец бечевки прикрепляется к пробке бутылки, более длинный—к горлышку; к бутылке подвешивается груз. Внутри бутылки помещается пробковый шарик, диаметром несколько больше диаметра горлышка. При опускании бутылки на требуемую глубину, дергают за бечевку, пробка открывается, бутылка наполняется водой, шарик 7*
100 Глава VI. Гидрологические исследования рек Рис. 15. Схема аасечек одним инструментом. Рис. 13. Ледомериая рейка. i Ш [ "3 шпаг Главный створ\ W ттщ Вспомогательный со 11|| створ, Рис. 14. Ледомер- ная рейка. Рис. 16. Разбивка створов на гидрометрической станции. всплывает и закупоривает бутылку.. Батометр-бутылка употребляется при малых скоростях течения (рис. 10). Родниковый термометр имеет деления через 0,2° и вставлен в металлическую оправу, в которой сделан прорез для производства отсчетов по шкале. Оправа в верхней части имеет кольцо, к которому привязывается шнур для опускания термометра в воду. К нижней части оправы прикреплен полый металлический сосуд, имеющий отверстия в верхней части стенки (рис. 11). При опускании термо-
§§ 3—4. Топографические работы 101 метра в воду, последняя заполняет сосуд, и термометр через 2—3 минуты принимает температуру воды. Извлеченный из воды термометр сохраняет эту температуру в течение некоторого промежутка времени. Родниковый термометр должен иметь сертификат с таблицей поправок к показаниям прибора. Водомерная рейка—деревянный брус или доска, на лицевой стороне которой нанесены деления, закрашенные попеременно через 2 см. Начиная снизу, каждые пять делений (10 см) пронумерованы крупно и разборчиво (рис. 12). Нередко применяются метал.* лические рейки с делениями, нанесенными эмалевой краской. В экспедиционных условиях применяют рейки в виде стальной ленты, прикрепленной к доске. Ледомерные рейки употребляются для измерения толщины льда в лунках. Рейка с подкосой имеет на нижнем конце укосину, на уровне среза которой стоит 0. При помощи такой рейки измеряется толщина льда на некотором расстоянии от края лунки, а не у самого края, где лед может быть несколько утолщен (рис. 13). В экспедиционных условиях пользуются рейкой со складной поперечиной (рис. 14). 3. Программа исследований. Полевые исследования могут производиться экспедиционными и стационарными методами. Экспедиционный метод заключается в собирании материалов по гидрологии данного района путем сравнительно быстрого охвата возможно большего числа рек или тщательного изучения отдельных рек на всем их протяжении или значительной части. При таком исследовании данные о режиме реки носят по преимуществу качественный характер и основываются либо на изучении следов, оставленных гидрологическими явлениями прежних лет, либо на опросе населения. Стационарный метод, заключающийся в производстве в определенных пунктах непрерывных наблюдений по стандартной программе и по специальной инструкции, дает весьма ценный материал для характеристики режима реки и может применяться при экспедиционных исследованиях путем устройства временных наблюдательных пунктов. 4. Топографические работы имеют целью уточнение существующих карт и планов, получение более отчетливых представлений об отдельных, наиболее характерных участках реки, установление границ затопления поймы, построение продольного профиля реки в целом или отдельных участков ее в местах с сосредоточенным падением, построение поперечных профилей долины в характерных ее участках. Объем и содержание топографических работ определяются характером и детальностью существующих карт и планов (см. т. I, гл. XV). Съемкой обычно захватывается русло реки и пойма с небольшой полосой, прилегающей к ней. На плане, полученном в результате съемки, должны быть показаны, помимо обычной нагрузки, границы затопления поймы, поперечные профили долины и русла, границы участков, охваченных продольными нивелировками, точкКк промеров русла с обозначением глубин. Инструментальная нивелировка для построения продольного профиля всей реки в целом представляет сложную, длительную
102 Глаза VI. Гидрологические исследования рек и дорогостоящую операцию. В мало изученных районах, особенно в горных, она может быть заменена менее точной, но более простой и доступной барометрической нивелировкой (см. т. I, гл. XVI). При производстве такой нивелировки отсчеты по апероидам производят обязательно в характерных точках перелома продольного профиля у уреза воды. Инструментальная нивелировка уровня воды на отдельных участках производится для определения уклона или падения уровня воды на этих участках. Для зтой цели по берегу реки прокладывается нивелирный ход, по возможности параллельно течению реки. Через определенные расстояния и в характерных местах (при переходе от плеса к перекату или порогу и обратно) перелома профиля реки нивелируются горизонты воды и записывается время. Уровень воды нивелируется всегда по главному руслу. Нивелировку следует производить по возможности в межень. Нивелировка поперечного профиля долины производится в характерных местах долины обычными методами нивелирования. При всякого рода нивелировках желательно полученные высотные отметки привязать к реперам с абсолютными отметками (см. т. I, гл. XV) 5. Геоморфологические исследования производятся согласно указаниям, изложенным в других главах справочника, а особенно в главе V. При исследовании долины особое внимание уделяют изучению склонов, речных-террас, оползней и осыпей, конусов выноса притоков (в особенности силевых потоков), выходов грунтовых вод. При изучении поймы, следует дать характеристику ее размеров (ширина, протяженность), произведя соответствующие измерения на местности либо при помощи топографических инструментов, либо дальномером, либо мерной лентой и рулеткой. Далее следует проследить расположение поймы относительно берегов (на одном берегу или обоих) и изменения этого положения по длине реки, составить характеристику рельефа поймы, ее пересеченность, наличие озер, стариц, болот, изучить растительность, грунты. Особое внимание необходимо уделить затопляемости поймы, установив на местности границы затопления (в годы с обычным половодьем и исключительно высоким) по следам высоких вод и по опросу населения и нанеся на план или на карту эти границы. Глубина затопления (обычная и наибольшая) устанавливается либо по опросу, либо путем нивелировки между границей затопления и меженным уровнем воды в реке. 6. Гидрографические работы включают: а) сбор сведений для описания истока реки (река вытекает из родника, озера, болота, ледника), устья (размеры, строение, число и размеры рукавов), об особенностях русла—его извилистости, разветвленности, строении берегов, островах, плесах, перекатах, порогах, водопадах и прочих русловых образованиях, сведений о дне и слагающих его грунтах; б) производство измерений ширины русла, глубин, скоростей течения. Местоположение характерных русловых образований наносят на карту. Измерения ширины русла производят при помощи топографических инструментов обычными приемами измерений расстояний
§§ б—6. Гидрографические работы 103 на местности (см. т. I, гл. XV). Измерения ширины ру^ла производят таким образом, чтобы получилось представление об изменении ее по длине реки. Измерения всех элементов русла производят при меженном уровне и точно датируют. Если же они производятся при каком-либо другом уровне, то следует указать превышение зтого уровня над меженным. Измерения глубин русла производятся: а) по фарватеру, если река судоходна или намечается к использованию для судоходства, и б) по отдельным поперечным профилям для получения данных об особенностях строения русла и изменении их по длине реки. Промеры, глубин по фарватеру должны достаточно подробно освещать их распределение и предельные значения по длине реки. Промерные точки назначают в зависимости от размеров реки и характера русловых образований, примерно через 50—200 м. Промеры глубин по поперечным профилям производятся различными способами в зависимости от ширины реки и скоростей течения: на реках шириной меньше 200 м и при скоростях течения менее 1,5 м/сек. профиль закрепляется при помощи троса, натягиваемого поперек реки. Трос размечается марками через 1-—2 м. Наблюдатель передвигается в лодке вдоль троса, останавливаясь для промеров у намеченных вертикалей. Если ширина реки больше 200 м и скорости течения больше 1,5 м/сек., промеры производятся с лодки фиксацией промерных вертикалей засечками при помощи мензулы или теодолита. Профиль закрепляется вешками, устанавливаемыми на обоих берегах (рис. 15). При производстве промеров записывается дата, глубины на вертикалях, уровень воды, при котором производились промеры (в превышениях над меженным уровнем), и грунт дна Расстояния между промерными точками на каждом профиле в соответствии с шириной реки—до 10, 20, 50, 100, 200 и более 500 м назначаются 1, 2, 5, 10, 20 и 50 м. Измерения скоростей течения при помощи поверхностных поплавков производятся на ряде участков, выбираемых таким образом, чтобы получить отчетливое представление о распределении скоростей течения по длине реки. На выбранном участке устанавливается 4 створа (рис. 16). Между главным и вспомогательным створами расстояние должно быть таково, чтобы поплавок проходил его в течение 20—30 сек. Пусковой створ располагается на 20—30 м выше верхнего вспомогательного. Створы должны быть параллельны между собой и перпендикулярны к струям средней части реки; створы закрепляются на местности вешками. При производстве измерений на каждом вспомогательном створе стоит наблюдатель с флажками для сигнализации. На пусковом створе помещается лодка с наблюдателем, снабженным секундомером. Установив лодку на стрежне, наблюдатель бросает поплавок в воду с таким расчетом, чтобы он двигался в струе с наибольшей скоростью. Наблюдатели, стоящие на вспомогательных створах, сигнализируют флажками о прохождении черЛ створы поплавков;, наблюдатель в лодке 'фиксирует по секундомеру моменты прохождения поплавка через вспомогательные створы и точку пересечения главного створа. Этим определяется положение наибольшей ско-
104 JJ"'лава VI. Гидрологические исследования рек рости на поверхности реки, и определяется время прохождения поплавков между вспомогательными створами. Зная зто расстояние и указанный промежуток времени в секундах, нетрудно подсчитать скорость течения. Такие измерения производятся несколько раз, и из них выбирается наибольшая скорость. Записывают дату, место измерений, уровень воды в превышении над меженью. Если измерения производятся на участке гидрометрической станции, фиксируют уровень по показаниям водомерной рейки. Измерение поверхностных скоростей вертушкой производится только на одном створе, на котором сделаны промеры глубин для построения поперечного профиля. Вертушку погружают на тросе или на штанге в воду на минимальную глубину, обеспечивающую полпое погружение лопастей; предварительно вертушка включается в цепь: вертушка—батарея—звонок—вертушка. Через каждое определенное число оборотов раздается звонок, начало которого фиксируется секундомером. Измерения производятся в течение двух минут. Определив средний промежуток времени в секундах между двумя последовательными звонками, нетрудно установить число оборотов лопастей вертушки в течение 1 секунды и затем по тарировочной кривой определить скорость. 7. Изучение режима реки в экспедиционных условиях. Сбор опросных сведений у населения производится для получения данных об условиях питания реки в разные сезоны года (снеговое, дождевое, ледниковое, подземными водами), характеристики голового хода уровней и его особенностей в отдельные сезоны года, опасных гидрологических явлений, ледового режима. Опросные сведения собирают в расположенных вблизи реки пунктах, у местных жителей (работников водного транспорта, сплавщиков, мельников, перевозчиков, рыбаков, охотников). При опросе следует собирать сведения об обычных и крайних сроках наступления изучаемого явления и об обычных и крайних количе- .ственпых его характеристиках (обычный уровень, самый высокий, самый низкий и т. п.). Характеристика годового хода уровней должна включать данные о весеннем половодье, его начале и конце, продолжительности, наивысшем уровне и .времени его наступления, интенсивности подъема и спада; данные о летней межени, ее устойчивости, времени наступления, продолжительности, пересыхании реки, его причинах, участках пересыхания, его продолжительности, повторяемости; сведения о паводках и силях (селях), их происхождении, количестве, повторяемости; данные о зимней межени, ее продолжительности, наивысших и наинизших уровнях, зажор- ных и заторных явлениях. Особое внимание уделяют опасным гидрологическим явлениям— наводнениям, силям, оползням, описания которых следует делать подробно, указав место и время этих явлений, размеры разрушений и ущерба, их повторяемость (см. гл. IV и V). При сборе сведений о ледовом режиме, нужно установить характер замерзания реки, время появления сала, заберегов, начало ледохода и ледостава, особенности его образования на плесах, перекатах, порогах, отметить случаи замерзания реки без ледохода, участки, где река не замерзает и образуются полыньи; собрать данные об особых формах ледообразования (донный лед, пят-
§ 7. Режим реки 105 ры, наледн и т. п.), толщине ледяного покрова и об изменении ее по длине реки, установить участки, где река промерзает до дна, повторяемость втого явления; выяснить характер и особенности вскрытия реки; время появления закраин, подвижек льда, начала весеннего ледохода, его продолжительность и интенсивность, случаи вскрытия реки без ледохода, разрушительную деятельность ледохода. Изучение следов гидрологических явлений прежнего времени заключается в установлении наивысших уровней воды, в описании разрушений берегов и выносов силевых потоков. Установление наивысших уровней воды весеннего половодья и паводков в превышениях над меженным уровнем производится по естественным меткам высоких вод (отложенный мусор, трава, водоросли и ил на отлогих склонах долины, деревьях, кустарниках и камнях в пойме; следы размыва берегов реки и склонов долины; илистая корочка на прибрежных предметах и т. п.). Эти метки фиксируют на местности и определяют превышение их над уровнем воды в реке путем нивелировки. Измерение расходов воды производится на отдельных створах, выбранных таким образом, чтобы можно было получить представление об изменении расходов по длине реки. Определение расхода воды слагается из двух операций: измерения площади живого сечения реки и измерения скоростей течения в отдельных точках сечения. Определение расхода производят на прямолинейном по длине реки участке с однообразными ширинами, глубинами, уклонами и по возможности с правильной (корытообразной) формой профиля поперечного сечения. Условия течения на выбранном участке должны быть также однообразными, а участок должен находиться вне влияния подпора водоприемника данной реки (моря, озера, реки). Площадь живого сечения определяют путем измерения глубин поперечного сечения, согласно указаниям, изложенным выше. Измерение скоростей течения производят поплавками и вертушками. Измерение скоростей течения поверхностными поплавками производится на тех же створах (§ 6), причем скорости измеряются на ряде скоростных вертикалей. Число вертикалей устанавливается в зависимости от ширины реки: Ширина реки ^икялей до 50 м 5 от 50 до 100 м 5-7 » 100 до 200 м 7-9 » 200 до 500 м 9-10 » 500 мдо 1000 м 13-15 более 1000 м 15-20 Поплавки запускают с верхнего пускового створа. Техника измерений та же (§ 6). Измерение скоростей течения при помощи поплавка-интегратора производится на тех же вертикалях. Техника измерений изложена в § 2.
106 Глава VI. Гидрологические исследования рек Измерение скоростей течения вертушкой производится на тех же вертикалях в отдельных скоростных точках. Число точек устанавливается в зависимости от глубин и степени точности измерений. При полевых исследованиях можно ограничиться измерением скоростей одной, двух и трех точек. При трехточечном измерений скорости измеряют на глубинах 0,2 м, 0,6 м, 0,8 м от поверхности, при двухточечном методе—на глубинах 0,2 и 0,8 м, и при одноточечном—на глубине 0,6 м или на поверхности. При пользовании любым методом, желательно дополнительно измерять поверхностные скорости. Продолжительность наблюдений—2 минуты (см. § 6). Измерение расходов воды источников. Наиболее простым способом измерения дебита источников является объемный метод, применяемый при сравнительно небольших расходах источника (не свыше 3—4 литров в секунду). При больших расходах пользуются либо- поплавками, либо вертушкой. Для определения расхода воды объемным способом нужны: протарированный мерный сосуд (кружка, ведро), секундомер и металлический лоток—жолоб. Назначение последнего в том, чтобы воду источника собрать в мерный сосуд. Участок для измерения дебита источника следует выбрать как можно ближе к выходу его на поверхность, там, где вода протекает в суженном русле, имеющем перепад или же крутое падение, так как в таком месте удобно установить лоток для отвода воды в мерный сосуд. Если источник имеет несколько выходов, расположенных независимо друг от друга, то рекомендуется предварительно соединить все выходы в один поток. Следует применять мерные сосуды такой емкости, чтобы они заполнялись не быстрее 5 секунд. Время наполнения сосуда определяется по секундомеру. Дебит источника вычисляется по формуле: q = -£-, где q—дебит источника в л/сек., Q—объем мерного сосуда в литрах, t—время заполнения мерного сосуда в секундах. Взятие проб воды для определения мутности производится батометром Жуковского или батометром-бутылкой во всех точках, в которых производились измерения скоростей течения. Объем пробы должен быть не меньше 500 куб. см. Проба сливается в чистую бутылку, с наклейкой, на которой надписывается номер бутылки, название реки, дата и место взятия пробы, вертикаль, глубина взятия пробы, страница и номер полевой книжки, где записаны результаты измерения расходов воды. Плотно закупоренная бутылка с пробой отправляется в ближайшую лабораторию наносов. Измерения температуры воды производятся на некотором расстоянии от берега погружением родникового термометра в воду на глубину около 1 м. Термометр выдерживается в воде 2—3 минуты. Записывается название реки, место и дата измерения, результаты отсчета по термометру. Измерения надо производить в утренние часы, В некоторых случаях желательны ежечасные измерения температуры воды для изучения ее суточного хода. Измерения толщины ледяного покрова производятся при помощи ледомерной рейки на середине реки, на характерных участках (плесы, перекаты).
§ 8—9. Режим и исполъзозапие реки 107 Пробы воды для химического анализа берут на некотором расстоянии от берега, по возможности на середине реки, чистым сосудом, предварительно сполоснутым речной водой. Глубина погружения сосуда не должна превышать 0,3—0,5 м. Взятой пробой заполняются 2 литровые бутылки с тем, чтобы в них оставался запас в 2 см. Для сохранности пробы в бутылки наливают 2—Зсм3 хлороформа. После этого бутылки плотно закрывают пробками и заливают сургучом. На бутылки наклеиваются этикетки с указанием названия реки, места и даты взятия пробы. Бутылки упаковываются в ящик со стружками или сеном. Одновременно измеряют температуру воды и визуально определяют ее прозрачность. Для этой цели воду, налитую в литровую бутылку белого стекла, рассматривают на свет. Оценку прозрачности дают по шкале: очень прозрачная—при отсутствии каких- либо взвесей; прозрачная—при незначительном количестве взвесей; слабо мутная—при наличии хорошо видимых взвесей; мутная—вода вовсе непрозрачна. Пробы воды для химического анализа нельзя брать у впадения притоков, вблизи населенных пунктов и предприятий, загрязняющих воду отбросами, отходами производства, в застойных участках реки—на мелководье, у берега, в затонах, рукавах и т. п. местах. При невозможности взять_пробу воды, следует оценить пригодность ее для питья. 8. Использование реки. Сведения об использовании реки собирают в местных хозяйственных органах и у местного населения но следующим вопросам: судоходство, сплав, гидроэнергетические установки, водоснабжение, орошение, рыбные промыслы. 9. Программа стационарных наблюдений должва быть согласована с программами гидрометеостанций УГМС. Наблюдения такого рода должны вестись в соответствии с наставлениями, принятыми для этих станций. Минимальная программа должна включать наблюдения над уровнями воды, измерения расходов воды (производимые с таким расчетом, чтобы можно было построить кривую зависимости расходов от уровней), наблюдения над ледовым режимом реки и температурой воды. ЛИТЕРАТУРА Б л и з и я к Е. В. Производство исследовании рек, озер и водоразделов. 4-е изд., 1936. Близняк Е. В. и Никольский В. М. Гидрология и водные исследования, 1946. Быков В. Д. Гидрометрия, 1949. Великанов М. А. Гидрология суши. 1948. И о г а и с о и Е. И. и И о г а н с о н В. Е. Основы гидрологии и гидрометрии, 1947.. Н а- ставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 6. Гидрологические наблюдения на речных станциях, ч. I. Наблюдения набольших реках, 1944. То же, ч. 2. Наблюдения на малых реках, 1945. Наставление по рекогносцировочным гидрографическим исследованиям рек, 1949. О г и е в с к и й А. В; Гидрометрия и производство гидрометрических работ, 1937. -Чеботарев Л. И. Гидрология суши и речной сток, 1950.
Н. И. Толстижин ГЛАВА VII ИЗУЧЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Введение. Обычно население онает свои целебные минеральные источники и пользуется ими для лечения. Определение свойств воды источника в некоторых случаях не представляет особых затруднений. Так, напр., по вкусу воды легко выделить углекислые, соленые, горькосоленые источники, по высокой температуре— термальные, по резкому запаху сероводорода—сероводородные, по бурым охристым налетам на дне источника и по металлическому привкусу воды—железистые и т. д. Иногда первое предварительное знакомство с источником не позволяет отнести его к минеральным, и вопрос может быть решен исследованием физических и химических свойств воды. Условно принято считать минеральной (целебной) воду, имеющую температуру не ниже +20° С, или характеризующуюся следующими нижними пределами содержания в литре воды: Свободной СОг 250 мг Ионов железа 10 мг Общего титруемого иодом серо- » брома 5 » водорода и тносул1 фатного иона » иода 1 » (HjjS+HS'+SjjOg'+tO^+S") . . 1 » » гидроарсената .... 1 » Ионов лития 1 » » борной кислоты ... 5 » » бария 5 » » Эманации радия. . . 3,5 » стронция 10» един, по Махе. Некоторые минеральные источники имеют не только лечебное значение, но используются для извлечения из них различных полезных солей, газов; тепло горячих источников используется для отопления и т. д. Поэтому не следует пренебрегать возможностью подробно изучить и тщательно описать минеральные источники, находящиеся в районе работ исследователя, если они еще не исследованы специалистами. 2. Общие сведения об источнике надо собрать по следующей программе: Наименование источника и его синонимику точно записывают в полевой дневник. Источник условным знаком (напр., точкой) наносят на карту (по возможности крупного масштаба). Рядом с обозначением источника ставят его номер, а если позволяет место
§ 1—4. Общие сведения. Теология 109 на карте, то и его название. Под тем же номером источник описывают в записной книжке. Местоположение источника: географические координаты— широта, долгота, высота над уровнем моря. Положение источника относительно элементов рельефа, относительно ближайшего населенного пункта и станций путей сообщения—железнодорожных, водных, воздушных, автомобильных. Административное положение; расстояние от источника до районного пентра. Абсолютную высоту источника определяют инструментальной, или барометрической нивелировкой, или по карте с горизонталями (см. т. I, гл. XV и XVI). * Приводят краткие климатические сведения по району источника. Записывают сезон лечебной или промышленной эксплоатации. Если материалы по климату самого района источника отсутствуют, то записывают данные ближайшей метеостанции, с указанием ее географических координат и расстояния от источника. В случае значительного удаления метеостанции записывают лишь общие сведения по климату (по данным климатического атласа и др.). Характер местности—гористый, холмистый, равнинный. Характер долины и ее склонов..Глубина эрозионного вреза. Ориентировка долины к странам света. Растительный и животный мир. Наличие заболоченности, многолетней мерзлоты. Реки, озера, их количество и размеры. 3. Геологическая и гидрогеологическая характеристика. Геологическое строение должно быть охарактеризовано сжато, но с достаточной полнотой: стратиграфия, литология, тектоника, изверженные породы. Описывают обнажения вблизи минерального источника. Весьма важно выяснить, к какой геологической структуре—антиклинальной или иной складке, сбросу или другой линии разлома приурочен выход минеральной воды. Выясняют также, не имеется ли на протяжении намечающегося тектонического нарушения других выходов минеральной воды (см. гл. IV и XVII). Гидрогеологические условия. Прежде всего изучают характер выхода минеральной воды—вытекает ли она из четвертичных отложений или ив коренных пород, представляет ли источник выход пластовый или по трещине, является ли он нисходящим или восходящим. Если источник вытекает из четвертичных отложений, то следует изучить водоносный горизонт, приуроченный к этим отложениям или к коренным породам, прикрываемым ими. Важно также выделить водоносные горизонты с пресной водою (см. гл. IV). 4. Описание источника. Охарактеризовать размеры и форму родниковой воронки и головки источника, если таковая имеется. Если выход минеральной воды искусственный, то приводят разрез колодца, штольни, буровой скважины. При описании водозаборных сооружений, указывают их размеры, форму, материал. Важно зафиксировать положение каптажного устройства по отношению к элементам геологии и гидрогеологии, к водоносным пластам, трещинам и т. д. Описывают условия захвата воды. Выясняют, кем и когда сооружен каптаж, его устройство.
110 Глава VII. Минеральные источники Замеряют дебит источника в литрах в секунду (см. гл. VI, § 7), указывают способ замера и дату замера. Выясняют, насколько изменяется дебит источника, каковы причины этих изменений. Необходимо также указать, какие минеральные источники имеются поблизости, их название, местоположение, расстояние от данного источника. Очень важно выяснить, к какого характера тектоническим нарушениям приурочены все соседние источники. Краткая характеристика ближайших минеральных источников приводится с учетом возможности комплексного их использования. Если поблизости находятся минеральные озера и целебные грязи, то их также, отмечают в дневнике. * Выход минеральной воды на поверхность в виде источника свидетельствует о наличии в недрах земли месторождения минеральных вод, которое может оказаться значительным по своим ресурсам и весьма ценным в народнохозяйственном отношении. 5'. Изучение свойств минеральной воды. Цвет, запах, вкус, прозрачность воды определяют на месте по пробам воды, только что взятым из источника или простоявшим некоторое время идоведенным до температуры 15—18^ Температуру воды измеряют в градусах Цельсия родниковым термометром, опущенным в головку источника (см. гл. VI, § 2). Если минеральная вода находится в колодце или скважине, то необходимо взять два замера: один близ поверхности воды и другой на забое. Одновременно измеряют температуру воздуха. За отсутствием родникового термометра можно воспользоваться любым другим выверенным термометром, с ценой деления, желательно, до 0,2° Ц. Если источник имеет несколько головок, то измеряют температуру воды в каждой головке и составляют эскизный план выходов минеральной воды. Источники разделяются на: Весьма холодные ниже 4° Холодные от 4 до 20° Теплые от 20° до 37° Горячие от 37" до 42° Очень горячие свыше 42° Радиоактивность. Различают воды, содержащие: а) только эманацию радия (радон)—радоновые воды и б) радий и соответствующую ему эманацию—радиевые или радиеносные воды. Некоторые исследователи выделяют еще промежуточную группу радиоактивных вод, сходных со второй группой, но обладающую избыточным количеством эманации радия—эту группу можно назвать рйдиево- радоновой. Радиоактивные источники имеют большое лечебное значение. Более ценны источники, выносящие в единицу времени наибольшее количество радиоактивных элементов, т. е. имеющие значительный дебит. Международной единицей измерения радиоактивности принят эман, составляющий 1СР10 кюри на литр. В прежних работах радиоактивность часто выражалась в единицах Махе (М. Е.): 1 единица Махе = 3,64 • 1СГ10 кюри на литр или 3,64 эмана.
§ 5. Свойства минеральной воды Ш По радиоактивности источники разделяются на: Очеиь сильно радиоактивные свыше 10 000 аман Сильно радиоактивные 1 000—10 000 » Радиоактивные , 100— 1000 » Слабо радиоактивные ^ 10—100 » Весьма слабо радиоактивные! менее 10 » Для изучения радиоактивности источников необходимо иметь соответствующую аппаратуру и инструкции. Наблюдения поручаются подготовленному специалисту. Определение радиоактивности производят на месте выхода минеральной воды, сразу же после отбора пробы. При хранении пробы, а также от сотрясений при перевозке, при плохой укупорке и т. д. происходят потери эманации радия, и цифры, полученные спустя несколько дней после взятия пробы, не будут отвечать истинной радиоактивности источника. Напомним, что период полураспада радона — 3,825 дня. Следует опробовать не только все головки минеральной воды, но также и пресные источники, находящиеся поблизости. Радиевые воды можно перевозить для лабораторных анализов на радиоактивность. Газы минеральных источников. Различают газы свободновыде- ляющиеся из воды в виде пузырьков (спонтанные) и растворенные в воде. Полевые наблюдения должны наметить все доступные выходы спонтанных газов в головке источника и поблизости от него. Выходы газов легко наблюдаются на относительно спокойной водной поверхности в грифонах источников, в озерах, реках, лужах воды и т. п. Иногда выделения газов бывают настолько обильны, что могут быть обнаружены по характерному звуку. Некоторые газы довольно легко могут быть обнаружены по своим характерным признакам: углекислота в ямах, шурфах, колодцах—по погасанию свечки; метан и водород—горят; сероводород имеет характерный запах. При изучении газов необходимо: отметить характер выхода газов—линейный или рассеянный на площади; закартировать, зарисовать их выходы, проследить за их пульсацией; заметить дебит отдельных газовых струй, их температуру; взять пробы газа из больших и малых струй для анализа в количестве 2.—3 л для каждой струи. Состав газа больших и малых струй может быть различным. Для отбора спонтанных газов из источников наиболее простой способ—улавливать их в плоскую жестяную воронку большого (до 50 см) диаметра (рис. 1). Более сложный способ описан в гл. XIX. Бутыли с пробами хранятся дном кверху. Взятая в бутыль проба газа должна отделяться от пробки слоем минеральной воды в 2—3 см; пробка заливается менделеевской замазкой и завязывается. Анализы газов должны быть полными, с раздельным определением тяжелых и легких газов. Наиболее часто встречаются в минеральных источниках газы: углекислые, сероводородные, радоновые (радиоактивные), азотные, метановые и смешанные. Из них лечебное значение имеют три первых. Необходимо изучать не только спонтанные, но и растворенные в воде газы, для чего следует брать дополнительные пробы воды (см. Черепенников).
112 Глава VII. Минеральные источники Рис. 1. Схема улавливания газа. Состав минеральных вод. Химические исследования воды минеральных источников—одна из главнейших задач полевой работы. Химический состав воды изучается на месте при помощи полсеой химической лаборатории. Существует несколько типов полевых гидрохимических лабораторий. Из них. для целей изучения минеральных вод наиболее пригодна лаборатория типа А. А. Резникова с дополнительным набором реактивов и посуды. В полевой обстановке определяют: рН—показатель концентрации водородных ионов; качественно—H2S, NO_j, N03, NH4, Fe", Fe"', жесткость, CI, S04. Количественные определения на месте- обязательны следующие: щелочности или связанной углекислоты, сульфатов, хлора, закисного железа, общее количество сероводорода, растворенного кислорода, свободной С02. Для вод соленых и горькосоле- ных обязательны определения брома, иода. Отбор проб воды для последующего их анализа в городской лаборатории производится с большой тщательностью. Бутылки должны быть белого прозрачного стекла, хорошо промыты, трижды сполоснуты минеральной водой. При заполнении минеральной водой надо избегать встряхивания и взбалтывания воды. Между пробкой и уровнем воды в бутылке оставляется слой воздуха и газа в 2—3 см толщиной. Пробка должна быть—корковая, чистая, проваренная в дестиллированнои воде, сполоснутая минеральной водой. Хранятся пробки в чистой стеклянной банке или в чистом мешочке. После закупорки бутылки пробка закрепляется шпагатом и заливается менделеевской замазкой (см. т. I, гл. XVII). Бутылки хранятся в лежачем положении. Для анализа берут пробу воды не менее 5—8 л.' На каждую бутылку наклеивают этикетку с указанием номера источника, названия экспедиции, места и даты отбора воды. Вторая этикетка в свернутом виде привязывается к горлышку бутылки. Необходима
§ 6—8. Минеральные отложения. Фауна и флора 113 тщательная и своевременная отправка проб; во время зимних перевозок обычно бутылки разрываются при замерзании воды. Одновременно с передачей пробы в городскую лабораторию, сообщают результаты полевых исследований состава воды и предлагают определить в воде: К и Na (отдельно, аналитически), NH4, Mg, Ca, железо закисноеи окисное, Мп, хлор, сульфат, монокарбонат (С03), гидрокарбонат (НС03), свободную COj, N02, N03, фосфорную кислоту, литий, стронций, барий, фтор, бром, иод, гидро- арсенат, борную кислоту, сероводород, Si02t алюминий. При производстве авализа должны быть учтены полевые данные. Результаты определений лаборатория дает в ионной и миллиграмм-эквивалентной форме. Кроме перечисленных определений, в зависимости от результатов полевых исследований, перед лабораторией может быть поставлен вопрос о дополнительных определениях тяжелых металлов— цинка, никеля, кобальта и других, а также о полном спектраль ном или геохимическом анализе. Результаты химических исследований приводятся в таблицах, и, кроме того, изображаются по формуле Курлова. 6. Минеральные отложения источников—охры, натеки, налеты, туфы, соли, грязи изучают с количественной и качественной стороны и наносят на план источника. Определяют также радиоактивность отложений. Записывают условия их залегания, изменение в вертикальвом и горизонтальном разрезе. Ископаемые остатки фауны и флоры, встреченные в отложениях минеральных источников, должны быть тщательно собраны (см. гл. XVIII). Изучение отложений минеральных источников может дать очень ценные указания для выяснения происхождения источника, состава воды, некоторых ее свойств, истории изменения этого состава и для практического использования минеральных отложений. 7. Фауна и флора минеральных источников также должны быть изучены. Животные хуже переносят высокие температуры воды, чем растения, и не обитают в воде с температурой выше 50°. Животный мир терм довольно разнообразен: инфузории—Cyclidium, Nassula, Frontonia; моллюски—Limnea, Planorbis и др.; ракообразные—Cypris, Cytheridea; насекомые—Bidessus, Laccobius и др.; встречаются даже рыбы. Растения лучше переносят высокие температуры, чем животные. Особенно это касается низших растений—водорослей и бактерий. Животный.и растительный мир, населяющий воду и дно источника, находится в теснейшей зависимости от температуры и состава минеральной воды. 8. Санитарно-бактериологические исследования выполняются лишь в редких случаях, когда этого потребует специальная обстановка. Но при изучении источника и местности вокруг него, полезно обратить внимание на их санитарное состояние. Необходимо также собрать сведения о курорте или заводе (в случае эксплоатации источника). Для курорта—наличие жилого фонда, ванного корпуса, вспомогательных учреждений, сезон использования, пропускная способность, характер медицинского обслуживания, показания и противопоказания. Для завода— о Справочник путешественника и краеведа, т. II
114 Глтва Vll. Минеральные источники постройки, оборудование, способы извлечения полезных ископаемых и размеры добычи, количество рабочих и служащих, инженерно-технического персонала и т. д. Берут образцы соли для анализа. Оценивают технико-экономические условия и перспективы развития курорта (завода). ЛИТЕРАТУРА Алекин О. А. Общая гидрохимия, 1948. Горюнов М. С, Клейнберг В. Г., Савченко В. П., Черепенников А. А., Шуфертов А. В. Методика полевого опробования природных газов, 1940. Баранов В. И., О г и л ь в и А. II., Соколов А. .П., Бурксер Е. С. Инструкция к измерению радиоактивности минеральных источников! 1930. Краткое руководство по химическому анализу воды в экспедиционных условиях. Под ред. П. А. К а- шинского, 1946. Овчинникова. М. Общая гидрогеология, 1949. Основы курортологии, т. I, 1932; т. II, 1934. II р lilt л о и с к и й В. А. и Лаптев Ф. Ф. Руководство по изучению физических свойств и химического состава подземных вод, 1949. Грамма- к о в А. Г. и др. Радиоактивные геофизические методы в приложении к геологии, 1934. Резников А. А. и Муликовская Е. П. Химический анализ природных вод на месте, 1935. СаваренскнйФ. П. Инструкция по обследованию источников, 1932. С л а в я н о в Н. И. Инструкция по регистрации минеральных источников, 1932. Черепенников А. А. и др. Инструкция для взятия проб природных газов, 1931. Щепотьева А. А. К методике измерения радиоактивности. Вакуумный метод измерения содержания радона в водах и газах. Докл. АН СССР, т. 41, JNs 4, 1943.
Н. И. Семенович ГЛАВА VIII КОМПЛЕКСНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ОЗЕР 1. Введение. В хозяйственной жизни нашей страны озерный фонд играет важную роль, благодаря своим рыбным богатствам, запасам солей, диатомита и сапропеля. Свойства озер, как регуляторов стока, используют при строительстве гидростанций. Многие озера являются транспортными и сплавными водными путями. Чтобы получить всестороннее представление о водоеме, исследования озер производят комплексным методом. Кроме сведений, изложенных в этой главе, см. также гл. XXV (изучение водной растительности, § 19) и гл. XXVI (сбор рыб, § 28 и водные сборы беспозвоночных, § 31). 2. Инструменты и оборудование. В зависимости от размеров водоема применяются суда различного типа: на больших озерах работы в открытой части производят только с палубных судов, но даже на сравнительно крупных водоемах можно пользоваться лодками, достаточно устойчивыми для производства работ. На мелководных озерах пользуются лодками малой осадки или надувными резиновыми. Желательно иметь небольшой мотор или парус. Шпринтовое парусное вооружение, благодаря простоте своего устройства, является наиболее подходящим (см. т. I, гл. VIII, § 11). Лодка должна быть снабжена якорем с канатом, длина которого равна утроенной глубине в точке наблюдения. Для спуска приборов в лодке устанавливается переносная лебедка типа Витинга-Кузнецова, «Нева», «Луга» и др. Приспособление для спуска приборов можно оборудовать самим, для чего необходимо иметь ручной ворот или вьюшку для наматывания троса и блок-счетчик, или просто блок, который подвешивают на конце выстрела, укрепленного за мачту {рис. 1). Приборы спускаются на гибком 2—3-мм металлическом тросе с пеньковым сердечником, или на пеньковом лине, предварительно намоченном и обтянутом, размеченном на метры, цветными тряпочками. Следует периодически проверять разметку линя, чтобы избежать ошибки, обусловленной его растяжением. Сезалевые и хлопчатобумажные лини мало пригодны. При работах со льда применяются специальные возки, перевозимые на сарях (рис. 2). Складные возки облегченного типа, установленные на лыжи, или полозья, можно сделать из листов фанеры 8*
116 Глава VIII. Овера или полотнищ палаток, обогревая их примусом или керосинкой. Для пробивания лунки во льду употребляется обычная пешня; для вычерпывания сколотого льда—сачок из металлической сетки; при промерных работах пользуются специальным ледовым буром. Для топоврафических работ пользуются различными угломерными приборами и нивелиром. Во всякой экспедиции должна иметься буссоль Шмалькальдера, карманный нивелир или ватерпас, мерная лента, складные рейки и два анероида-высотомера (см. т. 1, гл. XV и XVI). При промерных работах для определения положения судна применяют шлюпочный компас с пеленгатором или промерный секстан. Для измерения глубин применяется коничесю й лот Воронкова (рис. 3), позволяющий одновременно производить и визуальную оценку грунта; на озерах, дно которых покрыто жидким илом, применяют металлический круг или утяжеленный деревянный. Для взятия проб грунта и сбора донной фауны пользуются драгами (см. гл. XXVI, § 31) и дночерпателями; из последних наиболее распространены дночерпатели типа Экмав-Берджа и Петерсена. Первый состоит из металлической коробки, верхняя часть которой закрывается двумя крьппками на петлях, а нижняя двумя створками. Дночерпатель опускается на дно с раскрытыми створками, которые закрываются посредством пружин, действующих после удара посыльного груза, опускающегося по тросу, о стопорное приспособление (рис. 4). Дночерпатель Петерсена состоит из двух створок, утяжеленных металлическими пластинами. Створки в раскрытом виде удерживаются предохранительной чекой (которая соскакивает при опускании прибора на дно) и подтягиваются одна к другой металлическим тросом, находящимся внутри дночерпателя (рис. 5). Для взятия иловых колонок, с целью изучения стратиграфии донных отложений, употребляют стратометр Перфильева двух типов: простой и «ударный»; последний путем последовательного подии- мания и опускания рамы с грузом, при помощи троса, забивается в грунт. При работах на больших озерах, для взятия колонок грунта, применяют тяжелые трубки морского типа—Экманаидр.; для бурения иловой толщи озер—буры различного типа: ручной бур, желонку Славянова, илобур Перфильева, илобур Валяш- ко и др. Для производства гидрометеорологических наблюдений над водной поверхностью необходимы: термометр-пращ, психрометр Ассмана (большая модель), анемометр Фусса (см. гл. XXIV), вымпел и компас для определения направления ветра; для измерения уровня воды—водомерная рейка, которую можно изготовить самим, нанося на обструганную доску сантиметровые деления масляной краской или выжигая их. Течения в озере определяются поплавком Митчеля, состоящим из двух сосудов одинаковой высоты и диаметра, соединенных тросом. Нижний сосуд загружают так, чтобы верхний погрузился в воду до горлышка (рис. 6). Вместо поплавка можно пользоваться обыкновенной бутылкой, погруженной в воду до горлышка. Толщина ледяного покрова измеряется ледомерной рейкой (см. гл. VI, § 2).
§ 2. Инструменты и оборудование 117 Рис. 1. Оборудование судна для спуска приборов. Рис. 2. Гидрологический возок для зимних работ на озере 1) дверь, 2) печь, 3) стол, 4) окно, 5) полка, 6) рундук, 7) люк, 8) блок-счетчик, 9) лебедка, 10) блок (по О. А. Алекину). Рис. 3. Лот Воронцова. Рис. 4. Дпочерпатель Экмана-Берджа. Рис. 5. Дпочерпатель Петерсена. Рис. 6. Поплавок Митчеля. Для измерения температуры воды поверхностного слоя озера применяют родниковый термометр (см. гл. VI, § 2). Температура воды на глубине измеряется глубоководным опрокидывающимся термометром. Он состоит из стеклянного футляра, в который помещены два термометра, по одному производится отсчет температуры воды, второй служит для введения поправки на расширение столба
118 Глава VIII. Озера ртути в первом, во время его подъема на поверхность и производства отсчета. Первый основной термометр имеет петлеобразный капилляр, соединяющий его с резервуаром с ртутью. Термометр опускается в перевернутом виде. После его опрокидывания столбик ртути в первом термометре отрывается и показывает температуру воды на глубине, на которой производилось измерение. При отсутствии глубоководного термометра можно пользоваться инерционными, которые легко сделать самому. Для этого в обычном, достаточно чувствительном, термометре шарик с ртутью покрывают слоем парафина или воска. Перед производством наблюдений необходимо определить инерцию термометра в сосуде с водой. Глубоководный термометр опускают на специальной раме (простейшая из них—рама Ерша) (рис. 7), или же вставляют в гильзу, прикрепленную к опрокидывающемуся батометру. Можно измерять температуру воды также и термометром, вставленным в батометр Руттнера (см. ниже). Для взятия проб воды наиболее удобен опрокидывающийся батометр Кнудсена, который при опускании на глубину свободно прорезает толщу воды (рис. 8). Прибор состоит иэ металлического стержня, на одном конце которого имеется зажим для троса, вращающийся на шарнире, а на другом стопорное приспособление, удерживающее батометр в перевернутом виде. К стержню приделан латунный цилиндр с коническими насадками, снабженный двумя клапанами, закрывающими верхнее и нижнее отверстия цилиндра при помощи пружины, находящейся внутри прибора. Емкость батометра 1 л; к нему прикрепляются две гильзы для глубоководных термометров. Замыкание батометра производится посыльным грузом, опускаемым по тросу; после удара груза о спусковое приспособление клапаны закрываются, и батометр, описав полуокружность, повисает на тросе на нижнем зажиме. Для выливания воды из прибора на одном конце его имеется специальный краник, а на другом клапан для впуска воздуха. Батометры можно спускать сериями для одновременного взятия проб воды с разных глубин. Для небольших озер удобен батометр Руттнера (рис. 9)—стеклянный цилиндр, внутри которого проходит металлический стержень с прикрепленными к нему замыкающими клапанами и спусковым устройством. Внутри батометра укреплен термометр. Закрывание прибора достигается простым подергивапием троса. Взятие проб воды производят и более простыми приборами. Простейший из них—бутылка с грузом, из которой, после опускания ее на нужную глубину, резким рывком линя выдергивают пробку (см. гл. VI, § 2). Она может применяться при работе на глубине до 10 м и обладает существенным недостатком, т. к. пробы воды, взятые этим прибором, не пригодны для газового анализа. Более совершенным является псевдобатометр Верещагина (рис. 10). Пррбор состоит из трехгорлой склянки; в центральную горловипу вставляется пробка с термометром, в одну из боковых—стеклянная, доходящая почти до дна склянки трубка, к которой прикреплена резиновая заборная трубка, спускаемая в воду. К концу последней прикреплен небольшой груз в виде двух металлических дисков. Трубка размечается на метры, в растянутом виде (с диском), для
§ 2. Инструменты и оборудование 119 11 12 13 14 Рис. 7. Рама Ерша. Рис 8. Батометр Кнудсена. Рис. 9. Батометр Руттнера. Рис. 10. Псевдобатометр Верещагина. Рис. 11. Диск Секки. Рис. 12. Качественная планктонная сеть Апштейна. Рис. 13. Захлопывающаяся количественная сеть Дягеди. Рис. 14. Замыкатель для плавктониой сети Корншнского—Дерюгияа.
120 Глава VIII. Озера забора воды из определенного слоя. В другое горло вставляется короткая трубка для высасывания воздуха из прибора ртом или ручным насосом. При работе прибор помещают на дне судна. Для определения прозрачности воды применяется диск Секки— металлический круг (рис. 11) диаметром в 30 см, выкрашенный в белый цвет. К нему с нижней стороны прикрепляется груз, а сверху, для удержания диска в горизонтальном положении—металлическая трубка, в которую пропускается трос. Такой диск можно приготовить самому. Цвет воды определяется по шкале Фореля-Уле, состоящей из рамки в которую вставлены эталоны—стеклянные трубки в количестве 21, с окрашенной жидкостью. Гаммы тонов шкалы—от синего, через сине-зеленый, зелено-желтый до коричневого. Шкала эта не охватывает все многообразие цветов, которым обладает вода в озерах и поэтому часто пользуются бумажными шкалами, из которых наибольшее распространение имеют шкала Клингзика и Вале. Для химических апализов воды необходима полевая гидрохимическая лаборатория, смонтированная в ящиках. Ее можно собрать самому в любой гидрохимической лаборатории. Для проб воды необходим также набор склянок с притертыми пробками емкостью 150—200 мл (с целью определения растворенного кислорода.) Объем этих склянок предварительно точно устанавливается, на каждой алмазом наносится объем и номер. Для взятия проб на солевой анализ необходимы склянки объемом в 1 л, с резиновыми пробками. Склянки, обложенные стружкой или сеном, перевозятся в ящиках с гнездами. Для, определения величины активной реакции воды в полевых условиях пользуются шкалами рН, состоящими из пробирок с буферными растворами, окрашенными индикаторами, причем в каждой пробирке раствор имеет определенную величину рН. Пользуются и искусственно окрашенными эталонами; простейшей является цветная бумажная шкала с универсальным индикатором. Для определения плотности рапы соленых озер нужен ареометр, разделенный на градусы Воме (до 0,1—0,2°) и сосуд, в который наливается рапа при производстве измерения. При гидробиологическом изучении озер необходимо следующее оборудование: для сборов планктона—планктонные сети из шелкового мельничного газа № 75 (бывш. № 25) и с более редкой ячеей. Сеть состоит из металлического кольца, обшитого материей, к которой пришит конус из мельничного газа. К верхнему концу конуса прикреплен шнур для спуска, а к нижнему—планктонный стаканчик, в котором скапливаются, после фильтрации воды, организмы. В количественных сетях к кольцу дополнительно пришивается усеченный конус из плотной материи, пришитый в верхнем конце к кольцу меньшего диаметра. Для качественных сборов применяют сеть Апштейна (рис. 12). Длина сетяного конуса ее около 55 см, диаметр металлического кольца— 25 см. Для количественных ловов наиболее удобна захлопывающаяся сеть Джеди (рис. 13). Диаметр верхнего кольца сети—12 см, нижнего—17 см, длина надставного конуса—40 см, а конуса из шелкового газа—47 см. Для замыкания сети пользуются замыкателем JCopjKHHCKoro—Дерюгина (рис. 14).
§ S. Методы исследования 121 Рис. 15. Отфильтровывание воды при осадочном методе сбора планктона. Для сбора планктона применяют также осадочный метод. Для. этого необходима широкогорлая литровая банка или литровая кружка, широкогор- лый' сосуд для отстаивания планктона и сифончик, сделанный из резиновой и стеклянной трубок (для отсасывания лишней воды после осаждения планктона). На заборный конец стеклянной трубки надевается кусочек планктонного газа (рис. 15). Качественные сборы донной фауны производятся драгами, количественные—дночерпателями. На больших озерах применяют также тралы различных типов. Для промывания грунта с организмами употребляются мешки из крупноячеистого мельничного газа, натянутые на металлическое кольцо или раму и сита из тонкой металлической проволоки. В прибрежной зоне пользуются также скребками и сачками. При изучении изтиофауны необходимы ставная сеть и бредень для лова рыбы, небольшие весы, штангель-циркуль, препаровальные ножнипы, скальпель и пинцет, блокноты или чековые книжки для сбора чешуи. Для хранения коллекций пользуются широко- горлыми стеклянными банками, металлическими шведскими банками или цинковыми ящиками с герметически завинчивающимися крышками. Из прочего оборудования необходимы: склянки с корковыми пробками, емкостью в 150—200 мл, для сборов планктона, емкостью 250—500 мл, для сборов донной фауны, грунтов и ихтиофауны; не размокающая в воде пергаментная бумага для писания этикеток и завертывания сухих образцов грунта; 40% формалин и 96° спирт для фиксирования биологических сборов и грунтов; не смываемая в воде тушь для писания этикеток; записные книжки и тетради в коленкоровом переплете для ведения дневников и журналов; часы и фотоаппарат. 3. Методы исследования. Простейший метод исследования озер— кратковременное их изучение при маршрутно-экспедиционных работах дает возможность получить представление о морфологии озерной котловины и основных особенностях водной массы озера. Обычно этот метод применяется при изучении какого-либо озерного района, когда необходима характеристика возможно большего числа озер, находящихся на его территории. Повторные исследования водоемов в характерные сезоны (весна, лето, осень, зима) или, как минимум—летом и зимою—дают представление об их режиме. При длительном базировании на берегу какого-либо озера возможна организация полустационарных наблюдений. Для изучения круглогодичных и многолетних циклов изменений режима озер устраиваются озерные станции и наблюдательные посты, проводящие исследолания по особым программам и инструкциям.
122 Глава VIIJ. Озера 4. Морфология и генезис озерной котловины тесным образом связаны с формированием и развитием рельефа озерного района. Поэтому морфологические исследования озер должны быть увязаны с общими геоморфологическими исследованиями данной территории. Перед полевыми работами необходимо ознакомиться с картографическим материалом; особенно ценны гипсометрические карты района и крупномасштабные карты озер. Необходимо также использовать материалы аэрофотосъемки; анализ их может значительно облегчить и сократить полевые работы. Аэрофотоснимки дают общее представление об особенностях рельефа озерного бассейна, морфологии и строения берегов, характере озерной котловины-и о морфологическом тине озер; по ним можно выяснить также распределение зарослей высшей водной флоры, степень заболоченности бассейна и др. Все многообразие морфологических особенностей озер можно свести к трем основным типам: озера котловинные, плотинные и смешанного типа. Образование их может быть обусловлено самыми разнообразными процессами: ледниковая и послеледниковая эрозия и аккумуляция, речная эрозия и аккумуляция, тектонические движения, термокарст (в области вечной мерзлоты), карстовые процессы, морозное выветривание и другие формы денудации, деятельность ветра, вулканизм, обвалы и оползни, деятельность моря (в прибрежных районах), деятельность биосферы (органогенные котловины). В строении озерного ложа различают склоны, имеющие тот или иной уклон и дно, более или менее ровное. Кроме того, выделяют прибрежную-, или литоральную зону (границей ее считают глубину, до которой доходят подводные заросли растений); переходную, или сублитораль, и глубинную—профундаль. В очень глубоких озерах (напр., Байкал) выделяют еще область больших глубин—абиссаль. В прибрежной зоне различают еще элито- раль—участок дна, покрываемый водой только при высоком стоянии уровня воды в озере, и супралитораль—берег у уреза воды, омываемый прибоем. В ранней стадии существования озера первоначальный рельеф его ложа является мало измененным. Затем котловина постепенно заполняется наносами, благодаря речным выносам и абразии берегов, и первоначальные черты рельефа постепенно сглаживаются. Продукты размывания берегов, отлагаясь на дне, образуют подводные террасы, а в предустьевых участках рек—дельты и бары. По мере дальнейшего заполнения котловины осадками, озеро мелеет и начинает зарастать по всей площади дна. Конечной стадией эволюции водоема, в условиях влажного климата, является превращение его в верховое болото, а в аридных странах—в солончак. Процесс заполнения озерной котловины вызывает изменения водного режима, физико-химических свойств водной массы озера и его биологии. а) Топографические работы. При отсутствии карты достаточно крупного масштаба производится съемка озера тем или иным способом, в зависимости от поставленной задачи, начиная с простейшей буссольно-глазомерной и съемки засечками с разбитого
§ 4. Морфология и генезис озерной котловины 123 на берегу базиса и кончая точными инструментальными съемками (см. т. I, гл. XV). б) Промеры глубин производят либо со льда, либо с лодки. Первый способ является более точным, т. к. расстояние между промерными точками можно непосредственно измерить мерной лентой. Промеры производят при штилевой погоде по заранее намеченным поперечным створам, закрепленным на берегу вехами и отмеченным на карте. Помимо полных профилей через все сечение озерного ложа, для большей детализации рельефа дна, производят также и полупрофили до заранее намеченной глубины. Конечная точка полупрофиля точно фиксируется. При производстве промеров с лодки положение промерных точек определяется, как указано в гл. X, § 2; пеленгование с лодки производится при помощи буссоли Шмалькальдера, шлюпочного компаса с пеленгатором или промерного секстана. Угол между крайними из пеленгуемых точек должен находиться в пределах от 30 до 150°. Для производства пеленгования лодка ставится на якорь. Расстояние между промерными точками измеряют гребками. Обычно измерение глубины производят через каждые 20—30 гребков, но при крутом падении дна они делаются чаще (через 5— 10 гребков). Через каждые 150—200 гребков становятся на якорь и определяют положение промерной точки. Необходимо контролировать правильность движения лодки по створу. На время производства промеров устраивается временный водомерный пост, привязанный к реперу; последний должен быть, в свою очередь, по возможности привязан к системе опорных реперов данного района. Водомерный пост устраивают с целью выяснения, к какому горизонту воды относятся промеры. По данным измерения глубин составляют батиметрическую карту озера, которая является основным документом для суждения о морфологии озерного ложа. По ней вычисляют главнейшие морфометрические величины (длина, ширина, площадь, объем, извилистость и развитие береговой линии и др.), являющиеся количественными показателями морфологических особенностей озера, и вычерчивают батографические и объемные кривые. Способы вычисления морфометрических величин можно найти в соответствующих руководствах (Верещагин, 1930; Муравейский, в) Изучение морфологии и строения берегов. Методы морфологического, изучения берегов морей и озер описаны в гл. X. Мы описываем только те работы, которые производятся при комплексных лимнологических исследованиях. Наблюдения ведутся путем обхода озера.Необходимо иметь карту крупного масштаба, буссоль Шмалькальдера, карманный нивелир или ватерпас и складную рейку, рулетку или мерную ленту, геологический молоток (для изучения выходов коренных пород), мешочки для образцов наносов и фотоаппарат. При обходе производят визуальные наблюдения над рельефом и строением побережья, описание и зарисовки обнажений наносов и выходов коренных пород. В случае глубококотловинного залегания озера, дополнительно производят съемку озерной
124 Глава VIII. Озера впадины с нивелировкой ее склонов, а также съемку в крупном масштабе отдельных характерных деталей береговой линии (дельтовых образований, участков, где происходит формирование новой береговой линии и др.). Производят нивелировку террас и береговых валов, определяют их протяжение и высоту и протяжение береговых клифов и т. д. Отмечают признаки положительного или отрицательного движения береговой линии и следы ледниковой деятельности (см. гл. XII). Фотографируют озеро и характерные участки его побережья. Схематически наносят на карту на всем протяжении береговой линии морфологические особенности и строение берегов. При окончательной обработке результатов полевых наблюдений составляют геоморфологическую карту побережья. В целях установления связи рельефа берега и подводного рельефа (наличие подводной террасы у подножия берегового клифа, продолжение береговых каменных гряд под водой и т. п.), она совмещается с батиметрической картой озера. На карту наносят в общепринятых условных обозначениях озерные террасы, клифы, береговые валы, валунные нагромождения, озы, озерные дюны, устья рек, сухие русла и лога, современные и древние дельты, болота и торфяники на берегах озера, солонцы, острова и каменные гряды и т. д. 5. Донные отложения. В формировании донных отложений озер участвуют материалы, приносимые с его бассейна водой и ветром, продукты размывания берегов, остатки животных и растений, населяющих водоем, химические осадки, выпадающие из раствора. Первоначальный материал, отложившийся на дне озер, подвергается дальнейшей переработке под воздействием физико-химических и биохимических процессов. Илы многих пресных и соленых озер обладают тонкой слоистостью, в которой можно выделить чередующиеся «микрозоны», соответствующие летнему и зимнему периодам. Анализ «микрозон» дает ценный материал для геохронологических расчетов и выяснения условий, при которых протекал процесс седиментации в тот или иной период жизни озера, в частности климатических изменений. Некоторые донные отложения озер имеют хозяйственное значение—богатые органическим веществом илы, называемые сапропелями, и озерный мергель используются для удобрений, отложения диатомовых водорослей (диатомиты)—с промышленными целями; в соленых озерах содержатся значительные запасы солей и целебных грязей. Во многих озерах отлагаются железо-марганпевые руды, которые еще в недавнем прошлом использовались для выплавки металла. Простейший метод изучения—визуальная оценка грунта, приносимого коническим лотом при промерных работах. В промерной книжке отмечают тип грунта, его цвет и наличие запаха (напр.: крупный песок, мелкий песок, серая глина, буро-зеленый ил, черный ил с запахом сероводорода и т. д.). В прибрежной части отмечают характер грунта, который не может быть захвачен лотом {галька, камень, крупный гравий и т. п.); так же отмечают все включения в грунте—грубые растительные остатки, раковины моллюсков и др.; озерные руды, с указанием их типа (дробовидная, гороховидная, рудная корка и т. п.) и озерный мергель. В соленых
озерах отмечают тип соли—пласт, новосадка, включения друз солей в илу. На основании визуальных наблюдении, произведенных при промерных работах, составляют карту, на которой каждый тип грунта изображается отдельным обозначением. Для взятия проб грунта с поверхности отложения применяют драги и дночерпатели. Образец, взятый для производства механического и валового химического анализов, сушат на воздухе и заворачивают в пергаментную бумагу. В банки емкостью 300—500 мл берут пробу сырого грунта для структурно-морфологического и минералогического анализов, которая фиксируется спиртом (96°) или формалином (40%); целебную грязь берут в количестве 1 кг. Все пробы грунта снабжаются этикетками, на которых пишется название озера, дата и место взятия пробы, глубина станции, орудие, которым взят образец, и подпись лица, производившего сборы. Для изучения микростратиграфии илов берут иловую колонку стратометром Перфильева. Прибор спускают в закрытом виде (собачка сцеплена с крючком), свободно травя трос. После того, как прибор дойдет до дна (что узнают по слабине троса), а верхний конец трубки закроется резиновой пробкой, поднимают прибор строго вертикально и под водой вставляют в нижний конец трубки пробку, плотно прилегающую к ее внутренним стенкам. Вынимают трубку из муфты стратометра и вставляют в него новую (необходимо иметь запас трубок). Затем деревянным поршнем проталкивают иловую колонку до верхнего конца трубки и пипеткой осторожно удаляют воду над илом. После этого верхнее отверстие трубки закрывают «вазелиновой пробкой» (4 части вазелина и 1 парафина). Вазелиновая смесь хранится в стратометрической трубке и выдавливается из нее поршнем в необходимом количестве. Вазелиновая пробка сверху закрывается небольшой корковой пробкой. В таком виде иловые колонки хранятся для дальнейшей обработки в лабораторных условиях. При перевозке следует предохранять их от замораживания. Лабораторная обработка заключается в приготовлении иловых срезов специальным прибором—пелотамом. Для определения мощности донных отложений, запасов солей, диатомитов, сапропелей, а также для выяснения первоначального рельефа озерной котловины, производят бурение грунтов до подстилающей породы одним из буров, описанных выше, со льда, или с плота, по характерным сечениям. 6. Водный режим озера определяется количеством воды, принесенной с его бассейна, притоком грунтовых вод, осадками, выпавшими на поверхность озера, испарением с нее, поверхностным и подземным стоком. Водный баланс—соотношение между количеством воды, поступающей в озеро и удаляемой из него, выражается формулой: Q+q + z = Q' + q' + y±S.§, (1) где Q—поверхностный приток; д—подземный приток; х—осадки, выпавшие на веркало. озера; Q'—поверхностный сток из озера;
126. Глава Vttt. Oaepd q'—подвемный сток; у—испарение с водной поверхности озера; с, dh S—площадь овера; -=- положительное или отрицательное приращение уровня озера за данный период наблюдений. Упрощенным способом определения водный баланс овер вычисляется по формуле Курти: Q = Q>±S.§, (2) где все буквенные обозначения имеют то же значение, что и в формуле (1) и представлены так же, как и в последней, в метровом выражении. Для вычислений водного баланса по формуле (2) необходимы данные по расходу воды из озера и ежедневные наблюдения над уровнем. Если озеро обладает не слишком пологими берегами, а амплитуда колебания уровня ва период наблюдений не слишком велика, то величина площади озера может быть принята постоянной. Приток воды вычисляется для каждой пентады или декады, и на основании этих данных подсчитывается месячный приток. Изучение водного баланса озера возможно только при длительном пребывании на берегу водоема, напр., в течение целого сезона, или при наличии постоянных наблюдательных постов и станций. Но изучение отдельных элементов водного баланса необходимо производить при всяком комплексном лимнологическом обследовании. Перед началом работ на карте (гипсометрической и достаточно крупного масштаба) очерчивают границы водосборной площади озера. Затем собирают сведения о характере рельефа водосбора, о породах, наносах и почвах, слагающих его площадь, об его обле- сенности, заболоченности, озерности и развитии гидрографической сети. На карту наносят все притоки озера и сухие русла, по которым стекают временные потоки, а также сток из него. Описывают характер и строение порога стока. Производят наблюдения над грунтовыми водами (исследуют уровни воды в колодцах по берегам озера, описывают выходы грунтовых вод и т. п.). На лиманах производят наблюдения над фильтрацией воды через пересыпи, отделяющие их от моря (см. Дзенс-Литовский, 1935). На притоках, впадающих в озеро, и на стоке из него производятся замеры расходов воды (см. гл. VI). Гидрометрические створы на притоках должны быть разбиты возможно ближе к их устьям, но вне сферы влияния подпора и нагонов воды из озера; последнее надо принимать во внимание и при разбивке створа на стоке из озера. Замеры расходов воды на главных притоках и стоке производят не реже одного раза в декаду, а на остальных притоках—в характерные моменты. Одновременно с определением расхода измеряют температуру воды притока, величину рН и берут пробу воды для химического анализа. Наблюдения над испарением и осадками производит только при стационарных исследованиях. Во время экспедиционных работ ограничиваются производством наблюдений над температурой воздуха, направлением и ско-
§§ t—8. Уровень воды. Динамические явления 127 ростью ветра и влажностью над вод- В ной поверхностью озера. Чтобы по- f- ^ - -- ~-„^ лученные данные были сравнимы / ^ „-"' » с наблюдениями Гидрометслужбы, / s4f^'' ' необходимо придерживаться стан- / -'Ч / дартов, принятых в «Наставлении /j3 ^-^ ^^ / гидрометеорологическим станциям \\<Z[ "х^ / и постам», вып. 7. ь^ ~^а Температуру воздуха и влаж- ° НОСТЬ определяют психрометром Ас- Рис- 16. Параллелограмм для СМана, СКОРОСТЬ ветра—анемометром вычисления скорости течения на Фусса, а направление его—по вымпелу и компасу (см. гл. XXIV). 7. Уровень воды в озерах испытывает сезонные колебания. Помимо годовых циклов изменения уровня, наблюдаются и многолетние колебания, связанные с изменениями климатических условий. Круглогодичные наблюдения над уровнем ведутся на водомерных постах и озерных станциях. Во время экспедиционных работ собирают опросные сведения о времени максимального и минимального стояния воды в озере, о многолетних изменениях уровня, а в карстовых районах— о случаях катастрофического понижения его. По берегам озера изучают следы максимальных (современных) уровней (полосы сухих стеблей тростника и других растений и т. п.) и производят их нивелировку. Щ Помимо периодических колебаний уровня, вызванных изменениями объема водной массы имеют место и спорадические изменения, обусловленные сгонно-нагонными явлениями, и сейши— колебания с коротким периодом; чтобы установить амплитуду этих колебаний (а для сейш также и период), нужно производить на временном водомерном посту учащенные наблюдения. 8. Динамические явления. Течения. Постоянные течения наблюдаются только в некоторых крупных озерах, в озерах полупроточных, в предустьевых участках крупных притоков и у истока. Под влиянием ветров в озерах могут возникать довольно сильные временные течения, особенно в узких проливах, между островами и т. п. Для производства наблюдений над течениями применяют поплавки Митчеля. К дужке верхнего сосуда прикрепляют тонкий манильский или сезалевый шнур, размеченный на метры. Став на якорь, спускают поплавок с кормы судна и свободно травят шнур; отмечают время, когда первая марка проходит за борт. Через 5—10 мин. шнур выбирают втугую и записывают число стравленных метров. Направление движения поплавка определяют по компасу. Регулируя длину троса, соединяющего верхний и нижний сосуды, определяют течения на разных глубинах. Скорость и направление нижнего течения могут быть определены графически или вычислены по формуле. Первый способ основан на построении параллелограмма (рис. 16): АВ—направление и скорость поверхностного течения, АС—скорость и направление системы сосудов (поверхностный и глубинный).
128 Глава VIII. Озера АД—искомая скорость и направление глубинного течения. а—угол между направлением поверхностного течения и наблюденным направлением системы поплавков. В—угол между наблюденным направлением движения системы поплавков и течением на глубине. По второму способу скорость и направление глубинного течения вычисляется по формулам: х = У а2 + 4Ьа + 4«Ь • cos a (1) sin р = — sin а, (2) где а—скорость поверхностного течения, Ь—скорость системы сосудов; ж—искомая скорость течения на глубине. Углы а и В имеют то же значение, что и при графическом способе вычисления течения. На больших озерах, в условиях штилевой погоды, наличие течений иногда можно обнаружить по дрейфу судов. Для измерения течений со скоростью, превышающей 0,30 м/сск., пользуются вертушкой Экмана-Мерца. Волнения. Характер волнения и высота волны зависят от скорости и длительности действия ветра, длины разгона и глубины. Наблюдения производятся как в прибрежной зоне, так и в открытой части озера; определяю,! основные элементы волны—высоту, период и скорость. Для наблюдений в прибрежной зоне применяют волномерные вехи, размеченные на дециметры н устанавливаемые на дне на растяжках, на глубине не менее 5 м.'или на меньшей— в мелководных озерах; в открытой части озера применяется веха Фруда (см. Наставления гидрометеорологическим станциям и постам, вып. 7). Определение силы волнения может производиться по 9-бальной шкале (см. т. I, стр. 344—347). В экспедиционных условиях могут быть выполнены простейшие наблюдения для определения периода волны; отмечают время прохождения 21 гребня через буек или шест, поставленные на глубине. Полученный отсчет делится на 20, что дает средний период волны. Таких серий определений производят не менее трех. При производстве наблюдений отмечают скорость и направление ветра (см. гл. XXIV и т. I, стр. 344—347). 9. Ледяной и сненш^щ покров озер. Многолетние наблюдения над ледяным и снежным покровом озер производятся сетью постов и озерных станций. В экспедиционных условиях ведутся наблюдения над характером ледостава и вскрытия. В случаях образования донного льда производят точные измерения температуры воды, отмечают характер грунта на данном участке, глубину, на которой образуется донный лед, измеряют температуру воздуха, направление и скорость ветра, указывают состояние водной поверхности. Зимой производят описание ледяного покрова и характерных ледовых образований (торосы, наледи, трещины в ледяном покрове, полыньи и т. д.) и их картирование (см. гл. III, § 4). Измерения толщины снежного и ледяного покрова можно производить в лунках, пробитых при производстве зимних гидрологических серий и разрезов (см. § 10) или при производстве ледомерно-снегомерных съемок, равномерно покрывая всю поверх-
§§ 9—10. Ледяной покров. Свойства водной массы 129 ность озера сеткой промерных точек. Измерение толщины льда производят ледомерной рейкой, подводя выступающую часть ее под нижнюю поверхность льда. Отдельно отмечают толщину водного и снежного льда и снежного покрова, а также высоту -стояния воды в лунке (считая от нижней поверхности льда). Изучают и описывают структуру льда по вырубленным монолитам; отмечают степень прозрачности, структуру, наличие полостей и включений; очень важно обращать внимание на количество включений пузырьков газа около нижней поверхности водного льда, что служит косвенным показателем интенсивности биохимических процессов нахдне озер, при которых обильно выделяются газы. *10. Физические и химические свойства водной массы. По своему термическому режиму большинство озер Союза относится к умеренному типу, для которого характерны четыре фазы годового цикла: зимний период обратной стратификации—температура воды увеличивается от поверхности ко дну; период весенней циркуляции—температура выравнивается во всей толще воды; период летней стратификации—температуры уменьшаются от поверхности ко дну; период осенней циркуляции—вторичное выравнивание температуры в водной массе озера. Летом на некоторой глубине наблюдается слой температурного скачка—более резкое падение температуры, чем в выше и нижележащих слоях, где она уменьшается постепенно. Глубина его может варьировать от места к месту; иногда на одной вертикали наблюдается несколько скачков. Летом во многих мелких озерах и некоторых крупных, вследствие ветрового перемешивания, термическая стратификация отсутствует. В придонном слое некоторых озер иногда наблюдается резко выраженная микростратификация температуры. В условиях полного штиля и интенсивной инсоляции временная микростратификация может появиться и в поверхностном слое. К концу зимы имеет место нагрев воды через лед. Грунты озер летом нагреваются за счет воды, а зимой отдают свое тепло воде. Особенностью термического режима соленых озер являются низкие температуры воды зимою, которые тем ниже, чем выше минерализация воды (—12° и ниже). При наличии тонкого слоя пресной воды на поверхности некоторые соленые озера могут нагреваться иногда даже зимою. Илы соленых озер летом также значительно нагреваются. В периоды летней и зимней температурной стратификации наблюдается и химическая стратификация. Активная реакция воды смещается ко дну в кислую сторону, содержание растворенного кислорода уменьшается, вплоть до полного исчезновения (в озерах с высокой биологической продукцией и в сильно гумифицирован- ных, с торфянистым дном), а количество свободной углекислоты возрастает. Содержание многих анионов и катионов также увеличивается ко дну. По степени минерализации озера разделяются на пресные и соленые (минерализация свыше 1 гр/л); последние по своему химизму делятся на хлоридные, сульфатные и карбонатные, а по происхождению—на континентальные и морские. 11. Гидрологические серии, разрезы, гидросъемка и суточные станции. Изучение физических и химических свойств водной массы 9 Справочник путешественника и краеведа, т. II
130 Глава VIII. Озера •аера обычно производится одновременно. Наблюдения над вертикальным распределением температуры воды можно производить самостоятельно, спуская термометры, вставленные в опрокидывающиеся рамы. При производстве отдельной гидрологической серии измеряют температуру и берут пробы воды на разных глубинах от поверхности до дна; можно ограничиваться и одной серией, взятой в открытой части озера. При сильной расчлененности озера берут дополнительные серии в отдельных плесах и крупных заливах. Для гидрологических разрезов берут ряд гидрологических серий в точках, расположенных по линии, пересекающей озеро по характерному сечению от берега до берега. Для гидрологической съемки выполняют ряд гидрологических разрезов, охватывающих отдельные участки озера; разрезы не должны отделяться значительными промежутками времени. Гидрологические серии и разрезы производят при открытой воде с судна, а зимою со льда, пользуясь гидрологическим возком или палаткой. Для производства гидрологической серии, судно ставят на якорь и определяют положение точки (см. § 4). Измерения температуры и взятие пробы воды делают последовательно от поверхности (0,5 м) до дна. Батометр в заряженном виде спускают на нужную глубину и выдерживают 6—10 мин. для того, чтобы термометры приобрели температуру окружающей воды. По истечении этого времени по тросу спускают посыльный груз для замыкания прибора, которое узнается по рывку троса. Батометр поднимают на поверхность и сразу же производят отсчет температуры по глубоководному термометру с точностью до 0,01° и по дополнительному—до 0,5°. На носик сливного крана батометра надевают резиновую трубку и открывают клапан для впуска воздуха. Берут пробы воды для определения кислорода (в склянку с притертой пробкой), для определения активной реакции воды (в пробирку) и для определения свободной углекислоты (в 1(ХКмл колбочку с притертой пробкой). Остатки воды выливают в склянку с резиновой пробкой для дальнейшего химического анализа. Батометр закрепляют и спускают на следующую глубинную точку. В это время в лодке производят: а) фиксирование кислорода, прибавляя в склянку 1 мл MnCl, и 1 мл раствора NaOH и KJ, б) определение активной реакции воды по шкале рН и свободной углекислоты титрованием щелочью. Дальнейшие химические анализы и определение плотности рапы соленых озер ареометром Боме производят на берегу полевыми методами (см.: Краткое руководство по химическому анализу воды в экспедиционных условиях, 1946; Руководство по химическому анализу вод суши, 1941 и Верещагин, 1933). На полный химический анализ берут не менее 2 литров воды в пресных озерах и не менее 800—1 000 мл—в соленых. В том же пункте, где берут гидрологическую серию, производят и измерения цвета и прозрачности воды. Диск Секки опускают на размеченном лине в воду с теневого борта судна до полного исчезновения. Записывают глубину исчезновения диска с точностью до 0,1 м. Поднимают диск на глубину, равную половине прозрачности, и сравнивают окраску воды с цветной шкалой, записывая номер эталона шкалы, соответствующего цвету воды, в полевую книжку.
§ 11. Гидрологические исследования 131 При производстве гидрологической серии отмечают температуру воздуха, измеренную пращем или психрометром Ассмана, направление и скорость ветра, облачность и состояние водной поверхности (волнение), время начала и конца работ (см. гл. XXIV и т. I. стр. 344—347). Температуру поверхностного слоя воды измеряют родниковым термометром, вывешиваемым за борт с теневой стороны. Выбор глубин и числа точек на вертикали зависит от глубины водоема и от степени термической стратификации. В озерах с глубиною менее 10 м, при отсутствии заметной стратификации, можно ограничиться тремя измерениями—на поверхности, у дна и на глубине, равной половине глубины озера в этой точке. В случае резко выраженной стратификации измерения температуры производят через каждый метр. В более глубоких озерах можно измерять температуру на глубинах: 0, 2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 150, 200 м и т. д. В слое температурного скачка производят дополнительные измерения через 1 м. Пробы воды на химический анализ в небольших озерах берут не менее, чем в трех точках: на поверхности, у дна и на глубине, равной половине глубины станции. В более глубоких водоемах надо брать пробы в поверхностном слое, в 0,5 метрах от дна, в слое температурного скачка и, в зависимости от глубины водоема, 2—3 промежуточных—в слое 'выше температурного скачка и ниже его. Для изучения микростратификации температуры придонного слоя воды удобны простые инерционные термометры, а для химической микростратификации—псевдобатометр Верещагина. Измерения температуры и пробы воды берут через каждые 10—15 см в слое воды в 1—2 м, считая от поверхности дна. Температуру озерных грунтов измеряют также инерционным термометром, а при наличии жидких илов—глубоководными термометрами (спуская их на раме в иловую толщу). Суточные станции. Температура воды, величина активной реакции, количество кислорода и свободной углекислоты меняются в течение суток. Чтобы выяснить эти изменения и установить глубину их проникновения в водную толщу, на заранее выбранном пункте, отмеченным буйком, через каждые 2 или 4 часа в течение суток берут гидрологические серии. Измеряют температуру воды, величину активной реакции и свободной уклекислоты, фиксируют пробы для определения растворенного кислорода. Яри взятии каждой серии измеряют температуру воздуха, направление и скорость ветра, освещенность и состояние водной поверхности. К концу зимы следует производить круглосуточные наблюдения для изучения суточного хода температуры под льдом. Обработка данных гидрологических серий и разрезов. В полевые определения температуры по глубоководному термометру вводят поправки; производят лабораторные химические анализы взятых проб воды. На основании полученных цифр строят графики вертикального распределения отдельных факторов (температуры, кислорода и т. д.) для каждой серии (рис. 17) и для каждого разреза; на профилях разрезов распределение каждого фактора изображают в виде изолиний (рис. 18). 9*
132 Глава VIII. Озера во 90 too нотшмнсд,мР> „ з us6789юппвтюпт1'' г з «. s 10 20 30 W SO 60 70 -^d 'К / 1 i i i ■ \о, i i i / i I i i i i i 1 j V ^ ' ь- •^ f ill >*. -" fe, НСО; 191 911 \ \\SW2 V. I' I гт '■■ ± / f& w~ <k / «г/л МФ1О2 V- T t X Л \ \ \ \ \ \ \ К6Ш ISfiKJ 19,1 19,1 18,1 •012 3 4 5 6 О3РФ 17 18 Рис. 17. График вертикального распределения температуры и i гидрохимических факторов. Рис. 18. График распределения температуры по гидрологическому профилю. Большой интерес представляет вычисление теплозапаса озера и годового и зимнего теплоприхода. Они могут быть вычислены по следующим формулам: Теплозапас: Q м. кал/см2=Н ср. Т ср. Годовой теплоприход А м. кал/см2=Нср. (Тср.макс._Тср.мин.). Зимний теплоприход В м. кал/см2=Нср. (Тер. з.макс—Тср.мин.), где: Нср.—средняя глубина озера в сантиметрах, полученная путем деления объема на его площадь; Тер.—средняя температура вертикальной серии, взятой в точке наибольшей глубины озера; Тср.макс. и Тер.мин. —средняя максимальная и минимальная температура воды в той же точке; Тер. з.макс._СредНяя максимальная зимняя температура там же. «Средняя температура вычисляется по формуле: Тср.=^±^Л Ту + Т2 Р2 + . Тп—1+Тп Рп, где T0,JTV Tz,... Tn^v !Гп_температуры, измеренные на вертикальной серии последовательно от поверхности до дна, и ру, р2, Рп—объемы воды, ограниченные горизонтами, на которых производилось измерение температур, выраженные в долях объема всего озера с точностью до одной сотой. 12. Изучение водной растительности. При лимнологических работах отмечают распределение зарослей макрофитов, описывают сплавины. Составляют карту водной растительности (с использованием данных аэрофотосъемки, см. § 4), на которую наносят площади, занятые отдельными видами растений (осока,
§§ 12—13. Водная растительность. Сбор планктона 133 камыш, тростник и т. д.); каждый вид обозначается принятым условным значком (см. Лепилова, 1934). Количественный учет водной флоры производят либо методом вырезания площадок, либо при помощи особых дночерпателей (для подводных зарослей), например, зарослечерпателем Липина. Определяют сырой вес растений, собранных указанными методами (подробнее см, гл. XXV, § 19). 13. Сбор планктона. Сетяные сборы. Качественный сбор планктона производят либо методом горизонтального лова планктонными сетками, забрасываемыми с лодки или с берега в открытой и прибрежной частях озера, либо вертикальным ловом, в столбе воды от дна до поверхности. Вытащив сеть, дают отфильтроваться излишку воды, и остаток ее с организмами, скопившимися в планктонном стаканчике, выливают в материальную банку и фиксируют 40% формалином до создания 4% концентрации его в пробе. Количественный сбор производят сплошным вертикальным ловом количественными сетями или вертикальным фракционированным ловом. Для этого спускают в воду захлопывающуюся сеть на планктонном замыкателе и производят послойно последовательные вертикальные обловы, напр. от 0 до 2 м; от 2 до 4; от 4 до 6; от 6 до 8; от 8 до дна. После облова каждого слоя сеть замыкают посыльным грузом, спускаемым по тросу, и вытаскивают на поверхность. Пробу сливают в материальную банку, а затем сеть в заряженном виде снова спускают для облова следующего слоя (немного отступя от точки предыдущего спуска) и т. д., пока не будет обловлен весь столб воды от поверхности до дна. Для выяснения связи вертикального распределения планктонных организмов с физико-химическими условиями водной среды, одновременно берут гидрологические серии. Обычно на каждой станции производят фракционированные ловы и сплошной вертикальный. Для изучения суточных миграций планктона производят фракционированные ловы во время суточной станции. Осадочным методом могут производиться при отсутствии планктонных сетей как качественные, так и количественные сборы. Широкогорлой литровой банкой или литровой кружкой зачерпывают с поверхности 1-—3 л воды, в зависимости от обилия планктона, и наливают ее в другую банку, где пробу фиксируют формалином, банку закрывают пробкой и оставляют на 3—6 дней, для того чтобы дать осесть планктонным организмам на дно. После этого отфильтровывают излишек воды (см. § 2), а остаток ее вместе с организмами сливают в обычную материальную склянку. Для изучения вертикального распределения планктона можно брать пробы воды батометром Кнудсена с разных глубин, обрабатывая их описанным способом. Этикетирование и дальнейшая обработка проб. В каждую пробу вкладывается этикетка, написанная несмываемой тушью на пергаментной бумаге, а при спиртовом фиксировании—простым карандашом. На этикетке пишут номер пробы по журналу сборов, название озера, дату, место взятия пробы, орудие лова и способ, а при вертикальных ловах—толщу облавливаемого слоя. Эти же данные записывают в специальный журнал сборов. Перед отправкой пробки банок заливают парафином. Дальнейшая обработка заклю-
ft 134 Глава VIII. Озера чается в систематическом определении планктонных организмов и их подсчете в количественных пробах (см. Инструкцию по биологическим исследованиям вод, 1931). Валовая продукция планктона определяется методом сырых объемов, для чего количественную пробу переливают в специальную бюретку, разделенную на кубические сантиметры. Дают осесть планктонным организмам и затем определяют объем осадка в см8. Полученные величины пересчитывают на м8 воды. При определении осадочного планктона некоторые организмы (напр., сине-зеленые водоросли) всплывают. В таком случае объем их отсчитывают дополнительно по верхним делениям бюретки. 14. Сбор бентоса. Качественные сборы бентоса производят описанными в § 2 приборами (иногда при помощи руки и пинцета— напр., под камнями), с разнообразных участков дна, отличающихся составом субстрата и другими условиями (напр., зона зарослей, глубинная зона, зона прибоя, песчаные, каменистые, илистые участки дна и т. д.). Собирают также обрастания с камней и искусственных сооружений (перифитон). При взятии проб драгами, последние протягивают за лодкой на протяжении 40—50 м. После отмывки принесенного грунта в мешке или ситах остаток от промывки помещают в стеклянные банки и фиксируют формалином или спиртом и в таком виде хранят для дальнейшей обработки. При выборе точек для количественных сборов дночерпателями руководствуются картой грунтов или визуальными наблюдениями над грунтами при промерах и батометрической картой. Число дночерпательных проб зависит от величины водоема и разнообразия грунтов. Количественные сборы должны выяснить продукцию донного населения каждого типа донных отложений и отдельных участков дна. В каждой точке берут 2—3 дночерпа- тельные пробы. Промывка грунта производится так же, как и при драгировании. Эмакетирование и дальнейшая обработка проб. Качественные и количественные пробы бентоса снабжают этикетками, на которых пишут: номер пробы по журналу сборов, дату, название озера, место взятия пробы, глубину, характер грунта, орудие лова. При наличии в составе экспедиции гидробиолога, может быть произведена разборка бентоса по группам. Каждую группу кладут в отдельную пробирку с этикеткой внутри; пробирки ватыкают ватой и помещают в банку, которую заливают спиртом или 4% формалином. В таком виде сборы отправляют для дальнейшей систематической обработки. Обработка количественных проб заключается в обсушивании организмов на фильтровальной бумаге и взвешивании их с точностью до 1 мг. По этим данным определяегся биомасса каждой пробы, а по ним биомасса для того или иного типа грунта (при наличии карты грунтов) и средняя биомасса для озера в пелом. 15. Изучение ихтиофауны заключается в определении видового состава рыб данного озера,сборе сведений о их биологии—о времени нереста, местах нереста и нагула, описании нерестилищ, изучении заморов рыб и т. д. Если это необходимо, собирают коллекцию рыб систематического характера и материал для изучения темпа роста и возраста питания и плодовитости. Для получения материалов по возрасту и темпуроста производят массовые промеры рыб
gg 14 16. Сбор бентоса. Хозяйственное использование 335 одного вида. Попутно с изучением ихтиофауны производятся сборы паразитов рыб. О консервировании рыб—см. гл. XXVI, § 28. 16. Хозяйственное использование озера. Необходимые данные собирают путем опроса местного насепения, изучения материалов в местных организациях, а также на основании личных наблюдений. Следует обратить внимание на следующие вопросы: а) рыболовство: характер рыбного промысла (государственный лов, рыбацкие колхозы, лов частными лицами), основные породы промысловых рыб и размеры их добычи, орудия и способы лова, акклиматизация новых пород рыб и рыбоводно-мелиоративные мероприятия; пункты переработки рыбы на берегу озера; б) рачий промысел и добыча промысловых моллюсков; звериный и птичий«>промыслы; разведение ондатры; в) использование зарослей высшей водной растительности для хозяйственных нужд (изготовление камышита и др.); г) соледобыча: запасы солей, их состав, время садки, характер, размеры и способы добычи; д) использование целебной грязи с лечебными целями; запасы грязи; е) использование озера для бытового и промышленного водоснабжения и для ирригации; ж) использование донных отложений озер для удобрения и для промышленных целей и их запасы; з) перспективы возможного использования озера с гидроэнергетическими целями; существующие на истоке из озера н его притоках гидроэнергетические установки и их характер;и) лесосплав и его характер (кошелевый, плотами и т. п.); запани и затоны у берегов озера; к) судоходство на озере и его характер; л) зимние дороги через озеро. Одновременно собирают сведения о санитарном состоянии водоема: а) наличие личинок малярийного комара; б) загрязнение озера: скотом, бытовыми и промышленными стоками и лесосплавом. ЛИТЕРАТУРА Б л и з и я к Б. В. Производство исследований рек, озер и водоразделов, 1936. Васильев В. Н. Опыт применения стратометра системы Б. В. Перфильева по исследованию илов Штеровских прудов. Мат. по гидрологии, гидрографии и водным силам СССР, вып. 16, сер. 3. Специальные вопросы исследований. Сб. № 1 по вопросам прудового хозяйства электростанций, 1933. Верещагин Г. Ю. Методы морфометрической характеристики озер. География. Тр. Олонецкой научной экспедиции, часть 2, вып. 1,1930. Верещагин Г. Ю. Методы полевого гидрохимического анализа в их применении к гидрологической практике, 1933. Верещагин Г.Ю.(ред.) Озеро Байкал, 1947 и 1949. Д з е н с-Л итовский Л. И. и В а л я ш к о М.Г. Методы комплексного изучения минеральных озер, 1935. Жизнь пресных вод СССР под ред. В. И. Ж а д и н а, т. I, 1940, т. II, 1949. Зерно в С. А. Общая гидробиология, 1949. Ильинский Н. В. Методика краеведческих исследований—Комельское озеро и его район, ч. I, 1927. Инструкция Для наблюдателя озерной станции основной гидрологической сети, 1936. Инструкция по биологическим исследованиям вод, ч. 1. Биология морей. Раздел А. вып. 1—2. Исследования бентоса, 1931. То же, раздел Б. Исследования планктона, 1934. Комаровский А. Н. Структура и физические свойства ледяного покрова пресных вод, 1932. Краткое руководство по химическому анализу воды в экспедиционных условиях, 1946. Ласточкин Д. А. Стоячие водоемы (озера и пруды), 1925. Л е п и- л о в а Г. К. Инструкция для полевого исследования высшей водной расти-
136 Глава VIII. Озера тельности, 1934. Л и п и н А. Н. Пресные воды и их жизнь, 1941. Молчанов И. В. О строении и структуре озерного льда в связи с метеорологическими условиями. Изв. Российского Гидрологического Ии-та, ЛЧв 14, 1925. Муравейский С. Д. Морфометрия Глубокого Озера. Тр. Лимнологической станции в Косине, вып. 13—14, 1931. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам, вып. 7. Гидрологические наблюдения на озерных станциях, 1948. Наставление по гидрографическим исследованиям рек, озер и болот, ч. I и II, 1944. Перфильев Б. В. К методике изучения иловых отложений Тр. Бородинской биологической станции, т. 5, 1927. Пирожников П. Л. Исследование и использование водоемов Сибири, 1932. Применение аэрофотосъемки для гидрологических исследований. Сб. под ред. А. П. Ющенко, 1936. РоссолимоА. И. Основы гидрологии, 1935. Руководство по химическому анализу вод суши, 1941. Сагайдачный Ф. А. Введение в изучение иловых отложении соляных водоемов, 1933. Советов С. А. Общая гидрология, \
И. Д. Богдаповская-Гиенеф ГЛАВА IX КОМПЛЕКСНОЕ ИЗУЧЕНИЕ БОЛОТ 1. Введение. Болота имеют большое значение в народном хозяйстве СССР, но их роль может быть весьма различной в зависимости от экономической обстановки, технических потребностей и собственных свойств. В одних случаях возможно и целесообразно их превратить в сельскохозяйственные угодья; в других более рационально использовать их торфяную залежь для топливных целей. Наряду с этим, болота нередко осложняют строительство, напр. при проведении дорог; они могут создать помехи при эксплоатации гидросооружений, напр. при всплывании торфа на торфяниках, затопленных при прорытии каналов или создании водохранилищ. Исследование болот, представляет, поэтому, значительный практический интерес. Характерными чертами болот являются: а) избыточное увлажнение; б) господство влаголюбивых растений; в) отложение торфа; г) взаимосвязь различных частей болот вследствие движения воды в торфе. Эти признаки резче всего выражены в средних стадиях развития болот. Болота представляют сложную систему из воды, растительности и торфа; только при взаимодействии этих трех элементов образуется, существует и развивается болото. При исследовании болот необходимо, поэтому, изучение растительности, гидрологических условий и стратиграфии торфяной залежи в их взаимосвязи. Болота делятся по характеру водно-минерального питания, растительности и строения торфяной залежи на две основные группы: а) Низинные болота, водно-минеральное питание которых отличается значительным богатством, вследствие чего растительность их также довольно богата и разнообразна; часто господствуют: тростник, хвощ, осоки, гипновые мхи, реже низинные сфагновые мхи; низинные болота, кроме того, могут быть покрыты кустарником, или лесами: сосновыми, березовыми, черноольхо- выми, с преобладанием осок или низинных мхов в нижних ярусах. Торфяная залежь образована остатками этих растений, встречающимися, в соответствии с материнскими сообществами, в разных Сочетаниях.
138 Глава IX. Болота б) верховые болота характеризуются крайней бедностью минерального питания, сальной кислотностью воды и господством в растительном покрове самых нетребовательных видов сфагновых мхов. Залежь в большей своей части сложена остатками сфагновых мхов, пушицы, шеихцерии, в меньшей мере—кустарничков и сосны. Переход болот из низинной стадии в верховую происходит вследствие все возрастающего обеднения минерального питания, которое обусловлено постепенным ослаблением притока поверхностных или грунтовых вод с минеральных берегов. Переход этот совершается при развитии особой растительности, отличительными чертами которой является сплошное распространение сфагнового покрова из специфических видов или же из верховых сфагновых мхов, произрастающих совместно с низинными высшими растениями. Торфяная залежь низинная. Переходная стадия развития болота обычно относительно кратко- временна, вследствие чего мощность слоя переходного торфа большей частью невелика. Общая черта растительности болот, вступивших в переходную или верховую стадию—господство сфагновых мхов, создающих среду для высших растений, всегда более или менее угнетенных. В экспедиционных условиях приходится обычно ограничиваться одним-тремя пересечениями болота. Задача маршрутного исследования—выяснение характера водно-минерального питания и растительности болота и в общих чертах—характера строения его торфяной залежи. Желательно определить также в общих чертах Гидрографическую сеть торфяника. Определение размеров болота, расположения его гидрографической сети, распределения растительного покрова по всей его поверхности и видов строения залежи в его недрах—задача детального исследования, при котором производится топографическая съемка болота и закладывается большое число поперечников. Методов детального исследования мы не будем здесь касаться. 2. Инструменты. Для бурения торфяной залежи применяют зондировочный бур (бур Гиллера) или бур Инсторфа. Описание их см. в работах: «Методика полевых геоботанических исследований», 1938; Методы исследования торфяных болот, ч. I, 1939; Тюремнов, 1940 и 1949 гг. При маршрутном исследовании наиболее удобен, вследствие своей легкости, зондировочный бур. Недостатки его заключаются в том, что он берет пробы недостаточно чисто, нарушает структуру торфа (из-за чего нельзя им взять пробы торфа для определения влажности) и вовсе не забирает плохо разложившихся и очень влажных торфов. Бур Инсторфа лишен этих недостатков, но более тяжел. 3. Определение характера водно-минерального питания болота при отсутствии специальных гидрогеологических исследований производится на основании косвенных данных: геоморфологического положения болота, геологического строения его ложа и характера растительного покрова. а) Условия залегания болота в рельефе и геологическое строение окружающего участка выясняются на основании предвари-
§§ 2—3. Инструменты. Водно-минеральное питание 139 тельного изучения топографических материалов и литературных данных, а также собственных наблюдений. Прошлый, а во многих случаях, и настоящий тип водного питания болота зависит от его топографического положения— на склоне, у подножия уступа, во впадине террасы или водораздела, в флювиогляциальной ложбине и т. п. О степени минерализации поступающих грунтовых вод можно в известной мере судить на основании геологического строения окружающей болото местности. При наличии населенных пунктов близ болота полезно собрать путем расспросов и личных наблюдений сведения о глубине стояния грунтовых вод в колодцах и о химическом характере этих вод (мягкие, жесткие, солоноватые и т. п.) (см. гл. IV). б) Растительный покров является надежным показателем современных условий водно-минерального питания болота. Лесная растительность свидетельствует об умеренном водном питании, вследствие слабого поступления воды или хорошего стока. Березовые и еловые леса, так же как ивовые и березовые кустарники, указывают на минеральное богатство торфа. Сосновые леса служат таким же показателем, если их нижние ярусы образованы низинными растениями. Только черная ольха мирится с обильным поверхностным увлажнением при условии его проточ- ности и минерального богатства, да и то она частично спасается от него образованием крупных кочек. Хвощ или тростник господствуют при обильном увлажнении и значительном богатстве субстрата. Преобладание тростника или осок, при отсутствии или очень слабом развитии мхов и древесного яруса, свидетельствует о периодическом затоплении. Осоковые кочкарники развиваются при чередовании периодов довольно большого увлажнения и подсыхания. Господство гипно- вых мхов в большинстве случаев возможно лишь при значительном количестве растворенной в воде углесоли кальция. При продолжающемся до настоящего времени питании болота умеренно минерализованными водами без значительного содержания кальция, в растительном покрове преобладают низинные виды сфагнов: яркозеленый Sphagnum teres, лиловато-розовый или темнопурпуровый Sph. Wamstorfii, грязнозеленые или золотистые сфагны из секции Subsecunda с изогнутыми кверху веточками головок. Нередко среди сфагнов встречаются и зеленые мхи; осоки и разнотравие представлены довольно разнообразно; древостой может быть хорошо развитым (сосна, береза, иногда единично ель). Свидетельством значительного минерального обеднения и близости вступления болота в верховую стадию служит преобладание в сплошном сфагновом ковре иногда Sph. obtusum, чаще ярко- зеленого Sph. apiculatum с плотными головками и веточками, редко расставленными на длинных стеблях. Травяной покров реже и беднее по составу. Легко судить о пребывании болота в верховой стадии (т. е. в стадии атмосферного питания) по крайней бедности высшей растительности и преобладанию сфагнов бурого, красного и ярко- желтого цвета (Sphagnum fuscum, Sph. magellanicum, Sph. balti- cum, Sph. Dusenii и др.).
140 Глава IX. Болота в) Показатели ключевого питания. В торфяники впадин, ложбин или подножия склонов часть воды обычно поступает из минеральных берегов в виде ключей. Иногда ясно видно, как вода бьет из глубины по узкой естественной трубе, прорытой ею в торфе! В других случаях выходы ключей узнаются по вспучиванию торфа; высота ключевых бугров может достигать 1,5—2 м; на вершине их иногда встречается ямка, наполненная водой, которая вытекает слабой струйкой. Ключ может дать начало образованию озерка или даже группы озерков. Места выходов ключей нередко издали узнаются по появлению особых форм или видов растений: так, на ключевых низинных болотах встречается ель с поникшей верхушкой, камнеломка болотная с яркожелтыми цветами и др.; на верховых болотах около мест выходов ключей растет высокая береза пушистая, появляются крупные осоки, иногда даже гипновые мхи. Места поступления грунтовой воды узнаются, кроме того, летом по низкой температуре воды, зимой—по позднему насту- панию или даже отсутствию промерзания, а весной—по раннему оттаиванию. г) Определение уровня воды в болоте. Для определения глубины стояния воды выкапывают рукой небольшую ямку. Во избежание преувеличения в определении, измерение производится через 5—10 мин. после рытья ямки. 4. Изучение гидрографической сети болота. Неоценимую услугу при изучении гидрографической сети болота оказывают аэрофотоснимки болот, т. к. на них видно расположение озер разной величины, речек, окнищи систем мочажин и гряд по отношению к ним. При пересечении болот только несколькими, а тем более одной ходовой линией, невозможно получить полного представления о системе стока болот, и удается отметить лишь некоторые ее элементы. Особенно хорошо развитая на крупных сфагновых массивах гидрографическая сеть болота включает: крупные озера, озерки, речки разных типов, водные жилы, мочажины и водоприемники. а) Описание водоемов. При переходе через болото должны быть отмечены приблизительные размеры и очертания крупных озер, характер их берегов (плоские, наклонные, плотные или топкие и т. п.), высота последних, наличие следов размывания, существование террасы заливания или сплавинной террасы, торф которой покоится на жидком иле (не забирается, как и сплавинный торф, буром Гиллера). Глубина воды определяется с лодки или с берега; о достижении винтом или копьем бура верхней поверхности озерных отложений (торфа или ила) судят по помутнению воды и выделению пузырьков газа. Бурение в самом озере возможно производить летом с лодки, зимой—со льда. При работе с буром на воде необходимо особенно внимательно следить за надежным прикреплением штанг друг к другу. При описании небольших озерков указывают характер их распределения (одиночное, групповое, цепью), местоположение их в рельефе болота, размеры, форму, ориентацию, если она имеется, различие в характере берегов, в зависимости от положения по отно-
§ 4. Гидрографическая сеть 141 шеяию к вершине болота, наличие следов заливания на берегах или сплавинной каймы, покрывающей озерный ил, глубину воды у берега, отсутствие или присутствие водной растительности и ее состав, б) Описание речек. Болотные речки могут иметь открытое или внутриторфяное русло, или же течь непосредственно под всплывшим моховым покровом. Местоположение речек первого и второго типа нередко можно издали узнать по полосе леса или ленте деревьев, их окаймляющей. Положение внутриторфяного русла иногда возможно определить также по руслообразно вытянутой мочажине. Наиболее надежный показатель его существования— окнища, иногда крупные, иногда всего лишь от одного до нескольких метров в поперечнике. На фоне верхового болота они обычно выделяются более богатой, не свойственной этому типу болота, растительностью из осоки вздутой, сабельника, вахты, белокрыльника и т. п. Речки третьего типа («глухие речки») представляют зыбкие полосы, рядом с которыми нередко течет по поверхности небольшая струя воды. Пышный сфагновый ковер почти лишен высшей растительности, представленной главным образом вахтой и крупными дернинами пушицы дернистой. У открытых речек отмечают ширину русла, высоту и характер берегов, направление и быстроту течения, глубину воды, состав дна (ил, торф, минеральные осадки). У внутриторфяных речек (погребенных) отмечают направление и ширину русла—если только его присутствие обозначается на поверхности в виде мочажинной полосы,—размеры окнищ, глубину воды в них, расстояние между ними. Точное определение положения и размеров погребенного русла путем зондировок и бурения требует довольно большой затраты времени. Указывают топографическое положение глухих речек, их направление, ширину зыбкой полосы и открытого ручья—если он имеется—и глубину залегания плотного торфа. Особого внимания заслуживают болотные речки в месте вступления их в минеральные берега, т. к. по глубине и ширине русла и по быстроте течения воды при выходе из болота можно судить об их значении, как водоотводящих каналов. в) Описание водоприемников включает следующие пункты: расстояние от болота,. топографическое положение по отношению к болоту, размеры, характер берегов. Если водоприемником служит озеро, то должна быть охарактеризована и река, вытекающая из него; если воду из болота принимает река, следует указать ее ширину, глубину, степень извилистости и быстроту течения. г) Внутризалежные водные жилы могут быть изучены только при детальных исследованиях. Во время маршрутов можно отметить лишь случаи быстрого проскальзывания бура в жидкую среду. Извлечение из залежи зондированного бура с пустым челноком—не всегда показатель залегания водной жилы, т. к. этот бур не забирает очень влажного и плохо разложившегося торфа. На низинных болотах нередко встречаются водные жилы ключевого происхождения. В верховых торфяниках водные жилы приурочены главным образом к участкам с озерками и мощным пластом шейхцериевых торфов.
142 Глава IX. Болота о ЗообддтШшшм о б е г <> 1 2 Рис. 1. Форма поверхности болот. А—слабо выпуклая (гипновое болото); Б—вогнутая (болото с верховыми краевыми частями и переходной или низинной центральной частью); В—асимметрично-вогнутая (болото такого же типа, как и Б); Г—выпуклая (болото верховое); Д—наклонная (болото переходное или сметанное с верховой верхней частью залежи). Рис. 2. Схема распределения растительности на верховом болоте (около 1000 га) Северо-Западной болотной области, а—краевая переходная осоко- во-сфагновая топь; б—верховой кустарничково-сфагновый сосновый лес; в—верховой грядово-мочажинный комплекс: кустарничково-сфагновые гряды с редкой, мелкой сосной+пушицево- и тейхцериево-сфагновые мочажины; г—сосново-кустарничково-сф'агновые гряды+пушицево-сфагновые мочажины на плоской вершине болота; д—вторичные озерки. А—Б, В—Г—ходовые линии. Рис. 3. Схема распределения растительности на верховом болоте (около 6 000 га) Северо-Западной болотной области, а—краевая переходная осоково- сфагновая топь; б—переходная осоково-сфагновая топь со сфагновыми буграми, облесенными березой; в—верховой кустарничково-сфагновый сосновый лес; г—верховой пушицево-сфагновый комплекс; д—верховой грядово- мочажинный комплекс: кустарничково-сфагновые гряды с редкой мелкой сосной+шейхцериево-сфагновые мочажины; штрихи указывают ориентировку гряд и мочажин; е—остаточные озера; ж—мочажинно-озерные полосы (озерки вторичные). Стрелка указывает направление общего уклона болота; вершина болота обозначена крестом.
§§ 5—6. Формы поверхности. Микрорельеф .143 5. Форма поверхности болот обычно с трудом улавливается глазом вследствие незначительности уклонов. При расположении болота в ложбине или узкой долине поверхность его часто бывает вогнутой в середине или в части, прилегающей к одному из минеральных берегов (рис. 1). О вогнутости можно до некоторой степени судить по сильной обводненности, нередко приводящей к образованию полосы стока или даже речки в наиболее низкой части. У болот, расположенных на склонах или у их основания, поверхность наклонна в одну сторону, что на верховых болотах часто обусловливает развитие почти на всей площади болота грядово- мочажинных комплексов. Глубокозалежные моховые болота почти всегда выпуклы. Не составляют исключения и гипновые болота. Вершина верховых болот может быть узкой и выпуклой, и тогда она покрыта сфагново- сосновым мелколесьем (рис. 3); если же она широка и плоска, то гряды и мочажины образуют неправильную сеть (рис. 2). Вершина расположена в центральной части болота или ближе к одному из его краев; крупные болотные массивы часто многовершинны. Местоположение наиболее высокой части сфагнового болота, при отсутствии нивелировочных данных, может быть определено на основании направления и особенностей элементов микрорельефа (см. § 6) и характера растительности. На аэрофотоснимках хорошо заметны места расположения вершин болот. 6. Микрорельеф болота имеет большое значение, т. к. оказывает сильное влияние на гидрологические условия и на распределение растительного покрова. Поэтому, при описании каждого болотного участка должна быть дана характеристика его микрорельефа. Отмечают: а) Общий характер микрорельефа: ровный, слабо волнистый, кочковатый, бугристый, грядовый, грядово-мочажинный (рис. 4). б) Направление элементов микрорельефа. Гряды на ровных площадях образуют неправильную сеть, ячейки которой заняты мочажинами; на склонах же болот гряды расположены параллельно друг другу и перпендикулярно уклону. Гряды в таком случае нередко вытянуты дугообразно, причем дута обычно обращена своей выпуклостью к нижней части болота (рис. 5). в) Соотношение площадей, занятых каждой формой микрорельефа. Определение производится обычно на глаз, в пропентах; при подробных описаниях полезно применить метод линейной таксации или составить план пробной площади, но и то и другое трудоемко. г) Размеры элементов микрорельефа: длина, ширина (средние величины и пределы), высота положительных форм. Во избежание преувеличения высота непременно измеряется. д) Характер склонов положительных форм микрорельефа и прилегающих частей отрицательных форм. У гряд склон, обращенный к расположенной ниже части массива—пологий, а к верхней части болота—более крутой. Соответственно менее глубока часть мочажины, прилегающая . к расположенной выше гряде; противоположная же часть более обводнена. Бока кочек могут быть подмыты у основания, что указывает на временное движение воды.
144 Глава IX. Болота 3 <ЩЩг> Рис. 4. Микрорельеф болот: А—ровный; Б и В—кочковатый (Б—кочки осоковые, В—древесные); Г—бугристый; бугры сфагновые; Д—проекция бугров. Е—волнистый, Ж—мелкомо- чажинный; 3—проекция мочаяшн; И—грядово-мочажинный; К—гряды (белые) и мочажины (заштрихованные) в проекции. е) Микрорельеф второго порядка: гряды, напр., бывают иногда кочковатыми, в мочажинах часто встречаются мелкие кочечки или слабые повышения. ж) Состав положительных элементов микрорельефа. На низинных болотах распространены осоковые и древесные кочки. На сфагновых болотах кочки обычно образованы пушицей или пухоносом дернистым. Моховые бугры могут быть гшшовыми, сфагновыми, политрихово- или древесно- сфагновыми; в последнем случае бугры пршшевы или при- комлевы.' Гряды бывают гип- новыми, во чаще сфагновыми. 7. Выбор мест заложения поперечников. Изучение болот производится по поперечникам (ходовым линиям, проходам). Методом поперечников улавливаются изменения растительного покрова и строения торфяной залежи в зависимости от условий водно-минерального питания, связанных с близостью минеральных берегов болота, с формой его поверхности, глубиной дна, расположением его гидрографической сети и т. п. Направление ходовых линий намечается заранее на карте или на плане болота. Лучше всего зто делать по аэрофотоснимкам болота, т. к. на них можно различить местоположение вершины, скоплений озер, залесенных частей и т. д. Желательно, чтобы один поперечник проходил через вершину болота, которая может быть (если только она не обязана своим происхождением приподнятости на минеральном основании) местом наибольшей мощности торфя-
gg 7—8. Поперечники. Пункты описания 445 Рис. 5. Гряды (узкие) в мочажины (более широкие); рисунок по аэрофотоснимку. Участки гря- дово-мочажинного комплекса верхового болота. ной залежи, другой—около крупного озера, если таковое имеется. Крупные водоемы среди торфяника всегда остаточного происхождения, и часто к их берегам приурочены наиболее древние части болота. Ходовые линии должны быть ориентированы перпендикулярно длинной оси болота и пересекать его от одного минерального берега до другого. При маршрутном исследовании достаточно двух-трех поперечников. Если от болота отходят рукава, желательно провести через них дополнительные ходовые линии. При очень крупных размерах торфяника и невозможности уделять его изучению достаточно времени, можно ограничиться поперечниками, доведенными до крупного озера, реки, минерального острова. В случае округлой формы болота ходовые линии располагают крестообразно с пересечением в центре болота. 8. Расположение пунктов описаний растительности и бурения. - При проходе болота по заранее намеченной ходовой линии измеряют пройденные расстояния шагами или перевертыванием двухметровых штацг, свинченных вместе. Отмечают по ходу все изменения болотного ландшафта: изменения растительности, появление мочажин, озер, наличие ручьев, минеральных островов, ■ с указанием их расстояния от начала поперечника. Желательно через каждые 100 м производить зондирование (см. § 11). Подробное описание растительности производят в каждом пространственно хорошо выраженном растительном сообществе или, что чаще встречается на болотах—в каждом комплексе таких сообществ. При повторной встрече такого же сообщества или комплекса сообществ можно описание не повторять, а ограничиться отметкой об отклонениях от раньше описанного. Однако, чем больше накопится описаний растительности, тем вернее и полнее будет обобщенная характеристика ассоциаций или их комплексов. Каждое описание растительности сопровождается бурением торфяной залежи. Составление стратиграфического профиля торфяника на основании данных бурений также облегчается при увеличении числа бурений. Ю Справочник путешественника и краеведа, т. II
146 Глава IX. Болота При размещении по поперечнику пунктов описаний растительности и бурения следует учесть, что растительный покров, глубина и строение залежи изменяются быстрее в краевых частях болот, чем в центральных, и поэтому в них описание растительности и бурение должны производиться чаще. Если при отсутствии заметного изменения растительности зондировка обнаруживает резкое увеличение или уменьшение глубины залежи, то нужно произвести дополнительное бурение с таким расчетом, чтобы разница в мощности торфа от одного пункта бурения^ до другого не превышала 1 м. Даже весьма ограниченные по площади впадины дна представляют интерес, т. к. они могли служить первоначальными очагами болотообразовательного процесса, и в них могут быть найдены озерные илы, или, вообще, водные осадки, отсутствующие в других частях болота. Расстояние между пунктами геоботанических описаний и бурения колеблется обычно от 50 до 300 и даже до 500 м, в зависимости от резмеров торфяника, характера дна, степени разнообразия растительного покрова. При сильно выраженной комплексности растительности приходится нередко в одном пункте производить два (и больше) параллельных бурения на небольшом расстоянии друг от друга: одно, напр., в сфагновой гряде, другое—в рядом находящейся мочажине. В таких случаях второе бурение можно не довести до конца, а лишь до слоя, явно тождественного с соответствующим пластом в первой скважине. 9. Описание растительности болот. Описание лесов, встречающихся на болотах, производят обычным способом. Болотно-травя- ную растительность описывают как луга (см. гл. XXV). В тех и других сообществах обращают особое внимание на распределение растений в зависимости от микрорельефа. Описание растительности моховых болот имеет свою специфику, обусловленную своеобразием объекта—преобладающим значением мохового яруса и мозаично- стью (комплексностью) растительного покрова, вызванной расчлененностью микрорельефа и относительно большим числом видов гипновых или сфагновых мхов, произрастающих на болотах. При описании растительности, прежде всего! выделяют ассоциации по господствующему виду мха и наиболее обильному виду (или ряду видов) цветковых растений, сочетающемуся с ним. Многие виды мхов требуют микроскопического определения. Следует, поэтому, взять образцы неизвестных мхов, обозначая их в записях номером или своим произвольным названием. Чаще всего приходится описывать комплексы сообществ, для чего необходимо дать перечень встречающихся в них ассоциаций, указать их распределение по элементам микрорельефа и относительную площадь (в %), занятую каждой из них. Для облегчения последней задачи можно руководствоваться предварительно полученными данными о микрорельефе. Так, если гряды занимают 40% общей площади, низкие повышения—15%, мочажины—45%, а в последних ассоциация пушица дернистая+сфагнум балтийский покрывает вдвое большую площадь, чем ассоциация шейхцерия + +сфагнум Дузена, то первая из них занимает (45 х 2) : 3, а вторая— 45: 3 общей площади, т. е. 30 и 15%.
• S§ S—!!• Растительность. Зондирование 147 Относительная площадь различных ассоциаций более точно определяется таксационным методом. После перечисления ассоциаций, входящих в комплекс, производят обычным способом хотя бы по одному описанию каждого сообщества наиболее распространенных ассоциаций. С этой целью закладывают в главных ассоциациях пробные площадки в 1 м2. Малые размеры площадок обусловлены мозаичностыо растительного покрова; они обычно достаточны, вследствие его флористической бедности и равномерного распределения видов. Только в древесно- сфагновых сообществах пробные площадки должны быть больших размеров—от 4 до 25 и даже до 100 м2, в зависимости от сложности растительного покрова. Удобно пользоваться метровым квадратом из электрического шнура с петлями по углам для колышков. Описание растительных сообществ производится обычным способом (см. гл. XXV), с той лишь разницей, что лучше определить степень участия каждого вида мха в сложении мохового яруса по степени его покрытия, выраженной в процентах, на пробной площадке. Необходимо также определить высоту живой части, мхов, о которой можно у большинства видов судить по длине окрашенной части. При описании отмечают высоту деревьев, диаметр ствола, форму крон, степень обилия. Для установления зависимости растительности от уровня воды в болоте рекомендуется определить этот уровень* в каждой ассоциации (см. § 3). 10. Гербаризация мхов. Мхи должны быть разложены на листе бумаги тонким слоем, так, чтобы дерновинка видна была в разрезе. Этикетка пишется согласно обычным правилам (см. гл. XXV). Сушка мхов отличается от сушки высших растений тем, что когда мхи отдали избыток воды и дошли до полувлажного состояния, их лишь слабо прессуют. Окончательная досушка может производиться без прессования. 11. Зондирование. Глубина торфяной залежи и подстилающих ее иногда иловых отложений определяется путем зондирования: опускают бур Гиллера с закрытым челноком на всю глубину, для чего постепенно привинчивают штанги. Исследователь должен или сам завинчивать шурупы, или внимательно следить за тем, как это делает рабочий. Упущение в этом отношении влечет за собой потерю бура с частью штанг, которые остаются в залежи. Достижение дна узнается по усилению сопротивления, а если подстилающий грунт суглинистый или супесчаный—по характерному скрипу. Четырех-пятикратным вращением ручки бура против часовой стрелки открывают челнок и наполняют его торфом. Закрывают бур двух-трехкратным вращением ручки в обратном направлении и затем извлекают его из залежи. Если бур был опущен на большую глубину, то необходимо во избежание гнутия и поломки штанг вынимать его, развинчивая штанги так, чтобы больше 3 м не возвышалось над скважиной. Взятую пробу просматривают для выяснения состава минерального грунта, который записывается в дневнике. Иногда бур натыкается до достижения дна на погребенный пень, что узнается по глухому звуку и по составу пробы, ДО*
148 Глава IX. Болота взятой челноком. Глубина залегания пня отмечается в дневнике. После каждого зондирования челнок тщательно промывают. 12. Бурение торфяной залежи с выемкой образцов торфа является основным методом изучения строения торфяника в полевых условиях. Выемка образцов торфа (или сапропеля) производится при бурении на всю глубину залежи через каждые 25 см (длина челнока). Бур следует поочередно опускать в две скважины, заложенные на близком расстоянии друг от друга; это делается, чтобы верхняя часть слоя торфа, подлежащего выемке, не оказалась нарушенной винтом или копьем бура при взятии предыдущей пробы. Извлеченный из залежи челнок бура очищается снаружи, а затем открывается. Из челнока бура Гиллера образец вынимается уплощенной на конце. палочкой и, после тщательного очищения от случайно захваченных с других глубин примесей, кладется на пронумерованный лист кальки (см. § 13). При работе с буром Инсторфа челнок следует открыть на 25 см выше желаемой глубины, затем опустить его до этой глубины и закрыть поворотом ручки против часовой стрелки. Необходимо сразу произвести описание образцов. В дневнике или на бланке отмечают:-номер скважины, номер пробы, глубину ее взятия, глазомерно определенные степень разложения (по десяти- бальной шкале или в процентах), ботанический состав (торф сфагновый, гипновый, осоковый, древесный и т. п.), различимые остатки растений (хвоща, тростника, семена вахты и др.), влажность (жидкий, сильно влажный, влажный, плотный, очень плотный). Влажность мало разложившихся волокнистых торфов, взятых буром Гиллера, сильно завышена. В случае неоднородности образца, характеристика дается отдельно для различных его частей, которые заворачиваются в разные листы бумаги. Записывают также глубину попадания на пни и характер минерального грунта, подстилающего залежь. Весьма полезно делать при каждом бурении зарисовки строения залежи. 13. Упаковка и хранение образцов. Еще до полевых работ заготавливают, бумагу для завертывания образцов—кальку, пергамент или любую хорошо проклеенную бумагу, которую нарезают квадратами в 20—25 см. На каждом листе в трех углах крупно и четко пишут номер мягким черным карандашом (отнюдь не химическим карандашом или тушью, которые расплываются от воды). Номер, кроме того, еще раз записывают, отступя от среднего надписанного угла, с тем, чтобы он оказался снаружи после завертывания образца. Пронумерованные листы складывают по порядку сотнями, и на болото берут одну пачку за другой. Нумерация должна быть сквозной на все время полевых работ. Вынутый из челнока образец кладут на лист бумаги по диагонали, близ угла без номера, и завертывают несколько раз, затем загибают оба конца свернутой бумаги, и под ними закладывают оставшийся свободный угол (см. гл. XVII, рис. 9). Все образцы из одной скважины завертывают вместе в плотную оберточную бумагу, на которой снаружи пишут номер Скважины; кроме того, внутрь кладут этикетку также с номером скважины-
§ § 12—14. Бурение. Образцы. Пробы 149 Нумерация скважины должна быть единая на все время полевых работ. Образцы следует носить в корзинке или в металлической банке, но отнюдь не прямо в заплечном мешке. Свертки с образцами плотно укладывают в ящик, который, во избежание их подсыхания, хранится в закрытом виде в прохладном месте. Это необходимо потому, что гораздо легче и точнее определить степень разложения и ботанический состав торфа, когда он сырой. Очень важно сохранить также в сыром виде образцы сапропеля. 14. Отбор проб для пыльцевого анализа требует особой тщательности. Лучше всего производить его буром Инсторфа. Если приходится пользоваться зондировочным буром Гиллера, то необходимо крайне внимательно очищать пробы от всего наносного, случайно захваченного челноком. Пробы нужно брать через 25 см, но полезно делить их поперек на две, а при хорошей степени разложения торфа даже на три части, которые заворачивают отдельно под разными номерами. При записи рядом с глубиной и номером отмечают: верх, середину или низ челнока. Особенно дробно должны быть взяты пробы из нижних слоев торфа и сапропеля. Самые нижние пробы (около 25 см) так же, как и пробы подстилающего минерального грунта, следует брать буром Гиллера, т. к. бур Инсторфа плохо проникает в грунт. Для определения пыльцы пробы могут быть высушены, но от каждого образца следует отделить в продольном направлении часть, которая послужит для определения степени разложения и ботанического состава. Эта часть образца сохраняется в сыром виде. Методику взятия проб для пыльцевого анализа см. в гл. XVIII. ЛИТЕРАТУРА Богдановская-Гиенеф И. Д. Растительный покров верховых бдмот Русской Прибалтики. Тр. Петерг. научно-естественного ин-та, т. III, 1928. Е е ж е. О классификациях болотных массивов. Вести. Ленингр. унив. № 7, 1949. Галкина Е. А. Применение аэросъемки при изучении болотных массивов. Тр. Второго всесоюзн. геогр. съезда, т. II, 1948. Ее же. Болотные ландшафты и принципы их классификации. Сб. научных работ Бот. инст. им. В. Л. Комарова АН СССР, выполненных в Ленинграде за три года Великой Отечественной войны, 1941—1943. ГричукВ. П. и 3 а к л и н- с к а я Е. Д. Анализ ископаемых пыльцы и спор и его применение в палеогеографии, 1948. К а ц Н. Я. Болота и торфяники, 1941. Его же. Типы болот СССР и Западной Европы и их географическое распространение, 1948. Методика полевых геоботанических исследований, 1938. Методы исследования торфяных болот, ч. I и II. Тр. Центральной торф, опытной станции НКЗ, т. V и VI, 1939. Оленин. А. С. Применение аэросъемки при разведке торфяных месторождений. Торф, пром., № 9,1946. Программа для геоботанических исследований болот, 1932. Тюремнов С. Н, Торфяные месторождения, 1940. Его же. Торфяные месторождения и их разведка, 1949.
В. П. Зеипович ГЛАВА X ИЗУЧЕНИЕ МОРСКИХ БЕРЕГОВ 1. Введение. Изучение морфологии морских берегов, истории их развития и современного режима имеет большое практическое значение для гидротехнического строительства (портостроения, берегоукрепления и др.), а также для навигации (условия подходов с моря и высадки). Кроме того, на ряде морей Союза ССР берега используются с курортными целями, а береговые галечные, песчаные и ракушечные наносы—как строительные материалы. Морские волны и вызываемые ими течения—главный фактор развития берегов—производят свою работу преимущественно на морском дне вблизи берега и лишь частично у уреза воды. Поэтому эволюция форм рельефа и очертаний надводной части берегов является лишь функцией соответствующих изменений подводного берегового склона. Этот взгляд на природу развития морских берегов был выдвинут и обоснован многочисленными наблюдениями в Советском Союзе. В соответствии с этим, и центр тяжести изучения динамики морских берегов переносится на чисто морские исследования с промерами, сбором проб грунта и широкой постановкой непосредственных водолазных наблюдений на морском дне. На долю наземных географических исследований остается только часть проблемы морфологии и динамики морских берегов, но тем не менее весьма существенная и составляющая необходимое звено в общей цепи познания закономерностей развития морфологии и новейшей геологической истории прибрежной зоны. Изучение берегов можно вести в следующих направлениях: а) Изучение морфологии берега и побережья,—что позволяет расшифровать ход новейших и современных вертикальных движений относительно уровня моря (или озера достаточно крупных размеров).. Движения же эти, в свою очередь, определяют особенности эрозионного расчленения и всего облика рельефа прибрежных территорий. б) Анализ динамики береговой линии—согласованного развития абразионных и аккумулятивных участков, влияния твердого стока с суши и др., что позволяет восстановить очертания и ход развития берега в предшествовавшие периоды и дать прогноз ожидаемых изменений. В этом отношении большую ценность представляет
§§ 1—2. Введение. Инструменты 151 Рис. 1. Труба для просматривания дна со шлюпки сквозь воду: А—изготовленная из окрашенной жести; Б—деревянная. изучение береговых наносов, как современных, так и древних (на террасах). в) Анализ особенностей расчленения берега, в связи с геологическим строением его отдельных элементов,—что дает весьма ценные материалы для познания тектонической структуры побережья и его древнего рельефа, выработанного не морскими факторами (берега фиордовые и тектонически обусловленные). При решении вопросов структурного характера необходимо ознакомление с гидрографическими картами, на которых с достаточной полнотой изображен рельеф морского дна. Ввиду невозможности дать инструкцию по всему комплексу исследований, частью весьма сложных, мы рассмотрим ряд частных вопросов, изучение которых позволит выяснить более или менее полно строение и эволюцию берега. 2. Инструменты. Для изучения берегов, в объеме описанных ниже задач, сложного оборудования и инструментов почти не требуется. Для наземных работ необходимы: компас или буссоль, рулетка, фотоаппарат с принадлежностями, геологический молоток и лопата, лупа, мешочки для образцов; для изучения древних террас— барометр-анероид или геодезический инструмепт с рейками (нивелир, теодолит) (см. гл. XVII и т. 1, гл. XV и XVI). Для проведения промерных работ и обследования дна со шлюпки, необходим лот с тросом, размеченным на метры; лот можно заменить гирей или любым компактным металлическим предметом весом в 2—3 кг. Для осмотра дна удобна водолазная труба, которую можно сделать из жести или из досок и куска плотного стекла (рис. 1), тщательно прошпаклевав щели. При помощи этой трубы дно хорошо просматривается на вдвое большую глубину, чем простым глазом, причем этому не мешают ни рябь, ни мелкая волна. Для определения точек промера или осмотра дна пользуются теодолитом, установленным на берегу и дальномернои рейкой в шлюпке. Другой способ: на берегу, по намеченному створу, одна за Другой, устанавливаются две вехи, а теодолит ставится в стороне, на определенном расстоянии от створа. Момент засечки сигнализируется со шлюпки отмашкой флагом (см. гл. \ I). В случае наличия двух теодолитов, можно брать одновременные засечки по сигналам со шлюпки. При работах на расстоянии более 1 км от берега, пользуются промерным секстаном и берут им со шлюпки смежные углы на три точки на берегу, положение которых заранее определено. Наносить точки на планшет удобнее всего, пользуясь специальным прибором—протрактором. При его отсутствии, стороны двух углов, взятых секстаном, наносятся на листе восковки от произвольно намеченной точки. Накладывая эту восковку на план с нанесенными
152 Глава X. Морские береге, точками определения, легко получить место сделанной станции (рис. 2). О методике этих работ, а также о сборе проб грунта см. Максимов, 1935 и «Производство портовых технических изысканий», 1928—1932. 3. Общее геоморфологическое описание берега—необходимая предпосылка для постановки и решения частных вопросов палеогеографического и геоморфологического характера. Таким описанием ограничиваются также в тех случаях, когда изучение берега производится лишь попутно с другими исследованиями; но только полный и тщательно собранный материал может быть использован специалистами. Описание берега производят, комбинируя пешеходный и лодочный маршруты, так как, при прозрачной воде, со шлюпки можно сделать весьма ценные наблюдения, касающиеся строения подводных абразионной и аккумулятивной террас, их границ, форм, микрорельефа, состава и характера залегания грунта. . Исключительный по ценности материал дают также визуальные наблюдения с самолета, сопровождаемые выборочным фотографированием, как перспективным (на абразионных участках), так и плановым. Специальные аерофотокамеры не обязательны: 'вполне удовлетворительные результаты получаются и обычными пленочными камерами с применением скоростей экспозиции не менее Vaoo и светофильтров для уничтожения воздушной дымки. Прежде всего описывают общий тип берега согласно существующим классификациям, причем, если берег не обеспечен крупномасштабными топографическими картами, то дают и морфографи- ческие показатели: уклоны дна, высоту клифа, на расчлененных (бухтовых) берегах—длину и ширину бухт, число бухт на единицу длины берега, их взаимные расстояния и т. п. Ровные берега могут быть первично ровными, тектонически обусловленными, выровненными абразионными и выровненными сложными, когда на берегу чередуются аккумулятивные участки (современные террасы или пересыпи) и абразионные; широко распространены низменные ровные берега и лагунные (рис. 3). Берега расчлененные (бухтовые) несравненно сложнее. Описывая их, следует учитывать происхождение депрессий, заполненных Рис. 2. Нанесение на планшет точки промера при отсутствии протрактора. Углы а и р, взятые секстаном на береговые вехи, откладываются на листе восковки от произвольной точки. Двигая восковку по планшету, легко найти единственное положение, при котором все три стороны лягут на соответствующие вехи
§ 3. Геоморфологическое описание берега (153 Рис. 3. Элементы профиля абразионного и аккумулятивного берегов для трех типичных случаев. А. Активно абрадируемый берег. Б. Аккумулятивный берег с надводной террасой. В. Аккумулятивный берег с баром. 1. Массив коренной суши. 2. Мелкозернистые наносы. 3. Крупнозернистые наносы. 4. Граница абрадированной части массива суши, к—клиф: н—прибойная ниша; п—пляж; бв—береговые валы; пбе—подводный береговой склон; аб—подводная абразионная терраса; ак—подводная аккумулятивная терраса; пв—подводные валы; сг—свал на большие глубины; на —область неволновой аккумуляции; та — надводная аккумулятивная терраса; бб-береговой бар, л—лагуна. морской водой в результате повышения уровня моря. Если трансгрессия моря залиле понижения суши, созданные речной эрозией,—образуются берега риасовые или лиманные; при захвате ледниковых долин образуются различные разновидности фиордовых берегов. При погружении суши с мелкорасчлененным рельефом ледникового происхождения, образуются шхерные берега; при эоловом расчленении получается специфический тип восточного берега Аральского моря. (Берг, 1902; Федорович, 1941). Расчлененность берега, как мелкая («зубчатый берег»), так и крупная, может явиться следствием абразии неоднородного субстрата. Разная скорость абразии на смежных участках может принести к образованию бухт, которые и этом случае нельзя смешивать с ингрессионными. На «открытых» бухтовых берегах (Зенкович, 1946) волны моря; хотя и в ослабленном виде, доходят до вершин бухт, и весь берег может представлять единый динамический элемент. В «закрытых» бухтовых берегах возбуждаются собственные режимы волнечия^
154 Глава X. Морские берега весьма небольших размеров, и резко возрастает относительная роль неволновых процессов развития берега—физического выветривания твердого материкового стока, биологических процессов. Прослеживание этих процессов от устья бухт к их вершинам даст весьма ценный научный материал. Наиболее интересно выяснить интенсивность и фазы эволюции бухтового берега. Интенсивность размыва в сильнейшей степени зависит от твердости пород; напр., гранитные и гнейсовые берега иногда почти не имеют признаков абразии, а на берегах, сложенных менее устойчивыми вулканическими породами, образуются клифы огромной высоты и сопутствующая этому процессу аккумуляция в глубине многочисленных бухт. Бухтовые берега подвергаются, в процессе своей эволюции, выравниванию и постепенно превращаются в ровные. Они могут проходить ряд своеобразных и специфических для данного района стадий, описание которых и порайонное сопоставление между собой является непосредственной задачей исследования. Этот материал позволяет выяснить причины различия в строении отдельных районов, восстановить пройденные стадии эволюции и предсказать ее дальнейший ход. Практическое значение подобных исследований очень велико. Только зная естественный режим берега можно сказать, как он будет реагировать на постройку сооружений или нарушение баланса наносов (запруживание рек, эксплоатация строительных материалов и др.). Функциональная зависимость надводных форм берега от подводных позволяет, на основании изучений одной только надводной части, получить общее представление о строении дна в прибрежных участках, весьма важное для навигационных целей. При описании берегов строго разграничивают абразионные и аккумулятивные участки, отмечают ширину и состав наносов пляжей, указывают участки «непропускоЕ», т. е. такие, где подножие береговых обрывов уходит непосредственно в воду. Особо тщательно описывают очертания, состав материала и тип аккумулятивных форм (см. § 6), характер речных устьев и дельтовых образований. В бухтовых берегах и берегах лопастного характера (широкие открытые бухты и мысы неправильной формы) закономерности динамики бывают особенно сложны, в связи с частым изменением величины и направления равнодействующей волнового режима. Аккумулятивные формы и сопряженные с ними абразионные участки расположены в различных направлениях и представлены разнообразными типами. Кроме описания, фотографий и зарисовок, исследователь должен составить в поле на базе наиболее крупномасштабных карт— своеобразную геоморфологическую карту побережья. На ней должны быть отмечены условными значками: клифы различных типов, береговые обрывы не абразионного происхождения; отмершие клифы; абразионные останцы («кекуры»), аккумулятивные формы; пляжи; «непропуски», приливная осушка различного состава; лагуны; бенч, или абразионная подводная терраса; подводная аккумулятивная терраса; бровки, поверхности и абразионные линии при наличии древних приподнятых террас, а также и другие формы
§ 4. Цитологическое изучение наносое 455 и объекты, нахождение которых характеризует те или иные моменты развития берега. После обработки материала на такую карту могут быть нанесены особыми стрелками направления движения потоков наносов и равнодействующих волнового режима для разных участков. 4. Цитологическое изучение береговых и довных наносов совершенно необходимо для решения ряда вопросов динамики берега. В него входят: а) Научение распределения наносов по крупности (гранулометрический анализ), производимый на ситах (см. Кленова и Авилов, 1931, Батурин, 1947). По данным механического состава затем вычисляют коэфициенты сортировки наноса и симметрии, распределение по фракциям, а также среднюю крупность наноса в пробе. б) Изучение вещественного состава наносов. При наличии грубых обломочных компонентов (валуны, галька), в ряде 'точек производится определение горных пород средней пробы—не менее 200 штук в каждой точке. Для каждого района составляется коллекция эталонов всех встречающихся петрографических типов пород (обычно не более 100) и, пользуясь ею, определяют образцы на месте (см. гл. XVII). Вычисление процентного состава разных типов и статистическая обработка этого материала для значительного протяжения берега позволяет установить источники и пути перемещения грубых наносов. Обычно, большинство типов пород имеет повсеместное распространение, но часть из них бывает очень характерна. (Живаго, 1948). Такие образцы после экспедиции следует изучить в шлифах для точного описания и установления места их коренного залегания. Биогенный материал (остатки скелетных частей морских животных) требует определения хотя бы по родам. Следует выяснить, не встречаются ли в наносах ископаемые формы, попадающие с древних террас или со дна, где они в настоящее время могут размываться. Напр. в береговых наносах западного Крыма встречаются остатки моллюсков и даже морских ежей середины четвертичного периода. Определение современных форм на пляже дает возможность установить глубину проникновения волн на дно, если имеются данные о распределении современных биоценозов. Напр., для того же западного Крыма нахождение на пляже раковин устриц указывает на то, что материал выбрасывается волнами с глубин около 20 м. Достаточно полное изучение вещественного состава песков в полевых условиях невозможно из-за необходимости пользоваться микроскопом. Но во время экспедиции нужно дать при помощи лупы хотя бы общую характеристику вещественного состава песка и определить относительное количество различных компонентов (кварц, полевые шпаты, темные и цветные минералы, обломки пород с указанием их типов, обломки раковин и других скелетных частей, зерна оолитов и ложных оолитов, вулканический пепел). Эти предварительные данные необходимы для дальнейших исследований в поле. На пляжах часто образуются естественные концентраты тяжелых минералов; их нужно отмечать в полевом дневнике и брать пробы (см. гл. XIX).
«56 Глава X. Морские берега в) Изучение формы и характера поверхности крупных частиц производится визуально; для песчаных зерен—под микроскопом или сильной лупой. По пути следования наносов частицы шлифуются и приобретают все более совершенную окатапность, и поего- му сопоставление этих признаков по ряду проб, собранных вдоль известного отрезка берега, может, даже при. полной вещественной однородности материала, дать указание о направлении его перемещения. При исследованиях береговых и донных наносов большое значение имеет единая методика взятия средней пробы. На пляже, при действии прибоя, всегда происходит отбор частиц по крупности. В средней части прибойной зоны концентрируются частицы средней величины, а более крупные образуют две полосы—в верхней и нижней части зоны. Самые мелкие частицы во взвешенном состоянии переносятся через вершину берегового вала. Каждой фазе гидродинамического режима соответствует своя крупность частиц по всем этим элементам. Таким образом, отложения пляжа всегда имеют сложную слоистость. Среднюю пробу, соответствующую одному из моментов режима, берут с тонкого поверхностного слоя и, кроме того, выбирают место, где крупность материала является средней по сравнению с другими зонами. Дополнительно к этой основной пробе собирают отсутствующие в ней компоненты из зон концентрации наиболее крупного или наиболее мелкого материала (об отборе навески для анализа см. Кленова и Авилов, 1931; Батурин, 1947). 5. Изучение потоков береговых наносов производится в основном геоморфологическим и литологическим методом. При этом иногда необходимо дополнить их подводными исследованиями и изучением гидро-метеорологических материалов. Потоки наносов образуются у берегов, подводный профиль которых или близок к состоянию равновесия, или лежит выше его. В противном случае, большая часть наносов увлекается к основанию подводного склона, и подножие береговых обрывов бывает обнажено. Указанием на возможное существование потока наносов на данном участке являются аккумулятивные береговые формы, а также наличие пляжевой полосы на значительном протяжении берега. Отдельные «непропуски», т. е. места, где подножие клифа уходит непосредственно в воду на незначительную глубину (1—2 м), или участки клифов, лишенных наноса, не прерывают потока. Обычно очертания аккумулятивной формы дают возможность различить (см. §6) корневую (проксимальную) и дистальную части и установить направление поступления материала. При исследовании отрезка берега, вдоль которого движется поток, тщательно изучают вещественный состав наносов аккумулятивной формы, количественное соотношение различных компонентов) а также изменение состава наносов в связи с возможными источниками их поступления—участками интенсивной абразии, аллювием рек. При паличии крупных компонентов (гальки, валуны, ракушка) изучают изменение крупности, степень окатанностп и характер поверхности частиц.
§§ 5—6. Потоки береговых поносов 157 Указателем направления движения потока является отклонение речных устьев и асимметрия мезоформ очертаний берега— аккумулятивных мысов, а в малоустойчивых породах—даже абразионных. Чтобы определить направление средней равнодействующей волнового режима, весьма важно отмечать изменения ширины пляжа и интенсивности абразии, на участках берега различного направления. Там, где пляж сужен, а абразия относительно более активна, увеличивается емкость потока; где пляж широк, а клиф имеет прьзнаки отмирания (зарастает травой, кустами, покрывается у подножия плащом делювия)—емкость потока падает. Аллювий, повышая мощность потока, снижает темп абразии на смежных по движению наносов участках (Зенкович, 1948 г.). Все перечисленные факторы действуют достаточно длительное время и оказывают сильнейшее влияние на очертания береговой линии; изучение их позволяет определить: общую протяженность потока; источники материала, места его поступления, относительное количество компонентов и скорость их истирания; приблизительное положение равнодействующей волнового режима для различных участков. Для определения мощности потока не существует надежных способов—за исключением тех случаев, когда на пути потока возводится какое-либо гидротехническое сооружение (волнолом, стенка). Располагая материалами о времени постройки и планами данного участка берега до постройки, можно по форме и по объему накопленных у препятствия наносов установить среднюю годовую мощность потока. Все эти наблюдения сопоставляют с данными метео-или гидростанций по ветровому и волновому режиму. Применение известной формулы Мунх — Петерсена «положения напосодвижушей силы» возможно, с известными оговорками, только в водоемах малого размера или малой глубины. Обычно волны зыби, не учитываемые формулой, сильно искажают получаемый результат. 6. Изучение аккумулятивных береговых форм начинают с определения на основании совокупности топографических и гидрометеорологических условий типа и класса формы. Для решения во- . проса о ее генезисе необходимо привлечь разнообразные материалы. Выясняют источник (происхождение) наиосов, исследуя для езого их вещественный состав; преобладание биогенных компонентов (ракуша) обычно указывает на происхождение формы путем поперечного перемещения наносов со дна. Однако и в этом случае материал наносов может поступать на широкую полосу берега, где продольное перемещение создает поток. При падении емкости этого потока к образуется данная аккумулятивная форма. Состав материала аккумулятивной формы сопоставляют с продуктами абразии смежных участков берега, если таковые имеются, а также с составом аллювия рек. В сложных формах процесс их роста, а следовательно, и генезис, легче всего проследить по расположению береговых валов. Валы особенно хорошо сохраняются, если они образованы галечным или ракушечным материалом (напр., косы Азовского моря). Удобнее всего изучать расположение береговых валов, особенно на низменных побережьях, с возвышенных точек берега или с самолета;
ч 158 Глава X. Морское берега Рис. 4. Образование сложной аккумулятивной формы — томболо. Условные обозначении: 1— активный клиф; 2 — отмерший клиф; 3—абразионный останеп («кекур»); 4-кекур, оказавшийся на суше (отмерший); 5—гребни наиболее отчетливо вырая!енных береговых валов; 6—направление перемещения наносов; 7—равнодействующая волнового режима открытого моря; 8— пространство открытой воды на суше. В правой части рисунка показаны два предшествовавших полоя!ения коренного п гашшш ♦ о ► =_» <%?%!> берега и соответствующие t г 3 * S 6 7в им береговые валы. более медленен способ глазомерной съемки—особенно при изучении значительных площадей. В сухом климате песчаные береговые валы быстро разрушаются ветром и перевеваются в дюны или барханы. В качестве примера расшифровки генезиса приведем описание нескольких аккумулятивных форм. Распределение береговых валов на томболо (пересьши) (рис. 4) показывает, что в первую стадию образования аккумулятивная форма являлась косой, выросшей при огибании потоком наносов выступа 1-го утеса (валы а). Затем, при абразии коренного берега, фронт корневой части аккумулятивной формы отступил, а смытый волнами материал пошел на удлинение косы; в процессе удлинения менялось и направление ее роста. Входя в поле блокировки бывшим островом А, дистальный конец косы приобретал изгиб в сторону острова и наконец примкнул к нему, образовав простое томболо. После этого наступила фаза общего нарастания фронта, продолжающаяся и в настоящее время, как это можно видеть по новейшгм береговым валам (валы б). Одновременно с этим с другой стороны пролива, куда перестали достигать волны открытого моря, местные мелкие волны стали строить валы меньшего размера и создали вторую ветвь томболо (валы в). Открытая акватория между ветвями отчасти сохранилась в виде озера, отчасти с краев заросла болотной растительностью. Распределение береговых валов двойного серповидного бара (рис. 5) и очертания берега в целом указывают на современное отодвигание западного края аккумулятивной формы. Материал перемещается на ее дистальный конец и претерпевает здесь механическую диференциацию: более мелкий совместным действием волн и течений увлекается на значительные глубины этой части моря, а более крупный, перемещаемый только волнами вдоль берега, огибает fe/n»a ~ \\1 "\
§ 6. АккумуляИШвНые береговые формы 159 Рис. 5. Образование двойного серповидного бара. А—область аккумуляции. Точками в море в левой части рисунка покавана полоса выхода на дне озерных илов. Остальные обозначения, как на рис. 4. Показано одно из предшествовавших положений косы и коренного берега и соответствующие береговые валы. Рис. 6. Образование стрелки. Обозначения, как на рис. 4. Показана одна из предшествовавших стадий образования аккумулятивной формы. косу и, в момент действия волн СВ румбов, распределяется ими по периферии широкой восточной ветви. Характерно, что перед фронтом западной ветви были обнаружены на морском дне илистые озерные отложения, свидетельствующие о том, что в предшествовавшие стадии берег озера, а следовательно, и западная ветвь находились значительно дальше к морю. Расположение береговых валов на стрелке (рис. 6) указывает на резкое изменение очертаний берега, заставившее косу изменить направление своего роста. Абразионные берега, примыкающие к косе, сложены тонкими глинами, почти не дающими частиц достаточной крупности для образования наносов волнового поля. Коса сложена преимущественно ракушкой, которая при общем мелководье этой части моря массами выбрасывается к берегам и перемещается затем в виде берегового потока. В начальные стадии развития коса росла в северном направлении, но затем оно постепенно переменилось на СЗ, и коса с северного края продолжает абрадироваться и отступать вслед за коренным берегом. При решительном преобладании в этой части моря северовосточных ветров, рост косы в северном направлении был возможен только в том случае, если с В или СВ она была защищена выступом коренной суши. По мере абразии последнего и происходило «вращение» косы. Протяжение берега к югу от косы защищено от СВ, и здесь более редкие юго-западные ветры перемещают нанос к северу, заполняя угол между телом косы и берегом. Аккумулятивные формы являются наиболее надежным и весьма чувствительным индикатором современных вертикальных движений берега. Если абсолютная высота гребней береговых валов неизменна от современных к все более древним (рис. 7), значит уровень моря за все время образования формы оставался стабильным.
160 Глава X. Морские берега, Если древние валы в второну суши постепенно становятся все ниже и уходят под уровень вод лагуны или заболочены, значит уровень моря в момент образования древних валов был ниже, чем сейчас. Такой берег подвергается затоплению. Если древние валы выше современных, то уровень моря в предшествовавшие фазы также был выше, а берег относительно поднимается. Для изучения этого вопроса необходимо производить нивелировки поперечного профиля аккумулятивных форм, начиная от современного берега. Наносы аккумулятивных форм, являются своего рода коррелятными отложениями по отношению к абрадирующим- ся участкам берега, материалом с которых данная форма питается. Изучая состав наносов, при переходе от древних к все более молодым береговым валам, мы можем восстановить фазы абразии коренного берега, его геологический состав, а по крупности наносов— даже характер процесса абразии. Этот очень перспективный метод исследования начал применяться недавно и дает ценнейшие материалы. 7. Изучение древних береговых террас. Общие законы динамики берега остаются неизменными при любом уровне моря. Поэтому правильно понятый характер динамики современного берега может дать много материала для поисков наилучше выраженных террас и древних аккумулятивных береговых форм, а также для объяснения различий в общем их характере и в высоте их элементов на близрасположенных участках. К. К. Марков (1934) выяснил на примере древних береговых образований Балтийского моря, что на крутых склонах образуются абразионные уступы, а на более отлогих—береговые валы. Уровень древнего моря отмечают по подножию уступа в первом случае и по отметке на переднем склоне вала—во втором. Для этого определяют высоту береговых валов с аналогичным составом материала у современного берега и берут отметку соответственно ниже вершины древнего вала. Переход древнего клифа в поверхность нижележащей террасы может быть перекрыт плащом делювия. В таких случаях приходит ся по составленному профилю мысленно реконструировать точку пересечения древнего морского дна, продолжая линию поверхности террасы до пересечения с линией клифа (рис. 8). Для такого построения также необходимо знать профиль дна у современного берега. Абразионные террасы иногда располагаются лестницей, по нескольку одна под другой. В таких случаях за отметку террасы часто берут кромку нижележащего уступа (а, на рис. 8). Это совершенно неправильно, поскольку морское дно всегда наклонно и абразия моря, при более низком положении, могла подрезать поверхность вышележащей террасы, в сущности, на любом уровне (Зенкович, 1948). Если берег не имел прямых очертаний, то высота кромки будет меняться по простиранию, поднимаясь у древних мысоп и падая в древних заливах. Иногда террасовые отложения, покрытые делювием или иными позднейшими отложениями, можно проследить в разрезе береговых обрывов. Повышение и понижение этой поверхности также не будет указывать на позднейшие дислокации; для установления последних нужно определить изменения высот уреза воды древнего моря пу-
§ 7. Древние береговые террасы 161 тем инструментальной нивелировки хорошо сохранившихся береговых форм. При плохой сохранности элементов рельефа древних террас проведение подобной работы сильно затруднено; для обнаружения древнего морского уровня нужно вскрыть канавами покров делювия или проследить подножие древнего клифа в разрезах отрезков долин и оврагов, поперечных к морскому берегу. Необходимо также произвести сбор фауны и образцов пород из отложений, покрывающих абразионные террасы (см. гл. V, XVII и XVIII). На основании наличия террас нельзя делать вывода от том, что берег продолжает подниматься и в настоящее время. Интерференция тектонических двг- жений и изменений уровня моря может давать колебания обратного знака. «Лестница» абразионных террас обычно объясняется как результат серии колебательных-движений, но она может образоваться и при совершенно равномерном ходе понижения уровня моря. Каждая терраса отмечает собой этап ускорения абразии; остановка или временный подъем уровня усиливают абразию, но это может произойти от других причин. Например, на Кавказском побережье, где аллювий многочисленных рек предохраняет берег от размыва, наступление засушливого периода вызывает сокращение стока и активизацию абразии, а дождливый период или приток воды от таяния ледников ее замедляет. 8. Изучение современных движений береговой линии представляет одну из важнейших задач исследований. Вертикальные относительные движения заставляют берег отступать или выдвигаться в море, но эти же явления могут происходить и при постоянном уровне в результате абразии или аккумуляции. Некоторые авторы считают признаком поднятия образование широких аккумулятивных террас в вершинах заливов. Но этот процесс является результатом эволюции береговой линии и при стабильности уровня. Часто принимают, что клифы или бере- *1 Справочник путешественника а краеведа, т. II Рис. 7. Профиль береговых валов аккумулятивных форм при относительно понижающемся уровне моря (А), повышающемся (Б) и стабильном (£). Рис. 8. Элементы профиля древних абразионных террас. Вертикальные масштабные стрелки в левой части рисунка показывают изменение высоты бровки по мере абразии берега и выработки нижележащей террасы.
' 162 Глшвя X. Морские берег* говые обрывы, погруженные в воду, являются признаком опускания берега. Этот взгляд правилен только в отношении малоустойчивых пород и лишь в том случае, если такая особенность прослеживается на значительном расстоянии. При изучении современных вертикальных движений берега наиболее надежным критерием является строение профиля аккумулятивных форм (см. § 6) с несколькими генерациями береговых валов. Ценный материал может дать изучение смены в шурфах на участках низменных или лайденных берегов растительных ассоциаций по вертикали, а также исследование в отчлененных от моря заливах смены состава донных отложений по вертикали (Зенко- вич, 1948). Изучение движения береговой линии в горизонтальном направлении в полевых условиях требует различной методики для абразионных (отступающих) и аккумулятивных (нарастающих) участков. Установить самый факт абразии очень легко по свежести клифа, наличию прибойной ниши, разрушению искусственных сооружений (маяков, вех,- строений, берегоукрепительных стенок), нависающим дерновинам и обнаженным корням деревьев на верхней кромке клифа и др. Сопоставление этих признаков по протяжению берега может позволить выяснить относительную их интенсивность и различие в темпе абразии отдельных участков. Наличие отмершего клифа, отгороженного от уреза воды достаточно широкой террасой, которую волны не заливают во время самых сильных штормов, показывает, что в недавнее время абразия на данном участке сменилась аккумуляцией. Признаками отмирания клифа являются развитие на обрыве растительности, накопление масс делювря на обрыве и особенно у его подножия, исчезновение резкого перелома профиля на вершине клифа и пр. Обычно участки отмершего клифа выступают относительно смежных участков берега. Все эти явления нельзя связывать только с вертикальными движениями—они могут явиться следствием развития берега при постоянном уровне. Аккумулятивный характер берега также еще не говорит о том, что берег нарастает здесь в данный период. В процессе эволюции берега в целом аккумулятивные формы, образовавшиеся в одном месте, могут подвергнуться затем размыву и отмереть, возникая в другом. Весьма ценны для выяснения современных движений береговой линии расспросные сведения; их нужно собирать в возможно большем количеств, и, сопоставляя между собой, отбрасывать явно недостоверные. Чтобы через ряд лет можно было с достоверностью становить факт современных движений береговой линии, нужно иксировать, путем составления планов и фотографирования с привязкой к заведомо стабильным объектам, различные участки берега. Очень ценные материалы для изучения движений берега дает сравнение крупномасштабных карт различных лет; нужно обращать внимание не только на положение берега, но и на отметки глубин. \
§ 8.^Современные движения береговой линии 163 9. Прочие наблюдения. Кратко описанные выше объекты и приемы изучения дают возможность установить основные черты морфологии и динамики берега. Но в исследуемом районе могут действовать еще и региональные факторы, изучение которых также весьма важно. Так, при соответствующих геологических условиях, абразия вызывает в береговой полосе мощные оползневые явления, при которых на дне часто образуются «валы выпирания», в виде удлиненных островов, обычно весьма недолговечных (см. методику изучения в гл. IV). При наличии песчаных наносов и малом количестве атмосферных осадков, на побережье могут развиваться эоловые формы рельефа—дюны, песчаные гряды, барханы и пр. По этим формам легко определить господствующее направление ветров и дать оценку количества наносов, отлагаемого на данном берегу (см. гл. III). Весьма ценны наблюдения по морфологии устьев рек и дельт. Они должны вестись по широкой комплексной программе: изучение форм рельефа дельты, ее гидрографии, растительных сообществ, состава наносов, почвообразовательных процессов и пр. (см. гл. V). При изучении абразионных форм надо учесть и процессы выветривания коренных пород в зоне увлажнения прибоем. В карбонатных породах здесь происходит весьма специфическое карро- образование (возможно при участии организмов), в изверженных породах характерно препарирование жил и даек, выщелачивание полевых пшатов из крупнозернистых пород. Трещиноватые породы распадаются на отдельности различной формы и пр. (см. гл. II). Целый ряд интересных вопросов возникает при изучении полярных побережий СССР. Так, до настоящего времени еще недостаточен материал по наблюдениям за деятельностью льда. Лед является, с одной стороны, разрушающим фактором, но он же может способствовать и нарастанию берега за счет найосов, выпахиваемых льдом со дна. Весьма существенны процессы «термической абразии», когда тепло морской воды способствует растаиванию глинистых берегов, скованных вечной мерзлотой. При этом темп отступания берега может достигать нескольких десятков метров в год, а на дне образуется обширная глинистая отмель. На северных берегах надежным индикатором погружения являются слои торфа, выходящие у уреза воды или даже под уровнем прилива. Изучение растительных остатков торфяного разреза дает возможность восстановить ход вертикальных движений (Ней- штадт, 1935). Большой интерес представляет также изучение приморских лугов—лайд, заливаемых приливом. Смена галофитных и пресноводных форм растительности как по вертикали в шурфах, так и по горизонтали дает возможность восстановить ход вертикальных движений и историю образования лайд. В приливных морях севера и Дальнего Востока следует изучать характер профиля берега и подводного склона, так как воздействие приливов на морфологию берега изучено еще в очень малой степени.
164 Глава X. Морские берега ЛИТЕРАТУРА Батурин В. П. Петрографический анализ геологического прошлого по терригенным компонентам, 1947. Берг Л. С. К морфологии берегов Аральского моря. Ежегод. по геол. и минерал. России, т. 5, вып. 6—7,1902. Герасимов И. П. и Марков К. К. Четвертичная геология, 1939. Герасимов II. П. и Марков К. К. Ледниковый период на территории СССР, 1939. Живаго А. В. О генезисе современных галечных отложений морского побережья Абхазии. Докл. АН СССР, т. 59, № 9,1948. 3 е и- к о в и ч В. П. Наблюдения над морской абразией и физическим выветриванием на Мурманском берегу. Уч. зап. МГУ, № 16,1937. Его же. Динамика и морфология морских берегов, ч. I, Волновые процессы, 1946. Его же. Изучение динамики берегов Западного Крыма, «Вопросы Географии», 3,1947. Его же. О современном опускании ■ берегов Камчатки. «Природа», 7, 1947. Е г о же. Методы определения вертикальных движений по морфологии берегов. Тр. Совет, по методам изучения движения земной коры, 1948. Его же. Потоки береговых наносов Кавказского побережья Черного моря. Докл. АН СССР, т. 60, № 2,1948. Инструкция для исследования морских берегов. Изд. Геогр. о-ва, 1888. Кальяков В. П. Методика исследований морфологии побережий. Уч. зап. МГУ, вып. 19,1938. КленоваМ. В. Геология моря, 1948. Кленова М. В. и Авилов И. К. Инструкция по механическому анализу, 1933. Максимов Г. С. Гидрография, 1935. Марков К. К. О признаках трансгрессии и регрессии. Тр. Г Всес. геогр. съезда, вып. 3, 1934. М у н х-П е т е р с е н. Движение наносов вдоль берегов безлйвных морей. Тр. IV. Гидр. конф. балт. стран. Л., 1933. НеО- штадт И. И. Естественные обнажения торфа на зап. берегу Камчатки. Изв. Геогр. о-ва, т. 67, вып. 5, 1935. П р опзводство портовых технических изысканий, ч. I—III, 1928—1932. Федорович Б. А. Новые данные об Аральском типе бухтовых берегов. Пробл. физ. геогр., вып. 2,1941. Щукин И. С. Общая морфология суши, ч. II, 1938.
С. В. Балесник ГЛАВА XI ИЗУЧЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ЛЕДНИКОВ 1. Введение. В настоящей главе мы даем инструкцию только для тех наблюдений над горными ледниками умеренных широт, которые может выполнить в полевой обстановке (при непосредственном посещении ледника) исследователь, не обладающий специальным снаряжением для гляциологических исследований. Вопросы измерения скорости движения ледников, определения стаивания и некоторые другие здесь не рассматриваются. Для простейших наблюдений над ледниками необходимо иметь: подробную топографическую карту района, горный компас, принадлежности для глазомерной съемки (планшет, визирная линейка, циркуль-измеритель), эклиметр, бинокль, высотомер (анероид), рулетку мерную (20 м), геологический молоток, фотоаппарат (с запасом пластинок или пленки), моток прочной бечевки, складной метр, запас эмалевой краски и кисти. Глазомерная съемка ледника производится лишь в случае отсутствия крупномасштабных планов и карт ледника. Съемка охватывает ледник и окружающие его склоны и вершины, поскольку они доступны для наблюдения с поверхности ледника (см. т. I, гл.XV). 2. Общая характеристика ледника. В отношении каждого ледника исследователь должен стремиться собрать следующие данные: Название ледника и его точное географическое положение, с указанием горного хребта и бассейна реки, в которых ледник находится. Экспозиция ледника (положение его относительно стран света). Для определения экспозиции наблюдатель становится лицом вниз по течению ледника и записывает показания компаса. Особо отмечаются случаи, когда направление течения ледника испытывает значительные изменения в связи с резким поворотом ледникового русла. Длина, ширина и площадь ледника определяются по карте или по материалам глазомерной съемки. Для измерения площади служит палетка. Длина измеряется по самой длинной осевой линии от конца ледника до задней стенки фирнового бассейна (области питания ледника). Ширина определяется наибольшая, наименьшая и средняя (последняя—делением площади ледника на его дли-
166 Глава XI Соеременнш ледники ну). Сопоставляется также наибольшая ширина фирнового бассейна с наибольшей шириной ледникового языка. Ледниковый коэфициент—численное отношение площади фирнового бассейна к площади ледникового языка. Высота конца ледника—отметка точки, находящейся у подножия того выступа ледника, который дальше всего выдвинут вниз по долине—определяется по карте или высотомером. 3. Фирновый бассейн. Высота фирновой линии (границы, отделяющей бассейн питания ледника от ледникового языка) определяется по карте или при помощи высотомера: а) фирновая линия лежит там, где в самый теплый месяц в году поверхность ледника, состоящая из льда, сменяется поверхностью, состоящей из снега и фирна; б) фирновая линия лежит там, где выпуклый поперечный профиль ледника (свойственный обычно ледниковому языку) переходит в вогнутый поперечный профиль (характерный для фирнового бассейна); в) фирновая линия лежит там, где исчезают краевые трещины и впервые на поверхности ледника (в его верхней части) появляются боковые морены (краевые трещины возникают только в фирновом бассейне и отделяют собственно фирновое поле от окружающих его заснеженных склонов). Описание фирнового бассейна производится в пределах видимости с какой-нибудь одной или нескольких точек, выбранных в фирновом бассейне так, чтобы с них можно было обозревать весь бассейн вполне отчетливо простым глазом или в бинокль. При этом надо описать: форму бассейна (цирк, нерасширенное верховье долины, суженное верховье долины), степень его расчлененности (однокамерный или многокамерный цирк, ветвистый бассейн), степень заснеженности (и примерная крутизна) склонов, окружающих фирновый бассейн, характер и число трещин и их расположение, рельеф фирнового поля, постоянные пути лавин («лотки»), «кающиеся снега» (скопления сложенных фирном и льдом пирамид, образующихся в результате вытаивания фирнового покрова, с основанием, сильно вытянутым в длину и резко выраженными гранями и углами, высотою 1—6 м; издалека эти скопления напоминают коленопреклоненные человеческие фигуры в белых балахонах). Наиболее интересные образования в фирноном бассейне (напр., краевые трещины, «кающиеся снега») должны быть изучены особо и тщательно измерены и описаны. Желательно также изучить строение самого фирна и отметить его слоистость, мощность слоев, их цвет, характер пограничных поверхностей между слоями, изменение слоев по простиранию и т. д. 4. Рельеф поверхности ледника создается тремя главными факторами: аккумуляцией моренного материала, движением ледника и абляцией (стаиванием и испарением) поверхности ледника. Важнейшие аккумулятивные формы: боковые морены—нагромождения обломков горных пород, упавших на ледник со склонов долины, вытянутые в виде полос или валов изменчивой высоты вдоль боков ледника; срединные морены, образующиеся обычно в результате слияния одной из боковых морен главного ледника с од-
§ 3—5. Фирновый бассейн. Поверхность ледника . 167 нов из боковых морен ледника-притока. Весь обломочный материал, отлагающийся у конца ледника, образует конечную морену (см. подробное в гл. XII). Важнейшие формы, созданные движением ледника: боковые трещины, обусловленные тем, что бока ледника движутся медленнее, чем его середина; поперечные трещины, образующиеся поперек ледника на крутых перегибах продольного профиля (области массового и густого скопления поперечных трещин образуют ледопады); продольные трещины тянутся вдоль ледника яа его конце, если этот конец выходит в расширенную часть долины и как бы растекается вширь. Важнейшие формы, созданные абляцией: ледниковые столы— грибообразные возвышения, состоящие из ледяной ножки и покрывающего эту ножку крупного обломка горной породы; ледниковые стаканы—узкие и неглубокие (до 60 см) цилиндрические углубления во льду; краевые ложбины, вытянутые вдоль краев ледникового языка и отделяющие бок ледника от склонов его долины (дно их занято обычно текущей водою); эрозионные русла и ложбины на самой поверхности ледника; ледниковые колодцы и мельницы—значительного диаметра ледяные «трубы», пронизывающие ледник по вертикали от поверхности до основания и представляющие трещины, преобразованные эрозией ледниковых ручьев; ледниковые воронки и впадины во льду, возникающие цод совместным действием абляции, эрозии талых вод и движения ледника, иногда и при участии аккумуляции моренного материала. 5. Описание ледникового языка. Надо изучить и описать боковые и срединные морены (количество, высота, протяженность, петрографический состав), характерные особенности сплошного моренного плаща (если он есть), прочие формы микро-и мезорельефа поверхности ледника, если широкое их распространение или размеры того заслуживают (ледяные бугры, ледниковые стаканы, ледниковые столы, ледниковые мельницы и колодцы, ложа ледниковых ручьев и озерков, боковые, поперечные и продольные трещины, ледопады). Описания и характеристики должны быть конкретными и давать отчетливое представление о местоположении примечательных элементов рельефа, их форме и величине отдельных элементов или их скоплений. Глубина трещин, колодцев и мельниц определяется .при помощи тонкой, но прочной маркированной бечевки с прикрепленным на ее конце грузом. Для измерения мелких форм рельефа служит складной метр. Наиболее крупные элементы наносятся условными знаками на карту или план ледника. При описании ледникового языка надо изучить также лед и записать: цвет, прозрачность, степень засоренности внутренней мореной, структуру—форма зерен и их размеры в разных частях ледникового тела, полосчатость (слоистость) льда, условия залегания слоев, наличие или отсутствие дислокаций слоистости (складки, надвиги) и характер внешнего проявления слоистости на поверхности ледника в форме огив, т. е. системы ледяных валиков, разделенных узкими бороздами. Зернистое строение льда обнаруживается обогреванием куска льда (надо положить на солнце или согреть дыханием).
168 Глава XI. Современные ледники Описание формы окончания •ледникового языка (иерасчлененная, мысообразная, лопастная и пр.), с указанием, обрывается ли конец ледника крутой стеной (и какой именно высоты) или постепенно сходит на иет. При наличии ледниковых ворот (грота) указывают их положение и размеры. Поперечный и продольный профили ледникового языка (первый в наиболее типичном месте, второй—по оси ледника) строятся либо по материалам полевой нивелировки (с помощью эклиметра), либо по карте крупного масштаба с горизонталями. ■ Описание конечной морены: ее общий характер (плоский конус, прямой или изогнутый вал или несколько параллельных валов; беспорядочное скопление холмов; характер понижений между холмами или валами)", высота над дном долины, ширина (мерить вдоль по долине) всего комплекса или отдельных валов, расстояние между валами, состав моренного материала, характер примыкания ледникового языка к морене. 6. Колебания ледника. Для определения характера колебаний ледника (наступаиие, отступание, стационарное положение) и величины этих колебаний необходимо отыскать вблизи конца ледника все метки, поставленные предыдущими исследователями (следует иметь с собою в поле описания и схемы расположения этих меток), и проверить их. Надо также сравнить прежние описания и фотоснимки конца ледника и его старые, заслуживающие доверия картографические изображения с внешним видом и положением этого конца в момент производства поверки. Кроме того, нужно подновить яркой эмалевой краской старые надписи, сделанные на метках прежними путешественниками, не внося в эти надписи никаких изменений. Если у конца ледника меток никто никогда не ставил или если не удалось отыскать метку, заложенную предыдущим исследователем (что бывает довольно часто), надо установить свою собственную метку следующим способом. Ниже конца ледника на ровной площадке выбирают и измеряют базис (см. т. I, гл. XV), концы которого обозначают двумя неподвижными точками (ими могут служить крупные валуны, сложенные из камней пирамиды, прочно вкопанные в землю столбы и пр.). Длина базиса должна быть возможно большей (200—500 м). Сперва с помощью компаса определяют направление самого базиса, а затем с обоих его концов берут азимуты на конец ледника или, лучше, на несколько характерных точек конца. Углы, образованные линиями, соединяющими оба конца базиса с избранными точками на леднике (лежащими против базиса), должны быть не меньше 20—25°. Затем измеряют или вычисляют по формулам расстояния от обоих концов базиса до каждой из характерных точек на конце ледника (см. т. I, гл. XIV и XV). На обоих концах базиса после этого делают яркой эмалевой краской надпись со следующими сведениями: знак в виде круга с точкой в центре (©), от которого взят азимут и сделаны промеры; тавро (фамилия исследователя, или только его инициалы, или вообще какой-нибудь условный знак, избранный исследователем для своих меток);
§§ 6—7. Колебания и тип ледника 169 число, месяц и год (дата) установки меток; азимуты (или румбы) от данного конца базиса на избранные точки конца ледника; расстояния (промеры) от данной точки базиса до избранных точек на конце ледника. В целом, надпись на каждом конце базиса получает, примерно, такой вид: С. К. 0 135°—200 м 5. VIII. 48 172°—259 м 225°—176 м Это означает, что 5 августа 1948 г. С. Калесник с данного конца базиса, визируя на три точки конца ледника, определил азимуты, равные соответственно 135, 172 и 225°, и расстояния до этих точек, равные соответственно 200, 259 и 176 м. Очевидно, что с другого конца базиса азимуты и расстояния до избранных точек на конце ледника будут другие. Повторные определения расстояний до конца ледника, сделанные через год или более, от тех же точек базиса по указанным азимутам позволят судить о характере и величине колебания ледника. Расспросные сведения о ледниках, получаемые от местного населения, должны касаться преимущественно явлений значительных и запечатлевающихся в памяти многих лиц: колебания ледников, изменения со временем их вида и положения в долине, падения лавин и путей их движения, образования и спуска ледниковых озер и т. п. Все сведения должны быть критически проверены путем опроса возможно большего количества очевидцев, с последующим сравнением и сопоставлением их показаний. 7. Определение типа ледника. В горных ледниковых районах СССР чаще всего встречаются след. типы ледников: Звездообразные—располагаются на вершинах гор; из общего фирнового поля, сосредоточенного на вершине, лучеобразно спускаются во все стороны по бороздам и долинам, врезанным в склоны горы, относительно короткие ледниковые языки. Форма в плане— веправильно звездообразная (амебовидная). Пример—оледенение Эльбруса. Калъдерные—заполняют кратеры недействующих вулканов и не выходят за пределы этих кратеров; форма в плане—округлая. Пример—Мутновская сопка на Камчатке. Висячие—лежат целиком на склоне горы и к подошве последней не спускаются, оканчиваясь высоко на склоне; тело ледника не занимает сколько-нибудь резко выраженного углубления и обычно не имеет обрамления; форма в плане—языковидная. Каровые—занимают кары (нитеобразные вырезки на склонах гор, имеющие вид полуцирков с плоским дном и крутыми стенами); за пределы каров такие ледники обычно не выходят; форма в плане—округлая. Простые долинные—состоят из одного потока и занимают часть речной долины, верховье которой обычно чашеобразно расширено; форма в плане—булавовидная. Сложные долинные—состоят из главного потока и впадающих в него боковых ветвей (ледников-притоков), которые могут быть
170 Глава XI. Современные ледники сами простыми или сложными ледниками; в плане—напоминают реку с притоками. Древовидные (девдритовые)—разновидность больших сложных ледников, имеющих в плане древовидную форму; занимают продольные долины между двумя горными хребтами (в отличие от двух предыдущих типов, занимающих поперечные долины в пределах одной горной цепи); в этой продольной долине лежит главный ледник, к которому с обеих сторон примыкают под разными углами (часто прямыми) многочисленные притоки, представляющие нередко сложные ледники. Примеры: ледники Федченко, Иныл- чек, Зеравшанский. Возрожденные—разновидность, возникающая при наличии в продольном профиле вместилища, занятого ледником, очень резкого и крутого перегиба (поперечного уступа). Конец ледника, подошедший к этому перегибу, обламывается и падает к подножью уступа; в дальнейшем смерзшиеся у подножья уступа ледяные массы продолжают свое течение в виде «возрожденного ледника». Туркестанские—разновидность деградирующих долинных ледников: ледниковый коэфициент мал (нередко меньше единицы); область питания часто представляет нерасширенное продолжение (вверх) той долины, в которой залегает язык; питание осуществляется преимущественно лавинами и обвалами висячих ледников; языки ледников густо засыпаны мореной и характеризуются обширным развитием мертвых (потерявших подвижность) льдов. Переметные—могут быть висячими или долинными; залегают на двух противоположных скатах горного хребта (подобно паре переметных сум на седле), но соединяются верхними своими частями на седловине в гребне хребта; в плане представляют удлиненное тело с двумя языками различной экспозиции и с общим для них бассейном питания, расположенным в центральной части (между языками). Отнесение ледника к тому или иному типу должно быть хорошо обосновано. При наличии сомнений никоим образом нельзя «подгонять» ледники к какому-нибудь типу. "В этом случае ограничиваются объективным описанием ледника и вопрос об его типе оставляют открытым. Не надо также каждую мелкую разновидность выделять в особый тип ледника. ЛИТЕРАТУРА На л ее ник С. В. Ледники, их роль и аначение в жизни земли, 1935. Его же. Горные ледниковые районы СССР, 1937. Его же. Общая гляциология, 1939. Его же. Краткая программа для собирания сведении о современных ледниках. 2-е издание, 1948. Шуйский П. А. Энергия оледенения и жизнь ледников, 1947.
С. В. Обручев ГЛАВА XII ИЗУЧЕНИЕ СЛЕДОВ ДРЕВНЕГО ОЛЕДЕНЕНИЯ 1. Введение. При изучении следов древнего оледенения нередко приходится решать очень сложные вопросы по весьма недостаточным и противоречивым данным. Наиболее надежные результаты получаются в том случае, если мы можем основывать свои заключения на всем комплексе явлений—как на изучении отложений" ледника, так и на анализе рельефа; при недостаточно резко выраженных признаках оледенения исследователь должен быть особенно осторожен в своих выводах. Полезно предварительно побывать в областях современного оледенения и познакомиться как с общими руководствами (С. В. Калесник, К. К. Марков и И. П. Герасимов, В. А. Обручев, И. С. Щукин, Инструкция 1940 г., в которых приведены списки литературы до 1939 г.), так и с литературой по данному району, а также наметить заранее, какие участки менее изучены и по каким вопросам истории древнего оледенения материал наименее убедителен и требует дополнительных работ. Часто содержащиеся в литературе выводы о возрасте оледенения, его границах и количестве ледниковых эпох очень противоречивы. Новые детальные исследования.—в особенности, если имеются новые искусственные разрезы (горные выработки, карьеры, приисковые разрезы, железнодорожные выемки и т. п.), а также новые оползни и обвалы, вскрывающие ледниковые отложения, могут дать очень важные материалы для более точного решения многих вопросов. ГОРНОЕ ОЛЕДЕНЕНИЕ 2. Задачи исследования. Следы древпого оледенения почти во всех горных районах СССР подвергались изучению; новые исследования должны дать фактический материал для пополнения сведений об оледенении данного района и данные, которые позволили бы разрешить следующие важнейшие вопросы: а) Достоверность известных следов оледенения; нельзя ли некоторые из них объяснить другими процессами (см. §§ 3 и 4). б) Характер оледенения и типы ледников (см. § 9). в) Низшая абсолютная высота концов ледников (см. § 4). г) Высота снеговой линии (см. ;§ 8). д) Число оледенений и их фаз (см. § 10). е) Изменение гидрографической сети в результате оледенения (см. § 11). ж) Практические выводы: вна- \
172 Глава XII. Древнее оледенение чение каждого из оледенений для размещения россыпей полезных ископаемых, дорожного строительства и проходимости; для земледелия, для постройки гидросиловых установок; значение ледниковых озер для рыбного хозяйства и как посадочных площадок для самолета и т. п. 3. Общие черты ледникового ландшафта, а) Области отложения: Моренный ландшафт—типичны неправильные холмы и бугры или валы с котловинами между ними, нередко с озерами или заболоченными. Моренный комплекс располагается главным образом в долинах, но иногда и на поверхности плоскогорья (см. § 4). Ландшафт ледниково-речной (флювиогляциальный или зандро- вый)—аллювиальные поверхности дна долин и предгорных равнин с многочисленными руслами (см. § 5). б) Области ледниковой эрозии (выпахивания, экзарации). Ледники перерабатывают доледниковый рельеф, отчасти усиливая (акцентируя) его формы, отчасти преобразовывая их. Характерно закругление выступающих элементов и выпахивание, углубление старых долин с приданием им более прямой продольной формы и плавного поперечного сечения, а также выпахивание в них впадин (см. § 6) и создание чашеобразных впадин на склонах—каров (см. § 7). Одновременно с преобразованием долин или ранее, в другую ледниковую эпоху, может происходить обработка водоразделов и плоскогорий мощными ледниками (см. § 9), приводящая к сильному округлению вершин и гребней, расширению и выпахиванию впадин и долин плоскогорий. Все эти формы должны быть внимательно описаны, сфотографированы; на карту наносят области их развития. Особо отмечают и изучают: Бяранъи лбы—куполообразные, эллиптические в плане (яйцеобразные), вытянутые вдоль течения ледника холмы коренных пород. Определяют их высоту, длину, ширину, угол падения склона верхней стороны и нижней (по течению), последний всегда значительно больше (рис. 1). Отмечают, есть ли глубокие трещины, распадается ли на глыбы нижний конец; состоят ли бвраньи лбы из тех же пород, что и окружающие части ложа ледника. Наносят на карту отдельные бараньи лбы и их группы, точно ориентируя их. В группах (особенно на ригелях—см. § 6) бараньи лбы теряют свою правильную форму—вплоть до слияния в массивы округленных порогов. Кроме этих типичных бараньих лбов, часто обильны их малые формы—небольшие выступы коренных пород на дне долины, закругленные выступы и скалы на склонах трога, как единичные, так и в больших группах; последние называют иногда курчавыми склонами (название «курчавые скалы» употребляется для обозначения скопления бараньих лбов). Надо описать формы, размеры и положение их; особенно важно—до какой высоты они доходят на склонах долины. Для всех этих форм надо выяснить, с какими частями долины они связаны. Штрихи, полировка—обильно образующиеся при движении льда на дне долины и на склонах, а также на переносимых ледником валунах и гальке. При условиях выветривания в климате СССР штрихи сохраняются редко. Лучше всего видны на поверхностях скал и валунов, недавно вскрытых и не успевших выветриться
§ 3. Ледниковый ландшафт 173 Рис. 1. Бараний лоб; стрелка указывает направление движения льда. Рис. 2. Ледниковые ссадины и штрихи. Стрелка указывает направление движения льда. А—полулунная ссадина в плане; Б—ее поперечный разрез; В—впадина выпахивания, образовавшаяся выше гальки; Г—серия полулунных ссадин в кварците; Д—поперечный их разрез (шлиф); Е—серия полулунных ссадин, насаженных на штрихи; Ж—штрихи с утолщением в начале. т>~~д~ (карьеры, выемки, оползни и т. п.). Льдом полируются твердые мелкозернистые породы (мелкозернистые граниты, кварциты, диабазы), на менее прочных породах образуются царапины, шрамы, или даже желоба до метра глубины. Дольше, чем штрихи, сохраняются полулунные ссадины (трещины трения) длиной в 2—10 .см и более (рис. 2). Направление штриха точно замеряют компасом, т. к. оно указывает направление течения ледника. В случае ледников предгорий и равнин, где движение льда могло происходить в обе стороны, истинное направление определяют или по резкому толстому началу штриха, или, если такого утолщения нет, по полулунным ссадинам; хотя они бывают обращены выпуклостью как вверх, так и вниз по течению, но их базальная трещина падает всегда вниз по течению и может быть обнаружена даже под микроскопом в шлифе, сделанном из ориентированного вдоль движения образца (рис. 2). Ссадины надо искать на твердых и хрупких породах (напр. кварцитах), на сравнительно ровных и почти горизонтальных поверхностях, на сторонах холмов и бараньих лбов, обращенных навстречу движению ледника. Они часто образуются сериями вдоль штриха на протяжении нескольких метров и расположены перпендикулярно к нему. Перекрещивающаяся штриховка на скалах указывает на изменение направления течения льда; замеряют оба направления и определяют, по перекрыванию штрихов, какое из них древнее. Штрихи на валунах, вследствие позднейшего перевертывания последних, в большинстве случаев не могут дать надежных указаний. в) Краевые зоны оледенения и неолёденелые участки. Эрозия в внешней краевой зоне ледосборов и внеледниковых полей выше границы снега приводит к созданию каров и резкого альпийского рельефа путем комбинированной работы каров (см. § 7) и морозного выветривания (см. гл. II). г) Ложно-ледниковый рельеф. Ландшафт, внешне схожий с ледниковым, может получиться и при действии других процессов. Купо-
174 Г лева XII. Древнее оледенение Рис. 3. Схема расположения морен в поперечном разрезе ледника; а—боковая; б—срединная; в—внутренняя; г—донная (нижняя). Первые две состоят из угловатого материала, последние из смеси угловатого с окатанным. ловидные, округленные формы гор получаются в зрелых стадиях развития рельефа; карст дает холмистый рельеф и бессточные впадины, несколько напоминающие ледниковый ландшафт. Эрозионные V-образные долины при обилии осыпей могут приобрести корытообразный поперечный профиль, но он редко сохраняется на большом протяжении; характерным признаком эрозионной долины Являются ее резкие изгибы (извилистость), в то время как ледниковые троги имеют длинные прямые колена и изгибаются очень плавно. Долины с солифлюкционными склонами иногда похожи на ледниковые троги (о ложных моренах—см. § 4). 4. Морены опознаются большей частью ызазу по рельефу,- но всегда необходимо тщательно изучить и состав отложений. Типичная морена состоит из чрезвычайно тонкозернистого глинистого материала, с примесью песка, гравия, щебня и крупных глыб (ледниковых валунов) угловатой формы; характерны также несортиро- ванность материала, его беспорядочное расположение, отсутствие ясно выраженной слоистости и иногда—наличие полированных и изборожденных штрихами валунов. Но нередко наблюдается большая примесь окатанного материала—гальки—из подледнико- вых рек; иногда наблюдаются и яснослоистые линзы песков и гравия, отложенные в подледниковых озерках. Морены действующих ледников (рис. 3) называются перемещаемыми (см. гл. XI); отложенные морены древних ледников разделяются на: а) Краевые или береговые—редко сохраняются в виде длинных валов, идущих вдоль долины по склону или у его подножия; чаще сохраняются только отдельные обрывки валов. Во многих случаях наблюдаются не валы, а террасы оседания (рис. 7): боковые морены при таяньи льда оседают на склоны; иногда они смешиваются с отложениями потоков, текших вдоль края ледника (см. § 6). Изучая береговую морену, надо: описать ее форму (вал, терраса), поверхность— ровная или наклонная (обычно наклон к склону горы), с буграми и впадинами, наличие озер и гребней коренных пород; высоту над дном долины надо определить возможно точнее; число террас (морен) и их связь с формой склона и уступами над последним. Изучают состав морены, описывают величину и распределение валунов, изменение состава в вертикальном разрезе (следует найти овраги, разрезающие морену), поперек долины и вдоль; распределение окатанного материала. Проследить изменение высоты всех террас (морен) вдоль долины и изменение их состава; их взаимоотношение с конечными и стадиальными моренами и с террасами ледниково- речпых отложений вниз по долине.
§ 4. Морены 475 б) Основная—покрывает дно долины в виде неправильных холмов или валов. При таянии льда в этой морене соединяется весь материал, который ледник нес на поверхности и внутри и двигал по дну (донная морена), и поэтому форма ее может быть очень разнообразной, а в составе наблюдаться большая примесь окатанного материала. Эта морена сохраняется редко,—большей частью перемывается реками при отступании ледника. При описании отмечают формы рельефа морены, состав, распределение окатанного материала, изменение в составе вдоль по долине и в поперечном разрезе. Следует постараться отделить материал, происшедший из абляциоп- ной морены (покрывавшей ледник сверху у его конца) от донной— лежащей под ней; отложения разделяющей их внутренней морены обычно выделить нельзя. в) Конечная (фронтальная). Надо описать, имеет ли дуга конечной морены вид нескольких концентрических валов или одного вала, или сохранилась лишь в виде остатков его, прислоненных к склонам долины, или в виде неправильных холмистых нагромождений. Изучению конечной морены надо уделить больше всего внимания, описать форму, высоту, состав морены; распределение валунов и окатанного материала. Очень важно найти хорошие поперечные разрезы, чтобы установить, не есть ли это морена напора (рис. 9), в которой материал выдавлен и опрокинут ледником при его движении, или же морена отложена при стоянии ледника. Стадиальная морена—образовавшаяся при временной остановке ледника—изучается так же внимательно, как конечная. Для конечной морены особенно важна абсолютная высота ее, указывающая на нижний конец максимального стояния ледника. Поэтому, двигаясь вниз по долине, тщательно отмечают высоту каждой стадиальной морены, которую обычно трудно отличить от конечной. Конечные морены иногда бывают смяты или уничтожены движением ледника, погребены под покровом абляционной морены, или размыты и погребены под ледниково-речными отложениями. В этих случаях необходимо тщательное изучение большого отрезка долины, чтобы установить по другим признакам положение конца ледника при его максимуме. Желательно также при изучении морен—а особенно конечных— отметить древние и современные солифлюкционные явления, иногда сильно изменяющие морены (см. гл. XV), глубину выветривания и эрозии. Эти наблюдения очень важны для установления хронологии оледенения; сопоставив их с другими наблюдениями над моренами и ледниково-речными отложениями, можно получить данные и для решения вопроса, когда отлагался материал—при отступании или наступании ледника. Положение всех морен наносится на крупномасштабную карту; для особенно сложных участков можно сделать специальную крупномасштабную съемку (если имеющаяся карта мелка). Особо изучаются ледниковые озера, расположенные выше конечных и стадиальных морен и внутри их, и во впадинах ледникового ложа; в каждом случае надо установить, с чем связано образование озера, и изучить древние отложения на его берегах (методику изучения овер см. в гл. VIII).
176 Глава XII. Древнее оледенение Преобразование морен. Отложенные ледником морены подвергаются размыву и выветриванию и даже совершенному уничтожению. Поэтому отсутствие морен не всегда доказывает отсутствие оледенения. Морены могут сохраниться в нескольких защищенных от размыва пунктах, во впадинах рельефа и т. п., где их и надо искать. Нередко при размыве от всего моренного материала остаются на местах отложения лишь наиболее крупные блуждающие (эрратические) валуны, размерами до десятков куб. метров. Эти валуны могут лежать на поверхностях водоразделов непосредственно на коренных породах или на каких-либо четвертичных отложениях; в других случаях они опускаются на дно современных долин, пережив несколько эрозионных циклов и очень мало сдвигаясь в горизонтальном направлении. Они служат важньш признаком при установлении числа оледенений и направления движения льда* для последней цели наиболее ценны валуны, резко отличающиеся по составу от горных пород субстрата. Единичные валуны выносятся также и водами вместе с глыбами льда в область ледни- ково-речных отложений. Важнейшие признаки для установления ледникового происхождения валунов—штрихи, полировка и петрографический состав. Угловатые валуны, чуждые субстрату, могут происходить также и из осыпей, обвалов, оползней или принесены силями, горными потоками и речным льдом. Увенчанные валунами столбы—земляные пирамиды—получаются в результате размыва морены дождями; аналогичные формы получаются иногда из речных, озерных и морских отложений. Штрихованные и полированные валуны, которые в учебниках указываются как обычный признак морены, в действительности далеко не всегда встречаются в моренах; иногда они могут получиться в результате других процессов: штриховка может наблюдаться на обломках в осыпях, в выносах силей, в грязевых потоках, в солифлюкционных массах и даже образоваться в результате деятельности человека и животных; речной лед полирует валуны и наносит на них штрихи; животные также полируют камни, когда трутся об них. Ложные морены. Ряд процессов может дать образования, похожие по форме и составу на морены. Валы, перегораживающие долину или идущие вдоль склона, а также холмистый рельеф иногда образуются в результате осыпей, обвалов, солифлюкции, оползней и размыва конусов выноса притоков; впадины и холмистый рельеф дает карст. Смесь грубых, угловатых обломков и глинистого материала наблюдается в осыпях, обвалах, оползннх, солифлюкционных массах, грязевых потоках, отложениях силей (см. гл. II, IV, V и XV). 5. Ледниково-речные (флювиогляциальные) отложения (занд- ры) образуются потоками, текущими из ледника, и состоят главным образом из гальки, гравия, песка, глины. Эти отложения, перемываемые много раз, отлагаются в очень большом количестве выше конечной морены, при отступании ледника, и в меньшем количестве сохраняются ниже ее. При изучении наиболее важно: а) Выяснить число ледниково-речных террас, их соотношение с конечными и стадиальными моренами и с террасами оседания
§ 5. Ледниково-речные отложения 177 и камовыми террасами (см. § 6). Определить их высоту над дном долины, состав отложений, изменение состава и высоты вдоль по долине для всех террас (методику описания террас—см. в гл. V). б) Изучить "переслаивание с моренными отложениями и установить наличие почвенных горизонтов. Эти разрезы чаще' всего можно найти в оврагах и в ущельях маленьких речек—притоков. Несколько таких разрезов в разных частях долины могут дать очень ценный материал для хронологии оледенения, колебаний ледника, числа фаз и числа эпох оледенения. . в) В долинах древних ледников ледниково-речные отложения изучаются главным образом в разрезах террас, т. к. на дне они размыты или перекрыты современными отложениями; у современных ледников можно изучить их на дне долины, установить их форму и площадь, выяснить, как распределяется материал по величине и окатанности в зависимости от переноса; зарисовать расположение русел и промежуточных гребней (см. § 19). Приблизительно в 5—10 км от конца ледника ледниково-речные отложения не отличаются от обычных речных, но блуждающие валуны могут выноситься на десятки километров вниз по долине. При таянии глыб льда образуются ямы—котлы, заполненные иногда более тонкозернистым материалом. г) Для выяснения хронологии оледенения полезно изучить степень выветривания и " эрозии ледниково-речных отложений, отношение к другим, более точно датирующимся отложениям (см. пункт б). При длительном стоянии ледника ледниково-речные отложения очень мощны и лежат яа уровне льда и даже на конце ледника. При медленном отступании ледника образуется ряд лед- никцво-речных террас вблизи края льда. При быстром отступании между конечной мореной и- льдом образуется впадина, в которой обычно в течение известного времени лежит озеро; осадки его представляют смесь озерных и речных отложений и моренного материала; часто оно обрамлено серией террас, которые вниз по долине соединяются в одну. Об изучении озерных глин—см. § 18. д) Для ледников аляскипского типа характерно расположение ледниково-речных отложений (зандровых полей) вне горной группы, у ее подножия, и необходимо проследить комплекс террас до равнины. Но и при долинном типе оледенения обычно надежные выводы о возрасте морен и террас получаются только тогда, когда последние удается проследить до хорошо датированных террас предгорий и равнин. 6. Форма долин. Для ледников долинного типа характерна форма долин—с крутыми склонами и плоским дном, корытообразная или U-образная (трог). ' , Поперечный профиль. Описывают форму дна—плоское, слабо вогнутое, заполнено ли аллювиемиили моренами; переход от дна к склонам—осыпи или коренные выходы; характер склона—утесы, осыпи, угол наклона; высота плеча (линия перегиба к пологой верхней части склона); наличие на склоне уступов, террас оседания; морен, высота их; до какой высоты доходят следы ледниковой обработки—полировка, штрихи, оглаженные, округлые скалы. При наличии нескольких трогов, вложенных один в другой, надо определить их высоту над дном долины, ширину и угол наклона плеч, 12 Справочник путешествевввка в краеведа, т. II
178 Глава XII- Древнее оледенение Рйе. 4, Схематический поперечный разрез ледниковой долины: а—плечо трога; б—ложное плечо, устье (порог) кара; в—ложный вложенный трог— дно кара; г—морены на дне трога; д—молодое эрозионное ущелье, врезанное в дно трога. Рно. С. Схема образования камо- вых террас (поперечные разрезы). А—во время оледенения: а—отложения боковых рек; б—боковые реки; в—боковое озеро; г—лед; д—донная морена. Б—после оледенения: а— камовые террасы; д—основная морена; е—котлы. Рис. 5. Схематические продольный профиль ледниковой долины, а—коренные породы; б—озеро в котловине выше ригеля; в—ригель; .г—эрозионное ущелье, прорезающее ригель; д—конус выноса из ущелья. и изучить отложения на последних и следы ледниковой обработки на склонах (рис. 4). Продольный профиль представляет также большой интерес. Если нет крупномасштабной карты, нужно произвести продольную барометрическую или инструментальную нивелировку по дну долины (см. т. I, гл. XV и XVI). Подробнее изучают уступы дна— ригели, описывают детально их рельеф, относительную высоту над выше- и нижележащими переуглубленными участками долины; озера в последних; молодые эроаионные ущелья в ригелях и в промежуточных участках, их глубину и ширину (рис. 5). Для выяснения сложного и спорного вопроса о происхождении ригелей, нужно: а) Выяснить, какие горные породы слагают ригели и промежуточные участки. б) Как расположены ригели и котловины по отношению к притокам; не лежат ли всегда ригели в главной долине и на притоке,
§ 6. Форма долин 179 Рис. 7. Схематический поперечный разрез склона трога с ярусными долинами, а—ярусные долины; б—ярусные гряды; в—ледниково-речные отложения в ярусной долине; г—терраса оседания (боковая морена). тотчас выше их слияния; всегда ли выше ригелей находятся котловины; всегда ли долина переуглублена на слиянии с притоками. Определяют также расположение ригелей по отношению к изгибам долины, к ее сужениям, к ярусным долинам. Ярусные долины. Воды, текущие вдоль краев ледника, отлагают ледниково-речные отложения и образуют длинные или прерывистые камовые террасы на склоне; их материал часто смешиьается с боковыми моренами (см. § 4—террасы оседания); и те и другие редко сохраняются при интенсивном размыве склонов долины (рис. 6). В более редких случаях эти воды промывают ущелья и узкие долины в коренных породах.параллельные трогу ледника—ярусные доливы, отделенные ярусными грядами от последнего. При описании их надо отметить: высоту ярусной гряды и долины над дном трога,, ширину их, покрыты ли они мореной или ледниково-речнымш отложениями (мощность, состав). При наличии нескольких ярусов; таких долин один над другим—изучают подробно все ярусы. Отмечают, какова длина ярусной долины, открывается ли она внизу в долину притока или в главный трог; характер ее верхнего конца. В каких участках трога расположены ярусные долины: сужение, расширение, изгиб, район ригеля, слияние с большим притоком; расстояние до фирнового бассейна и до конца ледника; расположение ярусной долины по отношению к боковой морене; течет ли но долине современная река (рис. 7.). Нельзя ли подметить связь этих долин с определенными горными породами. Важно также выяснить, образовались ли эти долины во время стационарного состояния ледника или при его отступании. Ярусные долины изучены еще очень плохо (см. также § 16). Висячие долины образуются в результате переуглубления главного трога по сравнении^ с долинами притоков. Отметить для каждой долины: высоту устья висячей долины над дном главного трога, изменение этой высоты у разных притоков, в разных отрезках главного трога. Свежесть обрыва устья долины; угол наклона склона, покрыт ли он моренами, врезано ли ущелье в дно долины, его глубина; есть ли водопад, высота его. Если устье промыто— какова величина конуса выноса. Важно выяснить, все ли висячие долины имели свои ледники; вто легко определяется по форме долины.и по наличию морен. Висячие долины, подвергавшиеся оледенению, изучают так же, как и главный трог. Цирк—расширение фирнового бассейна в истоках трога, если оно имеет форму ясно ограниченной крутыми склонами котловины. i2*
180 . _ _ Глава XII. Древнее оледенение Надо описать форму цирка, размеры, впадающие в него короткие троги или окружающие его кары, морены и озеро на дне (если они имеются), уступы,'*-ригель при выходе. 7. Кары (кресловины)—нитеобразные впадины на склонах гор, подвергавшихся оледенению, напоминают по форме внутренность округлого мягкого кресла. Плоское или вогнутое дно кара окружено с трех сторон полукругом крутых скалистых стен. Некоторые авторы называют кары цирками (т. к. это синонимы, взятые из разных языков), но у нас более принято относить это последнее название к расширению в истоках трога (см. § 6). При описании кара определяют абсолютную высоту его дна и относительную его высоту над трогом, цирком, или плато, относительную высоту стенок, описывают морены или щебневые валы (фирновая морена, ложная морена) на дне кара, а также озеро, заполняющее кар; скалистый порог, замыкающий кар (если они имеются). Если несколько каров расположены один над другим (лестница каров), определяют их относительные высоты и описывают каждый из них; надо отметить разницу в их строении и развитии. Важна свежесть кара — сохранил ли он крутые стенки или они разрушаются, покрываются осыпями, дно зарастает; отмечают разницу в разрушении отдельных каров, в лестнице их. Если кар не имеет ледника,—отметить, как долго сохраняется в нем снег. При изучении оледенения целой горной страны нет необходимости подробно описывать все кары—следует установить лишь их типичные черты; но надо определить абсолютную высоту дна всех каров и вывести средние пифры для склонов разной экспозиции и для горных групп с разным типом рельефа (имеет большое значение ширина хребта, крутизна склона, господствующие ветры и пр.). Следует отмечать крутизну склона ниже каров, в зоне их развития и выше ее. Роль каров в морфологии высокогорных областей. Надо отметить, как далеко зашел процесс разрушения гребней, лежат ли кары на склоне изолированно или начинают соприкасаться; соприкасаются ли кары раз пых склонов, превращая водораздел в «острый гребень», образуются ли карлинги—трехгранные пирамиды на месте вершин; дальнейшие стадии процесса разрушения; вычисляют среднюю абсолютную высоту гребней и вершин и высоту их над дном трогов. 8. Определение высоты снеговой границы современных ледников—см. гл. XI, § 3. При изучении древнего оледенения обычно определяют абсолютную высоту дна каров и берут среднюю из ряда наблюдений, относящихся ко всему склону хребта (горной группы) с одинаковой экспозицией. Но этртлметод не всегда точен—в неко- юрых хребтах ошибка может достигать 500 м. По этому способу определяется современная высота древней снеговой границы. Для получения высоты, соответствующей эпохе оледенения, надо учесть величину поднятия (или опускания) горной страны или ее частей за истекший отрезок времени. Величина поднятия может быть определена при изучении речных, террас в самой горной стране и у ее подножия; необходимо
§§ 7—10. Кары. Тип оледенения 181 прослеживанье террас вдоль по долинам, в особенности у окраины горной страны. Так же определяется и диференциальное поднятие отдельных цепей и горных групп внутри горной"страны. Расхождение террас в каком-либо отрезке долины укажет на более сильное поднятие данного участка, а сближение или слияние—на замедление или остановку в поднятии. 9. Тип оледенения определяется по совокупности изученных признаков древнего оледенения и по распределению их на карте современного рельефа. Кроме типов оледенения, указанных в гл. XI, в горных областях СССР известны следующие типы древнего о'леденения (подробнее см. у С. Калесника, 1939): Ледники плоскогорий, занимавшие обширные как плоские, так и сильно рассеченные плоскогорья и наюрья; из этих обширных ледосборов ледниковые языки спускались по долинам далеко вниз. Центрами оледенения служат горные группы, насаженные на плоскогорья, котловины между этими группами или само плоскогорье или плато. Ледники предгорий (аляскинские)—долинные ледники, которые, выходя из гор, сливаются на подножии хребта. Шпицбергенский тип оледенения—горная страна целиком покрыта льдом; как долины, так и перевалы заполнены льдами, но кое-где еще поднимаются гребни и вершины и ледник еще не имеет свойстленной материковым покровам выпуклой формы, а следует в общем основным изгибам поверхности горной страны. Для всех этих мощных типов оледенения характерно обилие сквозных долин, соединяющих в одну сеть долины разных склонов хребта и частей плоскогорья; по ним обычно проходят перевальные дороги. 10. Определение количества оледенений—одна из труднейших задач геоморфологических исследований. Надежным критерием межледниковой эпохи является нахождение в межморенных отложениях остатков фауны или флоры, свидетельствующих о климате, более теплом, чем ледниковые эпохи. Чередование морен с немыми ледниково-речными отложениями и даже с прослоями погребенной почвы не является таким решающим доказательством, т. к. может быть обусловлено отступанием ледника на десятки или сотни лет во время одной из фаз ледниковой эпохи. Поэтому большое внимание должно быть обращено на изучение межморенных отложений и на поиски в них остатков животных и растений, и особенно на сбор материала для пыльцевого анализа; образцы для анализа должны быть взяты через каждые 5—10 см (см. гл. XVIII). Раньше считали доказательством множественности эпох оледенения наличие вложенных один в другой трогов (рис. 4 и 8), в особенности с моренами на террасе выпахивания каждого из них, причем по числу трогов определяли число оледенений. Но такие уступы могут быть образованы и при колебании ледника во время фаз одной ледниковой эпохи. Поэтому необходимо не только изучить эти уступы и их отложения, но и проследить их связь Q конечными моренами и ледниково-речными террасами,-,
182 Глава XII. Древнее оледенение Рис. 8. Схематический поперечный разрез системы двух вложенных трогов, а—плечо верхнего трога; 6—ложное плечо нижнего трога; f—террасы выпахивания; г—морены на них; д—морены на дне нижнего трога; е—ледниково-речные отложения фазы отступания ледника. При отсутствии межморенных отложений можно судить о принадлежности морен разным фазам (или даже эпохам) оледенения по их составу и выветриванию. Обычно очень свежи бывают морены и поверхности выпахивания лишь последнего оледенения, отделенного от нас 15—25 тыс. лет (см. табл. 9 и 10 в гл. XVII); морены и поверхности выпахивания всех более древних четвертичных оледевений, отстоящих на сотни тысяч лет, в значительной части бывают уничтожены поедзрипм оледенением, а сохранившиеся остатки их имеют гораздо более разрушенный и выветрившийся характер. Часто исследователи следы отдельных фаз последнего оледенения описывают как признаки самостоятельных ледниковых эпох. Очень важным критерием для решения вопроса об эпохах оледенения иногда является резкая разница в морфологии ледникового ложа. Бывают, правда, случаи, когда ледники разных оледенений следовали по тем же долинам, но и тут внимательное изучение позволит установить разные уровни выпахивания и разную ширину и форму трогов. Но чаще более древнее оледенение имело свою систему долин и поверхностей на более высоком уровне, в который врезаны долины следующего оледенения. Например, следы более древнего оледенения—морены или отдельные блуждающие валуны— могут лежать на водораздельных плато, в которые врезаны'глубокие троги последнего оледенения. Несмотря на большую ценность этого доказательства, оно требует внимательной реконструкции поверхностей выпахивания и выяснения источников сноса валунов, т. к. при мощных типах оледенения иногда ледники спускаются одновременно как по долинам, так и по разделяющим их водоразделам. 11. Изменение гидрографической сети и доледниковый рельеф. При изучении следов оледенения надо собрать материал для реконструкции доледникового рельефа и речной сети. Во время оледенения обычно сток талых вод самого ледника ниже снеговой границы и из бассейна данной долины проходит вдоль ледника; нередко вследствие этого возникают прорывы вод в соседние долины и создаются речные долины, параллельные древней, или уходящие от нее под углом на большие расстояния. После оледенения сохраняется в активном состоянии часть этих долин; характерны, например, русла, врезанные в коренные породы краев трога и обходящие морены; но часть этих долин времен оледенения превращается в сухие. Сквозные долины на водоразделах после оледенения могут
gg JO—12. Гидрографическая сеть и доледниковый рельеф 183 служить проходами для рек, похищающих часть бассейна другого склона. Все эти особенности речной сети должны быть описаны и нанесены на карту; об изменении речной сети, кроме анализа карты современного рельефа, можно судить по нахождению соответствующих аллювиальных отложений и изучению их состава. Положение доледниковых и ледниковых озер и их развитие определяется по реликтам озерных отложений; современная, послеледниковая система озер также должна быть подробно описана. Восстановление доледникового рельефа и гидрографической сети требует детального картирования следов древнего оледенении и геоморфологического анализа и большей частью представляет значительные трудности. Изучение состава морен очень важно для определения источников ледникового сноса и путей сноса,—а тем'самым отчасти и для восстановления рельефа. Изучив также леднико- во-речные отложения и современный аллювий, можно выяснить и направление доледниковых рек, и степень их врезания в глубь хребта. Фиорды представляют ледниковые долины, дно которых лежит ниже современного уровня моря. Их изучают, как обычные троги, но поперечный и продольный профили приходится строить по карте глубин или—если нет хороших карт—проводить специальные измерения; обязательно должен быть измерен характерный порог— повышение дна на выходе из фиорда в море. Береговую линию и современное развитие фиорда как морского залива изучают согласно методике, изложенной в гл. X. ОЛЕДЕНЕНИЕ РАВНИН 12. Задачи изучения. Многие методические указания, помещенные в §§ 2—11, важны и для исследований в областях древнего оледенения на равнинах, но развитие материковых покровов и их влияние на субстрат имеют свои особенности. Из задач изучения следов оледенения, указанных в § 2, на равнинах почти отпадает необходимость исследований, перечисленных в пунктах б, виг; исследования, изложенные в остальных пунктах, должны производиться с такой же полнотой, как и в горных странах. Что касается практических выводов, то т. к. отложения материкового оледенения в СССР покрывают громадные площади страны, занятые как лесами, так и земледельческими областями и часто густонаселённые,—то особенную важность приобретает решение вопросов о влиянии ледниковых отложений на характер почв, на распределение грунтовых и подземных вод, на заболачиванье; о значении их для дорожного строительства и для постройки поселений; имеют большое значение также полезные ископаемые, связанные с продуктами ледниковой деятельности—глины, пески, гравий, камень для мостовых и другое сырье для промышленности и строительства зданий и дорог. 13. Морены. Для определения генетического типа морей необходимо изучить не только их состав, но и формы рельефа. Общее
184 Глава XII. Древнее оледенение ^~-ovjf описание ледниковых ландшаф- /*$чу^§^^»^ тов Равшш см- в гп- XXI; зд^сь аЛ tiss "^"^^У^чо мы даем более частные и конк- ^1+ J§§§r •*«'.«.• _ •"•!;''"^vn ретные указания. ■'» ' VxNo^r^^s-*•'•."■•■■ •'•■' ' Конечные (фронтальные) мо- £*-»^cS$^%T\VSt-*'-*' •'"■'•*'-'' Р«мы сохраняются в виде еди- <j»TtJ?"w;<Г2_Ь-^гл\К' .•■•.■?•-'. j ничных валов, гряд, или гир- " лянды гряд, дугообразно изогну- Рис. 9. Схематический поперечный ТЫХ, иногда расположенных в разрез напорной морены, а—море- несколько рядов; ИЛИ ряды рас- ны разного^тат^б-ледниково- падаютсЯ на отдельные ХОЛМЫ. Морены эти образуются по краю ледника при его стоянии; при таяньи ледника такая морена часто образуется за широкой зоной мертвых льдов, на активном фронте ледника. При изучении конечных морен наносят их на карту, описывают их форму, определяют относительную и абсолютную высоту, ширину и длину. Во всех доступных разрезах изучают состав морены, зарисовывают и записывают мощность и форму слоев (участков, клиньев), на которые можно разбить морену. Почти во всякой морене встречаются линзы слоистых отложений—песков, гравия,—которые надо выделить и замерить условия их залегания, т. к. важно установить, не смяты ли морены ледником после их отложения, что яснее всего видно на слоистых линзах. Необходимо установить расположение конечных морен по отношению к древнему рельефу и к другим ледниковым отложениям. Морены напора образуются в результате выжимания фронтом ледника и нагромождения в виде валов разнообразных отложений— морен конечной и основной, ледниково-речных отложений, рыхлых четвертичных доледниковых пород и даже твердых коренных пород (рис. 9). Все эти отложения надо выделить в морене напора, описать взаимоотношения и условия их залегания; т. к. напорные образования достигают 100—200 м п более высоты и образуют, увалы (валы) длиной в десятки км и шириной в 5—10 км, то нередко строение их может быть выяснено только при помощи буровых скважин. Моренами напора оказались некоторые валы Русской равнины, считавшиеся тектоническими, и ряд конечных морен; морены напора встречаются даже чаще, чем настоящие, нормально отложенные конечные морены, с которыми они сходны по форме. При изучении их важно установить их положение относительно древнего рельефа и связь с повышениями последнего. Основная морена имеет характерный беспорядочно-холмистый рельеф (донно-моренный ландшафт) и сложный состав. В ней надо различить и описать: а) Собственно донную морену, ее мощность, количество, форму и состав валунов, характер глинистого материала. б) В ледниках, соприкасавшихся со склонами гор или омывавших скалистые гряды (нунатаки)—сверху на основной морене может лежать плащ абляционной морены другого петрографического состава; в других материковых щитах абляционная морена незначительна.
§§ 13—14. Морены. Валуны 185 в) Отложения надледни- ковых, внутриледниковых и иодледниковых вод—пес- чано-гравийные и галечные (см. § 17). ■ г) Отложения ледни- ково-речные предшествовавшей фазы, перекрытые ледником. д) Друмлиновый ландшафт — овальные холмы, длиной от 400 до 2 500 м, шириной от 150 до 400 м, высотой от 5 до 50 м, состоящие сверху из плаща морены, но заключающие ядро ледниково-речных и даже иногда и коренных пород. Их тщательно наносят на карту, измеряют их размеры, отыскивают естественные разрезы или даже проводят искусственные, чтобы выяснить их строение. Друмлины располагаются целыми полями и вытянуты вдоль течения ледника, и поэтому по ним можно определят*, направление движения льда в областях аккумуляции, где штрихи не видны; обычно друмлины имеют более крутой верхний (по течению) склон. Для объяснения их происхождения предложено несколько гипотез; переработка (выпахиванье) прежде отложенного ледниково-реч- ного материала и основной морены, или даже конечных морен, концентрация моренного материала в отдельных частях внутри ледника или в трещинах и т. д. Ввиду неясности пррисхождения друмлинов, детальное изучение их представляет большой интерес (рис. 10). Все моренные отложения должны быть внимательно нанесены на карту; диагностике морен и отнесению их к той или другой категории помогает положение их по отношению к соседним ледниковым образованиям в ледниковом комплексе, их состав и рельеф. Преобразование моренного ландшафта см. в гл. XXI. Для определения возраста морен полезно изучать степень их свежести— выветривание, солифлюкционные явления; но на характере вывет- риванья сильно сказывается петрографический состав и структура породы: зандры выветриваются иначе, чем морены, и сравнения надо проводить очень осторожно. Характерно для молодого моренного ландшафта обилие озер, для более зрелого—превращение их в торфяные виадины, а позже—уничтожение торфяных отложений эрозией. 14. Изучение валунов. Большинство морен заключает значительное количество валунов, изучение которых дает ценный материал для выяснения движения ледника. Расположение валунов в донной морене может дать представление о направлении движения ледника в момент вытаивания морен изо льда; необходимо измерение большого количества валунов. Но расположение валунов зависит в значительной степени также от их величины, формы и округленности. Продолговатые Рис. 10. Продольные разрезы друмлинов (вертикальный и горизонтальный масштабы одинаковые): а—морена; б—ледни- ково-речные отложения; в — коренные породы.
486 Глава XII. Древнее оледенение валуны обычно располагаются вдоль течения ледника и в очень редких случаях—поперек. Методика этих исследований еще плохо разработана. О замерах валунов в обнажении по методу А. В. Ха- бакова—см. гл. XVII. Петрографический состав валунов используется для определений источников сноса и дает превосходные результаты, если можно подобрать достаточно характерные породы. Применяется количественный метод исследования; сначала выделяют руководящие типы горных пород—от одной до 5—10; наилучшие результаты получаются с магматическими и метаморфическими породами. Собирают мелкие валуны—не более 10—15 см в поперечнике—по одному из следующих способов: а) 200 штук с площади в 2 кв. км, обходя ее в течение одного-двух часов, б) Не менее 50 штук с площади в несколько квадратных метров на горизонтальной поверхности или на стенке обнажения, в) Наиболее надежный способ— выбрать все валуны из определенного объема (1 куб. м) или весового количества (тонна). Определение горных пород лучше всего производить при камеральной обработке; но хорошо зная данный комплекс пород, можно определять их и в поле; полезно возить с собой коллекцию эталонов. Полевые определения записывают в процентах или долях от общего количества валунов данной пробы. При большом количестве пород объединяют их в группы (3—4); иногда применяют коэфициенты— например, указывают отношение числа кремнистых пород к кристаллическим и т. п. На основании обработки материала составляют карты, в которых количество различных пород на площади может быть выражено разными способами (см. Зворыкин, Яковлев, Инструкция 1940 г.). Блуждающие {эрратические) валуны—более крупные глыбы, оседают как в моренах, так и яа зандрах; реки иногда выносят валуны на сотни километров от фронта ледника вместе с обломками льда при таяньи ледника. Большие валуны двигаются большей частью впереди самого фронта ледника, причем скользят "яа наиболее широкой грани, не перевертываясь; поэтому штриховка может быть только на одной грани. Надо все крупные валуны нанести на карту, определить петрографический состав, описать их форму и штриховку. Полировка крупных валунов, лежащих на равнине, может быть произведена животными, трущимися о них. 15. Ложе ледника в некоторых районах бывает обнажено, но чаще его можно наблюдать только в каменоломнях и других искусственных разрезах. Штрихи представляют значительно больший интерес для исследования, чем в горных областях, т. к. на равнинах и в слабоволнистом рельефе направление течения льда может сильно меняться в зависимости от формы покрова, рельефа ложа, условий таянья. Методика изучения штрихов указана в § 3. Штрихи наносят на карту, обозначая стрелкой их направление; учитывая относительное время образования систем штрихов, перекрывающих друг друга, составляют карты движения ледника для разных эпох. Бараньи лбы описаны в 5 3. В областях материкового оледенения ори иногда обильны; большей частью не имеют утесов нв
§§ 15—16. Jlootce ледника. Дренаж ледникового времени 187 нижнем (по течению) склоне холма. Методику наблюдений см. § 3. Нунатаки—гряды и утесы, возвышающиеся над ледником. В отличие от бараньих лбов, имеют большей частью значительную высоту и длину, вершины их не округлены льдом и могут нести скалы; надо отметить, до какой высоты склоны их обработаны льдом, и нанести нунатаки на карту. На равнинах СССР в областях материкового оледенения нунатаки не встречаются; их можно видеть в ледниках шпицбергенского типа и в горных цепях на краю материковых льдов. 16. Дренаж ледникового времени. При материковом оледенении широко развиты формы стока тающих вод, гораздо более разнообразные и мощные, чем в горном оледенении. После таяния ледника следы их остаются в виде отложений рек и озер—резко отличающихся по своей слоистости, сортировке и окатанности от морен— и в виде русел и долин разного размера, которые часто играют огромную роль в создании послеледниковой речной и озерной сети, и поэтому имеют очень большое практическое значение. Восстановление дренажа ледникового времени производится путем тщательного изучения всех речных и озерных отложений области оледенения и понижений рельефа—долин и котловин—как тех, где залегают эчи отложения, так и таких, где они не обнаружены (уничтожены или перекрыты более поздними четвертичными отложениями). Для определения направления стока может служить: а) нивелировка древних долин (с учетом послеледникового поднятия страны), б) изучение уменьшения крупности материала (галек, гравия, песка) к устью (дельте) реки; в) определение ориентировки галек по методу А. В. Хабакова (см. гл. XVII и статью В. А. Дар- гевич, 1949); г) тщательное изучение дельт, их состава и наклона слоев в них. Положение долин надо сопоставить с направлением движения льда (§ 15) и расположением морен (§ 13) и нанести на карту достаточно крупного масштаба. Следует определить положение данного стока в общей системе дренажа ледника и установить его характерные черты,—начало- и конец долины, высоту над ложем ледника, состав аллювиальных отложений. Формы ледникового дренажа разделяются на следующие группы: а) Над ледниковые (супрагляциальные): сток по открытым трещинам и по впадинам льда, в результате которого отлагается часть озов (§ 17); озера во впадинах, отлагающие часть камов (§ 17); надлед- никовые дельты рек, впадающих в краевые и конечные озера; дельты отличаются от камов своими размерами, плоской поверхностью и особенностями стратификации (см. гл. V). Отложения надпедниковых вод могут перекрываться абляционной мореной . или смешиваться с ней. К этой же группе относятся внутриледни- ковые реки, отлагающие часть озов (§ 17) и. дельт. б) Краевые (латеральные) реки, текущие вдоль самого края ледника, между ним и повышениями рельефа, или под краем ледника, или на склоне, несколько отступя от края ледника. Они имеют протоки с меандрами, расположенными различно по отношению к краю льда. Реки эти промывают краевые долины (маргинальные
188 Глава XII. Древнее оледенение каналы) и отлагают в них аллювий. Особенно сложна система краевых долин, если край ледника граничит со склоном возвышев- ности: при таяньи ледника образуетсн иногда многоярусная система каналов, отделенных валами. При особенно обильном числе ярусов (50—70) можно полагать, что каждый из них отмечает годичный цикл в отступании ледника. При изучении этих многоярусных систем каналов следует применить ту же методику, что и для ярусных гряд (§ 6). Необходимо, кроме того, определить, горизонтальны ли каналы во. всех ярусах (нижние иногда падают круче), их начало и конец, направление стока, разрывы; образовались ли каналы при таянии льда (следы работы ледника видны на склоне выше каналов) или при его стоянии. Д. Соболев (1938 и 1940 гг.) дал очень дробную классификацию краевого ледникового стока; обычно применяют термины «пра-долины», «древние долины стока» и т. д. в) Краевые (маргинальные) озера занимают такое же положение по отношению к леднику, как и краевые реки, и отлагают камовые или боковые (краевые) террасы (рис. 6). г) Под ледниковые (субгляциальные)—потоки и реки, текущие как вдоль ледника, так и поперек, представляя сток боковых рек и озер. Они отлагают продольные (радиальные, веерообразные) озы и тюперечпые озы и сложную сеть их, образуя озовый ландшафт (§ 17). Подледниковые озера отлагают часть камов (§ 17). Отложения этих вод могут лежать на древнем рельефе или на основной морене, или смешиваться с ней; покрываются часто плащом абляционной морены; характерна тесная связь их с моревой, отложенной в результате таянья мертвого льда. д) Лобовые (фронтальные) воды, текущие из ледника как в пределах его конечных образований, так и стекающие в окололедниковую (перигляциальную) область. Они образуют прорывы (стоки) из краевых озер—глубокие, круто падающие долины и даже ущелья, характерную сеть рек между останцами мертвого льда при отступании ледника, сеть русел зандровых полей и т. п. Отложения их—завдр'овые равнины (см. § 19), террасы краевых озер (аккумулятивные и реже скульптурные); в краевой зоне эти отложения могут лежать на конечной морене и на моренах, отложенных при таянии мертвых льдов, или реже—перекрываться ими, или смешиваться с ними в напорной морене. 17. Отложения вод в пределах ледника, а) Озы—вытянутые в виде валов отложения подледниковых или внутриледниковых, а частью и надледниковых рек. Надо описать внешнюю форму— длину (километры и десятки км), высоту (10—70 м), ширину (40— 100 м), ширину гребня, колебания в высоте и ширине на протяжении юза, расположение озов друг относительно друга, по отношению к краю ледника (§ 16); положение по отношению к другим ледниковым .образованиям (нанести на карту). Для выяснения строения оза надо найти несколько поперечных разрезов (или даже провести искусственные канавы); обычно оз покрыт тонким плащом морены (абляционной), а внутри сложен песками, гравием и галечниками, и иногда имеет моренное ядро (рис. 11). Описывают послойно разрез, косую слоистость; замеряют падение пластов и изучают состав отложений, изменение его в продольном направлении, окатавность и величину галек. Отмечают, переходит ли оз Р
§§ 17—18. Отложения вод. Ленточные глины ISO Рис. 11—Поперечный разрез оза. а—основная морена; 6—абляционная морена и линзы морены внутри оза; в—песни и гравий; г—галечники. нижнем конце в дельту (озовое плато)—плоский распшряющийся конус; строение последнего, состав. Описывают ветви, отходящие от оза, озера между ними, расположение современной речной сети по отношению к озу. По гребню оза могут быть расположены ямы— шириной от метров до сотен метров, а на склонах—ниши (результаты работы вод, низвергавшихся в трещины ледника). Надо отметить, находятся ли озы в равнинно-моренном или холмисто-моренном рельефе. Так как о происхождении озов ведутся споры, то детальное изучение их представляет значительный интерес. б) Камы—холмы округлой или неправильной формы; камовый ландшафт имеет сходство с холмисто-моренным ландшафтом донной морены; но камы сложены слоистым, сортированным материалом—суглинками, супесями и тонкозернистыми песками; сверху часто имеют тонкий покров абляционной морены. Надо нанести их на крупномасштабную карту и изучить их строение по естественным или специально проведенным разрезам. Описывают литологиче- ский состав плаща морены, его мощность, сплошной ли он или прикрывает часть холма, состав и строение ядра, имеется ли смятие слоев, есть ли линзы морены внутри кама; расположение камов по отношению к другим формам (конечным моренам, озам), переход их в озы; зависимость их расположения от форм древнего рельефа. Детальное изучение камов представляет большой интерес, т. к. происхождение их вызывает большие споры—одни считают их отложениями подледниковых озер, другие—надледниковых, при таянии льда постепенно опускающихся до донной морены. Изучение встречающихся в камовых отложениях растительных остатков может помочь установить условия их образования (рис. 12). 18. ЛенточнЫе глины отлагаются в ледниковых озерах—скапливающихся между краем ледника и соседними возвышенностями или в зонах мертвого льда; отложения эти имеют тонкое чередование песчаных (летних) и глинистых (зимних) слоев (лент); нередко также и разрезы камов имеют такой же ленточный характер. Точные замеры этих лент и сопоставление с такими же слоями других ледниковых озер дают возможность установить подробную погодо-
fAaea XII. Древнее оледенеМе вую хронологию оледенения. Работа требует большой затраты времени как при полевых исследованиях, так и при камеральной обработке, но некоторые небольшие замеры возможны попутно при других работах и пригодны для определения отступания ледника в данном месте. Для наблюдений пользуются кирпичными карьерами и другими искусственными разрезами, где обнажена вся толща ленточной глины до коренной породы (морены). Выбрав участок вертикальной стенки без смятий, очищают его лопатой и затем сотовым ножом (применяемым пчеловодами) или штукатурной лопаткой. На расчищенной влажной поверхности разреза при помощи гвоздя или сучка укрепляют вертикальную плотную бумажную полоску, плотно прижимают ее к разрезу и отмечают на ней карандашом границы каждой ленты (песчаной и глинистой—отдельно); чтобы не перепутать при обработке слои, отметки глинистых лент покрывают штриховкой. Нижние слои замеряют особенно тщательно; если верхние выветрились и неясны—отмечают это на полосе. Если слои очень тонки и замеры на месте трудны, берут монолит размером в 50x5x3 см в специальные узкие ящики из оцинкованного железа (методику взятия монолита—см. в гл. XXIII). Монолит берется с запасом в 2—3 см, выступающим над стенкой ящика; запас этот используется для изучения микрофлоры (см. гл. XVIII). При взятии серии монолитов, покрывающих всю колонку обнажения, отдельные монолиты должны перекрывать друг друга на 5 см; все они нумеруются, кроме общего номера обнажения, своими буквами или номерами (сверху вниз). Желательно в поле выделить группы слоев, отличающиеся по окраске, составу, преобладанию летних или зимних лент и т. п.— это облегчит позже увязку разрезов. Отмечают мощные песчаные прослои («дренажные ленты»)—весьма важные при геохронологическом анализе. 19. Ледниково-речные (флювиогляцпалы^ые) отложения (зан- дровые поля и равнины)—занимают большие пространства вокруг области оледенения. Если местность имеет уклон от ледника, то площадь зандр получает форму пальцеобразно-рассеченную; при падении рельефа к леднику—образуются краевые реки и озера. Мощность отложений 2—3 м и менее, поверхность—равнина, часто с несколькими выпуклыми осями главных русел. Отложения имеют несовершенную слоистость, материал крупнее и менее окатан к леднику, крупнее у потоков, мельче между ними и вниз по течению; в низовьях отлагаются глины. Нижняя поверхность плаща аероввая, заполняет веровности рельефа. При изучении вадо ШШа ЮЗ* ESje F^le Рис. 12. Поперечный разрез кама: а—основная морена; 6—абляционная морена и линзы морены внутри кама; в—суглинки и тонкозернистые пески; г—единичные гальки.
§§ 19—£6* ЛедИмково-речПые отпложёНия 1§1 нанести на карту все поле и главные русла и изучить разрезы, изменение состава, величины и окатанности во всем зандровом поле; отметить расстояние, на которое вынесены эрратические валуны, изучить их и нанести на карту (§ 14), так же, как и котлы, образовавшиеся на месте растаявших льдин; изучить верхнюю и нижнюю поверхность отложений. Так как во время оледенения зан- дры представляют зимой область развевания и эоловой шлифовки, надо стараться найти шлифованные валуны и в разрезах прослои галечной мостовой, образующейся при развевании мелкого материала. ^На поверхности зандров может отлагаться и тонкий слой эолового лёсса, утолщающийся к периферии равнины, за которой начинается область эолово-ледниковых отложений (дюны, лёсс) (методика изучения последних—см. гл. III). 20. Общие вопросы изучения материкового оледенения. Решение вопросов о границах оледенения, числе оледенений и колебаниях ледника на равнинах требует изучения и сопоставления громадного количества фактов. В то время как в горной стране большинство вопросов, касающихся оледенения данной горной группы, могут быть разрешены на местном материале, для анализа истории материкового оледенения необходимо изучение рельефа и разрезов на очень больших площадях, что по силам только коллективу исследователей и требует многолетних работ. Но тщательное всестороннее изучение, даже небольшого участка, может дать чрезвычайно ценные материалы, которые, по сопоставлении с данными соседних районов, нередко позволят заново подойти к решению важнейших вопросов истории оледенения. Кроме стратиграфического и геоморфологического изучения всех перечисленных выше следов оледенения, исследователь должен обратить внимание на сбор следующих материалов, необходимых для определения колебаний ледника и числа оледенений (см. § 10): а) Для характеристики растительности ледниковых и межледниковых эпох надо собрать отпечатки растений, стволы, взять образцы для пыльцевого и диатомового анализа (см. гл. XVIII); необходимо изучение ископаемых почв (методика—см. гл. XXIII). б) Для характеристики фауны надо собирать кости четвертичных животных, остатки пресноводных и морских организмов в соответствующих толщах (методика — см. гл. XVIII). в) Для увязки с историей человеческого общества—надо стараться найти остатки стоянок и отдельные орудия (см. гл. XXX). Все эти материалы должны быть изучены соответствующими специалистами, и результаты исследований сопоставлены с литературными данными. Так же, как при изучении горного оледенения, надо помнить, что в некоторых случаях отложения другого генезиса могут иметь характер морен (см. § 4), что штриховка и полировка скал и валунов получается в результате неледниковых процессов (§ 3); что холмистый рельеф карстовых областей похож иногда на ледниковый (гл. IV).
192 Глава XII. Древнее оледенение ЛИТЕРАТУРА Даргевич В. А. Ориентировка галек флювиогляциальных отложений Шапки-Кирсинского района Ленинградской области. Вестн. Лен. унив., 1949, № 8. Г е р а с и м о в И. П. и Марков К, К. Четвертичная геология, 1939. Их же. Ледниковый период на территории СССР. Тр. Инст. геогр., вып. 33, 1939. Зворыкин К. В. Количественный метод изучения валунов. Вопр. геогр., сб. 4, 1947. К а л е с S и к -С. В. Общая гляциология, 1939. Краткая инструкция по геологической съемке четвертичных отложений, 1940. М а р к о в К. К. Эрозия ледников и рельеф гор. Пробл. физ. геогр., 1941, вып.X. Мушкетов И. В. Физическая геология, т. II, изд. 3-е, 1926. О б р у ч е в В. А. Полевая геология, т. II, 4-е изд., 1932. Соболев Д. Н. Пролог к изучению долинного и террасового ландшафта Украины. Изв. Геогр. общ., 1937, т. 69, вып. 1. Е г о же. Ледниковая и приледниковая провинция северной и восточной Европы, 1938. Спиридонов А. И. О некоторых особенностях убывания четвертичного оледенения на Русской равнине. Вопр. геогр., сб. 12, 1949. Труды второго Всесоюзного географического съезда, т. I и II. Щукин И.' С. Общая морфология суши, т. 1,1934. Яковлев С. А. Общая геология,' изд. 9-е, 1949. Его же. Руководящие валуны, морены и граница распространения новоземельского оледенения на Русской равнине. Бюлл. Ком. изуч. четв. периода, вып. 5, 1939.
Т. Д. Ргкстер и Л. Д. Долгушин ГЛАВА XIII ИЗУЧЕНИЕ СНЕЖНОГО ПОКРОВА 1. Роль снежного покрова. Снежный покров оказывает громадное влияние на быт и хозяйственную деятельность человека. Особенно велико его значение в сельском хозяйстве и транспорте. Свойствами снежного покрова уже сейчас широко пользуются в практике нашего социалистического народного хозяйства: при помощи снегозадержания на полях значительно повышают урожайность, устройством щитов и живых защит проводится успешная борьба со снежными заносами на железных и шоссейных дорогах; предупреждается вредное воздействие паводковых весенних вод; ведется планомерная борьба со снежными лавинами в горных районах и т. п. Снежный покров—один из важнейших факторов в изменении физико-географической среды. Вследствие малой теплопроводности и газопроницаемости снежный покров предохраняет почву от глубокого промерзания, а зимующих под снегом животных и растений от резких колебаний температур. Почвенные и геоморфологические процессы под снегом протекают совершенно иначе, чем на бесснежных пространствах. Накопленные в виде снега атмосферные осадки питают поверхностные и грунтовые воды, режим которых в значительной мере зависит от распределения снежного покрова, его физических свойств и характера снеготаяния. Являясь продуктом климата, снежный покров сам становится мощным климатообразующим фактором. Он оказывает влияние и на летний температурный режим почв, режим влажности почво- грунтов, распределение животных и растительных организмов и даже некоторых форм рельефа. Большая подвижность и изменчивость физических свойств снега и снежного покрова позволяет нам сравнительно легко воздействовать на него и изменять его свойства. Зная свойства снега и законы его распределения, изучив режим снежного покрова и его влияние на другие элементы географической среды, мы получаем мощное средство планомерного воздействия на природу. При помощи снега можно произвести глубокие изменения климатических и почвенных процессов, можно изменять состав и характер растительности, вести борьбу с вредителями полей и т. п. 13 Справочник путешественника и краеведа, т. II
194 Глава XIII. Снемсный покров В великом плане переделки природы вопросы изучения и использования снежного покрова займут одно из первых мест. Изучение снежного покрова должно итти по трем основным направлениям: 1) изучение- свойств снега, 2) изучение снежного покрова как элемента физико-географической среды во всех его взаимоотношениях с другими ее элементами и 3) изучение распределения, структуры и режима снежного покрова, в особенности в зависимости от рельефа и растительности. Изучение первых двух проблем требует большой специальной подготовки, сложного оборудования и снаряжения и особых условий работы; сбором данных по третьей проблеме исследователи любой специальности нутем маршрутных снегомерных наблюдений могут оказать очень большую пользу, особенно в тех районах, где мало или же совсем нет метеостанций. О наблюдениях над перемещением снежного покрова—см. гл. III. 2. Выбор маршрута. При выборе маршрута нужно предварительно ознакомиться с литературой и картами по району (как общегеографическими, так и специальными). На основании литературных и картографических источников в полосе избранного маршрута проводят возможно более дробное ландшафтно-географиче- ское районирование, с кратким описанием каждого элементарного района, и разделяют маршрут на ряд отрезков, разнящихся между собой, но внутри более или менее однородных. В пределах каждого отрезка выбирают типичный пробный участок для детального исследования. Трасса должна пролегать по местности типичной для более или менее обширной территории, и пересекать все основные ее физико-географические районы. В горном районе маршрут должен пересекать нагорье или. отдельные хребты и долины поперек их главных осей от одного подножия до другого. Маршрут должен проходить через возможно большее число Метеостанций и постов, ведущих снегомерные наблюдения (желательно не менее трех: в начале, в средине и в конце маршрута). Маршрут, с выделенными на нем пробными участками, наносят на полевой экземпляр карты. По линии маршрута вычерчивают профиль (в масштабе Карты) с отражением элементов ландшафта, оказывающих наибольшее влияние на распределение снежного покрова (рельеф, растительность). На этот профиль во время работы и наносят толщину снежного покрова. Полезно склеить карту в виде полосы по линии маршрута, наклеить ее и профиль на материю и заранее разграфить журнал наблюдений. Данные снегомерных наблюдений наносят на карту возможно более крупного масштаба, с рельефом, выраженным горизонталями. Наблюдать и особенно вести записи, зарисовки, фотографировать и пр. зимой значительно труднее, чем летом, и поэтому необходима особенно тщательная предварительная подготовка с тем, чтобы до минимума сократить время, потребное для записи результатов наблюдений непосредственно в поле. 3. Организация и сроки работы. Маршрутная снегомерная съемка в принятом масштабе слагается из двух частей: а) детальной съемки на пробных участках с определением плотности, послойным описанием структуры снежного покрова и послойными
§§ 2—4. Выбор маршрута. Пробный'участок 195 измерениями температуры; б) промерами мощности снежного покрова в промежутках между пробными участками. При работе нескольких групп наблюдателей маршрут разбивается на части, каждая из которых не должна превышать длину 3—4- дневного перехода. В условленный день группы должны находиться на исходных пунктах своих участков, и одновременно начинать работу, двигаясь в одном направлении. Такая организация работы снижает ошибку от разновременности наблюдений; эта ошибка тем меньше, чем короче срок наблюдения на каждом из отрезков маршрута и чем устойчивее погода. Следует стремиться к полной одновременности наблюдений по всему маршруту. Исследования снежного покрова проводят периодически в течение всего снежного периода, и чем чаще, тем лучше. При невозможности систематических повторных работ снегомерные наблюдения следует приурочивать ко второй половине зимы—к периоду максимальной мощности снежного покрова перед началом весеннего снеготаяния. 4. Наблюдения на пробном участке. Пробный участок должен быть типичным для данного отрезка маршрута. Для каждого такого участка дается краткое географическое описание, которое должно включать следующие элементы: а) общий характер рельефа, угол и экспозиция склона, абсолютная и относительная высота по анероиду или по карте, б) характер растительности. В лесу площадь пробного участка должна быть не меньше 100x100 м, на открытых местах и опушках-вдвое больше, 100 x200 м (участок длинной стороной располагают перпендикулярно к опушке или склону). * Промерные линии располагают параллельно, не ближе 20 м одна от другой; измерение мощности снега по линии производят через 10 м (50 измерений на лесной площадке и 100—на открытой). При равномерном залегании снежного покрова число промеров можно сократить вдвое. В каждой точке делается три промера обязательно до самой земли. Измерение мощности снега производится с помощью снегомерной рейки или лыжной палки, размеченной с точностью до 1 см. В- горных условиях снежные сугробы могут "быть очень мощными и для их промеров потребуется специальный лавинный бур. Независимо от крутизны склона, рейка ставится вертикально, но при этом необходимо обязательно отмечать угол склона. Расстояния измеряют глазомерно, с контрольными промерами рулеткой. Плотность снега измеряют на каждой площадке не менее чем в трех точках с помощью весового плотномера (см. Руководство метеостанциям 3-го разряда, 1941). Отмечают состояние снежной поверхности на участке: ровная, сугробистая, ячеистая, ветровая рябь, заструги (их форма, размеры и ориентировка—см. гл. III). Снег: рыхлый, плотный, наст, сугробы рыхлого по насту, сухой, сырой (склеивается в снежок), чистый, грязный (чем загрязнен), изморозь на снегу и окружающих предметах. Запись результатов измерений мощности й плотности снега ведется по форме, принятой для метеостанций Союза (см. то же Руководство, стр. 46—47). 13*
ш Глава Xlll. СнежныйГпокров Производят послойное описание структуры снежного покрова на вертикальном разрезе не менее одного на каждом пробном участке. При этом описании можно пользоваться следующей таблицей условных обозначений видов снега: Таблица 1 1.2 3 -V ^ Ys 9 10 11 Молодой, свенсевыпавший снег 1) Пушистый. Состоит из сненганок (звездочек и др. сложных форм), лежащих очень рыхло. Цвет чисто белый. Форма снежинок не нарушена или нарушена очень слабо. Легко взметается. 2) Игольчатый. Состоит из ледяных иголочек, образуется при снегопадах с низкими температурами. Легко подвижный. 3) Песчанистый. Состоит из мелких неправильных кристаллов и зерен снежных и ледяных, в сухом состоянии очень сыпучий, во влажном сминается в мягкий снежок. .4) Снег-изморозь. Состоит из сложно-разветвленных кристаллов, спаянных между собой, но хрупких. Образуется за счет оседания тумана на поверхности снега. Лежалый (осевший) снег, частично утративший свою первичную структуру и более плотный 5) Осевший сухой. Уплотняется под влиянием силы тяжести, обычно рыхлый и рассыпчатый. Состоит из малопрозрачных кристаллов. 6) Оттепелый снег. Уплотняется под влиянием оттепели. Чаще всего состоит из бесформенных комочков мало прозрачного льда. Цвет белый. При копке лопатой легко рассыпается. 7) Ветровой снег. Состоит из очень мелких обломков кристаллов, плотный. При копке лопатой разламывается на острореберные неосыпающиеся глыбы. Невооруженному глазу представляется в виде однородной плотной массы. Белый. Кристаллический (старый) снег. Снежинки полностью утратили первоначальную форму и состоят из прозрачных зерен или кристаллов. 8) Молодой фирн. Мелкозернистый, плотный и компактный снег, состоящий из малопрозрачных бесформенных ледяных зерен диаметром до 1 мм, рассыпчатый. Голубовато-белый. 9) Старый фирн. Голубовато-серый, крупнокристаллический снег, диаметр зерен больше 1 мм. В сухом состоянии довольно плотный, но при ударе рассыпается на отдельные зерна. Во влажном состоянии очень рыхлый, слипается в легко рассыпающийся снежок. 10) Спаянный фирн. Тот же фирновый снег, но кристаллы спаяны настолько плотно, что при давлении снег не рассыпается на кристаллы, а ломается крупными остроугольными кусками. 11) Снег-плывун (глубинный иней). Состоит из крупных прозрачных кристаллов в виде крупных прнзм илн пластинок длиной до 10—15 мм и толщиной 2—5 мм с острыми гранями, иногда треугольной формы. Кристаллы лежат рыхло с большими просветами, беспорядочно, обычно слегка спаяны гранями, но легко распадаются и крошатся; очень рассыпчатый. Образуется обычно у поверхности земли. Насты и ледяные корки 12) Солнечная корка. Тонкая ледяная корочка, связывающая поверхность снега. Образуется в ясные морозные дни при оплавлении поверхности слоев снега солнечными лучами. Легко пробивается лыжей, не препятствует движению. V V V V V 4 12 2ъЪ $%• 5 6 "Тз'~' ~~п а а □ п D 7 Л**? гттггп 15 16
§§ 5—б. Вертикальный разрез 197 5. Схема описания вертикального разреза снежного покрова. а) дата (час, число, год), б) место наблюдения (№ пробного участка), в) условия погоды (облачность, осадки, сила и направление ветра, t° воздуха и поверхности снега), г) структура снега: описание разреза—послойно, сверху вниз; мощность каждого слоя в мм (включая и ледяные корки), измеренная линейкой или складным метром; состав, плотность, вязкость, цвет, влажность (липкость), характер границы слоев (резкие, неясные и т. п.), д) наличие или отсутствие ледяной корки на поверхности почвы под снегом, ее мощность в мм, е) имеется ли воздушное пространство между снежным покровом и почвой под прижатой к земле растительностью, или снег плотно прилегает к земле? ж) смерзся снег с почвой или нет? з) мерзлая или талая почва под снегом, сухая или влажная? и) состояние растительности под снегом: увядшая или зеленая? к) определение глубины промерзания почвы под снегом (описание разреза сопровождается зарисовкой на миллиметровке). Кроме того, желательно: а) измерение температурных условий внутри снежного покрова на различных глубинах (с помощью почвенных термометров или термометра-праща); б) измерение глубины лыжного и пешего следа с помощью линейки (зная площадь следа и вес наблюдателя, можно определить «несущую способность» снежного покрова): в) определение количества снега, задерживающегося на кронах различных древесных пород (от снегопадов, изморози и гололеда) путем взвешивания одной или нескольких ветвей и подсчета числа аналогично загруженных ветвей данного дерева; г) изучение деформирующего воздействия снежной «нависи» на древесную растительность («снеголомы» и пр.) (фотографии, зарисовки); д) изучение изморози, образующейся на растительности, на скалах и на поверхности снега (описание, фотографии, зарисовки и измерения); е) отмечать, измерять и записывать следы животных на снегу, хода и гнезда их в толще снега и на поверхности почвы под снегом (см. гл. XXVII). 6. Наблюдения между пробными участками. По маршруту между пробными участками измеряется только мощность снежного покрова. Густота промеров определяется масштабом съемки и «пестротой» ландшафта,, но желательно, чтобы в каждом «элементарном ландшафте» был произведен хотя бы один промер. При мас- 13) Дождевая корка. Тонкая прозрачная ледяная корка, на поверхности часто видны бороздки. Образуется на поверхности снега в результате выпадения на нее дождя. Очень скользкая. При достаточной толщине препятствует передвижению на лыжах и режет ноги крупным животным. 14) Температурная корка. Плотная белая корка из мелких ледявых кристаллов. Образуется при замерзании оттаявшего в оттепель слоя снега. Обычно выдерживает лыжника, очень скользкая. 15) Ветровой наст. Небольшой слой уплотненного ветром снега (до 3 см толщиной), малоскользкий, матовобелый. Благоприятен для движения на лыжах. Очень затрудняет передвижение крупных копытных (лося и др.), которые проваливаясь режут о наст ноги. 16) Ветровая доска. Тот же наст, но значительно более мощный, уплотненный сильными и часто дующими ветрами. Чаще всего покрывает сугробы на наветренных склонах. Выдерживает тяжесть пешехода и даже лошади. Примечание. Описание структуры снега производится с помощью лупы хб. Рассматривать снежинки рекомендуется на темном фоне (например, на рукаве пальто).
198 Глава XIII. Снежный покров штабах от 1 : 200 000 до 1 : 500 000 густота промеров может колебаться от 50 до 500 м. При пересечении различных элементов рельефа мощность снежного покрова измеряется не менее, чем в трех точках: а) склон— на бровке, в средине и у подножия, б) долина V-образная—на противоположных -склонах и на дне, в) островерхий гребень— на противоположных склонах и на вершине, г) широкая плоскодонная долина—у подножий противоположных склонов и ija дне в средней части, д) плосковершинная возвышенность—на противоположных бровках и на вершине в средней части. При наличии карты с сечением горизонталей через 10 м, высоты снегомерных точек определяют по карте. Если же расстояние между горизонталями больше, то снегомерная съемка должна сопровождаться барометрической нивелировкой. Измерение расстояний производят глазомерно по ориентирам и по карте. Снегомерные точки нумеруются: на карте и в записной книжке нумерация общая, в каждой точке отмечается угол и экспозиция склона, состав и характер растительности (см. табл. 2). Таблица 2 Примерная схема записи Дата и время суток 20.1— 1947 г. 12—00 в к V о н % 28 Отметка анероида в к а d О, га G а> о Ю ц 650 I Темп, воздуха —20° Угол и экспозиции склона 15°, СВ Растительность Густой старый елово- пихтовый лес без подлеска Мощность снежного покрова О. й> й о с, в с 110 о. й> S о О. В С С1 112 1 о. .8 о а, в с т 108 ! На всех водоемах, пересекаемых маршрутом, определяют толщину не только снега, но и льда. Попутно следует вести элементарные метеорологические наблюдения: давление воздуха (по анероиду), температура воздуха на высоте человеческого роста и на поверхности снега (термометр- пращ); направление и сила ветра; облачность и осадки. Желательно также измерять температуру воды в реках и озерах (особенно незамерзающих), описывать "снегопады (снег, свеЖ; ная крупа, ледяная крупа, ледяной дождь, ледяные иглы, мокрый снег, иней, изморозь, твердый налет, гололед) и метели: верховые, низовые (поземок), буравы, видимость во время метелей (см. гл. XXIV).
§§ в—7. Маршрутные наблюдения. Снегоборьба 199 7. Изучение опыта снегозадержания и снегоборьбы. В различных районах применяют разнообразные методы снегозадержания: расстанавливают зимой на полях искусственные переносные преграды (щиты, заборы, снопы, снежные валики и кучи и т. п.); оставляют на полях стебли высоких культурных растений (подсолнечник, кукуруза), а также злаки с высокой стернью; устраивают постоянные преграды—кустарниковые и древесные изгороди, лесные полосы и кулисы («живая снегозащита») применяют снегопахание и снегоуплотнение. Изучение проводят по следующей программе: а) конструкция, размеры, применяемый материал, сроки установки и перестановки искусственных преград, расположение преград относительно форм рельефе, господствующих метелевых ветров и пр.; б) ширина, высота, густота и видовой состав пород в живых изгородях, лесных кулисах и лесных полосах; в) методы и сроки снегоушютнения и снегопахания; применяемые конструкции снегопахов и катков; г) путем заложения снегомерных профилей изучают размеры и формы снегонакопления у различных типов преград; д) собирают расспросные сведения об эффективности применяемых мероприятий по снегозадержанию (изменение глубины промерзания, влажности почв, увеличение урожайности, изменение уровня воды в колодцах, режима рек и ручьев и пр.) (см. также rn.JII). ЛИТЕРАТУРА Рихтер Г. Д. Снежный покров, его формирование и свойства, 1945. Его же. Роль снежного покрова в физико-географическом процессе. Тр. Института географии АН СССР, т. 40, 1948. Руководство метеорологическим станциям 3-го разряда, 1941 (можно и др. более поздние издащю)ЛС о л н ц е в Н. А.ЦСнеишики, 1949. СтруковМ. Т. Задержание снега и талых вод на полях, 1947.. Чирвинский П. Н. Снег и снегозадержание, 1932. Ф, о р мотов А. Н. Снежный покров кав»фактор„среды и его значение в жизни млекопитающих и птиц СССР, 1946. .
С. Ш. Суслов ГЛАВА XIV ИЗУЧЕНИЕ ВЕЧНОЙ МЕВЗЛОТЫ КАК ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ФАКТОРА 1. Методы исследования. Вечная мерзлота, занимающая громадные территории, являющаяся могучим географическим фактором и имеющая большое практическое значение с точки зрения преобразования природы и социалистического народного хозяйства, требует обширных работ по глубокому ее изучению. Необходимо иметь в виду, что вопросы исследования вечной мерзлоты с точки зрения инженерного дела не входят в задачи данной статьи. Мерзлотные исследования могут производиться экспедиционным (рекогносцировочным) и стационарным методами. При первом исследования ведутся только часть года (обычно летом), но зато обследуется комплексно большая территория с разнообразной географической обстановкой; стационарный метод- связан с некоторой ограниченной территорией, но зато производятся длительные, систематические наблюдения, позволяющие комплексно изучить динамику мерзлотных явлений и дать основательные теоретические и практические выводы. 2. Подготовка к полевым работам. Необходимо ознакомиться "с основной литературой по вечной мерзлоте и природе края, с картографическими материалами и рукописными фондами научных учреждений, собрать климатические данные в соответствующих метеостанциях, а по приезде на место использовать материалы в местных научных учреждениях, музеях и краеведческих организациях. Следует приобрести соответствующее полевое снаряжение и инструменты (см. т. I, гл. I), которые должны быть предварительно испытаны. Большую пользу могут оказать расспросы у .местных старожилов; следует изучить коллективный народный опыт в борьбе с вредными влияниями вечной мерзлоты, зафиксировать местные названия мерзлотных явлений, но обязательно проверить собранные сведения у других^ очевидцев и пронаблюдать эти явления самому. КЛИМАТ И ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА 3. Взаимодействие климата и вечной мерзлоты. По данным литературных и архивных материалов, по наблюдениям сети ближайших метеостанций за время их существования, по опросным
§§ 1—4. Климат. Общая характеристика мерзлоты 201 сведениям и личным исследованиям получают конкретное представление о климатических особенностях района и о влиянии их на вечную мерзлоту. Необходимо собрать следующие данные: а) атмосферное давление (средние месячные и годовые); б) ветры (направление, повторяемость и скорость по месяцам); в) температура воздуха: средняя, максимальная и минимальная месячная и годовая; колебания температуры в различные отрезки времени; длительность безморозного периода, изменение температуры воздуха в зависимости от рельефа местности, в частности от экспозиции склонов; понижение температуры воздуха в долинах, особенно в тех, где вытекают ключи, образующие зимой наледи; сведения о происходящих здесь весенних и осенних заморозках; г) температура почвы: средние месячные и декадные температуры, число дней с температурой 0°, глубина проникновения температуры 0° в почву, влияние влажности почвы и растительности, в частности мохового покрова на температурный режим почв (солнечная радиация, число дней без солнца); д) осадки—средние, месячные и годовые, максимальные и минимальные и их колебания по годам, число дней с осадками и распределение их по месяцам; среднее, максимальное и минимальное суточное количество осадков; е) снежный покров—высота и распределение снежного покрова в районе исследования в различных условиях рельефа, зависимость от экспозиции и растительности; плотность снега, запасы снеговой воды к началу снеготаяния; дата установления и схода снежного покрова, число дней со снежным покровом, температуры на поверхности снежного покрова, влияние снежного покрова на тепловой режим почвы на разных глубинах и на вечную мерзлоту; ж) относительная влажность воздуха—средняя, максимальная и минимальная в различные отрезки времени; з) испарение и испаряемость в районе исследования. Материалы по климату прилагаются к отчету в виде таблиц и графиков. Необходимо наблюдать в природе и указать в описании связь между отдельными метеорологическими факторами и их влиянием на устойчивость вечномерзлых пород и на сезонное промерзание деятельного слоя, что поможет выяснить динамику вечной мерзлоты. Хотя вечная мерзлота является прежде всего следствием суровости климата, необходимо допустить и обратное—влияние вечной мерзлоты на местные климатические особенности. Интересно провести наблюдения над влиянием вечной мерзлоты на климат в области развития островной мерзлоты: параллельные и одновременные наблюдения, производимые на участках с мерзлотой и без нее, помогли бы выяснить влияние вечной мерзлоты на местный климат среди других условий. Желательно проверить, действительно ли, что там, где вечная мерзлота ближе подходит к дневной поверхности, она понижает температуру воздуха, увеличивает его влажность и обусловливает часто появление туманов. ИЗУЧЕНИЕ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ 4. Толща вечной мерзлоты. Полевые признаки для определения вечной мерзлоты: отрицательная температура пород, присутствие в них льда, большая сопротивляемость мерзлых пород по отноше-
202 Глава XIV. Вечная мерзлота нию к механическим воздействиям. Водоносные породы, содержащие минерализованную воду, могут находиться в незамерзшем состоянии, хотя и будут иметь отрицательную температуру. При проходке сухих пород (песков, галечников и скальных пород) наличие мерзлоты заметить не так легко. В южных районах области распространения вечной мерзлоты встречается так называемая ^пластичная мерзлота», т. е. имеющая небольшую отрицательную - температуру порядка 0,2—0,5°. Она сохраняет почти все физико-механические свойства мерзлых грунтов, но по внешнему виду трудно отличима от талых грунтов. Наиболее надежным методом определения «сухой», и «пластичной» мерзлоты будет замер температур. Для определения температуры вечной мерзлоты обычно применяют «заленивленные» термометры (см. § 7). При отсутствии последних можно (с применением соответствующих мер предосторожности) определить в период максимального летнего оттаивания глубину залегания вечномерзлой толщи, погружая в отверстия в породе на разных глубинах пробирки или бутылки с чистой водой, которая замерзает и разрывает сосуды, если порода около них проморожена. При небольшом количестве влаги в мерзлой породе обнаружение льда (напр., «мерзлого поблескивания») производится при помощи лупы. Определение истинной глубины залегания вечной мерзлоты, особенно в галечниках и щебнистых грунтах, производится с помощью шурфов. Оно сопровождается определением температуры грунтов, тщательным изучением морфологического строения разреза, распределения по глубине влажности, а также минеральных и органических веществ, выносимых почвенными растворами из верхних горизонтов в нижние; последние обнаруживаются по скоплению в слое, непосредственно лежащем над верхней поверхностью вечной мерзлоты, различного рода солей в виде всевозможных конкреций, тонких частиц и влаги. Глубина залегания мерзлоты в мягких породах, не содержащих гальки и щебня, может определяться с помощью мерзлотного щупа и легкого почвенного бура. При бурении не следует ограничиваться проходкой только до верхней поверхности вечной мерзлоты, а надо вогнать бур ниже ее на 1—1,5 м. Шурфы и скважины, в зависимости от местных условий, располагают таким образом, чтобы учесть влияние на залегание и характер вечной мерзлоты отдельных элементов географического ландшафта. Необходимо производить не один, а ряд последовательных контрольных наблюдений и измерений. Указанные наблюдения позволяют определить: характер распространения вечной мерзлоты и площадь ею занимаемую, тип мерзлоты (сплошная, островная, слоистая), глубину залегания верхней и нижней поверхности мерзлоты и ее мощность, температуру и влажность. Следует изучить взаимодействие вечной мерзлоты с основными природными факторами, влияющими на ее залегание и характер—рельефом местности (определить зависимость между конфигурацией верхней поверхности вечной мерзлоты и формами рельефа дневной поверхности), механическим составом и влажностью грунтов, подземными и поверхностными водами, растительным покровом.
§§ 4—6. Талики. Деятельный слой и перелетки 203 Необходимо *вести наблюдения за изменением вечной мерзлоты под влиянием хозяйственных мероприятий—под распашками, вырубками, гарями и т. д. Надо отметить признаки сокращения и исчезновения или образования вечной мерзлоты. Путем опроса получают сведения: в каких местах в вечной мерзлоте находят остатки вымерших животных—кости (бивни мамонта), кожу, шерсть, трупы. Следует принимать действенные меры к сохранению таких находок, а при обнаруживании особенно ценных из них—извещать научно-исследовательские учреждения. В тех участках, где имеется достаточное количество глубоких горных выработок с хорошо проведенными наблюдениями за вечной мерзлотой, можно составить карту верхней и нижней поверхности вечной мерзлоты (они изображаются в изогипсах разного цвета или штриховкой). Детальное изучение вечномерзлотной толщи позволит произвести не по одному только температурному признаку, а комплексно географическое районирование вечной мерзлоты. 5. Талики. Изучение таликов производится с помощью глубоких (30—40 м) разведочных шурфов и скважин. Надо определить тип и форму талика; а) сквозной, т. е. пересекающий мерзлоту насквозь сверху вниз (таликовая труба или воронка, окно, щель); б) надмерзлотный, замкнутый снизу талик (таликовый колодец, карман, чаша, ванна); в) межмерзлотный, лежащий "внутри толщи вечной мерзлоты, сильно вытянутый в плане (чередующиеся с мерзлыми талые пласты, таликовый жолоб); г) талик, имеющий вечно- мерзлую кровлю (таликовая ниша или грот, галлерея, канал). Следует отмечать мощность и механический состав таликов, характер чередования талых и мерзлых слоев в слоистой мерзлоте, количество и происхождение воды в таликах и другие их особенности, а также указывать местонахождение таликов -вершины холмов, склоны южной экспозиции, места с мощным снежным покровом, участки, сложенные песками,- и т. д. 6. Деятельный слой и перелетки. При изучении деятельного слоя, имеющего весьма важное значение для вечной мерзлоты (поглощает и отражает солнечную энергию, проводит тепло в вечную мерзлоту, через него происходит потеря тепла из вечной мерзлоты), надо отметить его мощность, строение, состав, температуру и влажность во все сезоны года. Истинная мощность деятельного слоя, т. е. глубина залегания верхней поверхности вечной мерзлоты Для данного места и времени и для данной обстановки, при отсутствии многолетних наблюдений близлежащих метеорологических станций с одинаковыми природными условиями, определяется: а) при сливающейся вечной мерзлоте (когда сезонная мерзлота ежегодно сливается с вечной), наибольшей глубиной летнего оттаивания в сентябре—октябре месяце, полученной из многолетних наблюдений; б) при несливающейся вечной мерзлоте—глубиной наибольшего промерзании в марте—апреле. Поэтому! при . неглубокой шурфовке и бурении весною и летом необходимо углубиться в мерзлые породы на 1—2 м, чтобы выяснить—соединяется ли сезонная мерзлота с вечной илитона ограничена ч;низу таликом. Следует изучить «перелетки»—мерзлые прослои, сохраняющиеся в почве в течение года или нескольких лет и лежащие ана-
204 Глава XIV. Вечная мерзлота чительно ниже обычной глубины зимнего промерзания. Они представляют остатки более глубокого промерзания в годы с более суровыми климатическими условиями. Признаками перелетков при полевых исследованиях являются: а) наличие переслаивающихся мерзлых слоев с талыми в толще ежегодного промерзания; б) тонкие (5—10 см) мерзлые подпочвенные слои, залегающие в конце лета или начале осени, т. е. после начала промерзания почвы сверху, на глубине, не превышающей максимального оттаивания в данной местности. Перелетки встречаются чаще в зоне островного распространения вечной мерзлоты. При поисках перелетков следует бурить и закладывать шурфы на участках, наименее благоприятных для оттаивания—на склонах северной экспозиции, в пониженных частях рельефа, если последние не заносятся снегом, на торфяниках, в заболоченных лесах с мощным моховым покровом, около незакры- вающихся на зиму колодцев, с северной стороны вооружений и т. д. Данные о перелетках можно получить у местного населения (у землекопов, колодезников, кладбищенских сторожей) и их проверить. Изучение перелетков должно сопровождаться описанием талых и мерзлых пород; следует особенно обратить внимание на верхний и нижний контакты мерзлых пород с талыми. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ 7. Значение температурных наблюдений. Наблюдения над температурой вечной мерзлоты имеют большое теоретическое и практическое значение. Температурные наблюдения в скважинах дают возможность: а) установить глубину залегания нулевой годовой амплитуды и величину геотермической ступени; б) предсказать глубину залегания нижней поверхности мерзлых пород и в) определить вероятность появления подмерзлотных вод. Эти наблюдения помогут выяснить вопрос о происхождении вечной мерзлоты и о ее поведении во времени и пространстве. Температурные наблюдения производятся двумя способами. Первый, наиболее точный—способ непосредственных замеров температуры "грунта в шурфах. При втором способе, менее точном, но практически в большинстве случаев единственно возможном, замеры ведутся в скважинах и измеряются температуры не горных пород, а столба воздуха скважины с помощью висящих в ней термометров. Если работы сопровождаются глубоким (100-—150 м) бурением и толща мерзлоты проходится насквозь, замеры температур и составление температурной кривой скважины являются обязательными. 8. Температурные наблюдения в скважинах. Обычно температурные измерения в скважинах производятся на глубине от 0 до 2 м через каждые 0,5 м, от 2 до 10 м—через каждый метр, от 10 до 50 м—через каждые 5 м, от 50 м и глубже—через каждые 10—25 м. Во всех случаях необходимо измерение температуры воздуха и поверхности земли- у скважины. Желательно держать термометр в скважине свыше двух часов, еще лучше опускать его на ночь. Продолжительное пребывание термометра необходимо как для того, чтобы он принял температуру окружающих пород, так и для того, чтобы восстановилось температурное равновесие в поро-
§§ У—ff. ТеМперйМурНые Наблюдения 205 дах и воздухе скважины, нарушенное буровыми работами, опусканием термометра и т. п. В скважине, подвергающейся длительному выстаиванию, производятся контрольные измерения, которые сравниваются с первыми измерениями. В общем, наиболее рациональным и эффективным методом определения температуры в скважинах является, как показал опыт, следующий: бурение скважины производится без перерывов целый день на возможную или необходимую глубину, с одновременным опробованием проходимых выработкой грунтов на влажность и описанием мерзлотно-геологического разреза. Затем, по окончании работ, скважина не менее одного часа выстаивается, и только после этого в нее на различные глубины на всю ночь спускаются заленивленные термометры. Скважины, как при ударно-вращательном, так и при механическом бурении должны проводиться без полива воды; в водоносных скважинах следует предварительно проверить, стоит ли вода в скважине неподвижно, или она движется; в последнем случае термометр покажет темперагуру струй воды, а не породы, почему необходимо применять выверенный и опробованный «заленивленный» родниковый термометр; следует выяснить, не промерзает ли скважина— образование ледяной пробки может погубить термометр. Во избежание примерзания термометров к дну или стенкам скважины необходимо: произвести предварительное часовое выстаивание скважины; не опускать самый нижний термометр на дно скважины (расстояние между ними должно быть не менее 10—15 см); термометры при наблюдениях каждые 5 мин. слегка вращать;, предварительно подготовить термометры к наблюдениям: вытереть их досуха, слегка охладить, покрыть тонким слоем технического вазелина или завернуть в один слой бумаги (оставив шкалу открытой), а сверху покрыть слоем вазелина. После погружения термометров отверстие скважины плотно закрывают, чтобы предотвратить возможный доступ в скважину осадков. По истечении ночи скважина раскрывается, термометры постепенно из нее извлекаются, и по ним производится отсчет температуры. В целях единообразия записи рекомендуется следующая форма полевого журнала наблюдений: 1) название республики, области, края, района; 2) название пункта наблюдений; 3) номер скважины или шурфа; 4) координаты выработки; 5) дата производства наблюдений; 6) наблюденная температура по глубинам: глубина вечной мерзлоты, №№ термометров, температура замеренная, поправки; 7) температура воздуха на поверхности земли, под снегом, под моховым покровом; 8) температура воздуха на высоте 2,5 м, часы замера; 9) сведения об авариях с термометрами. Затем составляется график температур на одном листе с кривой влажности и грунтовым разрезом, с указанием границ, оттаявшего грунта в момент наблюдения, 9. Температурные наблюдения в шурфах и на поверхности. Шурфы, в которых будут производиться температурные измерения, должны проходиться без пожогов. Температуры измеряются на глубинах через каждые 0,5 м. Проходят шурф до глубины 22 см и делают на границе северной стенки и дна шурфа, под углом 45°
266 Рлаеа XIV. ВечНая МерМотАа к горизонту, отверстие, равное длиной (40 см) и диаметром (20 мм) длине и диаметру термометра; конец термометра при его погружении будет на должной глубине—0,5 м. Чтобы пробурить отверстие под углом 45° к горизонту, пользуются приспособлением, состоящим из деревянного прямоугольного равнобедренного треугольника, у которого на середине гипотенузы и в вершине прямого угла укреплены по два металлических штифта, на расстоянии друг от друга, равном диаметру бура. В пробуренное отверстие вставляется термометр, прикрывается сверху мерзлым грунтом, взятым со дна шурфа, и выдерживается в отверстии от 1-0 до 30 мин. При измерении температуры в шурфах на склонах следует ввести поправки на крутизну склона. При дальнейших наблюдениях, чтобы конец термометра находился на глубинах 1, 1.5, 2, 2.5, 3 м и т. д., необходимо каждый раз после окончания измерения углубить шурф на 50 см и повторить операцию, описанную выше. '' Стационарные наблюдения температур почв на опорных станциях дают возможность определить: а) амплитуды колебаний температур в слое летнего оттаивания и в верхних слоях вечной мерзлоты; б) запаздывание температур с глубиной и в) продолжительность мерзлого состояния грунта на различных глубинах в слое летнего протаивания. Эти наблюдения производятся максимальными и минимальными термометрами, а также термометрами Савинова, Щукевича и вытяжными в эбонитовых трубках по инструкциям метеостанциям второго разряда. Для измерения температур на поверхности земли устраивают углубление с таким расчетом, чтобы термометр уложился горизонтально в уровень с поверхностью земли, прикрывают его слоем вырытой земли толщиной около 2 мм и выдерживают 10—15 мин. РЕЛЬЕФ И ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА 10. Общая характеристика. Необходимо выяснить специфический, но строго закономерный характер образования некоторых форм рельефа, присущих только области распространения вечной мерзлоты. Эти местные геоморфологические особенности обязательно изучать в их динамике в течение целого года или даже нескольких лет. Следует выяснить влияние своеобразных условий ландшафта вечной мерзлоты—характера и глубины залегания вечно мерзлых толщ, сезонного промерзания грунтов деятельного слоя, особенностей режима подземных вод и т. д. на изменение общего хода геоморфологических процессов, на образование типичных «мерзлотных» форм. Напр., пронаблюдать изменение процесса эрозии: усиление боковой эрозии, образование широкого дна долин, асимметрию склонов в широтно расположенных долинах (см. гл. XV). 11. Морозные трещины. Морозные трещины, в противоположность термокарстовым, возникают зимою под влиянием сил, действующих при развитии процесса промерзания грунтов. Надо производить систематические наблюдения за образованием и развитием морозных трещин, измерять их длину, ширину и глубину; характер и время появления и исчезновения, признаки заплывания морозных трещин (гумусовые натеки в грунтах). Отметить связь поя-
§§ 10—13. Термокарст 209 вления морозных трещин с изменением температурных условий (суточные амплитуды), роль снежного покрова, экспозиции склонов (см. гл. XV). 12. Термокарстовый процесс Термокарстовыми называют формы рельефа, возникающие в результате нарушения термических условий мерзлых грунтов, таяния заключенного в них льда, уменьшений объема грунтов, просадок или провалов лежащих на них рыхлых грунтов. Причины развития термокарстовых явлений: лесные пожары, сплошная вырубка леса, распашка покрытых» растительностью участков, вытаптывание травянисто-мохового покрова пасущимися животными, начало стока застойных вод и т. д. На наличие термокарста указывают иногда разнообразные деформации сооружений. Необходимо описать характерные особенности районов, известных обильным проявлением просадочных и провальных явлений. Изучение геологического строения местности надо довести до дна термокарстовых форм рельефа, до незатронутой этим процессом коренной породы. Необходимо описать морфологические особенности макроформ рельефа, на которых развит термокарст. Следует обратить внимание на гидрогеологические условия—режим подземных вод, наличие кочующих источников, исчезающих ручьев и рек, застойные или слабо протекающие воды, на характер* вечной мерзлоты (глубина залегания, температуры пород на возможно ббльшую глубину и т. д.). 13. Основные термокарстовые формы рельефа. Надо выяснить, какие характерные формы термокарста соответствуют наблюдаемой форме рельефа: а) начальные стадии термокарстового процесса— провалы и воронки—сухие или заполненные водою ямы небольших размеров, западины и блюдца — менее выраженные в рельефе, с пологими склонами и плоским или слабо вогнутым дном'; б) более крупные формы рельефа—ложбины и котловины оседания (усложненные наличием более мелких форм) и провальные озера. Следует характеризовать морфологические особенности мёзо- и микроформ термокарста: длину, ширину и глубину; наличие асимметрии; положение по отношению к крупным формам рельефа. Надо изучить все стадии развития термокарстового процесса—от сухих мелких западинок до вполне оформленной озерной провальной впадины, проследить последовательность таяния грунтов по глубине и признаки проседания почвы, а также изменение растительного покрова при развитии процесса термокарста. О продолжающемся и развивающемся процессе термокарста свидетельствуют многочисленные термокарстовые трещины, которые отличаются от обычных морозных трещин большей величиной и образуются летом. Во многих случаях просадки и провалы грунта начинаются с возникновения трещин, которые способствуют протаиванию мерзлых грунтов и заключенного в них льда, ведут к образованию ниш, гротов и пещер на крутых склонах; через трещины происходит излияние разжиженных масс. При изучении озерных впадин необходимо установить признаки их провального происхождения: а) неопределенность берегов провального озера, угловатая многогранная форма западины,
208 Глава XIV. Вечная мерзлота вертикальные и горизонтальные трещины на берегах, по которым часто происходит смещение и сдвиг грунтов, круто падающий к озеру пласт дернины береговой зоны, наклоненные над водою стволы деревьев; б) островки почвы, не успевшие погрузиться в воду, дернина на дне озер; в) малая мощность донных минеральных наносов и растительных остатков; г) торчащие из воды вертикально стоящие древесные стволы; д) отсутствие типичной водяной растительности. За счет какого (разрушающегося) берега растет озеро и с какой стороны оно заметно усыхает; каковы источники' питания—тающим ископаемый лед на берегах и дне, паводковые речные воды; когда появляе!ся в этих озерах рыба и какая; как развивается растительность (появление на поверхности моховых ковров). Отметить все призваки сокращения площади озера, быстроту обмеления за год, полное исчезновение водоема и превращение озерной впадины в луг («алас»). Следует закартировать и сфотографировать все стадии развития провального озера. Ископаемый (каменный) лед, в случае неглубокого его залегания, нередко проявляется рядом специфических положительных форм рельефа, генетически с ним связанных. Наиболее типичной из них являются байджерахи-—конические земляные тела, высотою от 0,5 до 15 м. Они разделяются на две группы: 1) конусы, являющиеся конечной стадией разрушения ледниковых «столов», когда обрывки кровли погребают остатки ледяной ножки; они имеют ледяную сердцевину; 2) размытые дайки земляных пластов, вытаявших из каменного льда, в который они были включены. Описать указанные формы рельефа и сфотографировать. 14. Бугристые торфяники в отличие от торфяников, развитых вне области распространения вечной мерзлоты, характеризуются: а) постоянным мерзлым состоянием внутренней части бугра; б) более деформированным залеганием, внешне проявляющимся в мелко- и крупнобугристых формах рельефа. Надо описать формы рельефа, на которых произошло образование бугристых'торфяников (плоские водоразделы, горизонтальные поверхности террас, днища озерных котловин, поймы с речными старицами) и дать их абсолютные и относительные высоты; закартировать площади, занятые бугристыми торфяниками, недеформи- рованными торфяниками и открытыми или заторфовывающимиея водоемами и установить их взаимное расположение и площадное соотношение; провести нивелировки по определенным направлениям, которые должны отобразить морфологию бугристого торфяника, отдельных торфяных бугров, седловин и озерных водоемов, расположенных среди бугров. Надо отметить размеры и форму торфяных бугров: длину, ширину, относительные высоты вад общим низким уровнем недеформиро- ванной поверхности, характер вершины—плоская, выпуклая, конусообразная, склонов (уклоны в градусах, характер соединения склонов различных бугров); описать трещины на поверхности бугров—их длину, ширину и глубину, расположение на вершине и склонах бугра; установить расчистками крутых обнаженных склонов бугров, а также шурфами и скважинами их строение: характер талого и мерзлого торфянистого материала и минерального грунта (если он залегает под торфом)—состав, цвет, слоистость, нарушения
§§ 14—15. Бугристые торфяники. Вулгунняхи 209 (смятия, разрывы), наличие ледяных прослоев —толщина, густота и взаимное расположение; степень разложения и плотность торфа, примесь в нем иловато-пылеватого материала, песка, гальки, древесных и углистых остатков; установить глубину залегания верхней поверхности вечной мерзлоты над различными формами рельефа бугристых торфяников, в частности—резкое опускание ее от бугров к водоемам. Следует взять образцы торфа из типичных горизонтов бугров для определения его ботанического состава, содержащейся в нем пыльцы и диатомовых (см. гл. IX и XVIII); дать описание понижений между буграми («ерсей»)—их форму, длину, ширину, глубину, характер соединения друг с другом, установить характер и направление по ним поверхностного и подземного стока; отметить характер и распространение на поверхности бугристых торфяников травянистого и мохового покрова, не происходит ли на оголенных участках бугров разложение или разрушение торфянистого материала и снос его с вершин и склонов в понижения, причины этого разрушения; каков характер древесной растительности—ее распространение, размеры стволов, положение их по отношению к горизонту, причины ненормального положения стволов. Торфяные бугры, или сезонные бугры выпучивания, изучаются стационарными методами в период ноябрь—июль, когда проходит их полный цикл развития от начала образования до полного разрушения. С помощью этих наблюдений, сопровождающихся температурными измерениями на различных глубинах, следует выяснить происхождение торфяных бугров и механизм их формирования; пронаблюдать процесс замерзания деятельного слоя торфяных бугров и озерных водоемов, выпучивание торфянистой массы под ■ влиянием замерзания воды и гидростатических напряжений; излияние на поверхность торфяника воды и плывунных масс и возможное выделение газов; образование и рост бугров, появление и развитие на них трещин, процесс разрушения торфяных бугров под влиянием ветра и переносимого им снега. 15. Вулгунняхи (гидролакколиты), или многолетние бугры выпучивания, изучаются, в противоположность сезонным буграм выпучивания, в течение всего года. Следует отмечать: места развития булгунняхов — низменные заболоченные пространства, днища озерных котловин со спущенными или заторфованными озерами; их размеры и форму — площадь, наибольшая высота, характер вершины и склонов, наличие трещин, провалов и озер; строение и состояние бугра (не наблюдается ли лед внутри булгунняха, развивается бугор или разрушается); источники питания: на юге—тип подземных напорных вод, создавших булгуннях; на севере—вырастает ли бугор среди озера, которое превращается в кольцо воды вокруг бугра; надо указать время появления булгунняхов и сезонные изменения их жизни: не наблюдается ли выпирание ледяного столба из воронки старого булгунняха с наступлением морозов, не изливается ли из них временами вода; проследить все стадии разрушения старых булгунняхов: растрескивание вершины и склонов, на каком склоне преимущественно трещины развиваются, проседание вершин и образование воронки, заполнение ее водой, прорыв воды через борт воронки и вытекание, появление в воронке 14 Справочник путешественника и краеведа! т. II
210 Глава XIV. Вечная мерзлота древесной растительности, привело ли разрушение булгунняха к образованию озера протаивания. 16. Бугристые мари, или могильники,—заболоченные горизонтальные или наклоненные участки рельефа, покрытые многочисленными, состоящими из минерального субстрата, мелкими буграми или грядками с относительными высотами 0,5—1 м и в несколько метров в поперечнике, промежутки между которыми заболочены, заполнены торфянисто-илистым материалом, покрыты сверху осоковыми кочками и мохово-травянистой растительностью. Надо описать формы рельефа марей: относительные высоты бугров и грядок над общим низким уровнем западинок, расположение бугров и грядок на поверхности мари (одиночно, группами, рядами, полосами); формы отдельных бугров в плане и профиле: округлые, овальные или лопастные (на горизонтальных площадках) или вытянутые по склону (на наклонных участках); выпуклые (на глинистых и суглинистых грунтах) и почти плоские (на супесях и песках). При описании строения бугров и грядок отмечают характер слагающих их материалов на различных глубинах: цвет, плотность, структура; наличие гальки, валунов и щебенки, древесных и углистых остатков, железистых конкреций и т. д.; степень увлажнения на различных глубинах и отметку появления надмерзлотных вод, ледяные прослои и линзы; характер и глубину залегания мерзлого грунта. Для характеристики западинок между буграми и ложбинок между грядками отмечают: мощность современного мохового покрова и отмершего торфянистого материала, его цвет, состав, плотность, степень разложения, наличие примесей, характер увлажнения. Желательно делать поперечные разрезы через бугры и запа- динки марей и параллельно брать образцы для механического анализа, влажности грунтов (через каждые 10 см по вертикали), для определения ботанического состава торфов, пыльцы, диатомовых водорослей (см. гл. XVIII). Задачи годовых стационарных наблюдений на марях: а) скорость и глубина промерзания и оттаивания на марях в зависимости от микрорельефа, грунтов, почв и растительности (вести параллельные наблюдения над температурами и влажностью грунтов в течение года); б) вспучивание и растрескивание грунта, излияние плывунных масс на поверхность, образование молодых бугров, постепенный рост и дальнейшее разрушение. ВОДЫ И ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА 17. Подземные воды. В районах распространения вечной мерзлоты вполне применимы обычные методы гидрогеологических работ, но они требуют учета местных специфических физико-географических условий, особенно своеобразного характера проявления подземных вод в пределах деятельного слоя (надмерзлотных вод), особенностей их залегания и режима в вечномерзлой толще (межмерзлотные воды) и под ней (подмерзлотные воды).
§§ 16—20. Мари. Над- и межмералотные воды 211 Специальные приемы гидрогеологических наблюдений изложены в §§ 18—24. Необходимо составить на основе одной из карт (гипсометрической, геоморфологической, четвертичных отложений) карту водных объектов—проявлений мерзлотно-гидрогеоло- гического комплекса: источников, колодцев, грунтовых наледей, участков с развитием ископаемых льдов. 18. Надмерзлотные воды. Выяснить условия залегания надмерз- лотных вод: состав водоносных пород, трещиноватость и ноздреватость пород; влив^Нвие через них атмосферных осадков в надмерз- лотный водоносный горизонт, циркуляция по ним водных жил, превращение их зимою в жильные льды. Указать мощность водо- • носного горизонта, характер питания и режим надмерзлотных вод; связь их с другими типами подземных вод; жидкую и твердую фазы вод, их взаимосвязь, взаимопереходы и сезонность; изменение количества вод при замерзании и оттаивании; характер перехода от свободной поверхности зеркала вод до напорной и сопровождающие зтот переход явления: температурный режим—промерзающие и непромерзающие воды; химизм вод—богатство их органическими веществами, гумусоиыми кислотами. В результате детальных гидрологических исследований составляется карта надмерзлотных вод на топографической основе или на карте четвертичных отложений, в которых заключены зти воды; условными знаками изображают площади с отсутствием надмерзлотных вод и площади с их наличием, выделяют промерзающие и непромерзающие надмерзлотные воды, указывают мощность и глубину залегания по сезонам надмерзлотного горизонта. 19. Межмерзлотные воды. Условия распространения ископаемого льда. Изучить жидкую и твердую фазу межмерзлотных вод- определить условия и формы залегания, режим и характер питания, движение и напор, температуру и химизм (газы) жидкой фазы межмерзлотных вод. Необходимо изучить связь ископаемого льда (массы льда, покрытые наносом, независимо от генезиса) с природными условиями, формы его залегания, генетические типы, состав, структуру и отношение к вмещающим породам. Следует выяснить закономерные зависимости между распространением ископаемого льда и следующими природными условиями: а) тектоникой (обилие льдов в тектонических долинах, мульдах); б) геоморфологическими особенностями: связь ископаемых льдов с отрицательными формами рельефа—котловинами, речными долинами, плоскими седловинами водоразделов; в) гидрографиче- " ской сетью; г) растительным покровом и животным миром—наличие богатой растительности; норы песцов и леммингов на лишенных ископаемых льдов сухих грунтах склонов холмов. Следует составить карту распространения ископаемых льдов и межмерзлотных таликов. Особое внимание следует уделить вопросу о деградации или развитии ископаемых льдов в пределах изучаемой территории. 20. Формы залегания ископаемого льда разделяются на три типа: 1) пластовая и линзовая (пропластки льда нередко чередующиеся с минеральным грунтом), характерная для поверхностных отложений ;2) жильная, выдерживает ориентировку на значитель- 14*
212 Глава XIV. ЁечНая Мерзлота ном протяжении, встречается на самых разнообразных глубинах; 3) неправильная—в виде глыб, гнезд, штоков, наблюдается тоже повсеместно. Для первого типа надо оконтурить площадь распространения ископаемого льда, определить толщину ледяного тела по нескольким поперечникам с помощью разведки шурфами или бурением; колонковое бурение позволяет извлечь пробы льда с ненарушенной структурой для определения его физических свойств. При жильной форме надо определить падение и простирание ледяной жилы и ее мощность; является ли она самостоятельной или на глубине сливается с более мощным массивом льда, или выклинивается; не образовалась ли она в результате заполнения водою или снегом морозобоиной трещины или в коренных трещиноватых породах. При разведке изучают не только собственно ледяное тело, но также кровлю—залегающие на льде породы, и постель — породы, на которых лежит лед: их состав и строение, мощность и характер вечной мерзлоты и деятельного слоя, характер контакта между ископаемым льдом, кровлей и постелью, изменения в ископаемом льде при приближении к контакту, изменения в кровле и постели вблизи ископаемого льда. 21. Генетические типы ископаемого льда. При описании естественных обнажений с ископаемым льдом выясняют: является ли лед коренным, включенным в осадочные горные породы, или натечным, образовавшимся вследствие намерзания поверхностных или надмерзлотных вод на несодержащих лед горных породах, или лед только прислонен к обнажению (напр., выброшенные на берег и погребенные затем массы речного или морского льда). Для определения типа ископаемого льда надо предварительно убедиться— кровля старше или моложе залегающего под нею льда. Если лед моложе кровли, то он может относиться к следующим типам: а) конденсационный (образование кристаллов в данном слое); б) инфипьтрационный (от замерзания просачивающейся в грунт воды); в) льды из надмерзлотных вод—карнизные льды на обрывах; г) конкреционные льды (заполнение грунтовыми водами и замерзание в пустотах); д) лед из речных вод—наносный лед, остающийся при спаде воды лед на островах, береговой лед (выдвигающийся на берег лед при сжатии); е) лед из торфяных вод (вода, выделяющаяся из торфа при его замерзании); ж) пещерный лед из грунтовых вод или навеянных сугробов в карстовых образованиях. Если лед старше проели, т. е. он законсервирован продуктами денудации, то он может относиться к следующим типам: а) лед погребенных ледников и фирновых полей (каменный лед); б) мертвые ледники — отторженцы отступающих ледников; в) лед погребенных снежных сугробов (заполняет депрессии; поверхность ледяного тела плоско-выпуклая, лед мутный от массы пузырьков воздуха); г) погребенные наледи (лед слоистый, белесоватого оттенка от пузырьков воздуха, иногда содержит частицы грунта). Следует обратить внимание на мощный лед погребенных ледников (каменный): изучить развитые в его кровле полосатые суглинки с прекрасно выраженной сезонной слоистостью. Описать характерные морфологические элементы обрывов ископае-
§§ 21—24. Ископаемый лед. Подмерзлотные воды 213 мого- льда на морских берегах: вертикальный, карниз, верхняя вогнутая ледяная стена, уступ с ледниковыми столами и вертикальными колодцами, нижняя ледяная стена, пещера размывания, ледяное дно моря и динамику разрушения берегон (см. гл. X). 22. Физические свойства ископаемого льда. Изучить физические свойства ископаемого льда: а) прочность; б) удельный вес; в) структуру (с помощью лупы): зернисто-кристаллическая—с кристаллами льда среди минеральной массы; плотная—в породах, пересыщенных льдом; ноздреватая—льдом выполнены отдельные пустоты; г) текстуру: ячеистая—ледяные прожилки облекают кусочки мерзлых пород; слоистая—перемежаются прослойки льда и минеральной массы; брекчиевидная—беспорядочная смесь обломков пород и льда; д) характер и распределение включений, содержание и состав газов; е) температуру грунта близ ископаемых льдов и в отдалении от них. Следует взять образцы для исследования физических свойств и химического состава ископаемого льда с его включениями в породах кровли и постели и этих последних. Образны должны быть характерными, т. е. отражать особенности той породы или льда, которые изучаются; если они разнообразны, взять несколько образцов. Часть образцов должна состоять из ненарушенного (в смысле структуры) грунта или быть в естественно-влажном состоянии; надо заливать пробы парафином. Полезно образцы пород и структурного льда сфотографировать с приложением для масштаба линейки с делениями. Образцы перевозить при температурах ниже нуля. 23. Подмерзлотные воды. Отметить состав породы водоносного горизонта, наличие в нейтрещиноватости, размеры трещин (открытые или закрытые), материал, заполняющий трещины—лед, мерзлый грунт; глубину вод (неглубокие, глубокие); генетический тип вод (аллювиальные, карстовые, пластовые, трещинные, трещинно- жильные); характер напора вод, физические и химические их свойства, связанные с водами наледи. На карте подмерзлотных вод, на топографической или геологической основе, условными знаками (красками или штриховкой) показывается: глубина залегания подмерзлотных вод, распространение различных типов их; можно дать карты гидрохимического и удельного дебита скважин подмерзлотных вод. 24. Источники. Определить типы источников: а) нисходящие, связанные с надмерзлотными водами и восходящие, обычные для. подмерзлотных вод; б) постоянные (устойчивые по дебиту, составу, температуре и месту своего выхода) и непостоянные (с сильно- меняющимся дебитом; в этом случае повторные наблюдения крайне необходимы). Лучшим временем для производства замеров дебита этих источников являются или февраль—март, когда некоторые источники уменьшают свой дебит, иногда совершенно промерзают, у других, наоборот, дебит увеличивается; или сентябрь—октябрь, когда происходит максимальное оттаивание деятельного слоя. Связь места выхода источника с элементами рельефа необходимо отметить, как и реформации почвы близ источников.
214 Глава XIV. Вечная мерзлота Исследовать газовый режим источников: непостоянство выхода вследствие зимнего промерзания (надо определять выходы подземных вод по наличию пузырьков газа в реках зимою подо льдом); наиболее благоприятное время для поисков газовых струй: август— октябрь и март—апрель. Наблюдения сопровождаются измерениями температуры и взятием пробы воды в месте выхода источника на поверхность почвы. При осмотре колодцев выяснить: связан ли данный колодец с подземными водами (для проверки произвести откачку воды), промерзает ли колодец, каковы изменения качества воды по сезонам, выпираются ли срубы колодцев (при замерах уровня воды в колодце учесть эти движения сруба). Выяснить, как обеспечено водоснабжение данного населенного пункта летом и зимою (пользуются ли льдом вместо воды, заведомо недоброкачественной водой омутов и т. д.). 25. Реки. Охарактеризовать зимний режим рек: время начала ледостава, мощность льда и слоя воды под ним, наблюдается ли на реках лед «сушник» (несколько пластов льда, разделенных воздушными полостями), промерзает ли река до дна или нет, промервают ли лишь мелкие порожистые участки («аяны») или и плесы, промерзает ли дно реки и на какую глубину. Отметить участки, позднее замерзающие, с тонким льдом, или совсем не замерзающие («полыньи», «пропарины», «окна»), и связь их с теплыми восходящими источниками или «быстротоками»; указать участки рек, на которых появляются наледи в связи с подземными водами; загнивает ли вода в глубоких плесах зимою и наблюдается ли в них «замор» рыбы (пользуется ли население рыбою этих изолированных «рыбных садков»); каков характер весеннего таяния льда. Большие выходы подземных вод на дне реки можно установить различным путем: температурными замерами, по выходам газов и изменению химического состава воды; призваком является также незамерзание или позднее замерзание воды в районе выхода в реке подземных вод. Замер расхода воды в реке летом на различных участках, на некотором расстоянии один от другого, может показать увеличение расхода сверху вниз по течению при отсутствии впадающих в реку поверхностных притоков. 26. Озера. Происхождение озерной впадины (просадоч- ное, суффозионное и др.), расширяется ли она из года в год, вечная мерзлота на дне озера, нет ли по берегам, особенно в свежих обрывах, ископаемого льда, не развиваются ли наледи. Не вырастают ли зимою на дне озера бугры выпучивания, исчезают ли они летом или сохраняются до следующей зимы, возобновляя свой рост; не наблюдается ли растрегкивание толстого пласта льда под давлением подземных вод. Имеются ли в понижениях рельефа ископаемые, или законсервированные озера, представляющие массы льда, прикрытые грунтом и растительностью. Деградация озер: протаивание дна и берегов, понижение уровня подземных вод, исчезновение надмерзлотных вод, понижение уровня озер, вытекание одного озера в другое, превращение 'дна озера в луг («алас») или солончак.
§§ 25—28. Реки. Озера. Наледи 215' Отметить особенности режима минеральных озер: ярусность в распределении вод разной температуры, плотности и солености; когда замерзает минеральное озеро, какова температура воды при образовании льда, как происходит процесс весеннего таяния льда. НАЛЕДИ 27. Задачи и методы изучения. Наблюдения над наледями могут быть маршрутными и стационарными. Задачи маршрутного изучения наледей заключаются в описании наледей, в фиксировании тех, о которых получены сведения по опросным и литературным данным, в предварительном выяснении вопросов генезиса наледей, борьбы с ними и использования питающих их источников. Пользуясь программой, можно сделать свои записи с возможной полнотой, но не все ее пункты могут быть заполнены при маршрутных исследованиях. Стационарные исследования наледей имеют в виду дать подробную характеристику режима наледи и наледного процесса в целом. Исследовательская партия ведет специальный наледный журнал, в который заносятся все сведения по изученным наледям. В нем же обязательно указываются: наименование и адрес исследующего учреждения, дата наблюдений и подписи наблюдателей, №№ и названия наледей, источников или речек, питающих наледи. Одновременно местоположение наледей отмечается на карте обязательно в поле и за теми же №№, что и в журнале. Планы групп или отдельных наледей составляются в масштабах: 1 : 100, 1 : 200, 1 : 1 000 (1 : 10 000 для крупных наледей) с горизонталями через 0,5 м, с показанием ориентировки. На планах наледей наносят бугры и трещины, выход питающего наледь источника, окружающую растительность, дороги, страдающие от наледи сооружения. При планах прилагаются продольный и поперечный профили наледей. 28. Типы наледей и их географическое положение. С генетической точки зрения различают: а) наледи речных вод, б) наледи подземных вод, в том числе ключевые и в) смешанные. Среди наледей речных вод выделяют бортовые наледи: прибывающая в реку вода поднимается по речным наносам на берега и с берегов стекает к руслу, образуя наледь. Среди наледей подземных вод- различают: наледи надмерзлотных и подмерзлотных вод. Различают наледи, образовавшиеся на поверхности земли—наземные и развившиеся в пределах деятельного слоя—подземные, в том числе и гидролакколиты. Вопрос о типе наледей решается в предварительной или окончательной форме в зависимости от обстановки, но каждый раз с соответствующей оговоркой. . Необходимо определить географическое положение наледи: указать широту и долготу места, наименование административной единицы, абсолютные высоты (с помощью точной или барометрической нивелировки или по горизонталям карты), положение по отношению к странам света, населенному пункту, элементам рельефа (экспозиция и угол падения склона, .у подошвы которого расположилась наледь). Если наледь речная, то тща- тельнр охарактеризовать тот участок долины и реки (название,
216 Глава XIV. Вечная, мерзлота бассейн крупной реки), к которому приурочена наледь; положение наледи по отношению к элементам рельефа — на дне долины, у подошвы склона, на конусе выноса, на такой-то террасе (ее высота, ширина, длина, степень расчлененности); относительную высоту над урезом воды или тальвегом долины (определяется всегда по прямому направлению от наледи перпендикулярно к данной реке или ее руслу.) 29. Географические условия мест образования наледей. При изучении наледей составляют краткую геологическую характеристику района ее действия: состав и условия залегания горных пород, наличие вблизи тектонических разломов, характер подстилающих или вмещающих ледяное тело наледи пород. Выясняют гидрогеологические особенности приналедного участка: выход водоносного пласта или водоносной трещины, наличие под наледью талика с водой и его связь с наледью, мощность над- мерзлотного водоносного горизонта и направление движения над- мерзлотного потока, глубина залегания и характер вечной мерзлоты, глубина зимнего промерзания. При съемке наледи попутно производят наблюдения над снежным покровом вокруг наледи на расстояние до 100 м от нее (см. гл. XIII). При исследовании речных наледей следует описать гидрогеологический режим водотоков (частично по опросным и литературным данным): строение и характер русла и берегов, скорость и расход реки, состояние льда (его деформации), незамерзающие или поздно замерзающие участки рек (полыньи), как возможные «отдушины» для наледной воды. Отметить роль искусственных сооружений (дорог, канав, отапливаемых или неотапливаемых построек и т. д.) в образовании наледей; уничтожение растительного покрова и обнажение горных пород, вскрытие водоносного горизонта, полное или частичное его промерзание во время морозов, образование мерзлотных пробок на пути движения над- мерзлотных вод, образование наледей и их миграцию в результате постройки искусственных сооружений. * 30. Формы и размеры наледей. Указать форму наледи—пластовая (наледные поля), округлая, эллиптическая, однолопастная -или многолопастная, н виде сосулек, натеков, каскадов; раснределение на ней наледных бугров. Характер трещин наледей и наледных бугров; размеры трещин (длина, ширина, глубина); выходит ли трещина за пределы наледи, рассекая прилегающую почву; система связи и ориентировка трещин; водоносность трещин: сухая, зияет или заполнена грязью; время и порядок появления и исчезновения трещин. Дать размеры наледей—длину, ширину, площадь, максимальную и среднюю толщину льда (определяется шурфовкой или разбурпванием наледи). В случае наледи, образовавшейся в лесу, сделать засечки на деревьях на высоте льда наледи с тем, чтобы летом, когда наледь растает, замерить толщину льда, считая от засечки на дереве вниз до поверхности земли. Желательно определить объем льда наледи. Съемка наледи производится или обходом (с гониометром), или засечками (мензулой) или, если наледь небольших размеров, непосредственным измерением рулеткой и зарисовкой на глаз. При съемке не ограничиваться только пданрм ррмрй наледи,
§§29—32. Наледи 217 а заснять и окружающий ее участок, где четко отразить взаимоотношения ее с рельефом, гидрологическими условиями (питающий источник), растительностью (деформированные деревья, разорванные пни, «пьяный лес» и т. д.); на плане дать поперечные и продольные разрезы. Описать наледные бугры: количество, высоту, диаметр, форму, ориентировку, водоносность бугров и их строение—мощность почвы надо льдом, толщину и характер льда, мощность слоя подо льдом (определить шурфованием). При съемке надо бугры зарисовать. 31. Вода и лед наледей. Замерить дебит воды, вытекающей из наледи, или дебит источника, питающего наледь. Замеры весною желательно делать рано утром и в 1—2 ч. дня, чтобы получить представление о величине талой наледной воды. Замер производить, по возможности, ближе к месту выхода воды. Обязательно отмечать дату наблюдения, способ и место замера. Определить физико- химические свойства наледной воды: цвет, вкус, прозрачность, запах (определяется подогревом воды до 30—40°), количество и характер пузырьков воздуха или другого газа (см гл. V, VI и VII). Температура наледной воды измеряется родниковым термометром в месте выхода ее из наледной трещины или в источнике, питающем наледь. Если вода выходит из нескольких трещин или бугров, то производят замеры для каждого выхода; одновременно измеряется температура воздуха в тени. В случае речной наледи, наряду с замерами температуры наледной воды н месте ее появления на поверхности, интересны данные по температуре речной воды немного выше и ниже наледи, в наиболее глубоких участках реки. Если источник, питающий наледь, выделяет пузырьки газа, следует взять пробу газа для исследований природы наледной воды. Надо определить па месте цвет, прозрачность, структуру, плотность льда; количество, характер и распределение во льду пузырьков воздуха . и других примесей (песок, куски породы), проследить изменение физических свойств льда в вертикальном и горизонтальном направлениях. 32. Динамика наледей. Стационарное, а частично и маршрутные, наблюдения наледей, производимые по специальной программе, должны зафиксировать начало их возникновения и процесс роста, время наибольшего развития и окончательного исчезновения; появление и развитие наледных бугров и трещин, последовательность зтих явлений, время и причины их возникновения и исчезновения. Насколько постоянно появляется наледь в данном месте из года в год, имеется ли приток воды в данное время, когда он прекратился, какова причина прекращения роста наледи; когда «закипают» воды (дата, всегда ли в одно время), долго ли продолжается «кипение» (в течение всей зимы или оканчивается ранее); в какие годы наледь отсутствовала, совпадает ли ее отсутствие с сухим или теплым годом; изменяет ли в разные годы место своего образования в связи с миграцией питающих ключей; когда растаивает наледь (месяц, каждый ли год в одно и то же время); динамика наледной воды (изливает бугор в настоящее время воду или он сухой, недоразвившийся; каковы сроки между отдельными моментами нодоизлияния; имеются ли следы многократны^
218 Глава XIV. Вечная мерзлота излияний воды по трещинам); если притока воды из наледи не наблюдается (наледь сухая), то выяснить, когда водоизлиявие прекратилось, временно или окончательно; имеются ли вместе с водой выносы грязи, охры и т. Д. Каково поведение наледных бугров до взрыва (потрескивание, вздрагивание). В наледях, деформированных взрывом, когда отдельные глыбы льда переместились с места своего первоначального образования, следует отметить длину, ширину и толщину глыб; расстояние и направление, в каком произошло их перемещение; нанести их на планг зарисовать и сфотографировать. В ряде случаев совершенно необходимо строить маршрут так, чтобы иметь возможность вторично осмотреть все главнейшие наледи, с повторными съемочными и нивелировочными работами и повторным взятием образцов воды и льда." Без подобных работ трудно охарактеризовать динамику наледного процесса. При повторном осмотре надо определить количество льда, наросшего за истекший между первым и вторым сроками наблюдений отрезок времени, направление, по которому происходило увеличение наледи (соответствующие стрелки ставятся на плане). На план и профиль наледи первой съемки наносят цветной тушью или карандашом очертания горизонталей поверхности наросшего льда и датируют соответствующим числом. Для повторных наблюдений полезно окрасить наледь и наледную воду краской, чтобы отметить рост и его направление. Используется ли наледь населением и в каком отношении: водоснабжение, использование в жаркое засушливое лето воды тающих наледей, хранение скоропортящихся продуктов; охота летом на животных, спасающихся на наледях от комаров и мошек; санный путь зимой по наледям и летом—верховые тропы. ПОЧВА И ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА 33. Физические и химические свойства почв. При изучении почв в каждом отдельном пункте наблюдений определяют географическое положение, высоту над уровнем моря, топографические условия, расстояние от ближайшего водоема, не заливается ли место водой и т. д. Надо изучить влияние низких температур на интенсивность физического и химического выветривания материнских пород, на характер, энергию и направление разложения органического вещества в почве. Определение влажности грунта, а особенно его льдонасыщенности весьма ценно для выяснения вопросов, связанных с естественной просадкой грунтов при искусственном их обогревании. Следует определить влажность почвы на различных глубинах, ее изменение по сезонам года в почвах разного механического состава и степени окультуренности. Особое внимание надо обратить на влажность слоя грунта, непосредственно соприкасающегося с верхней границей вечной мерзлоты. Мерзлые грунты характерны своей неоднородностью по влажности, что требует многократных ее определений. Из шурфов обязательно брать пробы мерзлого грунта естественной, ненарушенной структуры для испытаний их ра оттаивание и размокание.
§§ 33—35. Почва 219 Следует изучить влияние вечной мерзлоты на характер миграции почвенного раствора и солей. Наличие последних определяется испытанием образца на вскипание 5% раствором соляной кислоты: бурное вскипание и выделение пузырьков газа укажет на значительную карбонатность грунта. Надо отметить накопление над водонепроницаемым слоем вечной мерзлоты вымытых из почвы солей и перегноя, которые нередко образуют пятна или сплошные прослойки солей и гумуса. В областях с засушливым летом растворы солей, вследствие сильного испарения влаги, поднимаются на поверхность почвы, образуя налеты или корки; подобные места посещаются козами, оленями, лосями. 34. Влияние внешних факторов на процесс промерзания и оттаивания почв. Изучение хода промерзания п оттаивания почв стационарным методом проводят путем измерения температур на разных глубинах, а дополнительные и контрольные наблюдения с помощью шурфов, щупа и бура систематически, через определенные промежутки времени измеряя глубины промерзания и оттаивания почв на выбранных опытных площадках. Работы сопровождаются параллельными микроклиматическими наблюдениями (температура почвы на различных глубинах, особенно в корнеобитаемом слое, на поверхности почвы, на различных почвенных разностях), изучением физических свойств промерзающих и оттаивающих грунтов, взятием образцов для лабораторных анализов. Мощность промерзания и оттаивания измеряется всегда от поверхности почвы, без учета растительного покрова. При всех земляных работах необходимо зафиксировать глубины промерзания и оттаивания (в колодцах, могилах, котлованах). Наблюдения можно провести по профилям через интересующие участки для выяснения сравнительного хода промерзания и оттаивания в различных географических условиях. Для полного освещения вопроса о характере и интенсивности процессов промерзания и оттаивания почвы необходимо изучить эти явления: а) на различных элементах рельефа (вершина, дно долины, склоны разной крутизны и экспозиции), б) на разнообразных почвенных разностях и при различном механическом составе почв, в) в разных гидрогеологических условиях (наличие подземных вод, близость выхода ключей), г) в зависимости от глубины залегания вечной мерзлоты и ее воздействия на температуру деятельного слоя, д) при различной толщине снежного покрова, е) в условиях разнообразной растительности в сельскохозяйственных культур, ж) на голых, лишенных растительного покрова площадках, с разной плотностью и механическим составом грунта. 35. Промерзание почв. Указать время промерзания (месяц и Число начала промерзания). В случае стационарных наблюдений при первых морозах утром, перед восходом солнца, осматривают опытные площадки с целью отыскания пятен промерзания, залегающих обычно в маленьких западинках, особенно в пониженных частях рельефа, где раньше всего можно обнаружить ледяную корку на почве, ледяные стебельки и т. д. На какую глубину промерзает почва при глубоком и неглубоком промерзании; отметить годы с глубоким и годы с неглубоким промерзанием, учитывая, что максимальная глубина промерзания бывает в марте— *
220 Глава XIV. Вечная мерзлота апреле. Смыкается ли промерзающий слой в момент максимального промерзания весною с вечной мерзлотой илп между ними остается непромерзший слой талика; величину талого слоя. Не имеет ли место двустороннее замерзание, т. е. одновременное замерзание талых слоев сверху и снизу (со стороны вечной мерзлоты); для этого измеряют толщину сезонного промерзания и мощность талого слоя. 36. Оттаивание почв. Время оттаивания: когда (месяц и число) начинается оттаивание почвы н годы раннего или позднего начала оттаивания. При стационарных наблюдениях начало работ относится к моменту схода снега с опытных площадок. Оттаивание первых 30—40 см определяется с помощью лопаты, в дальнейшем пользуются мерзлотным щупом или буром. Наблюдения производятся один раз в декаду. Каждое последующее определение производится в новой точке, отстоящей от старой на расстоянии не менее 1 м для щупа и бура и 3—5 м для шурфа. Максимальная глубина сезонного оттаивания происходит в октябре— декабре. Измеряя глубину оттаивания осенью, когда уже начинается промерзание почвы сверху, определяют мощность мерзлого и талого слоя почвы. На какой глубине встречается мерзлый грунт в июне, июле, августе и сентябре под различной растительностью, на разных почвах и формах рельефа. После того, как зимнее промерзание сольется с вечной мерзлотой, наблюдения прекращаются. РАСТИТЕЛЬНОСТЬ И ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА 37. Взаимодействие растительности и вечной мерзлоты. При комплексном изучении вечной мерзлоты следует определить характер ее (глубину залегания, количество ископаемого льда, изменение температур деятельного слоя на протяжении вегетационного периода и т. п.) под различными типами растительности— лесом, лугом, болотом, пашней; дать подробное описание растительности в точке наблюдения, особенно леса (состав по породам, возраст, средние высота и диаметр, добротность и состояние древостоя, состав и количество подроста, характер подлеска, травянистого и мохового покровов, а также мертвой лесной подстилки); выяснить условия хорошего роста деревьев с наиболее ценной древесиной и плохого роста (болезненных); причины быстрой смены растительности в связи с изменением характера вечной мерзлоты в различных условиях рельефа (на «солнопеках», «сиверах», вершинах гор, долинах); отметить признаки большой защитной роли растительного покрова в горных местностях; проверить, какое влияние оказывает вечная мерзлота на культурную- растительность (медленное развитие растений, летние заморозки, просадки распаханных участков, использование влаги тающей мерзлоты растениями в сухое и жаркое лето, не является ли она причиной ускорения развития растений). Следует провести фенологические наблюдения, проследить одинаковые фазы развития растений на вечной мерзлоте и без нее, зависимость фенологических явлений (цветение, покрытие листвой растений) от глубины и скорости протаивания почвы, от наличдаг больших масс наледного льда.
§§ 36—40. Растительность и животный мир 221 38. Особенности корневой системы н роста древесной растительности. В деятельном слое надо следить за характером развития корневой системы: сосредоточение корней в более теплых верхних слоях почвы (поверхностные корневые системы), отмирание стержневого корня у хвойных, способность их давать побочные корни. По глубине, на которую распространяются корни деревьев, можно определить толщину деятельного слоя, максимальную мощность надмерзлотного водоносного горизонта. Нахождение старых отмерших корневых систем в верхних горизонтах вечной мерзлоты говорит о недавнем поднятии ее уровня. Обратить особое внимание на некоторые специфические особенности растительного покрова, различные отклонения от нормального развития растений: а) внешний вид деревьев на вечной мерзлоте (низкий рост, укороченные ветви, мелкая хвоя, наличие наростов на стволах, загнивание сердцевины, свилеватость, или скручивание стволов); б) необычное положение древесных стволов (искривленные саблевидной формы стволы на склонах со сползанием земляных масс по верхней поверхности вечной мерзлоты, наклонный -рост отдельных деревьев с вертикальными ветвями и «ветровалы», образовавшиеся под воздействием сильных ветров на деревья с поверхностной корневой системой; в) «пьяный лес»— в районах пучения грунтов; стволы, погруженные в воду в районах развития термокарста; следует отметить распределение, ориентировку и возраст ненормально стоящих стволов; г) усыхание и гибель древостоев летом в районах поздно оттаивающих наледных льдов; отметить характер и возраст деревьев, растущих на булгунннхах. 39. Гари, вырубки, заболоченные участки. Произвести непосредственные наблюдения на свежих и старых гарях и вырубках: воздействие их на вечную мерзлоту (прогревание и обсыхание грунтов после пожара, понижение верхней поверхности вечной мерзлоты); признаки бывших пожаров в почвах: уплотненные и расцвеченные горизонты грунтового разреза, усиление деятельности почвенных и грунтовых вод, образование оплывин на склонах и суффозии; исчезновение ископаемого льда, образование бугристой поверхности почвы. Произвести систематические наблюдения над температурой и влажностью грунтов при неоднократном экспериментальном выжигании растительного покрова на опытных площадках. В местах быстрого заболачивания лугов или расчисток под пашни следует выяснить условия, при которых происходит заболачивание. ЖИВОТНЫЙ МИР И ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА 40. Влияние вечной мерзлоты на жизнь животных. Произвести наблюдения над животными, обитающими в почве в течение всей своей жизни (земляные черви) или же только часть жизни (личинки насекомых). В деятельном слое отмечают характер нор землероев: возвышенное место или низменное, почва и характер растительности, глубина залегания грунтовых вод; как предохраняют животные свои жилища от воды. Как животные готовятся к зиме и устраивают на зиму жилища, как собирают запасы
222 Глава XIV. Вечная мерзлота пищи, чем питаются перед тем, как залечь на зиму в нору, как проводят жизнь в земле, выходят ли зимою из норы или засыпают на весь холодный сезон, когда залегают животные осенью в норы и выходят из нор весною, выяснить причины, от которых это зависит. Пронаблюдать годовой цикл жизни амфибий, ящериц и змей. Сделать наблюдения над жизнью водных животных, обитающих в промерзающих до дна водоемах. МЕРЗЛОТНАЯ СЪЕМКА 41. Мерзлотная карта. Сущность мерзлотной съемки заключается в установлении основных проявлений режима вечной мерзлоты как в деятельном слое, так и в породах верхней толщи вечной мерзлоты в зависимости от орографических, геологических, геоморфологических, климатических, гидрогеологических и поч- венно-ботанических особенностей исследуемого района, т. е. производится изучение всего комплекса явлений вечной мерзлоты в целом. Представить себе весь этот комплекс в наглядной форме можно при нанесении его условными знаками на мерзлотную карту, которая составляется на соответствующей топографической основе. Типы мерзлотных карт (планов) могут быть различными в зависимости от цели работ и детальности исследования. На эти карты условными знаками наносят: 1) особенности вечномерзлотной толщи: характер распространения, глубина залегания, рельеф верхней поверхности, мощность, типы вечной мерзлоты в вертикальном разрезе, перелетки, типы таликов, мощность, состав и влажность деятельного слоя; 2) формы мерзлотного рельефа (участки с обпшрным развитием морозных трещин), явления солифлюкции—оплывание, оползни; термокарстовые формы— просадки, провалы, воронки, блюдца, просадочные озерные котловины; сезонные и многолетние бугры пучения (гидролакколиты), бугристые торфяники, бугристые мари, места извержения плывунов; 3) характер вод: глубина залегания и мощность надмерзлот- ного водоносного горизонта, источники, участки с развитием ископаемых льдов, участки рек не замерзающие или поздно замерзающие, промерзающие до дна и не промерзающие, озера родникового или термокарстового происхождения, наледи речные и грунтовые; 4) особенности почвообразования (глубины промерзания и оттаивания грунтов, структурные почвы); 5) «пьяный лес» и искривленные стволы деревьев, места находок остатков вымерших животных. При составлении мерзлотных карт разного масштаба соблюдаются следующие правила: а) при нанесении местонахождения шурфов и скважин после их номеров ставится дробь: в числителе глубина залегания верхней поверхности вечной мерзлоты (деятельного слоя), а в знаменателе—нижней (например, III № 29 б) площади, занятые толщей мерзлоты одинаковой мощности, окрашиваются на карте цветом одинаковой густоты; в) изогипсы, показывающие рельеф поверхности мерзлых пород, должны быть отличимы от гидроизогипс и горизонталей поверхности почвы цветом или различием пунктирной линии; г) талики и выходы
Мощность вечной мерзлоты Талик сквозной Талик с вечномерзл;. кровлей или постелью Участки с обширным развитием морозных трещин Участки широкого развития солифлюкционных натечных форм (валов.языкое) OnЛьвины Оползни Участки с развитием начальных термокарстовых форм (просад- ки,провалы,воронки.запаДииы, блюдца) Крупные котловины оседания (просадочные озерные Котловины) Обширные площади проявления процесса пучения грунтов Единичные сезонные бугры пучения (торфяные бугры) Бугристые торфяники Бугристые мари Ф Единичные многолетние бугры пучения (булгу нняхи.пидроланко- литы) Надмерзлотные воды Межмерзлотные воды Подмврзлотные воды Источники постоянные -Н 0— п мигрирующие Источник из бугра пучения „ из родникового озера п перемерзающий зимой Наледь речная Наледь грунтовая Ископаемые льды Ископаемые льды-погребенные ледники и фкрны Ископаемые льды-погребенные снежные сугробы Рнс. 1. Условные знаки для мерзлотных карт
224 Тлава XIV. Вечная мерзлот* Ископаемые льды: подземных наледей О Структурные почвы: каменные кольца (венки? т из надмерзлотных вод из речных вод оооо оооо каменные многоугольники каменные полосы (ленты) из торфяных вод <* полигональные почвы Участки реки,не замерзающие- или поздно замерзающие JL4L Искривленные (саблевидной формы) стволы деревьев Участки реки, промерзающие до дна ^ Стволы, погруженные в воду \^0^ Не промерзающие вимою омуты _У_ „Пьяный лес" Озера родниковые Ж Места нахождения остатков вымерших животных Рис. 1. Условные знаки для мерзлотных карт (продолжение) ископаемых льдов должны по возможности оконтуриваться со всех сторон; д) механические разности грунтов изображаются штриховкой, а генезис—раскраской; е). данные по литологии вписывают словами, как и характер растительности. Мы даем примерную таблицу условных знаков для мерзлотных карт (рис. 1). Следует избегать возможной перегрузки карт условными знаками. Мерзлотная карта может сопровождаться дополнительными картами (геологической, геоморфологической, четвертичных отложений, гидрогеологической, зимнего промерзания и т. д.), мерзлотно-грунтовыми профилями, подробными описаниями, климатическими данными, диаграммами, зарисовками и фотографиями.
С. В. Обручев ГЛАВА XV ИЗУЧЕНИЕ ФОРМ РЕЛЬЕФА И ОТЛОЖЕНИЙ ОКОЛОЛЕДНИКОВЫХ ОБЛАСТЕЙ 1. Введение. С особенностями климата окололедниковых (пери- гляциальных) зон, окружающих покровы материкового оледенения, связан ряд своеобразных форм рельефа и отложений. В условиях холодного климата при наличии вечной мерзлоты здесь протекают процессы солифлюкции, снежного и морозного выветривания, избирательной сортировки рыхлых отложений и др. Площадь, занятая ледниковым покровом, после его исчезновения также становится ареной деятельности этих процессов, а южная граница их передвигается к северу. В современных областях развития вечной мерзлоты, охватывающих северные части Евразии и Америки, можно изучать эти процессы в активной форме; несколько менее сильно они проявляются в горных странах в зо>не выше границы леса, особенно на участках, не покрытых растительностью. Большая часть явлений, связанных с зоной вечной мерзлоты, описана в гл. XIV, наблюдения над морозным выветриванием— в гл. II. Здесь мы останавливаемся главным образом на тех формах и отложениях, которые могут быть обнаружены не только в активном состоянии, но и в «мертвом» виде или даже в ископаемом состоянии, вдали от современной южной границы вечной мерзлоты; они дают важнейшие материалы для выяснения климатической истории четвертичного времени. Формы мезо- и микрорельефа, образовавшиеся в результате этих процессов, при улучшении климата становятся «мертвыми», покрываются растительностью и при дальнейшем прербразова- нии совершенно исчезают. В более южных районах «ископаемая» вечная мерзлота четвертичного возраста может быть установлена главным образом на основании изучения разрезов—состава и структуры отложений; наиболее ясными доказательствами являются: солиф-люкционные массы, карманы, поверхностные складки и морозные трещины; иногда сохраняется и асимметричная форма долин. Изучение всех этих процессов имеет и большое практическое значение—смещение значительных масс четвертичных отложений вниз по склону, даже очень пологому, изменяет условия поисков полезных ископаемых; создает своеобразные, нацело смещенные 15 Справочник путешественника и краеведа, т. II
226 Глшвя XV. Рельеф окололедниковых областей россыпи и т. п. (см. «Краткая инструкция*, 1940 г.). Эти процессы приводят также к деформации зданий, дорог, горных выработок. £2 В окололедниковых зонах, кроме этих своеобразных процессов, связанных с особенностями климата, протекают и более обычные процессы работы рек и ветра—накопление ледниково-речных отложений Рис. 1. Солифлюкционное смя- и создание террас (см. гл. IV и XII), SLSS"^SS.S2»C (ЗТЖ а в зоне'более удаленной от ™д=и- щих на поверхности выветрелой ка,—накопление ледниково-эоловых морены (в); (по А. И. Москви- отложений (см. ГЛ. III). тину)- 2. Солифлюкция (течение почв)— скольжение насыщенного водой верхнего деятельного слоя по поверхности вечной или сезонной мерзлоты (см. гл. XIV); скольжение происходит как на крутых склонах, так и на пологих—до 2°. Главные причины—переувлажнение деятельного слоя талыми водами и дождями и действие силы тяжести; в гипотезах, объясняющих механизм солифлюкции, обычно вводят еще ряд факторов—набухание коллоидов, изменение объема при частых переходах температуры через 0° (замерзание и оттаивание), уменьшение плотности воды при температуре от 0 до 4°. Наибольшей текучестью обладают песчано-глинистые влагоемкие грунты. Движение крупнообломочных масс -носит уже другой характер (см. § 3). Скорость скольжения—от нескольких дециметров до десятков метров в год. Солифлюкционные отложения изучены еще очень плохо. Для них обычно характерно отсутствие слоистости и сортировки, придающее им сходство с моренной валунной глиной. Вследствие скольжения происходит смятие базального слоя и подвертывание слоев в лобовой части с образованием валов, параллельных краю. Для солифлюкционных уступов отмечена частичная ориентировка мелкообломочного материала (плоской щебенки) параллельно склону, не выдержанная, однако, во всех частях уступа, и часто отсутствующая. Нередко прослои, сложенные мелкообломочным материалом, чередуются с глинистыми или торфяными и погребенной почвой. Отдельные слои-смяты и изорваны (рис. 1); у лобового края они иногда вертикальны. Нижний горизонт уступа сложен элювием подстилающих пород, верхние слои состоят из материала, смещенного иногда на сотни метров вниз по склону (см. Боч, 1939; Москвитин, 1948). Нужно подробно изучить структуру отложений, петрографический состав, его изменения и зависимость расположения обломков и слоев от внешних форм и от направления движения; источники сноса. Наиболее точный фактический материал дают наблюдения в искусственных разрезах (канавах). С олифлюкц ионный пласт—скольжение деятельного слоя на больших участках склона площадью в сотни и тысячи квадратных метров. Надо определить площадь пласта, указать—резко ли очерчен верхний край, имеет ли нижний (лобовый) край форму фестона
§ 2. Солифлюкция (течение почв) ill Рис. 2. Схематический разрез солифлюкцион- 2 ного склона: а—солифлюкционные уступы (натечные террасы); б—солифлюкционный пласт; в—в—растительный слой; г—г—глубина летнего протаивания мерзлоты на склонах; д—то же под руслом речки, е—русло речки. (дуги), мощность слоя вверху и у нижнего края, валы нижнего края, наползание на русло речки, на террасу, на морской берег, на россыпи подножия и т. п.; сближаются ли пласты двух склонов в русле речки, и как быстро размывает их последняя; число и мощность пластов при многослойном скольжении. Угол склона, состав коренных пород; увлажнение, распределение снежников и связь с ними скользящих масс. Распределение растительного покрова, разрывы его (рис. 2). Солифлюкционные уступы или лоплсти {натечные террасы) образуются в большом количестве на склонах. Имеют форму небольшого языка, площадью от нескольких метров до сотен метров, внизу с крутым обрывом; угол поверхности уступа на 5—15° меньше угла склона. Надо дать морфометрическое описание—угол коренного склона, поверхности и обрыва уступа, его площадь, распределение растительного покрова, его разрыв по верхнему краю, заворачивание верхнего слоя аод лобовую часть (обрыв); медальоны мелкозема; борозды и ступени на поверхности; надвигание верхних уступов на нижние и поглощение последних. Соотношение снежников и областей развития уступов. Связ"ь с экспозицией (по отношению к ветру и солнцу) и углом наклона склона, коренными породами, увлажнением (Боч, 1939). Повидимому, уступы чаще образуются на неровных склонах, а пласты—на ровных. К этому же типу образований относятся мелкие натечные формы—гряды, валы, языки и т. п. Солифлюкционные реки—стекают по углублениям (в отличие от пластов); хорошо различимы на аэроснимках. Описать, кроме перечисленного выше, ложе реки, длину, ширину и мощность, определить скорость движения. Солифлюкционные полосы—подобны каменным полосам, но бев камней; связаны с полигональными почвами (см. § 4). Солифлюкционныи склон—поверхность склона, на котором развиты различные солифлюкционные формы. Болотная солифлюкция—проявляется как в зоне вечной мерзлоты, так и вне ее: край грядово-мочажинного болота наползает на соседние участки. Иногда полужидкие массы торфа и минерального грунта'выползают языками в 10—12 м в поперечнике из-под толщи активно наступающего болота (см. Краснов, 1941). При изучении 15*
228 Глава XV. РеЛъеф окололедниковых областей болот следует описать эти явления, установить их размеры и быстроту наступания и состав активного края (см. гл. IX). Солифлюкционные террасы лесной зоны-—образуются в областях развития вечной мерзлоты; похожи на валы и террасы оползней (см. гл. IV) и часто трудно отличимы от ннх; нередко представляют «мертвые» нагорные террасы (см. § 5), заросшие лесом при изменении климата и повышении границы леса. Солифлюкциошше лопасти и террасы легко можно отличить от речных и озерных террас, так как они располагаются на самых различных уровнях и развиты лишь на коротком протяжении. Солифлюкционное движение масс отличается от оползней тем, что скорость движения гораздо меньше, оно захватывает лишь тонкий деятельный слой и осуществляется не только на крутых, но и на очень пологих склонах. Грязевые потоки отличаются большей скоростью, отсутствием растительности и больше насыщены водой. Для определения скорости движения солифлюкционных форм забивают два ряда кольев—вдоль фронта пласта (уступа) и в тыловой части, вплоть до неподвижного участка, провешивая их по прямой линии; в течение лета следят за их смещением и наклоном. При кратковременном посещении наличие смещения может быть определено по признакам, указанным для каменных рек (§ 3). 3. Каменные реки и курумы—подвижные скопления остроугольных обломков. Материал поступает в большом количестве на склоны и горизонтальные поверхности при морозном выветривании утесов (см. тл. II). Движение осуществляется путем скольжения камней по увлажненной щебневой подстилке, суглинкам, коренным породам, но в особенности по вечной мерзлоте; по гипотезам разных авторов имеют значение также колебания температуры, вызывающие изменения объема камней, замерзание и таянье (изменение объема воды и насыщенных водой грунтов в промежутках между камнями), разбухание и сжатие коллоидов и др. Движение происходит на склонах, начиная от 2° и круче и переносит обломки на расстояние до 2 км и более; движется или вся масса, или отдельные камни. По форме различают: Каменные моря—на горизонтальных поверхностях. Курумы—покрывают в виде плаща склоны и вершины гор и обрывы нагорных террас (рис. 3). Каменные реки и потоки—те же курумы в ложбинах рельефа. Каменные ледники—образуются при отступании ледников из конечной, абляционной и основной морен с глыбами мертвого льда внутри (см. гл. XII). Термин употребляется редко. Изучение каменных рек и курумов ведется по следующей программе: Уклон поверхности (в градусах), площадь, длина и ширина потока, валы на его конце; петрографический состав обломков и коренных пород, источники сноса и расстояние, на которое переносится материал; степень ркругленности камней в разных частях потока. Процент (по объему) мелкоземистого материала, его состав, физические свойства грунта, насыщенность водой, источники увлажнения, расположение снежников, наличие водных струй в глубине, их дебит, степень покрытия камней снегом зимой. Распределение растительного покрова.
§ 3. Каменные реки и курумы 229 Рис. 3. Формы микро- и мезорельефа в области развития солифлюкции: а—нагорные террасы; б—курум, переходящий в каменный поток (в); г—со- лифлюкционные уступы (натечные террасы); д—каменные полосы; е—сеть каменных многоугольников; ж—ячеистые (полигональные) почвы; з—морозные трещины (ледяные клинья); и—скольжение камня по переувлажненному грунту. Пунктиром показана глубина летнего протаиванья мерзлоты (по С. Бочу) Скорость течения потока (курума) определяют, окрасив горизонтальную полосу камней и забив у ее концов в неподвижные «берега» колья; отмечают передвижение всей линии и перевертывание отдельных камней. Если повторные исследования будут произведены только через несколько лет, нужно сделать крупномасштабную съемку курума. При однократпом посещении наличие течения может быть определено по следующим признакам: а) экзотические породы и минералы, источник которых может быть найден выше по склону; б) в коренном ложе потока видно изгибание вниз по склону голов круто стоящих пластов, трещин отдельности и других структурных поверхностей; в) инверсия или перерыв нормального профиля коры выветривания—более выветрившиеся породы лежат под менее выветрившимися; г) каменные массы надвигаются на растительный покров. Курумы и каменные потоки, движение в которых прекратилось, являются одним из признаков изменения климата. «Мертвые» скопления камней определяются по следующим признакам: о) рост растительности на камнях, начиная с краев; особенно важно появление деревьев и отсутствие в них заметных искажений роста; б) вторичное выветривание камней; продукты распада скапливаются вблизи и не разносятся вниз по склону; в) профиль коры выветривания нормальный; г) на каменных массах лежат более поздние четвертичные отложения (эоловые, делювий) в ненарушенном залегании; д) возобновление нормальной водной эрозии; е) полная нормальная последовательность пыльцевой диаграммы в образцах,
230 Глава XV. Рельеф окололедниковых областей ^-»c&<5s. взятых из четвертичных отложений, e^fca^S-v /) перекрывающих каменную массу, до- Жь очГл называет неподвижность последней (см. Ж %Ул гл- XVII)- Щ« а о п{/ Надо нанести на карту все поля ка- joo <у0о менных масс, а также границы снежники Суп ков и границу древнего оледенения. ^о*^^^* *" Структурные почвы. В резуяь- <=^ G^ тате сортировки материала в поверх- ^^^___^^^ ностных слоях четвертичных отложе- —**Щ$&^<1~^ЩЮ , ний (аллювий, делювий и ледниковые \)0 ° °^<=>6flo отложения) обломки камней отделяют- &**<? -^»°^сЗв ^ _ _ ся от мелкоаемистого материала; обра- ""■ * ', ~ ' х *'- i " //^ зуются кольца, многоугольники и полосы, в которых камни расположены „ „ вертикально во впадинах по краям, а ЙСи4^еГ№)Че-мЙеГого в центре лежат скопления мелкозема, венца: а—мелкозем; б—глу- Всем этим образованиям присвоено об- бина летнего протаивания щее название «структурные почвы»; в мерзлоты. почвоведении этот термин имеет совершенно другое значение (см. гл. XXIII). По составу и форме различают: а) На горизонтальной поверхности: Каменные поля или моря с неправильными щебневыми или мелко- земистыми островками. Каменные многоугольники и кольца (венцы) диаметром от 0,5 до 3—5 м, реже до 6—7 м среди тундры или недиференцированного каменного поля (рис. 4). Поля (сети) каменных многоугольников или колец: отдельные многоугольники образуют сеть, подобную сотам (рис. 3). б) На наклонной поверхности: Каменные полосы: при небольшом уклоне каменные многоугольники вытягиваются, а при уклоне более 5° переходят в полосы, в которых ряды вертикально стоящих камней отделены лентами мелкозема (рис. 3) При отсутствии камней, в однородном мелкоземе, на горизонтальной поверхности, образуются: Ячеистые (по гиг опальные) почзы—выпуклые многоугольные медальоны мелкозема, разделенные трещинами, вдоль которых иногда полоски растительности; в других случаях края трещин приподняты над медальонами (рис. 3). Пятнистая ('медаль онная) тундра—образуется из первоначально сплошного растительного покрова вследствие действия тех же сил, которые создают структурные почвы, и неравномерного накопления снега, сдуваемого ветром. Голые бугры мелкозема в 0,05—0,20 м высотой и 0,5—1,5 м в диаметре окаймлены задернованными кольцевыми впадинами, иногда с полигонами трещин. Образование структурных почв в основном связано с чередованием таяния и замерзания и с увеличением объема насыщенного водой мелкозема; при этом происходит выпучивание мелкоземистых участков и выталкивание камней вверх, на поверхность в затем на периферию полигона (рис. 3). Но сопутствующие этому основному процессу явления довольно сложны и послужили для обоснования
*- § 4. Структурные почвы 231 не менее двух десятков различных гипотез, предложенных для объяснения механизма образования структурных почв. Можно считать установленными следующие факты: процесс диференциации материала может итти только при наличии не менее 25—35% мелкозема, с диаметром частиц 0,1—0,06 мм; давление обусловливается ростом кристаллов льда и привлечением влаги извне; особенно благоприятствует энергии процесса достаточный приток воды и частое замерзание и оттаивание; структурные почвы образуются в околополярной области на уровне моря, а в более южных—на все более значительных высотах, главным образом выше границы леса в высокогорных областях; густой покров растительности препятствует их развитию. Вечная мерзлота является тем крепким субстратом, на котором развиваются структурные почвы, но она имеет, кроме того, и охлаждающее значение; в редких случаях они развиваются и на скальных породах без мерзлоты; глубина сортировки от 30 до 80 см, и обычно меньше, чем глубина оттаивания (на 20—40 см и более) (рис. 3). Для объяснения механизма образования пятнистых тундр также предложено несколько гипотез (см. Григорьев, 1925; Городков, 1922; Сочава, 1932 и 1933; Щукин, 1938). Изучение структурных почв ведется по следующей программе, географическое положение, высота над уровнем моря, на каких формах рельефа залегают структурные почвы; угол падения склона, ориентировка его и высота над водоемом, заливается ли водой; геоморфологическое описание участка. Происхождение материнского несортированного материала. Климатические условия по данным метеостанций; микроклимат данного участка. Годовой ход температуры и влажности почвенного покрова. Число дней с переходом через ноль, ход Оттаивания и замерзания в различных частях многоугольника (края и середина, на поверхности и в глубине). Увлажнение, расположение снежников. Морфологическое описание: форма многоугольников, размеры их, длина, ширина, число сторон, высота медальонов над ложбинами, относительная величина тех и других; форма и расположение камней. Переход многоугольникои в полосы; мелкие полигоны второго и третьего порядка. Скорость сортировки в разных условиях рельефа, выветривания и увлажнения (определяется путем сравнения расположения сетей, отдельных многоугольников и каменных полей). Все типы структурных почв фотографируют—отдельно и в группах; для выяснения внутренней структуры и глубины сортировки закладывают поперечные канавы (по диаметру), глубиной на 20 см ниже границы сортировки. Зарисовывают разрезы и берут образцы для механического и химического анализа и определения влажности; образцы помещают в банки емкостью 0,5 л. Растительный покров, его распределение и отношение к структурным почвам; по их взаимоотношению можно определить, активен ли процесс, или—в связи с изменением климата—он прекратился. «Мертвые» структурные почвы постепенно покрываются растительностью, камни подвергаются выветриванию. Дольше сохраняются следы сортировки материала в разрезе в виде карманов мелкозема, окаймленных полосками камней.
232 Глава XV. Рельеф окололедниковых областей Динамика процесса изучается при стационарных наблюдениях. Закладывают на поверхности—а если медальоны жидки, то и внутрь структур—окрашенные камни, куски дерева и металла разной формы и следят за их передвижением. Повторная нивелировка верхних концов стержней, погруженных на разную глубину, может дать материал для выяснения поднятия разных элементов многоугольника. Для изучения поднятия (вымораживания) камней окрашивают их выступающие из земли части. Ведут наблюдения над температурой и влажностью мелкоземистой части многоугольника; вскрывают многоугольники в разное время года для определения глубины оттаивания мерзлоты. 5. Нагорные террасы и выравнивание (планация) поверхностей. Нагорные террасы (гольцовые, солифлюкционные)—образуются в высокогорных областях и в субарктических и арктических условиях на склонах гор. Они имеют крутой обрыв, покрытый крупными обломками горных пород (иногда с выходами коренных пород), и ровную поверхность с структурными почвами или покрытую тундрой (рис. 5). От речных, озерных и морских террас они отличаются тем, что образуются в соседних участках на самых различных уровнях, опоясывают даже изолированные горы, имеют описанное типичное строение обрыва и поверхности. Из гипотез, которые учитывают все особенности нагорных террас и дают полное объяснение механизма их образования, наиболее важны следующие (с которыми необходимо познакомиться, чтобы наиболее рационально поставить изучение террас): а) по С. В. Обручеву (1937)—террасы образуются вследствие неравномерного накопления на склонах гор забоев снега, частого чередования таянья и замерзания весной и летом, расширения и выравнивания (планации) горизонтальных площадок солифлюк- цией и деятельностью структурных почв, выталкивающих обломки к обрыву. Террасы постепенно смещаются вниз по склону, верхние поглощают нижние. Вершины гор и утесы на них вследствие морозного выветривания распадаются и происходит выравнивание (альтипланация); с вершинных площадок камни и мелкозем выталкиваются в стороны к обрывам. б) по С. Г. Бочу и И. И. Краснову (1943)—обрыв-террасы образуется вследствие снежно-морозного выветривания вдоль верхнего края снежника, создающего обрыв коренных пород (типа краевой трещины—бергшрунда—см. гл. XI); только у мертвых и отмирающих террас обрыв покрыт обломками, не имеет выходов коренных пород и только у них происходит поглощение нижних террас верхними. Горизонтальные площадки развиваются путем солифлюкцион- ного выноса обломков от обрыва; расположение террас не зависит от экспозиции склона. Площадки нижних террас постепенно расширяются за счет попятного отступания уступов, которые съедают верхние террасы и вершины гор. Выравнивание приводит к морозно- солифлюкционному пенеплену. Мертвые нагорные террасы встречаются очень часто и ниже границы леса, где нет вечной мерзлоты и солифлюкция слаба. Исследование нагорных террас следует вести по следующей программе: климатическая обстановка; микроклимат участка развития террас (данные удаленных метеостанций не пригодны),
§ б. Нагорные террасы и выравнивание поверхностей 233 Рис. 5. Схематический разрез (В) и план поверхности (А) вполне развитой нагорной террасы: а—обрыв с осыпью камней; б—краевые каменные валы; в—сеть каменных многоугольников; г—кочковатая тундра с отдельными каменными многоугольниками, медальонами мелкозема и камнями; д—кочковатая тундра; е—сеть каменных многоугольников; ж—каменные полосы. Пунктиром показана глубина летнего протаиванья мерзлоты. годовой ход температуры, число дней с переходом черев 0°, количество твердых и жидких осадков и распределение всех этих явлений по месяцам, господствующие ветры в разное время года, их направление и сила. Можно ли установить зависимость расположения террас от зимних ветров и накопления забоев (надувов) снега. Увлажнение поверхности; расположение снега на разных террасах в разное время года. Влияние экспозиции склона на частоту оттаивания и замерзания. Круглогодичные наблюдения над температурой и влажностью на различных глубинах деятельного слоя в разных частях террас. Абсолютная и относительная высота террас, высота обрыва каждой террасы, ее площадь, угол наклона поверхностей террас и склона и зависимость от последнего ширины и высоты террас, состав коренных пород и условия их залегания. Зависимость высоты террасы и размера многоугольников от величны обломков. На каких склонах и их участках развиты террасы. Вершинные площадки и их отношение к террасам. Зависимость распределения площадок и уступов от геологического строения. Строение поверхности террас, наличие на них всех зон полной серии (рис. 5), или только части их (в зависимости от ширины и возраста). Описание каждой зоны и структурных почв на ней (см. § 4). Каменные валы на краю обрыва, строение обрыва, наличие коренных выходов в нем. Мощность и строение рыхлого покрова. Поглощается ли нижняя терраса верхней (определяют по засыпанию поверхности нижней террасы обрывом верхней). Наличие краевой трещины в снежниках обрыва (поверхность морозно- снегового выветривания). Не растет ли терраса в сторону горы— не образуются ли каровые гребни, пирамидообразные останцы.
234 Глава XV. Рельеф окололедниковых областей Сравнительная характеристика террас в разных стадиях роста; зависимость этих стадий от совокупности всех физико-географических агентов. Для более полного изучения террас необходимо закладывать на них разрезы (канавы) перпендикулярно склону. При повторных и стационарных наблюдениях следует путем окраски камней выяснить их передвижение от одной зоны к другой; это же можно установить, выяснив передвижение ясно отличимых минералов, жильных пород и т. п. из четко определяющихся источников сноса. Следует закрепить ряд железных штанг в коренных породах, у основания обрыва, чтобы установить абсолютное его поступательное движение (вверх или вниз). Забивка линии кольев в деятельный слой, привязка этой линии к неподвижным частям склона и повторные инструментальные замеры позволят установить скорость солифлюкционного скольжения деятельного слоя. Понижение уровня террас можно обнаружить повторными нивелировками через несколько десятков лет. Абсолютный возраст террас можно установить, изучая разные стадии их развития на рельефе, время образования которого может быть точно датировано. Но эта задача часто затрудняется тем, что генезис самых больших поверхностей выравнивания Урала и некоторых других хребтов СССР (см. гл. XXI) разные авторы объясняют различно, и необходим сбор большого фактического материала, чтобы решить, образовались ли они в результате морозно-солифлюкционной планапии или являются реликтами древних пенепленов (денудационных уровней) (см. Варсанофьева, 1949; Боч и Краснов, 1943 и 1946). 6. Формы рельефа, не соответствующие современным физико- географическим условиям, могут служить доказательством прежнего существования окололедникового климата. Ширина полосы мерзлоты, окаймлявшей с юга материковые оледенения четвертичного времени, достигала от 250 до 1 000 км, и в этой зоне можно встретить разнообразные формы, связанные с особенностями развития рельефа в области вечной мерзлоты или с позднейшими просадочными явлениями, обусловленными потеплением климата. Просадочные формы особенно широко распространены на лёссовидных грунтах: степные блюдца, поды, обширные участки бугри- гто-котловинного рельефа—на древних речных террасах. При изучении всех этих форм надо прежде всего установить, не связаны ли они с современным карстом или суффозией. Форма долин, не соответствующая современным физико-географическим условиям, может служить доказательством прежнего существования окололедникового климата. Сухие дшины. Во время оледенения воды, создавшие их, протекали по вечной мерзлоте; с исчезновением последней, воды уходят в наносы дна долины. Но чаще подобное исчезновение реки связано с карстом или суффозией; диагностика трудна. Асимметрия долин. В областях вечной мерзлоты, по мнению некоторых исследователей, у рек, проложенных в твердых коренных породах, более крутой и расчлененный склон—обращенный на юг; в рыхлых породах—теневой склон, обращенный на север.
§§ 6—7. Формы рельефа 235 По другим наблюдениям, в верховьях долин, где сила воды недостаточна для выноса продуктов разрушения, более круты сцементированные мерзлотой теневые северные и восточные склоны, а сильно нагревающиеся южные и западные склоны смягчены соли- флюкционным сползанием выветривающихся масс (первичная асимметрия). В участках долин, обильных водой, река уносит массы, смещенные солифлюкцией, и нагреваемые склоны поэтому круче (вторичная асимметрия). Эти, несколько априорные, гипотезы надо проверить, собрав достаточно большой фактический материал в областях вечноймерзло- ты и вне их. При изучении речных долин вне области древней вечной мерзлоты необходимо в каждом случае доказать, что долина сохранила свою асимметричную форму со времен оледенения и что асимметрия не обусловлена какими-либо другими причинами (см. гл. IV). С ояифлмкционная перерабатка долины приводит к смягчению ее склонов (нередко—обоих) и придает ей форму трога (см. гл. XII) или создает ложный зрелый рельеф. 7. Мелкие нарушения залегания в разрезах. Морозные (моро- аобойные) трещины образуются зимой при морозах в результате растрескивания вечномерзлых рыхлых пород и заполняются сне - гом и льдом (см. гл. XIV). В ископаемом состоянии в послетретич- ных отложениях вне области вечной мерзлоты они являются важнейшим признаком изменения климата. Такая ископаемая трещина иногда заполнена рыхлыми породами, упавшими с ее стенок, но чаще заполняется породами кровли, отложившимися позже—лёссом, мореной, эоловым песком, речным и озерным песком и гравием, солифлюкционными массами. Глубина трещин достигает 3—5 м, редко 6 м; вверху трещины расширяются до нескольких дециметров, редко до 1,5 м или более. Трещины образуют неправильную сеть с ячеями ст нескольких метров до 20—25 м в поперечнике. На стенках трещин нередко видно смятие пород. Трещины высыхания, образовавшиеся в других климатических условиях, также образуют сети и иногда также очень глубоки (до 3 м), но узки и рассекают только глины и илистые суглинки. Кроме беспорядочных систем, морозные трещины образуют в более редких случаях ортогональные (шахматные) системы на равнинах и моренах, иногда приводящие к образованию прямоугольных озер (см. Обручев, 1938; Гусев, 1938; Андреев, 1938). Они исследованы мало и представляют интересный объект для изучения. Образование многоугольников трещин, характерных для пятнистых тундр и ячеистых почв, также обусловлено морозом. По клиньям ископаемых трещин можно определить глубину летнего оттаивания вечной мерзлоты времен оледенения. Морозные трещипы обычно рассекают только вечную мерзлоту и исчезают в деятельном слое; поэтому расстояние от верхнего конца клина до древней поверхности покрывающих наносов равно глубине оттаивания; но надо учесть возможность частичного смыва коры выветривания. При изучении ископаемых трещин измеряют глубину клиньев, ширину их вверху, расстояние между ними, наносят их сеть на крупномасштабную карту, изучают вмещающие породы, их дефор-
236 Глава XV. Рельеф окололедниковых областей О 1 2М ■ 1 i 6 Рис. 6. Схематический разрез ископаемой морозной трещины (ледяной клин): а—почва; б— верхний слоистый гравий, отложившийся при других климатических условиях; в—древняя поверхность эрозии; г—заполняющая трещину песчано глинистая масса с валунами; д—породы вмещающей толщи, покрывающие стенки трещины и имеющие слоистость, параллельную стенкам; е—рассеченные трещиной слоистые породы вмещающей толщи; ж—коренные породы. Рис. 7. Схематический разрез карманов (котлов): а—верхние пески, отложившиеся в других климатических условиях; б—древняя поверхность эрозии; в—пески вмещающей толщи; г—бурая известковистая глина, заполняющая карманы; д—пески, вторично заполняющие карманы после выщелачивания глины. Рис. 8. Морозные трещины и смятие слоев: а—верхняя морена (московское оледенение); б—ледниково-речные суглинки и супеси, подстилающие морену; в—коричневато-бурые суглинки;' г—смятая мерзлотными процессами подзолистая почва; д—покровный суглинок, заполняющий трещины; е—средняя морена (днепровско-донское оледенение) (по А. И. Москвитину). мацию, кровлю и породу клина (рис. 6 и 8). При изучении современных ортогональных систем надо определить, кроме того, соотношение господствующих направлений трещин и элементов рельефа, чтобы выяснить, зависит ли система трещин от последнего или от структуры и свойств самих отложений. Карманы и поверхностные складки образуются в деятельном слое во время его замерзания и сдавливания между поверхностью вечной мерзлоты и нарастающей сверху сезонной мерзлотой (см. гл. XIV); карманы, повидимому, представляют часто также разрезы медальонов мелкозема пятнистых тундр и структурных
§ 7. Мелкие Нарушения залегания в разрезах 237 почв. В ископаемом виде эти образования сосредоточены обычно в горизонтальном слое мощностью от нескольких дециметров до 1,5—2 м (чаще около 1 м). Они имеют вид: а) карманов (котлов) разнообразной формы—или широко раскрытых кверху, или с параллельными стенками, или с узким горлом (рис. 7); б) складок, форм скручивания и смятия различного вида, косых слоев, разрывов и т. п. (рис. 8). Все эти формы надо зарисовать и измерить, определить мощность слоя и изучить породы самого слоя, кровли и постели и заполняющую карманы массу. Карманы и складки являются важным признаком для установления существования древней вечной мерзлоты во время оледенения, а также для определения глубины оттаивания: глубина залегания их подошвы под древней поверхностью эрозии покрывающих их пород равна мощности деятельного слоя. Сводообразные складки в коренных плитчатых породах, горизонтально лежащих, образуются вследствие давления льда в стенках морозобойных трещин и трещин отдельности. Они образуют в разрезах маленькие своды, сосредоточенные в одном горизонте вблизи трещин в верхней части осадочной толщи. Надо замерить высоту и ширину свода, расстояние до трещин, размеры последних, и изучить как коренные породы, так и прикрывающие их рыхлые и заполняющую трещины массу. Эти образования являются признаком древней вечной мерзлоты; некоторые авторы считают, что глубина основания заключающего их слоя под древней поверхностью наносов равна глубине оттаивания (мощности деятельного слоя). ЛИТЕРАТУРА Андреев В. Н. и Панфиловский А. А. Обследование тундровых пастбищ с помощью самолета. Тр. Н.-И. и Полярн. землед., яшвотн. и пром. хоз., серия оленевод., в. 1,1938. В о ч С. Г. О некоторых типах делювиальных отложений Приполярного Урала. Бюлл. М. О. исп. пр., отд. геол., т. 17 (6), 1939. Воч С. Г. и Краснов И. И. О нагорных террасах и древних поверхностях выравнивания на Урале и связанных с ними проблемах. Изв. Геогр. О., 1943,в. I. И х ж е. К вопросу о границе максимального четвертичного оледенения в пределах Уральского хребта в связи с наблюдениями над нагорными террасами. Бюлл. Ком. изуч. четверт. периода, Nt 8,1946. ВарсанофьеваВ. А. К вопросу о наличии древних денудационных поверхностей или «поверхностей выравнивания» на Северном Урале. Землеведение, т. 2 (42), 1948. Геренчук К. И. Солифлюк- ция, как фактор образования покровных суглинков на морене. Уч. Зап. Моск. Ун., География, в. 25,1939. Городков Б. Н. Пятнистая тундра. Геогр. Вестн., т. 1, в. 1,1922. Григорьев А. А. Типы тундрового микрорельефа субарктической Евразии, их географическое распространение и генезис. Земле- иедение, т. 27, в. 1—2,1925. Г у с е в А. И. Тетрагональные грунты в арктической тундре. Изв. Геогр. О., 1938, №3. Краснов И. И. О болотной солифлюкпии и современной трансгрессии болот на равнинах в зоне тайги. Пробл. физ. геогр., т. 10, 1941. Краткая инстру кц и я по геологической съемке четвертичных отложений, 1940. Москвитин А. И. «Ледяные клинья*—клиновидные трещины и их стратиграфическое значение. Бюлл. М. О. исп. пр., отд. геол. т. 18 (2), 1940. Его же. Об ископаемых следах «вечной мерзлоты». Бюлл. Ком. изуч. четверт. периода, JYs 12, 1948. Обручев С. В. Солифлюкционные (нагорные) террасы и их генезис на основании работ в Чукотском Крае. Пробл. Аркт., 1937, № 3 и 4. Его же. Шахматные (ортогональные) формы в областях вечной мерзлоты. Изв. Геогр. О., 1938, в. 6. С о ч а в а В. Б. По тундрам Пенжинской губы. Изв. Геогр. О., 1932, и. 4—5. Его же. Тундры бассейна р. Анабары. Изв. Геогр. О., 1933, в. 4. Тюлина Л. О явлениях, связанных с почвенной мерзлотой и морозным выветриванием на г. Иремель (Южный Урал). Изв. Геогр. О., 1931, в. 2—3. Щукин И. С. Общая морфология суши, т. II, 1938.
С. В. Обручев ГЛАВА XVI ИЗУЧЕНИЕ ВУЛКАНОВ И НАБЛЮДЕНИЯ НАД ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯМИ ВУЛКАНЫ 1. Введение. Действующие вулканы в СССР расположены только на Камчатке и Курильских островах, но на Кавказе, в Прибайкалье, в Забайкалье и в некоторых районах вблизи Тихого океана вулканическая деятельность прекратилась недавно—в четвертичное время—и здесь хорошо сохранились как вулканические конусы, так и потоки лав. Ввиду того, что изучение действующих вулканов требует специального сложного снаряжения и производится только немногими научными институтами, мы даем сведения лишь по методике геоморфологического изучения потухших кайнозойских вулканов; об исследовании вулканических пород, а также более древних вулканов, формы которых не сохранились в современном рельефе,—см. в гл. XVII. Современные вулканические области СССР описаны в книге В. Влодавца (1949); в «Бюллетенях» и «Трудах» Камчатской вулканологической станции Академии наук СССР публикуются статьи об изучении действующих и потухших вулканов. Мы не включаем в нашу статью методики изучения гря- 'зевых сопок (вулканов), т. к. они представляют ложно-вулканические образования и их изучение тесно связано с исследованием нефтеносных отложений Крымско-Кавказской геологической провинции; при современной их изученности лишь некоторые наблюдения над эруптивной деятельностью сопок могут с пользой производиться не-геологами (см. Авдусин, 1948; Губкин и Федоров, 1938; Белоусов и Яроцкий, 1936 и сборник, 1939). 2. Вулканический конус (купол). He-геологи часто склонны называть вулканом всякую отдельно стоящую коническую или куполообразную гору. Но такие формы могут получиться в результате процессов эрозии из очень различных структурных форм, сложенных разнообразными породами. Необходимо установить наличие характерной структуры вулканического аппарата центрального типа—коническое расположение потоков лавы, слоев пепла и шлаков (туфа), наличие ясного кратера. При далеко зашедших процессах эрозии могут сохраниться только части или один склон конуса с нехарактерным расположением слоев, и поэтому необходимо тщательное изучение структуры и состава лав и особенно
§§ 1—2. Введение. Вулканический конус 239 рыхлых продуктов извержения (см. гл. XVII). Очень важным признаком близости вулкана является наличие бомб—крупных обломков, выброшенных вулканом, и лапиллей—мелких обломков, не более ореха. Бомбы имеют характерную оплавленную поверхность и форму у жидких лав—эллипсоидально-вытянутую, иногда лентовидную с продольными изогнутыми полосами обтекания; вязкие лавы дают бомбы неправильной формы с растрескавшейся поверхностью, похожею на хлебную корку; многие бомбы чрезвычайно пузыристы. При сильных извержениях вулканов бомбы могут быть выброшены на десятки километров от кратера вулкана, и поэтому, только изучив их расположение в пространстве и увеличение их средних размеров в определенном направлении, можно с уверенностью определить положение центрального аппарата. Вулканический песок и пепел выбрасываются на сотни и тысячи километров от вулкана и мало пригодны для установления его местонахождения. Вследствие позднейших изменений (уплотнение, цементация веществами, принесенными водами и т. п.) они превращаются в вулканические туфы, а при обилии бомб и обломков шлаков—в туфобрекчии; вулканической брекчией называют лаву, раздробленную взрывами, с рыхлым материалом между обломками. Изучение вулкана ведут по следующей программе: Описание конуса (купола): размеры, его диаметр и высота; диаметр и глубина кратера; расположение, высота и диаметр паразитических конусов на склоне или на подножии вулкана; углы падения склонов конуса и кратера. Чем покрыто дно кратера—растительностью, осыпями, или можно еще различить первоначальное его строение: мелкие конусы на дне кратера, лавовые поверхности. Строение вулкана: чередование слоев туфа (пепла) и лавы (слоистые вулканы, страто-вулканы); только рыхлый материал; скопление шлака—обломков от взрыва лавовых масс (шлаковые конусы); потоки лавы (щитовой, лавовый вулкан); купол вязкой лавы (экструзивный купол). Породы (лавы и туфы) изучают согласно методике обычной геологической съемки (гл. XVII); составляют геологическую карту вулкана; на геоморфологическую карту наносят условными знаками все перечисленные выше образования. Изучение туфов нужно вести как на склонах вулкана, так и вдали о"т него; в описании разрезов (обнажений) отмечают изменение состава и величины обломков в вертикальном направлении в последовательных слоях туфа, п эти же изменения по мере удаления от вулкана в различных обнажениях. Подробно описывают состав и форму крупных обломков и оценивают на глаз приблизительное количество различных пород; берут образцы каждого типа обломков и цемента. Эти наблюдения позволят составить схему изменения состава извержений во времени и силу отдельных извержений (по расстоянию, на которое выброшены обломки). В разрезах, где видно чередование потоков лавы и туфов, нужно внимательно изучать контакты между ними (кровлю и ночву потока), образование туфобрекчии, захват лавой участков туфов— для реконструкции поверхности вулкана в разное вр'емя и характе- I ра движения лав. Об изучении лав см. § 3.
240 Глава XVI. Вулканы и землетрясения Рис. 1. Схематический разрез вулканического конуса, сложенного пеплом и шлаками, со сложной системой даек; а—каналы, заполненные лавой последнего извержения; б—более старые каналы; в—потоки лавы, изливавшиеся из вулкана в разные эпохи его существования; г—пепел и шлаки; Д—древние лавы и туфы других вулканов; е—подводящий канал главного конуса; ж—канал паразитического конуса (з); и—отверстие (бокка), через которое изливалась лава последнего извержения. Дайки представляют заполнение лавой трещин, рассекавших вулкан в разных направлениях. Надо изучить их системы и нанести на карту (или даже составить трехмерное изображение в виде блок- диаграммы). Дайки обычно образуют радиальную систему, но могут итти и по коническим поверхностям, вложенным одна в другую, и по другим более сложным (рис. 1). Различный петрографический состав даек может помочь восстановить план трещин для разных эпох извержений. Надо выделить также подводящие каналы паразитических конусов, которые бывают заполнены как лавой, так и туфами. Эрозия вулканических конусов весьма своеобразна, т. к. рыхлый покров пепла, пемзы и лапиллей проницаем для воды и последняя может не иметь поверхностного стока (но ливни эпохи извержения, пропитывая эту рыхлую массу, дают грязевые потоки). Отсутствие поверхностного стока является причиной замедленной эрозии склонов вулканов. Эрозия вулкана начинается образованием радиальных оврагов (барранкос) на склонах и препаровкой даек и лавовых потоков. В дальнейшем конус вулкана может быть расчленен на части; преж-
§ 3. Покровы и потоки лавы 241 де всего водами размываются и уносятся туфы, дайки, ц другие лавовые массы выступают в виде стен, гребней, куполов; потоки лавы могут дать инверсию рельефа и образуют бронированные гребни. Подводящие каналы вулкана, заполненные лавой (лавовая пробка), при денудации, выделяются в виде крутых конусов или цилиндров (нэк) (см. гл. XVII, § 26); при разрушении" вулкана морским прибоем образуются вертикальные срезы конуса. Все эти формы и стадии разрушения вулканических аппаратов следует описать и фотографировать. 3. Покровы и потоки лавы. На крутых склонах основные жидкие лавы образуют узкие и длинные, довольно тонкие потоки, а на пологих склонах и на равнинах—более толстые покровы, покрывающие большие поверхности. Кислые вязкие лавы дают б. ч. толстые и короткие потоки, удерживающиеся на склонах с углом падения до 40°, или затвердевают в виде куполов. Поверхность основных лав, остывающих медленно, обычно волнистая, а кислых лав, содержащих большее количество газов, выделяющихся при остывании—глыбовая, но в конце длинного п мощного потока, когда большая часть паров и газов выделится, кислая лава может также дать волнистую поверхность. Описывая потоки ц покровы, указывают их длину, ширину, мощность; часто наблюдается перекрывание потоков и покровов одного извержения последующими; обычно можно выделить в разрезе верхние поверхности потоков по их шлаковой корке и красному цвету. Распределение пор (позже заполняющихся разными минералами и превращающихся в миндалпны) не так характерно; хотя они нередко сосредоточены в верхней части покрова, но могут располагаться и у его основания, захватывая и средину. Мощность потоков разнообразна—от долей метра до десятков метров. Поверхность хорошо можно изучить лишь на свежих, обнаженных потоках и покровах; надо описать характер поверхности на всем протяжении (глыбовая, волнистая) и ее изменение в разных частях и все особенности микрорельефа: размеры и направление трещин и торосообрааных поднятий кгрки, трещины и тороса сжатия, окаймляющие края потока, системы небольших дугообразно изогнутых валов и морщин, указывающих на направление движения; ступени и впадины; крупные пузыри лавы, поднятые газами; шлаковые конусы (горнитосы), образованные газами, прорывавшими корку потока. Кроме дугообразных валов на поверхности и уклона потока (если он не изменен тектоническими движениями), направление течения лавы можно определить по форме пор (миндалин)—они вытянуты по направлению движения (обычно это заметно не у поверхности, а в более глубоких частях потока). В неподвижном потоке поры вытянуты вертикально вверх; нередко газ при своем движении вверх образует четкообразный ряд пор или трубку— простую или раздвоенную внизу; трубки наблюдаются как в верхней части потека, так и в нижней. В разрезах покровов и потоков надо изучить также форму отдельности лавы: плитчатая (слоистая), столбчатая (призматическая), иногда распадающаяся на шаровую; ориентировку отдельности— 16 Справочник путешественника и краеведа, т. IJ
'242 1'лава XVI. Вулканы, и землетрясения Рис. 2. Подушечная отдельность лавы подводного извержения: А—высокая форма подушек; Б—подушки плоской формы, сползавшие в направлении течения потока лавы (показано стрелкой). Рис. 3. Инверсия рельефа— превращение, вследствие эрозии, потока лавы, заполнявшего долину, в гряду с плоской поверхностью. параллельна или перпендикулярна к поверхности остывания, и размеры отдельных пластов, столбов и шаров. Подводные излияния (в особенности базальтовых лав) характеризуются подушечной отдельностью, состоящей из налегающих друг на друга подушкообразных или плоскоэллипсоидальных тел; их внешняя корка, быстро остывавшая, стекловата и пузыриста, а средняя часть подушки представляет более медленно раскристаллизовавшуюся породу. Размеры подушек—около метра в длину (иногда до 3— 4 м); их верхняя поверхность выпукла, нижняя—плоская или во- ■ гнутая; в редких случаях изгибание (сползание) подушек в одну сторону позволяет определить направление течения потока (рис. 2). Об отложении вулканогенной серии в водной среде можно судить также по туффитам—туфам с большей или меньшей примесью осадочного материала (глина, песок и даже галька). Необходимо установить, изливался ли поток (покров) из вулкана или из трещины. Отсутствие вулканического конуса или его ничтожные размеры говорят в пользу трещинного излияпия; во небольшие шлаковые или туфовые конусы высотой до сотни метров могут быть насажены и вдоль трещины, из которой происходили мощные излияния. Поток обычно можно проследить вверх до конуса вулкана и установить место его выхода (трещина у основания главного конуса, паразитический конус, или понижение в главном кратере). Иногда позднейший шлаковый конус насажен на поверхность потока вблизи его начала. При трещинных излияниях маленькие вулканические конусы могут быть эродированы и затем перекрыты потоками лавы. Надо изучить все дайки, по составу близкие к лавам покровов, которые могут быть подводящими каналами последних, и проверить, пересекают ли они только подстилающие более древние породы или и часть покровов (напр., только нижние покровы— что доказывает связь даек с верхними). Для определения возраста вулканогенной серви важны органические остатки в туффитах или в линзах и прослоях континентальных отложений между слоями туфов или между покровами. Часто можно обнаруживать остатки растений в прослоях озерных и речных песков и глин; пыльцевой анализ образцов из последних нередко дает очень ценные данные. Надо определить роль потоков и покровов в преобразовании рельефа и их последующее разрушение эрозией: описать заполнение
§ 4. Калъ&еры, Maapti 243 речных долин потоками, перекрытие речных отложений, подпру- живание верхней части главной долины и долин притоков, образование озер, их размеры и глубину; сток из этих озер—по поверхности потока, вдоль его краев или в древних галечниках и песках под потоком. В последнем случае иногда на поверхности потока вследствие суффозии (см. гл. ГУ) образуются впадины и провалы, заполняющиеся озерами. Углубление ущелий и долин вдоль краев потока приводит к инверсии рельефа: поток образует гряду с плоской поверхностью, лежащую между двумя долинами. Покрывающая равнину лава при поднятии страны бронирует ее поверхность и обусловливает образование плато, которое при дальнейшем размыве расчленяется на продолговатые гряды между реками (меза) и столовые горы с бронированными вершинами. Все эти формы столового рельефа и инверсии (рис. 3) нужно подробно описать и нанести на карту все остатки покровов и потоков, указав высоту их основания и поверхности; чрезвычайно интересно восстановить рельеф, существовавший до излияния лав, и нанести его на карту. Определение высоты долавового рельефа требует учета послелавового поднятия страны и его характера (однородный подъем или сводовый, или диференциальное поднятие глыб и ступеней). Для решения этих вопросон особенно много материала дает изучение континентальных отложений, лежащих на коренных породах под покровом лав (озерные и речные пески, глины, галечники). Для восстановления истории развития рельефа необходимо также изучить кору выветривания покрова и покрывающие его четвертичные отложения. 4. Кальдеры, маары. Калъдерл—вулканы, у которых величина кратера несоразмерно велика по сравнению с размерами его стенок (ковусом). Выделяют: кальдеры оседания—образовавшиеся при огромных извержениях и понижении уровня магмы в очаге, которое вызывает оседание конуса; кальдеры обрушения—когда часть стенок кратера и верхняя часть склонов конуса обрушивается внутрь вследствие взрыва; кальдеры расплавления—возникающие вследствие расплавления внутренних частей конуса и бокового излияния лавы; кальдеры провальные—близкие к первому типу, но вызванные другими причинами; кальдеры эрозионвые или ложные—созданные эрозией в вулканогенных породах. При описании кальдеры надо определить, является ли она действительно вулканическим аппаратом; описать размеры кратера и стенок, породы, слагающие стенки, строение последних и дна; попытаться установить происхождение кальдеры. Часто кратер кальдеры заполнен озером, мешающим ее изучению. Классификацию и описание других отрицательных вулканических форм см. у В. И. Влодавпа-, 1947. Маар—воронка, образованная вулканическими газами, прорывавшимися .через трубку взрыва на земную поверхность; обычно маар имеет форму круга или эллипса, с поперечником от сотен метров до нескольких тысяч и окружен склонами невысокого конуса или низким валом, сложенным выбросами из трубки—обломками коренных пород и иногда туфогенным материалом. Для установле- 16*
544 Глава XV1. Вулканы и землетрясения ния вулканогенной природы маара необходимо внимательное изучение этого вала. Дно маара большей частью занято озером; если оно доступно для изучения, нужно убедиться, что оно сложено брекчией обломков коренных пород или туфом. Метеоритный кратер отличается от маара тем, что вал вокруг впадины сложен только обломками коренных пород и никогда не заключает туфогенного материала. Если дно кратера не занято озером и доступно для изучения, то иод делювием и обломками взрыва могут быть обнаружены коренные породы; последние иногда образуют волнистые складки (рис. 4). Чтобы окончательно решить вопрос о метеоритном происхождении кратера, к случае, если дно его закрыто, необходимо произвести бурение. Другим серьезным доказательством является нахождение несомненных обломков метеоритов. 5. Послевулканические явления. Выделение газообразных продуктов при извержениях происходит не только из жерла вулкана, но также и из лавы и из трещин на склонах вулкана и вокруг него. Поэтому на склонах вулкана и даже в значительном расстоянии от него образуются фумароллы с выходами газов, паров, а в более отдаленных от центра зонах—горячие источники. По мере затухания вулканической деятельности температура этих фума- ролл падает, и, наконец, вокруг потухшего вулкана остаются лишь следующие типы источников газов н воды: Сольфатары—из трещин или из округлых отверстий выделяются водяные пары с сероводородом и другими сернистыми соединениями и углекислым газом. Стадию сольфатары проходят и сами затухающие вулканы. Мофстты—места выходов сухого и холодного углекислого газа (без воды и без водяных иарок). Температура равна температуре воздуха. Термальные (горячие) источники—широко распространены в областях кайнозойского вулканизма. Гейзера—горячие источники с периодическим вскипанием воды внутри выводного канала, выбрасывающие струю пара и горячей воды. В СССР известны только на Камчатке (см. Влодавец, 1949: Устинова, 1946). Минеральные источники частью представляют последние отзвуки кайнозойского вулканизма, частью расположены в областях с другим геологическим строением. Методика изучения источников и взятия проб воды и газов описана в гл. VII. При изучении молодой вулканической области нужно выяснить зависимость расположения выходов газа и источников от тектонических линий и от площади развития вулканических пород. Рис. \. Схематические разрезы метеоритных кратеров. А—кратер, обраговавшийся в результате взрыва метеорита. I»-- кратер, образовавшийся в результате удара метеорита о земную поверхность.
§§ 5-—в. Послевулканические явления. Землетрясения 245 ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ Научное изучение землетрясений производится на основании записей колебания земной поверхности специальными приборами на сейсмических станциях, а также путем визуального изучения разрушений, причиненных землетрясениями. Неинструментальные наблюдения необходимы для построения карт изосейст (линий равной силы землетрясения), для характеристики местных особенностей проявления колебаний земной коры, а также для составления сейсмических карт, применяемых при антисейсмическом строительстве в сейсмичных районах. Геофизический институт Академии наук рассылает в районы землетрясений для сообщения кратких сведений особое открытое письмо (анкету), текст которого помещен в конце статьи. Мы даем несколько более подробную программу наблюдений; материалы, собранные по ятой инструкции, следует пересылать в Геофизический институт (Москва, 17, Пыжевский пер., № 3/5) или в Географическое общество Союза ССР (Ленинград, Демидов пер., 8а). 6. Наблюдения во время землетрясения. Особые явления перед землетрясением—сильные колебания давления, бури, грозы, магнитные возмущения, нарушение действия телеграфа; исчезновение и помутнение воды в колодцах; беспокойство животных, нервное состояние людей. Дата и час первого удара, а если возможно—минуты п секунды. Были ли проверены часы до землетрясения; проверить их возможно скорее после землетрясения. Сколько было толчков, с какими промежутками. Продолжительность каждого удара, какой из них был самым разрушительным. Сила землетрясения определяется по 12-бальной шкале (см. в конце главы). Применительно к этой шкале надо описать все явления, сопровождавшие удары. Отметить, находился ли наблюдатель в доме (в каком этаже) или на открытом месте, чем был занят до первого удара. Откуда шел удар—снизу, сбоку; указать направление в румбах (см. гл. XXIV) или я градусах (см. т. I, гл. XV). Было ли землетрясение волнообразным или н впде короткого толчка. Не замечалось ли подбрасывания вверх, без качаний или сдвигания висящих или лежащих предметов. Все ли толчки имели одинаковый характер. Направление качания отвеса и других висящих предметов. Если останавливались стенные часы, указать направление качания маятника. Сопровождалось ли землетрясение подземным гулом, грохотом, шумом; характер, направление н время наступления гула (перед, во время или после землетрясения); какой промежуток времени отделял толчки от гула. Действие ударов на людей, животных, состояние атмосферы (ветер, буря, ливни, гроза), влияние на водные бассейны, направление возникших в. озере или море волн; высота волн, на какое -расстояние они заливали берег; отметить время появления волн и промежутки между ними. 7. Последствия землетрясения. Разрушение построек В каком направлении упали стоящие предметы или стены. Ориентировка
246 Глава XVI. Вулканы и землетрясения упавших стен и тех, в которых появились трещины. Направление и размеры трещин; углы падения трещин (см. гл. XVII). Какие углы зданий выпали. Зависимость силы и характера разрушений от строительных материалов (камень, дерево, глинобитные и смешанные постройки, антисейсмические постройки) и формы зданий (круглые, прямоугольные, одноэтажные, многоэтажные и т. п.). Разрушение памятников; смещение столбов, заборов; разрушение железнодорожного полотна, смещение и изгиб рельс. Разрушение грунтовых и шоссейных дорог, мостов. Разрушения, причиненные волнами. Трещины в почве. Нанести на карту крупвого масштаба все системы трещин. Измерить длину, ширину, глубину. Продельное смещение краев трещин (сдвиги); поднятие одного края относительно другого (сбросы, взбросы); замеры этих передвижений должны быть сделаны возможно точнее, по ясным признакам (дороги и заборы, пересекающие трещину, разорванные пласты горных пород, тектонические линии и т. п.). Смыкание и расхождение трещин после толчков. Разрыв трещинами зданий, деревьев, дорог. Опускания и провалы. Нанести на карту, определить площадь и 'глубину опускания; характер краев—ступенчатость, разрывы. Волнообразные поднятия—их размеры и направление волн. Обвалы. Нанести на карту. Описать размеры—площадь, объем обвала, высоту падения, угол склона, величину обломков и расстояние, на которое они передвинуты. Геологические условия—строение склона, состав пород, тектонические линии. Завалы в долинах, их высота, величина образовавшегося озера, размывание рекой образовавшейся плотины, просачивание воды сквозь последнюю. Зарастание старых обвалов и время их образования. Ступенчатые обвалы (см. гл. II). Оползни, оплывины рыхлых отложений. Нанести на карту, определить площадь, объем, высоту падения, угол склона, длину передвижения. Источники воды, увлажнявшей оползень и оплывину. Первоначальная мощность рыхлых отложений на склонах гор (см. гл. IV). Террасы и плотины (завалы), образовавшиеся в долинах. Системы трещин и валов на поверхности оплывин, связанные с их движением. Изменение режима подземных вод. Временное или постоянное исчезновение или изменение дебита источников. Появление новых источников. Исчезновение рек. Изменение уровня воды в озерах, источниках и колодцах; изменение качества воды. Изменение карстовых форм—появление новых воронок и т. п. Извержение воды и грязи, образование грязевых сопок, грязевых потоков, выделение газов; связь этих явлений с водоносными горизонтами и плывунами. Геологические исследования в связи с землетрясениями ведутся: для установления связи землетрясений с тектоническими линиями и структурой данного участка и для выяснения деталей геологического строения отдельных площадей в их относительной сейсмичности (коренные породы, выходящие на поверхность, покров рыхлых отложений, его мощность). Производится также геоморфологическое изучение площади землетрясения. Для землетрясений не тектонических—вулканических или вызванных обвалами, прова-
§ 7. Последствия землетрясения. Литература 247 лами и т. п.—геологические исследования должны установить причину землетрясения и возможность его повторения. Описание отдельных сейсмичных районов СССР п литературу об этих районах см. Г. П. Горшков, 1949. ЛИТЕРАТУРА Вулванл Бюллетень Вулканологической станции на Камчатке, 1937.—1949, J\s№ 1—16. Белянкин Д. С. и Петров В. П. Петрография Грузии, 1945. Влодавец В. И. Классификация отрицательных вулканических форм. Изв. Акад. наук, серия геол., 1944, № 5, стр. 137—147. Его же. Отрицательные вулканические формы рельефа. Уч. зап. Моск. обл. педаг. пнет., т. 9, Тр. кафедр геогр. фак., в. 4, 1947, стр. 125—162 (дополненная и расширенная классификация, 1944). Его ж е. Вулканы Советского Союза, 1949. Завари ц кий А. Н. О вулканах Камчатки. Камчатский сборник, I, 1940. Его же. Некоторые черты новейшего вулканизма Армении. Изв. Акад. наук, серия геол., 1945, J\° 1. Л е в и н с о н-Л ес- синг Ф. Ю. Вулканы и лавы Центрального Кавказа, 1913. Мушкетов И. В. Физическая геология, т. I, 4-е изд., 1935. Тиррель Д. В. Вулканы, 1934. Труды Камчатской вулканологической станции, 1940— 1948, в. 1—3. Труды Лаборатории вулканологии и Камчатской вулканологической станции, 1947—1949, в. 4—6. У с т и н о в а Т. И. Гейзеры на Камчатке. Изв. Геогр. общ., 1946, в. 4. Щукин И. С. Общая морфология суши, т. 2, 1938. Грязевые- сопки А в д у с и н П. П. Грязевые вулканы. Крымско-Кавказской геологической провинции. Петрографические исследования, 1948. Белоусов В. В. и Я р о ц к и й Л. А. Грязевые сопки Керченско-Таманской области. Условия их возникновения и деятельности, 1936. Губкин И. М. и Федоров С. Ф. Грязевые вулканы Советского Союза и их связь с генезисом нефтяных месторождений Крымско-Кавказской геологической провинции, 1938. Результаты исследования грязевых вулканов Крымско-Кавказской геологической провинции. Сборник статей, 1939. Щукин И. С. Общая морфология суши, т. 2, 1938. Якубов А. А. Грязевые вулканы Азербайджана и их связь с нефтяными месторождениями, 1948 (с резюме на русском языке). Землетрясении Б ю с Е. И. Сейсмические условия Закавказья, ч. I, 1948. Барда- нянц Л. А. Сейсмотектоника Кавказа. Тр. Сейсм. инст., № 64, 1935. Горшков Г. П. Землетрясения на территории Советского Союза, 1949 (со списком литературы). Его же. Землетрясения Туркмении. Тр. Сейсм. инст., № 122, 1947. Его же. Сейсмичность Южного Таджикистана в связи с его тектоникой. Тр. Таджик. Комплекс. Эксп., в. 18, 1935. Г у бин И. Е. Землетрясения в Гармской области. Тр. Геофиз. инст., № 8 (135), 1949. Левицкая А. Я. О крымских землетрясениях по данным сейсмических станций Крыма. Тр. Сейсм. инст., As 127,1948. Линден Н. А. Каталог глубокофокусных землетрясений по данным сейсмической сети СССР „ за 1909—1944. Тр. Сейсм. инст., № 124,1947. Медведев С. В. О послед- " ствиях Карпатских землетрясений 1940 г. Тр. Геофиз. инст., 1949, Ml. Мушкетов И. В. Землетрясения, их характер и способы наблюдения, 1890. Ег.о же. Физическая геология, т. I, 4-е изд., 1935. Павлов А. П. Избр. соч., т. I. Вулканы, землетрясения, моря и реки, 1948. П а ф ф е н- г о л ь ц К. Н. Сейсмотектоника Армении и прилежащих частей Малого Кавказа, 1946. П о п о в В. В. Каталог землетрясений на территории СССР (вып. 1—3). Тр. Сейсм. инст., „V 89, 1941; № 89, 1939; № 95,1941. Розова Е. А. Землетрясения Средней Азии. Тр. Сейсм. инст. ,№ 123,1947. Саваренскпй Е. Ф. Землетрясения с глубокими очагами. Тр. Сейсм инст., JN» 96, 1940. Смирнов М. В. Каталог землетрясений в Крыму 1931.. Труды Сейсмологического Института Академии наук СССР,
248 Глава XVI. Вулканы и землетрясения ОТКРЫТОЕ ПИСЬМО (АНКЕТА) для сообщений в Геофизический институт Академии наук СССР (Москва, 17, Пыжевский пер., № 3/5) Где, в каком городе или селе, какого района, округа или края, какой области аамечено землетрясение (широта и долгота места). Год, число, месяц и время (часы и минуты по местному, поясному или московскому времени), когда было замечено землетрясение. Данные для оценки силы землетрясения: а) Замечено лицами, находящимися в покое. Замечено бодрствовавшими. Спавшие проснулись. Замечено в помещении или на открытом воздухе. б) Чем проявилось землетрясение: гул, толчки, колебания, сотрясения или дрожания. Дрожание стен, дребезжание посуды, стекол, движение мебели, колебание висячих предметов. Остановка часоЪ (маятника). Скрип мебели. Предметы легкие или тяжелые сдвинулись с места. Захлопывание или раскрывание дверей. Осыпание штукатурки или образование трещин в потолке и на стенах. Падение дымовых труб. Сквозные трещины в каменных стенах. Были ли замечены более сильные повреждения в домах и как построены поврежденные адания (деревянные, каменные, одно- или многоэтажные). В котором этаже наблюдались описываемые явления? Сколько отдельных толчков или колебаний удалось заметить и в каком направлении. Были лп трещины в земле, обвалы, увеличение нли уменьшение воды в колодцах и других источниках. В каких пунктах и соседних районах наблюдалось землетрясение. Фамилия и адрес наблюдателя. ШКАЛА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЫ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ ОСТ ВКС 4637 1 балл—незаметное (максимальное ускорение<2,5 мм/сек2): микросейсмическое сотрясение почвы, отмечаемое только сейсмическими приборами. Примечание. Под ускорением здесь и в дальнейшем разумеется величина J ускорения колебательного движения земной коры при землетрясении, определяемая по формуле: где А—амплитуда колебания, Т—его период. 2 балла—очень слабое (2,5—5 мм/сек2); чрезвычайно слабое сотрясение, отмечаемое сейсмическими приборами; ощущается немногими нервными или очень чуткими лицами, находящимися в состоянии полного покоя, особенно в верхних этажах домов. 3 балла—слабое (5—10 мм/сек2); даже в густо населенной местности ощущается лишь небольшой частью населения в форме сотрясения, как от быстро проехавшего мимо экипажа. Иногда может быть определена продолжительность, а также направление движения. Многими лишь из последующего обмена впечатлениями уяспяется, что колебание было вызвано землетрясением. 4 балла—умеренное (10—25 мм/сек^); под открытым небом ощущается немногими. Внутри здании распознается многими, но не всеми, по дрожанию или легкому колебанию предметов обстановки, вследствие чего плотно составленные стаканы и посуда производят слабый звон, как при проезде грузовика по тряской мостовой; звон оконных стекол, скрип дверей, балок, полов, треск потолков, легкое колебание жидкости в открытых сосудах, отдельные случаи пробуждения спящих. 5 баллов—довольно сильное (25—50 мм/сек2); на улице или вообще под открытым небом отмечается очень многими даже при полном разгаре дневной работы. Внутри домов ощущается всеми вследствие общего сотрясения здания; впечатление, как от падения в доме тяжелого предмета (мешка, мебели). Колебание стульев, кроватей вместе с находящимися на них лицами, как при волнении на море. Качание растений и более слабых ветвей у кустов и деревьев, как при умеренном ветре. Колебательное движение свободно висящих предме-
Шкала для определения силы землетрясения 249 тов# как-то: занавесей, висячих ламп и не слишком тяжелых люстр. Маятники часов или останавливаются или описывают большую дугу, в зависимости от направления толчка, перпендикулярно к колебанию маятника или в том же направлении, ввиду чего остановившиеся часы с маятником могут вновь притти в движение. Звон часовых пружин. Электрический свет мигает или гаснет вследствие соединения проводов. Картины ударяются о стены или сдвигаются с места. Выплескивание небольшой части жидкости из наполненных открытых сосудов. Возможное падение стоячих рамок, а также прислоненных к стене предметов, более легкие предметы могут сдвигаться с места. Скрип мебелн, двери и оконные ставни раскрываются или захлопываются. Трещины п оконных стеклах. Пробуждение спящих. Некоторые жители выбегают на улнцу. в баллов—сильное (50—100 мм/сеь*); ощущается всеми п испуге: очень многие выбегают на улицу. Сильное колебание жидкостей. Падение картин со стен, книг с полок, кроме стоящих у стен, идущих в направлении толчка. Посуда бьется. Довольно устойчивые домашние вещи, Даже предметы домашней обстановки, сдвигаются с места или опрокидываются. Бой башенных часов. На некоторых домах даже солидной постройки штукатурка дает тонкие трещины. Кое-где с потолка и стен откалываются небольшие куски штукатурки. У домов плохой постройки повреждения сильнее, по не опасного характера. 7 баллов—очень сильное (100—250 мм/сек2); значительное повреждение предметов квартирной обстановки вследствие опрокидывания и ломки даже больших предм<тов. На реках, прудах и озерах развивается волнение, вода мутнеет из-за взмученного ила. Отдельные случаи оползней песчаных и галечных берегов. Изменение уровня воды в колодцах. Умеренные повреждения в домах даже солидной городской постройки: легкие трещины в стенах, откалывание значительных кусков штукатурки и лепных украшений, кирпичей, отделение и падение кровельной черепицы, повреждение дымовых труб вследствие трещин, падение плит и выпадение кирпичей. Неисправные трубы обваливаются на крышу. Падение с башен и высоких зданий плохо укрепленных украшений. У фахверковых построек повреждение штукатурки и заполнении рам еще сильнее. Серьезные повреждения у многих ветхих или плохо построенных здании, преимущественно из булыжной или кирпичной кладки на глиняном или известковом растворе без перевязки; при кладке стен способом «Мидис», при котором кладутся лишь облицовочные камни к наружной и внутренней поверхностям стены, а промежуток между ними защебениваемся и бутится,—иногда наблюдается отслаивание облицовки. Досчатые изгороди, навесы, старые каменные ограды, в особенности возведенные из отдельных камней без цемента, хижины, церкви, минареты у мечетей и т. п. сельские постройки могут подвергаться значительным повреждениям. Антисейсмические постройки, а также деревянные плетневые остаются невредимыми. * баллов—разрушительное (250—500 мм/сек2); легкие трещины на крутых склонах и на сырой почве. Местами выступает в небольшом количестве вода с примесью песка и ила. Целые стволы деревьев, особенно у пальм, быстро раскачиваются нли даже ломаются. Даже тяжелые предметы обстановки далеко сдвигаются с места п частью опрокидываются. Статуи, памятники и т. п. ,блиа- кне от поверхности земли, т. е. на кладбищах, бульварах и т. д.,поворачиваются на постаментах или опрокидываются. Прочные каменные ограды разваливаются и опрокидываются. Выпадение большей части заполнения у фахверковых построек. Дома городской постройки, даже солидной конструкции, сильно повреждаются вследствие больших трещин в стенах; некоторые частично обваливаются. Большинство дымовых труб падает. Падение церковных башен и фабричных труб причиняет соседним домам большее повреждение, чем само землетрясение. Особенно хорошо построенные фабричные трубы ломаются лишь в верхней части и -даЮт сдвиг. 9 баллов—опустошительное (500—1000 мм/сек2); сильное повреждение каменных домов солидной городской постройки, многие из них становятся непригодными для жилья, некоторые совершенно или в большей части обваливаются. Фахверковые постройки сдвигаются с каменного фундамента, оседают, скрепления рам ломаются, что вызывает еще большее повреждение. Штукатурка на деревянных домах дает трещины и щели. Старые деревянные дома несколько кривятся. 10 баллов—уничтожающее (1 000—2 500 мм/сек2); рыхлая и особенно влажная почва дает трещины до нескольких дециметров ширины. Вдоль берегов рек появляются трещины до метра шириной. Наблюдаются не только оползни рыхлой почвы со скалистых склонов, но и обвалы частей скал. У берегов рек и на кругом морском побережье обваливаются значительные участки, на пологом побережье наблюдаются скользящие сдвиги песчаных н илистых масс, что вызывает иногда значительное изменение рельефа: частое изменение уровня ьоды в колодцах; выплескивание на берег воды из рек, каналов, озер и щ>.
250 Гласа XVI- Вулканы и землетрясения — ч Большинство каменных и фахверковых построек разрушается вместе с фундаментом, даже прочные кирпичные стены дают опасные трещины. Сильное повреждение даже хорошо построенных деревянных домов и мостов, некоторые даже разрушаются. Более или менее значительное повреждение насыпей и плотин. Легкое искривление железнодорожных рельс. Трубопроводы, заложенные в почве (газовые, водопроводные, канализационные), разрываются или закупориваются. Каменная и асфальтовая мостовые дают трещины и волнообразные складки вследствие выпячивания. 11 баллов—катастрофа (2 500—5 000 мм/сек ): многочисленные и значительные изменения в поверхностных слоях земли, определяемые характером почвы. Образуются широкие трещины, особенно в рыхлой и сырой почве, в горизонтальном и вертикальном направлениях. Выступает вода с песком и илом, с характерным для этого разнообразием форм. Многочисленные оползни и обвалы. От каменных построек всех домов почти ничего не остается. Даже прочные деревянные и гибкие плетневые постройки, особенно близ линии сбросов, могут уцелеть лишь частично. Из мостовых сооружений даже большие, прочные мосты разрушаются вследствие разрушения каменных устоев или искривления металлических ферм. Иногда меньшее разрушение у более упругих деревянных мостов. Полный разрыв, часто даже на значительном протяжении, насыпей и плотин. Сильное искривление и выпячивание железнодорожных рельс. Решающее значение для рода и степени повреждения у путей сообщения играет характер грунта. Трубопроводы под землей совершенно разрываются и приходят в негодность. 1Z баллов—сильная катастрофа (>5 000 мм/сек): изменения в почве достигают громадных размеров. Даже в покрытой растительностью скалистой почве образуются сбросовые трещины с значительной величиной смещения, а также горизонтальные сдвиги и разрывы. Многочисленные обвалы скал, оползни, осыпание берегов на значительном протяжении. Различные изменения в подземных и надземных водоемах. Появление водопадов, подпруд на озерах, отклонение течения рек и т. д. Ни одно сооружение не выдерживает.
С. В. Обручев ГЛАВА XVII ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЪЕМКА 1. Введение. Геологические исследования при современной специализации геологического комплекса наук весьма сложны и требуют серьезного изучения соответствующих отделов геологии. В сущности натуралист без геологической подготовки может с успехом заниматься только коллектированием мипералов и ископаемых остатков фауны и флоры и самыми примитивными поисками полезных ископаемых (см. гл. XVIII и XIX). Для наблюдений в области физической (динамической) геологии необходимо уже предварительное знакомство с соответствующим, достаточно полным, учебником. Изучение, с точки зрения физической геологии, процессов внешней и внутренней динамики, преобразующих лик земли, тесно переплетается с исследованиями физико-географическими и особенно геоморфологическими—и поэтому методика этих исследований изложена отдельно в главах II—XVI и XX—XXII. Что касается собственно геологической съемки—изучения горных пород и условий их залегания и преобразования, необходимого для того, чтобы выяснить картину строения данного участка земной поверхности и составить геологическую карту,—то эти работы могут производиться исследователями, которые не только знают геологию в объеме курса вуза, но и имели геологическую практику. Поэтому настоящая глава представляет лишь своего рода памятку для людей, уже знакомых с геологией, — напоминающую о том, что надо изучить, и сводку практических указаний; мы даем также несколько справочных таблиц, необходимых для предварительного определения горных пород по внешним признакам и для ориентировки в возрасте изучаемых свит и тектонических явлений. Сложность геологических исследований, кроме большой специализации отраслей геологии, зависит также и от специфической неполноты наблюдаемых фактов: геолог, в особенности на равнинах, в лесной и степной зонах СССР, имеет дело с изолированными выходами (обнажениями) горных пород, и принужден по ним воо- ♦
252 Глава XVII- Геологическая съемка Рис. 1. Геологический молоток в поясноИ сумке, а—а—линия сгиба клапана. создать иногда чрезвычайно сложные структуры. Во многих случаях эти отрывки структур допускают несколько весьма различных толкований. Поэтому только при достаточном опыте исследователя геологическая съемка может дать вполне надежные результаты и представить серьезную базу для научных и практических выводов. Данные геологической съемки необходимы при очень разнообразных исследованиях— комплексных физико-географических, геоморфологических, почвенных, геоботанических, зоологических, археологических,—не говоря уже о том, что без специальных геологических съемок невозможны изучение и эксплоатация месторождений полезных ископаемых, возведение плотин и дорожных сооружений (мосты, туннели и т. п.), водоснабжение подземными водами, возведение военных сооружений (окопов, крепостей), устройство аэродромов, ирригапия и осушение и т. д. 2. Инструменты, снаряжение. Кроме обычного экспедиционного снаряжения и инструментов (см. т. I, гл. I), геологу нужны Молоток геологический. Советские геологи употребляют обЪгчво молоток златоустовского (фрейбергского) типа, с квадратным туцым бойком (обухом), слегка изогнутыми гранями и клинообразным лезвием, вытянутым в поперечном к рукоятке направлении (рис. 1). Для обычной работы размеры молотка: длина головки 11—12 см, ширина бойка 2,5—3 см, вес без рукоятки 500—600 г. Для отбивания более свежих образцов твердых пород иногда возят с собой более тяжелые запасные молотки весом до 1,5—2 кг или даже тяжелую балду в 3—4 кг. Рукоятка молотка должна быть без сучков из твердого сухого дерева—ясень, кизил, дикая груша; березовые слабее, дубовые хрупки; хвойные деревья не пригодны. Насаживают молоток на сухую, хорошо выстроганную рукоятку; при достаточно широком отверстии рукоятка выстругивается так, чтобы она проходила через отверстие и задерживалась своим более широким верхним концом; менее надежно насаживанье головки на верхний конец рукоятки; при этом способе необходимы деревянные или железные клинья, которые прп ударах постепенно выскакивают. Длина рукоятки среднего молотка 45—50 см; на ней полезно нанести через каждые били 10 см деления (тонкие насечки) Для измерения мощности пластов. Молоток должен быть средней закалки; слишком мягкий расплю щивается о твердые породы, от хрупкого отлетают при ударе-оскол ки; испробовать молоток надо до выезда в поле. Даже при хорошем молотке на летний сезон следует иметь один запасный молото). и 1—2 запасных рукоятки. В сухую погоду следует время от времени ненадолго замачивать молотки, чтобы они не сваливались с рукоятки.
§ 2. Инструменты, снаряжение 253 При верховых п пеших маршрутах молотки удобно носить на поясе в особой кожаной сумке («молоточня») (рис. 1)—с горизонтальной нашивкой (перемычкой) для молотка и вертикальной на тыльной стороне—для надевания на иояс. Клапан прикрывает молоток сверху и застегивается на круглую пуговицу или медный штифт; его назначение—мешать молотку вывалиться при посадке на седло и перелезании через препятствия. Моюток Павлова—с оттянутым длинным острым четырехгранным концом, или молоток с длинным плоским концом употребляются для рыхлых пород. Для расчисток и вскрытия наносов пользуются кай-юй п саперной лопатой. При сборе окаменелостеи и минералов нужно зубилосреднего размера, которое носят в кожаном чехле на поясе. Компас горный подробно описан в т. I, гл. XV, § 83. Компас с диоптрами п буссоль для обычных геологических работ не упо- требляютсп ввиду их большей сложности. Для измерения падения пластов в более трудных случаях и для определения высоты утесоп полезен эклиметр {сы. т. I, гл. XV). Рулетки применяются маленькие, двухметровые, которые можно носить постоянпо с собой, и 10—20-метровые; стальные рулетки тяжелы и поэтому предпочтитсльпы матерчатые. Флакон с. соляной кислотой, с притертой пробкой, в деревянном или пластмассовом футляре. Пользуются 10% раствором соляной кислоты или, при ее отсутствии, уксусной—для определения карбонатных пород. Карманная лупа с увеличением около 5—для рассматривания горных пород и минералов. Фарроротя пластинка с неглазированной поверхностью для определения черты минералов (см. гл. XIX). Записная книжка в матерчатом, не линяющем от воды переплете, формата около 9—10 см ширины и 12—14 см длины, с ушком для карандаша, или пикетажная продолговатая книжка несколько большего размера. На месяц надо от 1 до 2—3 книжек толщиной 1 см; карандаши—простые, черные №2, НВ или В; более мягкие хороши для записей во время дождя. Этикетки (ярлыки) заказываются специально для данной работы или могут быть применены отрывные (квитанционные) книжки или просто листки бумаги (см. § 10). Мешочки плотные, крепкие, из тика, холста и т. п. размером 13x17 см, с пришитыми постоянными завязками из тесемок или очень крепкого шпагата. Нужны две серии разного цвета по 50 штук в каждой; на мешочках ближе к дну на одной или двух сторонах химическим карандашом или несмываемой темной краской надписывают номера от 1 до 50 (па каждой серии). Мешки эти служат для ежедневного сбора образцов и вечером опоражниваются (см. § 10). Упаковочный материал. Для песков, глин и других рыхлых пород нужны мешочки из более тонкой материи и меньшего размера (около 7x12 см), без номеров. Для упаковки завернутых образцов удобны мешки из крепкой материи размером 17 < 30 см, вмещающие от 2 до 3 кг камней, или более крупные. Число первых зависит от количества образцов рыхлых пород; вторые нужны только при вьючном транспорте, т. к. в других условиях можно укладывать
254 Глава XVII. Геологическая съемки образцы непосредственно в ящики. Оберточной бумаги необходимо приблизительно по одному листу 30 <40 см (четверть двойного газетного листа) на образец среднего размера, плюс 25—50% запаса. Для упаковки нежных образцов—вата, коробки, пробирки с пробками. Сумки для компаса и записной книжки описаны в т. I, гл. I, § 37. Для переноски собранных образцов употребляют или рюкзак, или боковую сумку на одном плечевом ремне, или специальные сетки, напоминающие охотничьи. Для рассматривания отдаленных обнажений необходим бинокль (т. I, гл. I, | 37). для барометрического нивелирования, измерения мощности горизонтально лежащих свит, определения залегания водоносных горизонтов и т. п., нужны анероид и тррмом'ипр- пращ (т. 1, гл. XVI); фотоаппарат нужен при всякой геологической работе для документации обнажений и форм рельефа (т. I, гл. XII) 3. Методы геологической съемки, а) Метод пересечений маршрутами вкрест простирания свит применяется при мелкомасштабных съемках (1 : 500 000 и 1 : 1 000 000) и для общего ознакомления с геологическим строением района. б) Метод прослеживания контактов (пограничных линий) горизонтов и свит по простиранию их и контактов массивов магматических пород применяется при маршрутно-шгощадных и детальных съемках от 1 : 100000 и крупнее, при хорошей обнаженности; в лесной зоне большей частью неприменим. в) Метод оконтуривания всех обнажений применяется 1фи детальных площадных съемках крупного масштаба (1 : 50 000 и крупнее). г) Геологическая аэрофотосъемка позволяет составить геологическую карту значительно быстрее и точнее. Кроме аэрссъемочпых работ необходимы наземные (см. Мирошниченко, 1946), д) Геофизические методы применяются при геологической съемке для выяснения структур и для поисков полезных ископаемых: особенно важны на площадях, где изучаемая серия пород перекрыта более молодыми отложениями. Применение того или иного вида и масштаба съемки обусловливается специальными заданиями исследований и степенью обнаженности; наиболее часто ведут съемку масштабов: 1 : 1 000 000; 1 : 200 000; 1 : 100 000; 1 : 50 000; 1 :10 000 и крупнее—до 1 : 1 000. Обычно геолог ограничивается осмотром естественных обнажений, но при крупномасштабных съемках (1 : 50 000 и крупнее) в плохо обнаженных участках приходптся прибегать к расчисткам, закопушкам, шурфам и канавам. Геологическая съемка при отсутствии специальных заданий ведется как комплексная—изучают как обнажения коренных пород, так и рыхлые четвертичные отлсжения, выясняют вопросы гидрогеологии (определяют водоносные горизонты), изучают— насколько это возможно при данном масштабе работ—месторождения полезных ископаемых и собирают материалы для геоморфоло- гичэского очерка. Полный отчет пс" геологической съемке заключает описание всех обнажений, сводные очерки по перечисленным отделам геологии и карты—геологическую, тектоническую, гео-
§ 3. Методы, геологической съемка 'li>;> морфологическую (см. гл. XXI), четвертичпых отложений, полезных ископаемых и шлиховых проб (см. гл. XIX). Масштаб топографической основы для геологической съемки желателен вдвое крупнее, чем заданный масштаб съемки, и полевые геологические карты составляют в этом масштабе: напр., работа по съемке в масштабе 1 : 200 000 ведется яа основе l : 1UU 000. Для съемок масштаба 1 : 100 000 и крупнее нужны карты с изображением рельефа в горизонталях; для более мелкомасштабных съемок можно пользоваться картами с штриховым изображением рельефа. ТЕХНИКА ПОЛЕВОЙ РАБОТЫ 4. Записная книжка и дневник. Наиболее надежно и выгодно для последующей обработки все записанное за день в записной книжке переносить вечером в чистовой дневник—тетрадь обычного пшольного формата, толшиной около 1 см, в плотной обложке. Это дает возможность днем не тратить много времени на записи, вести их сокращенно; особенно удобна такая система записи при дожде, ветре и морозе, когда записи в поле приходится поневоле сокращать. При невозможности ежедневно записывать наблюдения в дневник, записи в записной книжке должны быть четкими и полными; и этом случае следует писать только на правой стороне (нечетные страницы), оставляя левую для рисунков и дополнительных замечаний и выводов, которые могут быть сделаны вечером. Основные записи в книжке и дневнике приурочены к обнажениям—естественным выходам горных пород. Каждое обнажение (точка наблюдения) имеет свой порядковый номер, причем, если работа продолжается несколько лет, удобно вести единую нумерацию. Ежедневная запись начинается с числа, дня недели и месяца, и с обозначения участка работ или исходной точки маршрута. Каждое описание обнажения начинается с его номера, подчеркнутого или обведенного кружком (рамкой), и вполне точного указания местоположения. Наблюдения между обнажениями присоединяются к предыдущему обнажению, или отделяются чертой. В дневнике после дневной записи обнажений записывают выводы и предварительные обобщения. Для геоморфологических наблюдений, как не связанных с обнажениями, следует выделить отдельный дневник. 5. Карта и условные обозначеипя. Полевая рабочая геологическая карта—такой же основной материал работ, как и записная книжка, и ее нужно иметь с собой, изучая обнажение. Точки обнажений наносят на карту с большой тщательностью (при отсутствии приметных форм рельефа—засечками на ясные ориентиры или отсчетом шагов, а при очень крупных масштабах съемки—даже инструментально) п обозначают теми же номерами, что и в записной книжке. При хорошей обнаженности на карте могут быть, кроме точек обнажений, прочерчены пласты или дайки, выступающие в вщве грядок, контакты массивов магматических пород и т. п.; особенно успешно это можно делать на аэроснимках, где уже воспроизведены многие черты структуры и даже большинство пластов и массивов (см. Мирошниченко, 1946).
256 Г.шва XVII. Геологический съемка Раскраску заснятого за день участка производят обычно вечером, цветными карандашами, а границы обводят цветной тушью. Общепринятая раскраска свит по их возрасту приведена в табл. 15: но т. к. обычно приходится вводить более дробное деление свит, а возраст данной толщи может быть неизвестен, то на полевой карте применяют произвольную раскраску. Магматические породы обозначают греческими буквами и следующими красками. Интрузивные породы Кислые и средние •[ —красный (кармин) сплошной Основные S —густой оливково-зеленый сплошной Ультраосноипые о —густой темпофиолетовый сплошной Щелочные я —оранжевый сплошной Кайнозойские эффузивы Кислые т —оранжево-красный сплошной Основные р —темпозеленый сплошной Более древпие эффузивы иногда выделяют особыми цветами Порфириты, мелафиры ;л —сине-зелевый t Порфиры -к —буро-красный Трахиты, липариты ■: —оравжевый Базальты [J —тёмнокрасный Андезиты а —фиолетовый Но на мелкомасштабных обзорных картах эти древние эффузивы, а также туфы и туффиты обозначают цветом свиты соответствующего геологического возраста со значками, показанными на табл. 7 для эффузив.ов, или с какими-либо другими; на полевой карте все зти цвета можно заменить любыми, в зависимости от подбора карандашей и количества типов пород. В некоторых случаях, в зависимости от тематического задания, показывают не возраст свит, а их .цитологический состав любыми условными цветами. На одноцветных штриховых картах, колонках и разрезах горные породы показывают условной штриховкой, наиболее, распространенные типы которой приведены на табл. 1. Более детальное обозначение различных типов горных пород приведено в специальной таблице, выпущенной Всес. Геол. институтом (Миронов, 1938), в статье Малютина (1931), у. Никшича (1948) и в «Методах» 1938 г. Кроме раскраски по возрасту и литологическому составу, на полевых геологических картах возле точек обнажений показываются соответствующими знаками условия залегания и месторождения полезных искспаемых (см. табл. 7). При составлении окончательных карт данные залегания служат для вытягивания пластов, для нанесения границ свит, границ массивов и тектонических линий и для структурных обобщений.
§§ 5—6. Карта. Определение элементов залегания 257 6. Определение элементов залегания производят горным компасом; способы работы с ним описаны в т. I, гл. XV, § 83, где на рис. 350 показаны отсчеты различных азимутов. Начинающих обычно смущает обратное расположение стран света и делений на горном компасе; поэтому на рис. 2 мы даем пример отсчетов обычным и горным компасом; легко понять, что, пользуясь горным компасом, мы непосредственно получаем нужный азимут, в то время как стечет обычного компаса требует еще дополнительных преобразований. Полевые записи производятся в магнитных азимутах и только при нанесении элементов залегания на карту и при камеральной обработке вводятся поправки. Величину магнитного склонения для района работ можно установить по прилагаемой к этому тому справочника карте или определить во время полевых работ (т. I, гл. XIV, § 1; там же см. о годичных поправках к карте). Простираны^ пласта есть направление горизонтальной линии, проведенной в его плоскости (рис. 3); записывают азимут этой линии в северных румбах (NOh NvV), которые на 180° отличаются от южных (SW и SO). Записи производят с точностью до 1—5° (например, NW 345°). Падение пласта—направление и угол с горизонтальной плоскостью линии, проведенной в плоскости пласта перпендикулярно к линии простирания (рис. 3). Записывают обычно после записи простирания с указанием румба и угла падения (прост. NW 345°, пад. SW^/200). При другой системе записей—более краткой, но менее удобной для вытягивания пластов и других тектонических построений, —простирание не записывают, а отмечают азимут падения и его ^гол (напр., для того же отсчета—пад. SW 255^/20°). При вертикальном падении записывают обязательно азимут простирания; если пласты опрокинуты, то отмечают это рядом с записью. Непосредственное измерение элементов залегания производят на пластах, где плоскости напластования хорошо видны и падение отчетливо. Для определения простирания длинную сторону компаса прикладывают к воображаемой горизонтальной линии пласта, арретиром к себе, севером от себя и записывают показание северного конца стрелки. Угол падения определяют, поставив компас на ребро вдоль линии падения, и отсчет производят по отвесу. Т. к. ni верхности пластов редко бывают ровные, то надо произвести несколько отсчетов и взять среднее. Во многих случаях к поверхности пласта компас приложить нельзя, и приходится определять простирание, ставя компас параллельно воображаемой линии, а падение—держа компас в вытянутой руке (рис. 4). Эти измерения надо производить с большой осторожностью, осмотрев все обнажение, т. к. видимое простирание в обрыве часто отличается от истинного. Определение элементов залегания построением проиаводится, когда угол падения настолько мал, что не может быть измерен отвесом компаса, или когда данные отдельных обнажений недостаточно ясны Если угол падения мал, то элементы залегания вычисляют по карте, нанеся на нее несколько точек выхода данного пласта с их относительными высотами (определенными барометрическим нивелированием или инструментально). Когда пласты >? Справочник путешественника и краеведа, т. II
258 Глава XV11 . Теологическая съемка Рис. 2. Разница в отсчетах но простому комиасл- (Л) н по горному (J3) при визировании на точку (в) по магнитному азимуту NO 15'. СЮ — линия магнитного меридиана. Рис. 3. Элементы залегания пласта, а—а—простирание, 6—6—падение. Рис. 4. Определение падения пласта при помощи горного компаса, который держат в вытянутой руке. вскрыты на двух вертикальных обрывах скал (или в шурфе, колодце и т. п.), определяют азимуты простирания обрывов (стенок) и видимые углы падения пласта на них. Эти задачи и им подобные решаются при помощи построения треугольников (см. т. I, табл. IX—XI); номограммы и таблицы для вычислений—см. Вебер, 1933; Обручев, 1931. На поверхностях сбросов, взбросов и надвигов, кроме простирания и надения самой поверхности, определяют простирание штри-
§ 7. Определение Мощности пластов 259 хов и борозд скольжепия (поставив на них вертикально записную книжку и измеряя ве азимут). й Особенно сложно определение условий залегания при наличии ложной сланцеватости (кливажа), часто совершенно маскирующей плоскости напластования (см. § 30). 7. Определение мощности пластов осадочных пород, покровов эффузивных пород, пластовых интрузий и даек. Непосредственное измерение • производят рулеткой или ручкой люлотка при горизонтальном залегании, вскрытом в вертикальном обрыве или при вертикальном залегании, когда дайки или поставленные на голову пласты срезаны горизонтальной поверхностью. В последнем случае мощность может быть измерена менее точно и шагами.- Г'оршонталъно лежащие пласты, обнаженные в обрыве, доступном для восхождения, измеряют различными способами: а) Определяя угол наклона склона возле каждого отдельного пласта и видимую его мощность по этому наклону; мощность вычисляется из прямоугольного треугольника но гипотенузе и углу. б) При помощи любого нивелира; можно устроить самодельный карманный нивелир, состоящий из кольца, на котором подвешена короткая металлическая трубка. Наблюдатель, став на оспо- uamie пласта, держит прибор за кольцо и визирует через трубку (устанавливающуюся приблизительно горизонтально) точку на склоне, лежащую на высоте его глаза. Поднимаясь постепенно по склону (уровни 1, 2, 3, 4—рис. 5), определяют мощность всей свиты и ее частей (но высоте глаза наблюдателя). Этим же прибором можно определить высоту террас, морей и т. п. * н) Барометрическим нивелированием; способ дает ошибки до 2--5 м (см. т. I, гл. XVI, а также Гринли, 1933, стр. 92—93). Наклонные пласты: видимую мощность желательно измерять нкрест простирания; при "других направлениях проложенной линии расчеты усложняются (см. Вебер, 1939; Обручев, 1931). Измерения можно производить: а) При помощи эклиметра или (менее точно) отвеса горного компаса; наблюдатель, как и в случае горизонтального пласта, поднимается по склону, но визирует последовательно точки не но горизонтальной линии, а по падению пласта (рис. 6). Мощность отдельных этапов (ав=бг) определяется из прямоугольного треугольника, в котором известны угол (падения) и гипотенуза (рост человека—от подошвы до глаз). б) Прн помощи шеста, равного высоте роста человека, к верхнему концу которого прикреплена перпендикулярно визирная линейка с двумя диоптрами по концам; к месту соединения линей- Kit и шеста прикреплен отвес, грузик которого ходит по квадранту с делениями на 90°. Способ определения тот же, как н в предыдущем случае. При разных наклонах поверхности и пласта, как это видно пз рис. 7, мощность пласта равна: а) еслп поверхность горизонтальна и пласты наклонены—видимой мощности пласта на поверхности, помноженной на синус угла падения; б) если пласт и поверхность надают в раянме стороны (пласт падает в Глубь горы)—видимой 17*
260 Глава XVII■ ТеолоШнеская съемки Л Рис. 5. Л—самодельный нивелир; Б—определение мощности пласта или высоты террасы. 1, 2t 3 и 4—уровни стояния наблюдатели. Рис. 6. Определение мощнестн пласта при помощи иклиметра или горного компаса. (бг=ав = ед Coso.) Рис. 7. Определение мощности пластов I, II и III при помощи геометрических построений. последовательностью пластов, с ясными женных и осадочных свит или с формами. Хорошие обнажения обычно мощности, помноженной на синус суммы угла падения пласта и угла склона; в) если пласт и склон падают в одну сторону—видимой моде- ности, помноженной нп синус разности углол падения пласта и склона. Для всех этих случаев и для более слож ных, для определения глубины залегания пласта и т. п. существует ' ряд таблиц и номограмм, облегчающих вычисления (см. Вебер, 1933; Обручев. 1931, т. 1; Ра зумовский, 1932; Грин- ли, 1933). 8. Запись и зарисовка обнажений. Наиболее ответствепный этап в работе геолога- съемщика—точное описание каждого обнажения, составленное на основании детального его изучения и замеров. Подробнее всего надо изучить обнажения с хорошо видимой соотношениями извер- ясяыми структурными встречаются в берегах
§ 8- Запись и зарисовка обнажений 261 Рис. 8. Зарисовка разреза (обнажения) и построение {колонки на основании произведенных замеров (по В. Веберу). рек и оврагов, на поверхностях высоких гор, выше границы леса, а в южных безлесных областях—часто и на всей поверхности горной страны. Найдя обнажение, его рассматривают сначала издали, и, если оно велико, разделяют мысленно на части—по структурным формам или другим признакам. В мощной толще осадочных пластов полезно выделить несколько более мелких групп пластов, объедк- • ненных по какому-либо признаку. Затем изучают каждую часть обнажения, причем обрыв обычно удобнее изучать начиная снизу, постепенно поднимаясь от его подножия вверх. В начале описания обнажения надо точно отметить: а) его положение—как на карте, так и в рельефе, по отношению к склону или гребню горы, дну долины или берегу моря и т. п., б) размеры, в) свежесть и характер выхода—скала, обрыв, осыпь; задернованность, залесенность и г) наличие или возможность оползней, солифлюк- ции, тектонических смещений. Для каждой зарисовки обнажения следует указать масштаб (для всего рисунка или его частей) и ориентировку разреза по странам света; буквы и номера на рисунке должны точно соответствовать описанию. Р осадочной или туфогенной свите выделяют пласты, обозначая их отдельными строчными буквами латинского алфавита; группы пластов можно обозначить заглавнымя латинскими буквами или римскими цифрами. Определяют элементы залегания и записывают в книжке в начале описания; если онп изменчивы, то для каждого пласта или участка обнажения вписывают их отдельно на рисунке или в тексте. Осадочную свиту описывают в порядке букв снизу аверх;" мелкие прослои могут входить, как подразделения одной буквы (обозначенные значками пли вторыми буквами). Мощность намеряют. по указанным вьцпе способам и обозначают на рисунке
262 Глава XVII. Геологическая съемка пли и записи. Зарисовка спокойно лежащей осадочной свиты производится в виде простого разреза (рис. 8). Впоследствии эти данные послужат для построения отдельной колонки (в дневнике или при камеральной обработке)," а по сопоставлении с другими разрезами— для общей колонки свиты. Тектонически сложное обнажение и сложные выходы магматических пород требуют более сложной записи, отражающей пространственное расположение всех элементов и их изменения. Необходимо зарисовать все обнажение целиком; очень помогает соблюдению масштаба, при составлении позже окончательного рисунка, фотоснимок, снятый издали," но обычно фотоснимок не может ясно передать всех необходимых структурных линий и взаимоотношений пород. 9. Зарисовка рельефа. Для иллюстрации геологических взаимоотношений и особенно при геоморфологических наблюдениях часто полезно схематически зарисовать рельеф в виде рисунка «очерками». Хороший снимок точно передает основные черты рельефа, но многие детали и структурные линии, важные для геолога, могут быть выделены только на рисунке. В подобном рисунке можно сделать отбор всего, необходимого для данной концепции ландшафта, выбросить все ненужные детали, загромождающие передний план, подчеркнуть важнейшие структурны^ линии. Такие рисунки могут быть сделаны и на основе плохих фотоснимков. Материалы: резинка, карандаш, кусок бумаги, прикрепленный к картону, доске или книге, масштабная линейка длиной в 20—30 см; линейка должна быть равна длинной стороне бумаги или вдвое превышать ее. Порядок зарисовки. Определяют рамкп рисунка, выбирают центр его. Проводят вертикальную линию, делящую поле рисунка пополам, и горизонтальную; последняя должна совпадать с гори зонтом или с хорошо выраженной горизонтальной линией в ландшафте. Определяют масштаб. Для измерения отдельных элементов ландшафта держат в вытянутой руке масштабную линейку и смотрят на нее одним глазом; определенные таким образом отрезки откладывают с соответственным уменьшением на бумаге; при измерениях поворачивают не одну голову, но все тело, чтобы сохранить равное удаление линейки от глаза. Сначала отмечают на горизонтальной и вертикальной линиях расстояния важнейших опорных пунктов и наносят их точно на бумагу, затем наносят детали—идя от более крупных элементов к все более мелким; заполнять всю площадь подряд, начиная с одного края, пе следует—это приведет к искажениям. Наносят возможно меньше линий; характер пх различен в зависимости от объекта; голые скалы показывают штрихами, лес обозначают зубчатой линией верхушек деревьев; можно вводить и несколько условное обозначение поверхности—напр., вегйханные поля, равнину с единичными деревьями и т. п. Полезно некоторое преувеличение масштаба заднего плана— если объекты этого плана важны для цеди рисунка; увеличение это необходимо при зарисовке с высот; оно не нужно, если объекты Заднего плана не включаются п рисунок. Этот прием применяется
§§ 9—10. Зарисовка рельефа. Коллектирование 263 в ландшафтной живописи и представляет одно из важных преимуществ рисунка по сравнению с фотоснимком. Впечатление глубины пейзажа достигается кулисообразным расположением гор и увалив. Линии переднего плана делают более толстыми; деревья, дома и т. п. рисуют все более уменьшающимися вдаль, а зубчатую линию лесов—все более гладкой. На рисунке можно вделать пояснительные надписи или поставить буквы, объясняемые в подписи. Вычерчивание в туши и раскрашивание можно делать позже (по отметкам-цветов на рисунке), даль делают слабосиней, постепенно усиливая тона к переднему плану. 10. Коллектирование производится с различными целями: для более детального изучения пород данного района и сравнения пород разных обнажений, для составления музейных коллекций и для различных тематических работ. При геологической съемке обязательно должна быть собрана систематическая коллекция, характеризующая основные разрезы и все изменения осадочных, метаморфических и магматических пород. Отбивание образца. Обычный образец—плоский, размерами около 6х9 см и толщиной от 1,5 до 3—4 см; для музейных коллекций выбивают образцы—9x12 см и более, смотря по характеру экспозиции. Сначала отбивают плоский кусок от глыбы или утеса тупым бойком молотка, держа молоток за конец рукоятки, затем уменьшают образец до нужного размера, держа его в левой руке и отбивая лишние куски острым концом молотка: Правой рукой держат молоток за середину рукоятки, на левую руку (особенно при обработке твердых пород) полезно надеть грубую кожаную или брезентовую рукавицу; таких рукавиц на лето падо от 2 до 4 штук. Выветрившиеся образцы непригодны для сравнений, для изучения , под микроскопом и для анализов, и поэтому обязательно брать свежий образец, хотя бы и менее совершенный по форме; из осыпи образцы брать не следует. Для музеев надо заготовлять образцы плоские, прямоугольной формы, с утончающимися краями; для этого плоский кусок нужного формата ставят на ребро и ударяют по противоположному ребру тупым бойком молотка; от ребра отлетают осколки (как при изготовлении каменных орудий палеолита). Для всех пород, пз которых предполагают изготовить шлифы, кроме основного образца берут совершенно свежий плоский осколок 3x3 см, толщиной около 2 см. Образцы, иллюстрирующие различные особенности пластов, контакты, следы действия каких-либо внешних или внутренних геологических агентов (выветривание, кливаж, складки, работа ледников и пр.) могут иметь любой размер в зависимости от объекта и наличного транспорта. Об образцах полезных ископаемых и «каменелостей—см. гл XVIII и XIX. Взятие проб — см. >'л. XIX. Нумерация и этикетки. Обнажения нумеруются последовательно арабскими цифрами, для каждого образца прибавляют к номеру обнажения латинскую букву (пропуская только букву е, *. к. опа может быть спутана—особенно при изготовлении шлифев—с буквами си/). При изучении свит осадочных пород было бы полезно, чтобы буква слоя соответствовала букве образца, по часто этого
264 Глава XVII. Теологическая съемка А 1 6 в i .4'Ы г ^ )>ф Рис. 9. Последовательные этапы завертывания образца в бумагу, а—образец; б—этикетка, завернутая в угол бумаги; в—сгибы. достичь не удается; обычно предпочитают образцам давать самостоятельную - буквенную нумерацию. По другой системе обозначений к букве пласта прибавляют £ще арабскую цифру, обо- ' значающую образец (№ 359а1 и т. п.). При большом количестве образцов и пластов в одном обнажении, после исчерпания латинского алфавита дальнейшие пласты или образцы обозначают двойными буквами. На этикетках пишут: год работы, фамилию исследователя, дату, номер образца (повторенный дважды в разных углах) и подробно—место взятия образца. На окончательных этикетках при камеральной обработке добавляют название породы и возраст свиты. Кроме этикетки многие геологи считают необходимым, во избе-# жание путаницы при разборке и обработке коллекции, на каждом камне написать его номер химическим карандашом или наклеить кусочек липкого пластыря (лейкопласта) или изоляционной ленты с номером. Перевозка и упаковка.. Образцы, собранные во время осмотра обнажения, вкладывают в номерные мешочки (см. § 2), отмечая в записной книжке (в записи или на рисунке), в каком мешочке лежит образец из данного слоя или точки; рыхлые породы сразу же на месте кладутся в маленькие безномерные мешочки и затем уже в номерные. В течение дня образцы носят в рюкзаке или сумке, или возят в малых переметных сумах и кобурах седла, в мешке на лодке или в машине. Вечером, вынув образцы из номерных мешочков, раскладывают на последних, сравнивают их во время составления дневника друг с другом, выбрасывают лишние и уменьшают слишком большие и пишут для каждого образца чернилами постоянную этикетку. Маленькие образцы для шлифов можно снабдить сокращенной этикеткой с указанием только номера, фамилии и года; такую же краткую этикетку пишут для окаменелостей, собранных в большом количестве в одном слое, для галек конгломератов и т. п. Образцы завертывают каждый отдельно в бумагу; один из лучших способов завертывания показан на рис. 9; на последнем этапе остающийся угол бумаги надо заправить под предшествующий оборот, чтобы пакет не развернулся при перекладке коллекции, Полезно на каждом пакете написать снаружи номер образца химическим карандашом или чернилами, чтобы быстро найти нужный образец в случае частичной разборки коллекции. Об упаковке хрупких образцов см. в гл. XVIII. - Завернутые образцы укладывают в ящики рядами на ребро, очень плотно, так, чтобы они не могли двигаться. Вес ящика, ш
§ 11. Наблюдения между обнажениями 265 должен превышать 30—35 кг, и его внутренние размеры для обычных горных пород—около 50 < 25 х 25 см. Ящик делают из досок 2,0—2,5 см толщиной, с укрепляющими планками (с внешней стороны). Для перевозки в железнодорожных вагонах и на пароходах ящики оковывают по концам полосовым железом или проволокой. При перевозке вьюком завернутые обравпы укладывают очень плотно в небольшие мешки (см. § 2), а последние вкладывают в брезентовые сумы или в брезентовые баулы, туго обвязанные веревками, так, чтобы мешки не шевелились при перевозке. Такие тюки, весом около 30—35 кг каждый, представляют очень удобные боковики вьюка. И. Наблюдения между обнажениями. Для полного изучения геологического строения и для составления геологической карты данного участка, кроме изучения обнажений, необходимо собрать материал, характеризующий промежуточные пространства, чтобы можно было с достаточной точностью нанести на карту границы свит, тела магматических пород, вытянуть отдельные пласты и дать полное изображение тектонических структур. В безлесных, хорошо обнаженных районах, иногда можно проследить все нужные границы и свиты почти без перерывов. Но в большинстве случаев приходится прибегать к интерполяции по косвенным данным. Продукты выветривания и почвы тесно связаны с коренными породами (см. гл. II и XXIII), и изучив их, можно по их распределению судить в общих чертах о площадях тех или иных горных пород. Овраги, канавы, рытвины, выбросы иа нор, искори (корни поваленных деревьев) позволяют установить состав элювия и делювия. Растительность обнаруживает часто ясную зависимость от • состава горных пород; нередко какой-либо вид растения встречается только на определенных породах. В некоторых случаях культурные растения дают лучшие урожаи также на определенных породах. Рельеф в значительной степени связан с составом горных пород, их сопротивлением выветриванию и их структурами (см. гл. II и XXI); поэтому геоморфологические исследования являются обязательными при всякой геологической съемке. Интрузивные тела магматических пород, более крепкие пласты осадочных и туфовул- каногенных свит, выделяются большей частью в виде положительных форм, а более мягкие или растворимые водой породы—как отрицательные. Водоносность пород может служить признаком для определения геологических границ; обилие источников, более богатая или водолюбивая растительность, карстовые явления—все это поможет нанести на карту определенные горизонты (см. гл. IV). Речные наносы, в особенности галечники, при недостатке обна- жеппй надо внимательно изучить, чтобы по распределению и ока- танностй перенесенного материала установить источники сноса и площади развития горных пород. Но в областях древнего оледенения анализ речных наносов надо производить, учитывая работу ледника. Ледниковые наносы в областях горного оледенения отчасти также могут служить для определения границ площади коренных пород, ..-■■'-
266 Глава XVII. Теологическая съемка ИЗУЧЕНИЕ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД 12. Условия залегания в характер толщи. Записав данные об обнажении (§ 8), приступают к его детальному изучению. В начале работ, когда исследователь еще не ознакомился со стратиграфией осадочных свит района и не составил нормального разреза (колонки), изучение и описание обнажений надо производить особенно тщательно и подробно, независимо от масштаба съемки. Толщи пород следует расчленять возможно более дробно, выделить характерные литологические пачки, разделить их на отдельные пласты, изучить подробно состав, структуру и текстуру пачек и пластов (см. §§ 13— 16). Пачки выделяют по различным литологическим признакам— цвету, составу, характеру напластования—и по составу фауны и флоры; особенно трудно это сделать в мощных однородных или неяснослоцстых толщах, которые приходится иногда расчленять уже на основании камерального изучения образцов. Описание каждой пачки и пласта должно быть составлено с такой полнотой и объективностью в оценке фактов, чтобы и другой исследователь впоследствии мог по описанию опознать пласт или пачку. Особенно важно выделить и описать маркирующие горизонты—пласты или пачки, которые чем-либо выделяются в свите и легко могут быть опознаны в других обнажениях. ' Мощность пластов определяют по способам, изложенным в § 7, с точностью до 5—10%; т. е. при измерении пласта в 1 м достаточна точность до 5—10 см, а для толщи в 1 000 м—до 50—100 м. При колебании мощпостн—выклинивании пласта (уменьшение мощности до нуля), раздувах, линзообразном залегании—надо отдельно измерить длину и мощность этих частей и нормальную мощность пласта. Условия залегания определяют путем измерения простирания и падения (§ 6) и зарисовки складок и разрывов. Часто в известняках определение залегания затруднено отсутствием ясных слоев, в сланцах нередко плоскости напластования неясны, но резко выступают трещины кливажа (см. § 30); в том н в другом случае надо найти прослои, отличающиеся по цвету, составу, крупности зерна, и, установив постоянство их залегания, измерить падение и простирание по этим прослоям. 13. Взаимоотношения с соседними породами. Характер верхней и нижней границы пласта, пачки и целой толщи надо изучить очень ттнательно, чтобы выяснить условия отложения породы. Плавность перехола говорит об отсутствии резких колебании в условиях осаждения, резкость перехода свидетельствует о перерыве или резких изменениях. Отмечают характер границы—прямолинейная, равноволнистан, резко неровная; наличие карманов, выступов, корневидных ходов, стилолитов; изучают различные особенности текстуры поверхности (см. §§ 16 и 22). При наличии перерыва в седиментации тщательно изучают как подстилающие, так и покрывающие породы. В подстилающих устанавливают следы выветривания, механической обработки, размыва, разъедания. В покрывающих породах важно найти обломки и гальки подстилающих пород и изучить изменение состава породы вверх от контакта,
§§ 12—13. Ващмаатношения с соседними породами 267 1 1 1 1 1 1 1 1 Г 1 1 Г 1 1 1 1 1 1 1 1 1 \-&^ez^^j*r-*f**V&e*'~<4e£&4[- II 1 1 1 1 "1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 II 1 1 В Г.'О */'"* '■-;. ~ л-: г?: •. •.' l V; ;'-. Г^Г • 1- у^-=-^ ':^^:'\,:^^>\;У^'У.^.':-:-!-У 1 1 •.■'•'■'■'.''■'■.•.■'•'/.У •'.•'.''.:•'.''• '.:'':'•' ■:.".;.*-*■".■".■:•*.•.•.■;.•.•"•*.* .*-*.".*.".•.•-'.•- / / /' У У У ////// - -."- ■} Л У ■уу-У-Ш _~r3-JCTkj / / / / Д Рис. If). Различные случаи несогласною налегания. А—угловое несогласие; Б—скрытое несогласие; В—параллельное несогласное налегание- I —несогласное прилегание; Ц—параллельное прилегание; Е—тектонине- скии контакт (механическое или дислокационное галегание)- а—песчаник, б—гранит. Породы, отлагающиеся после перерыва, лежат на подстилающих несогласно. Выделяют следующие типы несогласного залегания (по В. А. Обручеву, 1931, т. I): а) Угловое несогласие—наиболее ясное; падепне, а нередко и простирание свит различны (рис. 10 А). После отложения нижней свиты она была дислоцирована, размыта и перекрыта новыми отложениями. Изучение контакта свит устанавливает условия размыва и трансгрессии. б) Скрытое несогласие—переход от одной породы к другой постепенный; напр.; молодая свита лежит на поверхности магматической породы, которая вследствие выветривания разрушена/
268 ' Глава XVII. Теологическая съемка превращена в дресву и незаметно переходит в отложенную на ней осадочную породу (рис. 10 В). в) Параллельное несогласное налегание—обе свиты кажутся вале- гающими согласно, имеют одинаковое падение и простирание, но внимательное изучение обнаруживает границу перерыва—разрушенную, размытую или разъеденную поверхность с карманами (впадинами), заполненными обломками нижней свиты или продуктами выветривания (рис. 10 В). Можно установить иногда и равнину петрографического состава верхней и нижней свит. г) Несогласное прилегание—молодая свита залегает рядом с более древней, падение и простирание их различны (рис. 10 Г). Изучение контакта устанавливает условия размыва древней свиты и отложения молодой (ингрессия). д) Параллельное прилегание отличается от предыдущего случая тем, что обе свиты залегают согласно (рис. 10 Д); древняя свита не была дислоцирована до отложения более молодой. е) Тектонический контакт (механическое или дислокационное несогласие)—получается в результате разрывных передвижений (рис. 10 Е); на поверхности контакта можно иногда обнаружить штрихи или зеркало скольжения, концы пластов загнуты, вдоль контакта лежит брекчия трения (см. § 29). 14. Структура и текстура осадочных пород. Структура—это • те элементы строения породы, которые определяются формой и величиной ее составных частей; текстура породы определяется их расположением. Структура и текстура видны в каждом маленьком кусочке породы простым глазом, в лупу или под микроскопом. Кроме того, следует различать макротекстуру (строение свиты)— особенности строения целых пластов или пачек пластов (Швецов, 1948). Структура обломочных и глинистых пород. По величине зерна различают следующие структуры: Величина зериа Псефитовая (грубообломочная) больше 2 мм ч Псаммитовая (песчаная) от 0,1 до 2,0 мы Алевритовая (иловатая) от 0,001 до 0,1 мм Пелитовая (глинистая) меньше 0,001 мм КрОме того, часто встречаются породы смешанной структуры, с зернами разной величины (морена, вулканические туфы и т. п.). В некоторых классификациях к алевритам относят породы с зерном от 0,01 до 0,05 мм, к псаммитам — от 0,05 до 1,00 мм. Различных, классификаций обломочных осадков по величине обломков существует в настоящее время больше десятка. В табл. J мы приводим наиболее распространенные у нас классификации Всесоюзного Геологического института и Океанографического института; геологи чаще пользуются первой, а вторая применяется для современных морских осадков. Вместо терминов «пыль», «ил» и «сильт»—фракцию от 0,001 до 0,1 мм принято называть алеври том (термин А. Н. Заварицкого). В гл. III приведена несколько измененная классификация. Другие классификации см. Батурин, J947; Кленова, 1949; Малютин, 1931; Швецов, 1946,
§ 14. G-mpyKinypd и текстура осадочных пород 269 Таблица 1 Классификация обломочных осадков Диаметр зерен, в мм Свыше 300 От 100 до 300 От 50 до 100 От 20 до 50 От 10 до 20 От 5 до 10 От 2 до 5 От 1 до 2 От 0,50 до 1 От 0,25 до 0,50 От 0,10 до 0,25 От 0,05 до 0,10 От 0,01 до 0,05 От 0,001 до 0,01 Меньше 0,001 Всесоюзный Геологический институт Крупные валуны Мелкие валуны Галька (щебень) » » » » Гравий » ■> Песок грубый » крупный » средний » мелкий Пыль крупная » мелкая Ил Глина Океанографический институт Валуны » Галька (щебень) крупная Галька (щебень) средняя Галька (щебень) мелкая Гравий крупный » средний •» мелкий Песок крупный » средний » мелкий Сильт крупный » мелкий Пелит » мелкий В осадочных породах величину зерна определяют ориентировочно в грубых пределах в поле и окончательно в шлифе или при механическом анализе. Для определения рыхлых пород, распадающихся на зерна, для фракций крупнее 0,05 мм служит прилагаемая к справочнику таблица М. М. Васильевского. В соответствии • г табл. 1 мы заменили в ией для фракции от 0,05 до 0,1 название автора «тонкозернистый песок» на «крупный алеврит». Для смешанных пород тонких фракций, Океанографический институт предложил следующую номенклатуру. Количество частиц менее 0,01 мм i Ископаемые осадки Менее 5% 3-10% Ю-30% 30-50% Колее 50% Песок Глинистый песок Супесь Суглинок Глина Современные осадки Песок Глинистый песок Песчанистый и.ч Ил Глинистый пл По В. Батурину пески разного зерна и алеврит должны содержать соответственно не менее 50% зерен крупнее указанного для данной породы нижнего предела (см. табл. 1), а более тонкпе фракции должны заключать зерна крупнее 0,01 мм: Песок глинистый .... менее 50% Глина песчаная .... более 50% Глина более 75%
250 Глава XVlI. Реологическая съеМкй По форме в обломочных породах различают зерна резко острореберные, угловатые, полуокатанные, окатанное,: регенерированные (новообразование или нарастание—с хорошо образованными гранями) и корродированные (с изъеденной поверхностью). Определение формы зерен тонких фракций мощно делать только под сильной лупой или микроскопом. Надо проследить изменение величины и формы зерен по простиранию и по мощности. Изучение конгломератов—см. § 21; изучение песков^—см. гл. III. Структуры химических пород. По величине зерен различают следующие типы структур, аналогичных обломочным породам. Типы структур Размер зерен в мм Грубозернистая более 1 мм Крупнозернистая 1—0,5 Среднезернистая 0,5—0,1 Мелкозернистая 0,1—0,01 Микрозернистая (афа- 0,01—0,001 нитовая) Коллоидальная менее 0,001 Сметанная разнопер- различен нистая Порфировая с отдельными крупными кристаллами По форме зерен различают структуры полнокристаллическую (идиоморфную) и неполнокристаллические (гипидиоморфную и алло- триоморфную—в последней большая часть зерен неправильной формы); структуры замещения, разъедания, перекристаллизации, оолитовую и псевдооолитовую. Текстуры осадочных пород устанавливают отчасти уже при осмотре обнажений. Наиболее распространены беспорядочная— характерная для песков и песфитов, микрослоистая—в глинистых, алевритово-глинистых, химических и редко в песчаных породах, и флюидальная—в породах микрослоистых, позже смятых оползнями, волнением и т. п. В химических породах н породах, сложенных скелетными остатками организмов, различают еще ряд специальных текстур (см. Швецов, 1948). Структуры и текстуры цемента. По взаимоотношению зерен и цемента и по строению самого цемента различают большое количество структур и текстур, которые в большинстве случаев в поле определить трудно (см. Швецов, 1948). Но нужно в поле определить наличие илн отсутствие цемента, его состав, количество (по отношению к объему породы), изменение по простиранию и мощности и т. п. # Об изучении пемента конгломератов—см. § 21. 15. Состав и цвет пород. Полное изучение минералогического состава пород может быть произведено лишь в лаборатории, но в поле следует произвести предварительное определение состава, особенно для средне- и крупнозернистых пород. Надо указать состав зерен и цемента, преобладающие и редко встречающиеся зерна, соотношение количества цемента и зерен. Пользуясь слабой соляной кислотой, грубо определяют количество карбонатных компонентов. Определение твердости пород производится по шкале
$ 16. Состав и Цвет пород т Мооса (см. гл. XIX); но обычно довольствуются простейшими эталонами—ножом и ногтем, что вполне достаточно для различения ряда пород (см. табл. 5). Следует по возможности установить, первичный состав породы и вторичные ее изменения; последние особенно заметны по изменению цвета и структуры породы. Включения и выделения: минералогический состав заметных на глаз включений и выделений, их размер и форма (конкреции, желваки, жеоды, септарии, натеки, корочки, жилки, выцветы и пр.), цвет, распределение в породе (случайное, правильное), границы с вмещающими породами (резкие, постепенные) (см. также § 16). Органические остатки: характер и количество каждой группы ископаемых по отношению к неорганической части породы; признаки окатывания и вторичного залегания, условия сохранности, обломки, частичное растворение, распределение в соответствии с характером слоев; ориентировка (см. гл. XVIII). Пористость. Определяют уплотнение породы и стенень ее пористости, которая очень важна для решения вопросов инженерной и нефтяной геологии и гидрогеологии. Различают следующие тины пород: плотные, в которых поры не заметны на глаз; мелкопористые: крупнопористые (поры от 0,5 до 2,5 мм), и кавернозные—с пустотами Солее 2,5 мм. Пористость определяется в процентах от общего объема породы. Пористость осадочных пород (в %) Кровельный сланец от 1,16 до 4,93 Песчаник » 4,00 » 27,00 Дсюмит » 1,50 » 22,00 Известняк » 1,00 » 17,00 Лёсс » 41,00 » 46,00 Песок » 24,00 » 42,00 Глина » 30,00 » 50,00 * Цвет породы—важный признак для опознавания пород и выяснения их генезиса. Цвет надо определять в поле по свежему образцу, т. к. выветривание сильно изменяет цвет породы; даже при хранении коллекций в закрытых шкафах через некоторое время поверхность образца меняет окраску. При описании цвета надо указывать не только тон окраски, но и ее интенсивность (бледный, яркий). 'Гак как чистые тона пород встречаются редко, то надо давать двухчленные определения: первое слово обозначает наименее заметный оттенок, последнее—основной цвет (напр., буровато-красный). Нужно придерживаться единой системы обозначений при всех 1-поих работах, согласной с общепринятыми стандартами, и не вводить субъективных п импрсссионистическпх оценок. Влажность породы, характер освещения, свежесть излома и его характер сильно изменяют впечатление о цвете. Белый и светлые цвета свойственны многим чистым карбонатным и кварцевым породам, а также многим цветным породам, обесцвеченным upu выветриванип. Желтый и бурый цвета получаются при разложении и гидратизации минералов, содержащих жачезо; особенно часто встречаются ржавые пятна от разложения серного колчедана В более древних породах п охристые зоны в рыхлых породах. Красный цвет обычен для многих отложений континентальных и прибрежных и получается в результате окисления и дегн-
272 Глава XVJ1. Теологическая съемка дратизации железа. Зеленый цвет зависит от присутствия глауконита или хлорита; часто он свойственен глинистым породам, в которых восстановлено окисное железо. Черные и серые цвета зависят чаще всего от мелкорассеянной примеси органических соединений; реже черный пвет связан с примесью солей марганца, серый—с некоторыми соединениями железа. Излом породы бывает по форме раковистый, занозистый, неровный, поверхность излома—зернистая, матовая, жирная, глянцевитая, восковидная, землистая. Характеристика излома важна для опознавания породы и для предварительного определения ее структуры. Запах и вкус. Запах породы свидетельствует о ее составе (битуминозный, сероводородный); надо отметить, присущ ли он породе всегда, или появляется при ударе. Вкус важен для характеристики глин и выцветов соли (каменная соль, калийные и т. п.). Прочие признаки. При полевом описании породы следует отметить вес признаки, которые характерны для нее и могут помочь при ее опознавании—плотность, рыхлость, твердость, мягкость; пластичность, хрупкость, сыпучесть, водопоглощаемость и влажность всего пласта и его частей, способность размокать в воде; удельный вес (для особенно легких или тяжелых пород)—определяемый взвешиванием в руке. 16. Строение свиты (макроструктура). Слоистость—наиболее заметный и важный структурный признак. Термин «слой»—понятие геометрическое и применяется для обозначения как границы, но которой сменяется состав породы, так нередко и резкой поверхности раздела; но последнюю лучше называть пластовой отдель- постью (см. ниже). Разбить толщу на слои иногда довольно трудно из-за неясности или неточности границ, или из-за полного отсутствия слоистости. Разделение на слои производится но любым ясным признакам слоистости—по переслаиванию разных по вещественному составу, цвету, структуре и текстуре пластов, по наличию в неслоистои массе тонких прослоев другого материала, полос с отпечатками растений и животных, поверхностей с листочками слюды или других минералов и т. п. Слоистость надо проследить по простирании) и выяснить—выдерживается ли она или изменяется при том же составе пласта, или при фациальном его изменении. Напр., ясно- слоистая толща известняков может перейти в рифовый известняк— неяснослоистый, или с другим характером слоистости (см. рис. 11). При описании слоистости надо зафиксировать те особенности, которые важны для определения ее генезиса и как диагностические признаки: характер проявления слоистости и границ между слоями (резкие, неясные), выдержанность типа слоистости в разных горизонтах, абсолютную и относительную мощность слоев. - При описании абсолютной мощности можно пользоваться следующей шкалой (составленной по шкалам Вассоевича, 1948; Малютина, 1931, и С. Обручева, 1931): Слои Мощность в см Листоватые .... тоньше 0 2 Тонкослоистые . . 0.2—2
§ 16. Строение свиты (макроструктура) 273 Умеренноелопстые 2—10 Среднсслоистые 10—50 Толстоелоистые . . 50—100 Массивнослоистые более 100 При описании относительной мощности следует характеризовать слои по величине отношения средней мощности толстых слоев к тонким: Отношение Равномернослоистые . от 1 до 2 Умеренно неравно- мерпослоистые ... от 2 до 5 Весьма неравномерно- слоистые более 5 Пластовая отдельность и поверхности напластования. Толща осадочных пород большей частью распадается на слои, отделенные один от другого поверхностями, которые образуются вследствие давления вышележащих пород и проявляются в верхних частях земной коры при действии подземных вод и поверхностного выветривания. Надо определить положение и направление пластовых от-- дельностей, их расстояние одна от другой, отношение к слоистости (совпадают ли они, или не каждый слой отделен от другого пластовой отдельностью), выдержанность по простиранию и по мощности; зависимость от структуры и текстуры породы; характер поверхности напластования—ровная, неровная, волнообразная, со следами ряби (см. § 20); различные текстурные особенности поверхности, обусловленные физическими агентами, животными ^i растениями (см. § 22 и гл. XVIII). Периодическая или ритмическая слоистость, зависящая от правильной смены различных явлений—сезонных, климатических тектонических и др.,—бывает редкая, с большим периодом, или очень частая (напр., ленточные глины—см. гл. XII). Надо изучить смену состава, текстуры, структуры и мощности слоев, установить мелкие ритмы и группировку их в более крупные. Методику изучения на примере флиша см. Вассоевич, 1948. Косая слоистость (см. § 19). Стилолиты—шиповидные выступы одного слоя, вдающиеся в другой (см. Швецов, 1948). Конкреции (стяжения, желваки) более крепкой породы, большей частью отличающиеся по составу от вмещающей породы и закономерно расположенные. Описывают форму, размеры, цвет, состав, внутреннюю структуру (органическое и неорганическое ядро, пустоты, полосчатость, радиальное, пузырчатое или плотное строение); границы с вмещающей породой, отношение поверхностей напластования к конкрециям; распределение конкреций в породе, окаменелости в них. Отдельность: описывают форму (плитчатая, параллелепипе- дальная, столбчатая, шаровая, неправильная), размеры, связь формы с различными особенностями состава, структуры и текстуры Рис. 11. Различные случаи взаимоотношения рифа (а) и вмещающей свиты. А и Б—неслоистые рифы; В—слоистый риф. IS Справочник путешественника и краеведа, т. II
274 Глава XVII. Теологическая съемка породы, с трещиноватостью. Изменение отдельности с глубиной и с переходом в иные по составу толщи. з) Т рещиноватость: тектоническая (см. § 30), выветривания, высыхания. Производят систематические замеры элементов залегания трещин и составляют диаграммы (см. § 30). Описывают: ширину и протяжение, форму, заполнение минералами или породой, количество трещин и распределение их в породе, характер стенок. Устанавливают связь трещин с направлением долин и другими формами рельефа; отмечают месторождения полезных ископаемых, связанные с трещинами, «нептунические дайки»—трещины, заполненные песчаником. Типы трещин в осадочных породах и связь их с карстом—см. гл. IV. 17. Особенности изучения четвертичных отложений. Различные тины четвертичных отложений генетически связаны с экзогенными процессами и поэтому методика их изучения довольно подробно описана в других главах. Континентальные четвертичные отложения разделяют на следующие генетические типы (мы приводим также их условные буквенные обозначения, применяемые на картах и в разрезах): ледниковые—gl; ледниково-речные—fgl; озерно-ледниковые—Igl (см. гл. XI и XII); озерные—I (гл. VIII); аллювиальные—al, озерно-аллювиальные—lal; пролювиальные—pi (гл. V), элювиальные—el; делювиальные—d; элювио-делювиалв* ные—eld (гл. II и XV); эоловые—eol (гл. III); химические—ch (гл. VII и VIII); вулканогенные—\1 (§ 26 и гл. XVI) и некот. др. Особенности методики изучения четвертичных отложений прежде всего определяются их рыхлостью и сравнительно незначительной мощностью; они часто не дают достаточно полных и хороших обнажений, в особенности на плоских водоразделах. Приходится поэтому нередко прибегать к расчисткам осыпавшихся обнажений, к закопушкам, канавам, шурфам и бурению. Для выяснения состава пород на глубину до 1 м пользуются почвенным щупом, для бурения до 10 м—легкими ручными бурами, при детальных работах бурят до глубины 15—25 м (см. Краткая инструкция 1940 г.). Следует также осматривать все искусственные выработки, отвалы колодцев, ямы, выбросы из нор животных, искорь (вывороченные с корнями деревья), вымоины дорог, свежие пашни, и т. п. Изучение обнажений производится по обычной методике, изложенной в §§ 12—16, с тщательным учетом всех особенностей пород, т. к. нередко незначительные ивменения цвета, состава, структуры и текстуры очень важны для определения их генезиса. Имеют большое значение горизонты погребенных почв, всевозможные нарушения структуры и текстуры и т. п. Часто в обнажениях по берегам рек приходится иметь дело со смещенными оползнями участками. Очень важны для определения возраста этих отложений органические остатки. Обязательно следует изучать минералогический и механический состав пород, а во многих случаях—и химический; большое значение приобретает гранулометрический анализ. Четвертичные отложения тесно связаны с современным и четвертичным рельефом и дают очень много для выяснения его генезиса; и в свою очередь часто вопросы о генезисе и условиях отложения четвертичной толщи могут быть разрешены только при
§§ 17—18. Четвертичные отложения. Фации 275 изучении геоморфологии района. Поэтому исследование четвертичных отложений обязательно сопровождается геоморфологическими исследованиями (см. соответствующие главы, перечисленные выше, а также гл. IV, XIV, XV, XX, XXI и XXII). Для выяснения положения изучаемой толщи по отношению к современному и древнему рельефу необходимо не только точно описать местонахождение обнажения, но определить абсолютную высоту его видимого основания—путем барометрического нивелирования или но крупномасштабной карте с горизонталями. Образцы вследствие их рыхлости следует брать в специальные мешочки, а те, у которых надо сохранить структуру,—в коробки (см. § 10). Для определения минералогического состава, для химического и механического анализа образцы берут весом от 100 до 300 г для каждого в чистые и плотные мешочки; для изготовления шлифов нужны образцы с ненарушенной структурой, и их берут в коробку или толстую стеклянную трубку длиной 10 см и толщиной до 4 см; об образцах для изучения микрофауны и микрофлоры—см. гл. XVIII; об образцах ленточных глин—см. гл. XII, лёсса—гл. III, погребенных почв—гл. XXIII, полезных ископаемых—гл. XIX. Сбор органических остатков. Особенно важно собрать образцы для изучения микрофауны и микрофлоры из всех пластов и частей обнажения, в которых они могут содержаться (см. гл. XVIII). Остатки позвоночных могут быть встречены в самых разнообразных отложениях—в аллювии террас (часто в их нижней части—в галечниках), в делювии балок и склонов, на современном бечевнике (при размыве яров), в торфяниках и лёссе, в пещерах, реже в ледниковых и ледниково-речных отложениях. Во всех случаях надо определить, находятся ли кости в первичном или вторичном залегании. ч Для первичного залегания характерны целые скелеты животных, или части скелета с сохранившимся нормальным положением костей, или массовые скопления отдельных костей. При переносе водой кости бывают сильно окатаны или раздроблены, зубы слонов распадаются на пластинки. Остатки позвоночных и беспозвоночных нередко бывают хрупкие или плохой сохранности и требуют укрепления. Большой осторожности требует также сбор остатков плодов, семян, древесины, отпечатков растений (см. гл. XVIII). О сборе археологических памятников—см. гл. XXX. ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 18. Фации. Изучение условий залегания, состава, механических свойств, текстуры и структуры осадочных пород (§§ 12—16), а также заключающихся в них органических остатков, позволяет сделать заключения о фациальн'ых условиях отложения данного пласта. Фация, в наиболее широком смысле—это участок земной поверхности с единым комплексом физико-географических условий, который определяет как неорганические, так и органические процессы на данном участке в данный отрезок времени (формулировка Б. П. Марковского). Поэтому, обнаружив при изучении 18*
296 Тлача XVII. Теологическая Съемка какого-либо пласта или серии пластов на определенной площади наличие однообразной флоры или фауны и одинаковый литологи- ческий состав пород, мы можем сделать вывод об однообразных физико-географических условиях отложения пласта и дать характеристику фации. Сравнение фаций данного горизонта в соседних площадях позволит сделать более широкие палеогеографические обобщения. Подробное изучение осадочных свит дает возможность восстановить весьма различные палеогеографические связи. Наиболее хорошо изученная область палеогеографического анализа—это восстановление физико-географических условий в связи с расположением изучаемого участка в континентальной или морской среде. В этом отношении все фации разделяются на три большие группы: континентальные, морские и смешанные фации (лагунные, дельтовые и др.), которые делятся затем на многочисленные более мелкие подразделения (Батурин, 1932 и 1947; Наливкин, 1933; Обручев, 1931, т. I; для современных морских отложений—Кленова, 1949). В связи с развитием тектонических представлений, в настоящее время уже удается выделить фации, в которых отражено не только пространственное расположение, но и влияние Времени—тектоническое развитие данного участка и его принадлежность к геосинклиналям, платформам и промежуточным зонам (см. Н. М. Стра» хов, 1948, и ряд его статей в «Известиях АН», серия геологическая, и Л. Пустовалов, 1940). В качестве примера такой попытки реконструкции тектонических условий мы приводим таблицу Л. Б. Ру- хина (табл. 2) для песчаных фаций, которые отлагаются в наиболее разнообразных условиях, как континентальных, так и морских (см. также гл. III). Наконец, самая молодая отрасль палеогеографии, динамическая палеогеография, восстанавливает динамику среды—былые направления и скорости движения воздушных и водных масс,— путем изучения эоловых, речных и морских отложений минувших эпох (Батурин, 1947; Хабаков, 1948). В §§ 19—22 мы приводим краткие указания по методике этих динамических исследований, которые дают очень интересные результаты, но требуют большого количества замеров. 19. Косая слоистость (диагональная, перекрещивающаяся)— первичная слоистость, при которой, наряду с горизонтальными слоями отлагаются слои с наклонами до 45° в разные стороны. Часто встречается в отложениях эоловых, речных, периодических потоков, ледниково-речных, дельтовых и прибрежно-морских, и образуется вследствие изменения силы и направления ветра, течения или прибоя, разницы их на разных уровнях и завихрения потока под уступом. Изучение косой слоистости может дать материал для определения фациальных условий, при которых отлагалась толща, а также определить направление ветра, речного русла или линии морского берега. При неполноте и неоднородности имеющихся наблюдений, не всегда можно безошибочно решить все эти вопросы; во многих случаях косая слоистость эоловая может быть смешана с дельтовой, а потоковая или речная—с прибрежно-морской. Тем не менее.
§ 19. Косая слоистость 277 Та блица 2 Типы песчаных фаций {по Л. Б. Рухину) ^^^ Генетические ^ч. типы Характе- ^Vl ристика ^v^ Цвет Мощность Минералогический состав Ассоциация с другими породами Тектоническая область Положение в осадочном Цикле Граувакко- « аркоаовый тип Большей частью серый Значительная (сотни метров) Кварц 30—50%, полевой шпат 30—50%, значительное содержание цветных минералов, обломочный кальцит, обломки горных пород Большей частью «фиаические» глины и алевролиты, конгломераты Геосинклинальные области В основании крупных циклов Красноцвет- ный тип Красный Обычно значительная (100-200 м и более) Кварц 80— 90%, полевой шпат 10— 30%, много слюды, немного цветных минералов Большей частью «физические» глины и алевролиты; часто доломиты, соли Краевые зоны платформы В основании или в нижней части крупных циклов Тив кварцевых песков Обычно белый Обычно незначительна я (20-50 м) Кварц 95— 99%, полевой шпат не свыше 5%, очень мало цветных минералов Известняки, «химические» глины Платформы В средней части крупных циклов; в основании мелких циклов в большинстве случаев, изучение косой слоистости дает очень интересные материалы для палеогеографических построений, и систематические исследования этих образований имеют большой научный и практический интерес. Мы даем таблицу Ю. А. Жемчужникова, в которой сведены важнейшие особенности пяти основных типов косой слоистости (табл. 3). Эта таблипа до известной степени может служить для определения косой слоистости, хотя нередко встретятся случаи, не допускающие однозначного решения. Зарисовок косой слоистости опубликовано уже довольно много; те, которые помещают в учебниках, очень схематичны и мало пригодны для целей диагностики. Мы приводим, с разрешения А. В. Хабакова, составленную им сводную таблицу пяти основных типов косой слоистости в разрезах древних и современных отложений (рис. 12). На рис. 13, кроме того, показано, как в разных фациальных условиях могут отлагаться косые серии с одинаковым наклоном слоев.
278 Глава XVII. Теологическая съемка W б Рис. 12. Примеры косой слоистости в современных и древних осадоч» ных толщах различного генезиса (составлено А. В. Хабаковым). Масштабная линейка у рисунков=одному метру. А—Косая слоистость дюнных песков, а—современные эоловые пески цо (Томпсону, 1937
§ 19. Косая слоистость 279 Для определения господствующего направления ветра, среднего направления долины реки и потока, или линии морского берега измеряют в одном пункте не менее 40—50 наклонов косых серий; совокупность всех замеров данного пункта или пласта наносят точками на круговую диаграмму п затем обобщают по преобладающим ориентировкам в диаграмму-розу или в диаграмму в виде лука со стрелой (где длина дуги обозначает размах колебаний наклонов, а направление и длина стрелки указывают на ориентировку и сосредоточенность преобладающего наклона) (А. В. Хабаков). Изучение косой слоистости Ю. А. Жемчужников предлагает вести по следующей программе: Характер и последовательность слоев. Изучить косослоистую серию приблизительно одинаково наклоненных слоев (параллельных или несколько сходящихся), перекрытых нередко несогласно другой горизонтальной или наклонной серией. Чередование косых и горизонтальных серий. Линия контакта и характер несогласия кровли и почвы серии. Угол и направление наклона серии, средний, максимальный и минимальный (установить истинное падение—а не видимое в стенке разреза—см. § 6). Форма отдельных прослоек. • Мощность одной серии. Наличие знаков ряби, их элементы (§ 20). Наличие и характер глинистых прослоек. Характер окаменело- стей. их окатанность и ориентировка, положение створок раковин. Текстура слоев. Зависимость слоистости от цвета зерен или цемента, крупности зерна, минералогического состава. Степень и характер сортировки и размеры зерен как в одном слое, так и в серии. Различие в грубости и характере материала косых и горизонтальных слоев. Форма и расположение крупных обломков (галек, гравия и песков). Минералогический состав, степень чистоты. 11 ДР-); б—дюнные пески краснопветной толщи нижнего карбона Минусинской котловины (по Е. Э. Рааумовской, 1940 г.). Б—Косая слоистость периодических потоков, а—современные пески в пойме реки одной среднеазиатской пустыни (по А. В. Хабакову, 1930 г.); б—-верхнепермские красно- цветные пески Чкаловской области (по А. В. Хабакову, 1940 г.). В—Косая слоистость постоянных крупных рек. а — современные пески р. Волги (по Г. в. Лопатину, 1938 г.); б—нижнекаменноугольные речные пески второго основного цикла угленосной толщи Боровичского района (по Е. П. Брунс, 1940 г.). Г—Косая слоистость дельтовых песков, а—современные пески подводной части дельты, Норвежское побережье, близ Сев. Богуслена (по И. Хессланду, 1946 г.); б—дельтово-речные пес*роцветные пески и глины верхнего девона нар. Ловати (по Д. В. Обручеву, 1940 г.). Д—Косая слоистость в прибрежно-морских песках, а—современные литоральные пески на Калифорнийском побережье, у Сан-Педро. (по Томпсону, 1937 г.); б—триасовые литоральные песчаники Германии (по Френтцену, 1918 г.). Рис. 13. Образование косослоистых отложений одинакового наклона в разнообразных условиях. А—эоловая дюна; Б—заполнение впадины рекой; В—уступ на дне реки или в области мелководья оаера или моря; Г—гребень речной; Д—дельта с подстилающими и перекрывающими слоями, напоминающими несогласное залегание.
280 Глава XVII. Геологическая съемка Признаки различных тнпоп косой Наблюдения I. Общие наблюдения и разрезе: а) Форма слоистости 1. Имеются ли кровля и почва ив горизонтальных слоев 2. Параллельны ли косые слои в одной серии 3- Прямолинейны ли они 4. Наблюдается лн резкое несогласие в кровле или в почве 5. Мощность отдельных серий (косых и горизонтальных) 6. Угол наклона слоев в раа- резе и истинный (средний и максимальный) 7. Направление наклона в^ разрезе н истинное, при различных—преобладающее 8. Наличие знаков ряби 9. Присутствие прослойков глин, их направление и Мощность Эоловый Вообще нет Нет, расходящиеся Редко. Чаще вогнуты или выпуклы Обычно в кровле Может быть весьма большой (до 100 м) Преобладание пологих углов (0—5") до более крутых (30') с подветренной стороны Изменчивое и часто запутанное Часто сопутствует. Гребни несимметричны Обычно нет Тип потоков Имеются Строго параллельны Прямолинейны И в кровле и» в почве (с горизонтальной серией) Сравнительно небольшая (до 2 м) Обычно крутой (до 45°) В одну сторону Нет Могут быть
§ 19. Косая слоистость 281 Таблица 3 слоистости (по ТО. А. Жемчужиикову) Речной Вообще нет Не обязательно Часто прямолинейны, но неровны И в кровле и в почве (с косой серией) Невелика (до 1 м) • Варьирующий. Чаще 0—20° Преобладающее в одну сторону. Вообще в разные Нет или весьма редки Часто в виде линз и карманов Дельтовый Имеются Более или менее параллельны Прямолинейны вверху, вогнуты внизу Только в кровле Скорее значительная (до нескольких десятков метров) Часто 30—45°. Внутри дельты более крутые, по краям пологие В одну сторону Редки Часто в виде правильных прослойков Прибрежно-морской Нет До известной степени Разнообразны И в кровле и в почве, но не резкое Чаще небольшая (до 0,5 м) Разнообразный, скорее пологий (до 20°) В разные стороны. Часто перистое (зигзагообразное) Довольно часты. Чаще симметричны —
282 Глава XVII. Геологическая съемка Наблюдения б) Текстура и состав 10. Сортировка 11. Изменение величины зерен в одном слое 12. Пределы текстурных различий (в толще) 13- Средняя крупность зерна 14» Различие в грубости мате- . риала косых слоев и горизонтальных в кровле и в почве 15. Форма компонентов 16. Минералогический состав 17. Степень чистоты основного материала II. Наблюдения в плане: 18. Постоянство или эпизодичность самого явления 19. Колебания в направлениях наклона слоев 20. Колебания в мощности всей толп-и 21. Распространение Эоловый Совершенная Нет Небольшие (от крупного до мелкого пгска) М е лкозернистый песок — Округленная; шлифованная Обычно кварц Весьма чистый Весьма постоянное и обязательное Большие Большие и неопределенные Неправильной пло- в;адью Тип потоков Только грубая Весьма значительное Значительные (от валунов до ила) Скорее крупные компоненты Горивонтальные слои из более тонкого материала % Угловатая Разнообразный. Местного происхождения Нечистый Частое Небольшие (в одном направлении) Значительные в две противоположные стороны Линейное
§ 19. Косая слоистость 283 Таблица 3 (продолжение) Речной Скорее грубая Может быть значительным Значительные (от валунов до ила) Разнообразная. Скорее крупные компоненты — Угловатая, слегка округленная Разнообразный. Из отдаленных источников Нечистый Редкое Большие. Преобладание одного направления Весьма значительные Линейное Дельтовый Скорее хорошая Постепенное, довольно значительное Умеренные (от гальки-гравия до ила) Средней грубости, часто тонкозернистые Горизонтальные слои из более грубого материала Довольно округленная Разнообразный. Из отдаленных источников Нечистый Довольно постоянное (в небольших дельтах) Во все стороны (кроме одной) Большие во все стороны, но постепенные Ограниченная площадь Прибрежно-морской Обычно хорошая Постепенное. Скорее небольшое Разнообразны е Средняя — Галька округле15ная, иногда .приплющенная, зерна песка угловатые Гл. обр. кварц и полевой шпат Часто илистый Иногда постоянное Большие (во все стороны) Большие, на коротких расстояниях Площадное, вытянутое в одном направлении
284 Глава XVII. Теологическая съемка Изучение в плане Наносят на карту все обнажения с косой слоистостью, указывают, насколько постоянно это явление для данного горизонта, и отмечают изменения его мощности; наносят на карту направления простирания и падения всех серий; окон- туривают площади с косой слоистостью одного типа (для каждого горизонта). Очень важно изучение косой слоистости в разрезах продольных (т. е. вдоль потока воды или ветрэ), по направлению наибольшего наклона слоен. Образцы берут для петрографического, механического и, иногда, химического анализа и изучения микрофауны в объеме 250—500 куб. см каждый вблизи обоих контактов: два из почвы и кровли серии, и два—из самой серии. Если нет такого чередования—то берут образцы, характеризующие изменения текстуры. Зарисовки и фотографии должны дать точное изображение горизонта косой слоистости с соблюдением масштаба, наклона слоев и узора слоистости. Места взятия образцов показывают соответствующими номерами. 20. Знаки ряби—общее название для гребешков, образующихся на поверхности песков или на дне рек и водоемов вследствие волнового движения воздуха и воды. В ископаемом состоянии эти знаки часто сохраняются на поверхности пластов, и изучение их может помочь определить условия образования, направление потока (воздуха или воды) и направление линии берега. Нередко знаки ряби называют волноприбойными—но это название следует относить только к редко встречающимся в ископаемом состоянии разносклонным гребешкам, образующимся на плоском берегу бассейна. Характеристику знаков ряби мы даем по А. В. Ха- бакову и отчасти по М. С. Швецову. Изучение знаков ряби производится путем фотографирования (с масштабом), зарисовки плана гребешков и измерения и вычерчивания их поперечного профиля. Так как в разрезах знаки ряби часто срезаны вкось, то, чтобы установить их истинный профиль, надо обнажить часть пласта, и придавить плитку глины или пла- стелина, поставленную на ребро перпендикулярно оси гребешка. По этому слепку измеряют: высоту или амплитуду волны (гребня) h и ее длину I (расстояние между гребнями или серединами желобов). Отношение *=-т- представляет индекс ряби. Степень асимметрии гребня определяется по формуле h где /а—ширина пологого склона, /1—крутого (см. рис. 14 и 15). В каждом пункте делают 40—50 замеров простирания гребней. Кроме формы ряби изучают размеры и форму зерен самого пласта и для этого берут ориентированные образцы. Очень важно изучать знаки ряби и косой слоистости также и в карбонатных породах (мергелях и известняках), где их наличие доказывает, что эти породы произошли из карбонатных песков.
§ 20. Знаки ряби 285 Волновая рябь (волно- прибойные знаки) имеет почти симметричные гребешки, в плане непрерывные. Обычный тип: гребни округлые, слегка извилистые, картина знаков ряби напоминает пахотное поле. В сторону моря все более симметричные и крупные; на глубине нескольких десятков метров совершенно симметричные, с вогнутыми приостренными гребнями. Не вполне симметричные знаки обращены к суше более крутым склоном гребешков с вогнутыми изгибами; чаще ветвятся в сторону суши. Индекс от 5 до 8, редко до 10; образуются на дне морей и озер под действием волнения на глубине 20—40 м, иногда до 100— 200 м. Систематические измерения знаков ряби могут оконтурить направление линий древнего побережья. Крупные, пересекающиеся под прямым углом, наложенные друг на друга знаки ряби характерны для волнопри- бойной полосы. Ромбические, косо пересекающиеся плоские знаки ряби (напоминающие кору лепидодендронов) ■— характерны для склонов берега значительной крутизны. Рябь течений: прерывистые, сильно изменчивые, нередко исчезающие гребни; в плане—языковпдные, черепичатые. В поперечном профиле—несимметричные, с пологим склоном, падающим против течения. Индекс от 5 до 15 и более. Грубые зернышки иногда собираются в желобах. Обычна мелкая рябь с длиной волны в несколько сантиметров; редко крупная рябь с длиной волны до 2,0 м, образующаяся при сильном движении воды. Рябь течений образуется в реках, а при наличии течения—в заливах и на дне моря на разных глубинах, превышающих глубины волновой ряби. Эоловая рябь крайне редко сохраняется в ископаемом состоянии, отличается значительно более плоским профилем (индекс от 20 до 50). На гребнях скопляются более грубые песчинки, чем в желобах. Поперечный профиль асимметричный, пологий склон падает против ветра. Длина волны—несколько сантиметров, с размером частиц увеличивается, и в очень грубых песках достигает 25 см (см. гл. III). Рис. 14. Поперечные разрезы знаков ряби. Л—эоловая рябь; Б—речная (течения); В—морская (волновая). Рис. 15. Поперечные разрезы знаков ряби с различными индексами. А—речная рябь, индекс S; В—эоловая рябь, индекс 14; В—морская рябь, индекс 6; Г—морская рябь, индекс 10. I—длина волны; Л—высота (амплитуда).
Таблица 4 Характерные особенности различных типов конгломератов (по А. В. Хабакову) Морской подвижный (зоны прнбоя) Речной дельтовый Речной равнинный Речной горный Силевых выносов Цемент а заполняющее вещество 1. Количество цемента 2. Количество заполн. вещества 3. Размеры частиц заполн. вещества 4 . Фауна в заполн. веществе Гальки 5. Размеры 6. Форма 7. Характер поверхности Очень мало Очень мало Одинаковые в каждом пункте, с постепенными переходами Нет ни на поверхности галек, ни в заполн. веществе Одинаковые Хорошо окатанная, реже субангуляр- ная, много уплощенных галек Гладкая матовая Мвого Очень много Хорошая сортировка, мелкие Смешанная, морская и пресноводная, иногда наземная Довольно разнообразные Хорошо окатанная, реже субан- гулярная Гладкая матовая Разнообразное, ще много Много Разнообразные Пресноводная и наземная Разнообразные От хорошо окатанной до угловатой, чаще субангуляр- ная, иногда плоская Гладкая матовая. редко поцарапанная или с загаром Чаще мало Довольно много Разнообразные;в горизонтальных слоях более мелкие, чем в косых Редкая пресноводная Очень разнообразные Разнообразная, чаще субангулярная, иногда плоская Иногда поцарапанная, редко с загаром Разнообразное Много Очень разнообразные Нет Чрезвычайно разнообразные Неокатанная до субангулярной Разнообразная
Таблица 4 (продолжение) Морской подвижный (зоны прибоя) Речной дельтовый Речной равнинный Речной горный Силевых выносов Особенности пласта 8. Слоистость 9. MoiLHOCTb 10. Нижняя граница 11. Верхняя граница Особенности толщи 12. Слоистость 13. Мощность 14. Фациальные пе- реходы 15. Граница с лежащими ниже породами Чаще правильная* Может быть постоянной и значительной (десятки м) С размывом Постепенная Хорошая Разнообразная, обычно довольно значительная (до нескольких десятков м) Пески, оолиты, би тый ракушник Резкая, часто с значительным размывом Чаще правиль-Разнообразная, ча- ная ще отчетливая Небольшая (до нескольких м) Постепенная или резкая Разнообразная Отчетливая; косая слоистость дельтового типа (горизонт, слои из более грубого материала) Большая (сотни м) Пески, глияы, угленосные толщи, прнбрежно- морские фации Постепенный переход Небольшая (до нескольких м) С размывом, неровная (линзовидная) Резкая с местными размывами Отчетливая; косая лоистость дельто- во-речного типа, иногда эоловая Небольшая (десятки м) Пески, ^глины, известковые туфы Неправильная поверхность размыва Ясная, косая, с горизонтальными пачками Огромная (сотни м) С значит ельным размывом , иногда с угловым несогласием Постепенная Хорошая; косая слоистость типа потоков Чаще очень большая Грубозернистые пески, иногда засолен- ные^лины Неправильная поверхность, часто с ясным угловым несогласием Нет Непостоянная, до значительной Резкая с размывом Разнообразная, чаще резкая Разнообразная, часто неясная, неправильная Весьма непостоянная, до огромной Чаще в осадках горноречного комплекса Резкая, часто неправильная
288 Глава XVII. Геологическая съемка Отличне настоящих знаков ряби от плойчатости древних метаморфических свит в том, что последняя захватывает всю толщу пласта, а знаки ряби образуются лишь на его поверхности. ■ 21. Конгломераты, галечники и брекчии представляют один из интереснейших объектов наблюдения и дают много материала для выяснения условий отложения свиты; так как эти породы нередко заключают различные полезные ископаемые, то подробное • исследование их имеет также большое практическое значение. Важнейшие вопросы, которые можно разрешить, изучая эти породы, следующие: а) Среда, в которой образовались конгломераты. Различают следующие генетические типы: морские, среди которых выделяют подвижные конгломераты зоны прибоя и неподвижные, различного происхождения—вымывания, связанные с деятельностью течений, затопления, образующиеся при быстром опускании суши, и близкие к ним конгломераты обваливания, образующиеся у крутых берегов в результате осыпей, обвалов, прибоя и выноса реками остроугольных обломков; к морским конгломератам можно отнести и ложные конгломераты, состоящие из конкреций. Среди речных конгломератов выделяют дельтовые, равнинных и горных рек. Субаэральные конгломераты включают переходные к брекчиям отложения силевых выносов, пересыхающих рек и озер, и эоловые. Наконец, к конгломератам можно отнести переходные к брекчиям отложения плавающих льлов, материковых и горных ледников. В инструкции А. В. Хабакова (1932) дана таблица признаков всех этих типов конгломератов; на основании этой таблицы мы составили сокращенную для важнейших их типов (табл. 4), причем из 29 признаков Хабакова сохранено 15, характеризующих наиболее резко выраженные особенности. Характеристики в этой таблице несколько схематизированы, и в ряде случаев признаки будут недостаточно ясны для точного решения вопроса о генезисе конгломерата; для полного восстановления палеогеографических условий необходимо изучение всей свиты в целом. Во многих случаях очень важно выяснить, являются ли конгломераты морскими или континентальными. Морские конгломераты указывают на наличие перерывов (регрессии, трансгрессии), на существование сильных течений в мелком море или на быстрое опускание дна и обвалы; по континентальным конгломератам можно судить о существовании энергичного размыва, о характере эрозионной работы, о деятельности ветра и ледников. Кроме совокупности признаков, указанных в табл. 4, иногда очень интересный материал для определения фаций могут дать косослоистые галечники и конгломераты: в речных и потоковых галечниках преобладает наклон плоских галек вверх по течению, а косая слоистость наклонена вниз по течению; в морских галечниках преобладающий наклон галек совпадает с наклоном косой слоистости (Хабаков). б) Источник материала, из которого образовалась порода, устанавливают путем петрографического изучения галек, заполняющего вещества (мелкие обломки) и цемента и сравнения его с более древними свитами. Очень часто конгломерат состоит из пород, которые в данном месте в настоящее время уже уничто-
§ 21. Конгломераты, галечники и брекчии 289 жены эрозией и представлены в соседних, иногда очень отдаленных участках, или совсем отсутствуют. Поэтому при решении вопроса об источниках сноса, кроме состава пород, надо учитывать и степень окатанности материала. Изучение степени окатанности гальки производится путем различных измерений или визуальным разделением ее на несколько классов, например, на следующие: 1) отсутствие окатанности (угловатая), 2) слабая окатанность (субангулярная), 3) средняя окатанность, 4) сильная окатанность; 5) идеальная окатанность. Сравнение окатанности надо производить над породами одинаковой твердости (сопротивление истиранию); наиболее благоприятны для этих исследований кварц, кварциты и кремнистые породы (см. Хабаков, 1932 и статьи А. П. Сигова и А. А. Кухаренко в Бюлл. Ком. по изуч. четв. периода № 9, 1947). Кроме изучения формы галек, большое значение для вычисления длины переноса имеет определение их средней величины. Определения эти производят для 30—50 галек или замеряя три оси эллипсоида, либо три окружности каждой гальки, или определяя объем всех взятых галек сразу по объему вытесненной ими воды (в ведре с делениями) (Хабаков, 1932). Вычисление длины переноса гальки.дает хорошие результаты в простых случаях—напр., для реки, когда точно установлено, что материал перемывался только этой рекой, но чаще встречаются сложные случаи многократного перемывания галек или сложного передвижения их вдоль морского берега, и решение задачи стано-* вится очень трудным. в) Возраст осадочной свиты. Изучение конгломератов часто дает ценные стратиграфические данные. Для- определения возраста конгломератов, не заключающих окаменелостей, необходимо изучить не только породы кровли и почвы пласта, но и гальку— и выяснить, какие наиболее молодые породы из известных в данном районе представлены в гальке: это определит возраст, раньше которого конгломерат не мог образоваться. Наличие галек, заключающих окаменелости, позволяет еще точнее определить возраст конгломерата, а иногда и источники сноса; возраст пород, перекрывающих конгломерат, определяет верхний предел его возраста. В свою очередь, конгломераты позволяют определить возраст других пород, особенно магматических, и поэтому нужно установить точно петрографический состав гальки, а также и обломков заполняющего вещества. Этим путем выясняют, какие эффузивные породы извергались до образования конгломератов и какие интрузивные породы были подняты к этому времени до поверхности земли и вскрыты эрозией. Особенно ценны такие наблюдения при наличии ряда прослоев конгломератов в изучаемых толщах: по появлению новых пород в гальке более высоких горизонтов можно судить о последовательности извержений или о постепенном размыве горного хребта, при котором все новые осадочные и магматические породы появляются на размываемой поверхности. г) Динамика среды—направление течений и прибоя—может быть определена по ориентировке продолговатых галек. В большинстве случаев ориентировка гальки конгломератов и галечников вполне закономерна—большая часть галек обращена плоской стороной против преобладающего направления потока или волны; длинные 1" Справочник путешественника и краеведа, т. II
290 Глава XVII. Теологическая съемка оси галек могут располагаться и вдоль п поперек направления течения потока и, даже, под углом к нему. Положение этой плоской поверхности гальки определяется замером азимута и угла наклона самой длинной оси (А), лежащей в плоскости наибольшего уплощения, и самой короткой оси (С), пронизывающей эту поверхность под прямым углом. Так как' из-за разнообразия формы и размера галек и неровностей дна много галек отклоняется от этого среднего положения-—надо измерить в каждом обнажении положение не менее 100—150 галек размерами от 2 до 15 см. Точный замер положения гальки в обнажении компасом почти невозможен, и исследования производят путем маркировки галек в поле и последующей обработки их на столике В. Н. Вебера или на галечном гониометре А. В. Хабакова и В. Н. Пашковского. Маркировку легче всего выполнить при помощи рамки с проволочным крестом посредине и отвесиком или уровнем; ее можно сделать из рамки для печатания негативов размера 9x12 см. Рамку прикладывают в вертикальном положении к обнажению; сквозь пересечение нитей смотрят на гальку и параллельно горизонтальной нити на каждой гальке проводят черту карандашом одного цвета, а параллельно вертикальной нити—карандашом другого цвета. На каждой гальке получаются двухцветные значков виде буквы«Г». Азимут стенки обнажения замеряют вправо от наблюдателя; все отмеченные гальки вынимают и укладывают так, чтобы не стерлись пометки. Полученные при измерении величины наносят на стереографическую сетку или группируют в виде диаграмм-роз, которые дают представление о положении галек и о направлении течения (прибоя) (см. Хабаков, 1948). Кроме направления течения реки и прибоя, путем такого замера галек определяют и положение береговой линии: около 60—75% всех удлиненных галек располагаются почти параллельно линии прибоя. Все эти измерения должны производиться не механически, а сопровождаться изучением всех генетических особенностей данной свиты; только полное комплексное исследование осадочной толщи может помочь восстановить всю сложную палеогеографическую картину прошлого. Детальное изучение конгломератов требует много времени: так, на измерение положения 30—50 галек в разрезе нужно от 3 до 5 часов. Поэтому подобные статистические исследования можно производить лишь при детальных работах. В настоящее время разработана методика изучения состава и формы компонентов более мелкозернистых пород—песчаников, глин, глинистых сланцев и т. п., которая дает возможность еще более полно решать палеогеографические вопросы. Но эти исследования требуют сложной последующей лабораторной обработки образцов (механический и шлиховой анализ, гранулометрическое и микроскопическое изучение) (см. Батурин, 1947; Пустовалов, 1940; Швецов, 1948). Программа наблюдений. Изучение конгломератов должно дать полный материал для решения всех перечисленных выше вопросов, поэтому необходимо всестороннее изучение пласта конгломерата в целом и каждого из его прослоев (применительно к обычной программе изучения осадочных пород—см. § 12—16) и специальное изучение гальки, цемента и заполняющего вещества. В отношении
§ 22. Прочие особенности текстуры пласта 291 гальки определяют ее форму, объем (размеры), ориентировку и петрографический состав; последний выражают в процентах для каждого типа пород (от всей массы). Учитывают насыщенность или сгруженность галек, т. е. отношение их объема к объему породы; определяют вторичные изменения цемента и галек в различных частях пласта (выветривание и пр.). Описывают все гальки особенных типов—раздавленные, расколотые, потрескавшиеся, разъеденные, с эоловой полировкой, трех- и двухгранники, гальки со следами прикрепления фауны. Характер чередования прослоев, степень сортировки и сгруженности гальки в них и т. п. Кроме цемента, полезно выделять заполняющее вещество,— относя к последнему песчинки и более крупные обломки, а к цементу—тонкозернистый материал (глинистый, известковый, железистый, кварцевый, туфогенный, кремнекислый и пр.). Надо выяснить форму обломков заполняющего вещества, их размеры, расположение, сортировку, минералогический состав, отношение количества цемента, заполняющего вещества и гальки, состав цемента и пр. (см. подробнее Хабаков, 1932). Изучение брекчий. Брекчии по своему происхождению чрезвычайно разнообразны—насчитывают до 30 их типов в следующих группах: осадочные (наземные, озерные, морские), поверхностного выветривания, вулканические, тектонические, химические и биогенные. Изучение их производят так же, как изучение конгломератов—определяют количество, состав, размеры и расположение обломков заполняющего вещества и цемента. В некоторых брекчиях возможны и замеры ориентировки обломков. Результаты наблюдений дают ценный материал для выяснения условий образования как самих брекчий, так и вмещающих их толщ. Данные для диагностики их—см. у Швецова (1948) и Наливкина (1933). 22. Прочие особенности текстуры пласта и его поверхности. Наиболее интересно для палеогеографических выводов также изучение следующих явлений: Ориентировка органических остатков, преимущественно удлиненных,— обломков древесины, стеблей, листьев, фузулин, орто- цератитов, тентакулитов, граптолитов, гастропод, костей позвоночных и т. п. Замеры производят на поверхностях напластования в обнажениях, или—что требует меньше времени—на ориентированных образцах (плитках) при камеральной обработке. Для более крупных окаменелостей надо сделать по 100—150 замеров, для мелких по 200—300. Результаты наносят на круговую полярную диаграмму, и строят обычно розу частот направлений, суммируя число точек в каждом секторе (с углом в 10—15°); длина луча пропорциональна числу точек. Этим путем можно определить направление течения или потока (реки) или, в прибрежной зоне— линию побережья, параллельно которой ориентируются органические остатки. Повидимому, наиболее ценно изучение удлиненных остатков с неравными концами—белемнитов, ортонератитов, тентакулитов и т. п., у которых раструбы раковин обращены вниз по течению; по этим окаменелостям можно получить однозначное решение. Истолкование этих диаграмм нужно производить, сопоста- вляя их с результатами изучения всего комплекса палеогеографических наблюдений. 19*
292 Глава XVII. Теологическая съемка Знаки на поверхности слоев: многоугольники и трещины высыхания, следы от дождевых капель и града; знаки, образующиеся в зоне прилива и отлива—линия прибоя в виде плоского валика, струйчатые желобки и впадины различной формы, образующиеся при сбегании воды обратно; следы от растущих растений, от бегания и ползания животных; борозды, которые оставляют плавающие предметы; знаки от кристаллов льда и соли и пузырьков газа. Все эти знаки дают много материала для суждения об условиях отложения свиты, о биоценозах и древнем климате. Подводные оползни довольно широко распространены в современных и древних морских осадках и происходят при уклонах в 10—15°, а иногда и меньше—до 1—3°. Большие оползни захватывают толщи в сотни метров и перемещают породы на десятки километров, сминая в складки уже отложившиеся пласты осадков, приводя к сложному, удвоенному, перевернутому и т. п. залеганию, вызывая смещение фаций, местные несогласия, образуя брекчии трения и т. п. Но очень часто можно наблюдать в обнажениях и мелкие подводные оползни, захватывающие пласты в несколько дециметров или метров мощностью. Характерные складки этих оползней резко отличаются от тектонических—они опрокинуты в одну сторону, лежат на ровной поверхности пласта и сверху срезаны ровным пластом (рис. 16). Нанеся направление гребней этих складок и их падения на карту, можно определить направление уклона дна в данном месте и, в большинстве случаев, также и направление побережья. Изучение современных отложений. Многие особенности условий отложения морских и континентальных осадков удалось выяснить при изучении современных процессов, но остается еще очень много неясных вопросов, и много интересных данных, освещающих структуру древних толщ и палеогеографическую обстановку, может быть получено при внимательном исследовании работы современных рек, озер и морей. В особенности ценные результаты дает исследование галечников и косослоистых серий рек и озер, а также процессов образования современного морского побережья. ИЗУЧЕНИЕ МАГМАТИЧЕСКИХ И МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД Исследование магматических и метаморфических пород требует обязательного последующего изучения шлифов под микроскопом. Но только внимательные и детальные полевые исследования могут дать материал для выяснения формы и макроструктуры магматических тел, их взаимоотношений между собой и с другими породами, их тектонической истории, условий залегания и тектоники метаморфических толщ; только сопоставление полевых данных с материалами камеральной обработки может дать нолное и правильное представление о генезисе изучаемой породы. Но сложность проблем современной петрологии требует и высокой техники и детальности полевых работ, и поэтому для выполнения их необходимы исследователи со специальной подготовкой. Исследователю с общегеологическими познаниями приходится ограничиться чисто морфологиче- ' скими наблюдениями.
§ 23. Изучение обнажений 293 Рис. 16. Складки подводного оползания (скольжения). Стрелка указывает направление скольжения. 23. Изучение обнажений. Условия залегания. После общего описания обнажения и разбивки его на части (см. § 8) надо подробно описать условия залегания, взаимоотношения магматических пород между собой и с осадочными (метаморфическими), зарисовать форму выхода породы; для слоистых толщ—определить характер слоистости и элементы падения и простирания, отдельность, трещиноватость и кливаж (см. § 30). Зоны смены двух пород должны быть изучены особенно детально, надо точно описать их границу—постепенность или резкость перехода, минералогический состав, структуру и текстуру переходной зоны,—вообще все, что поможет установить генетические и возрастные взаимоотношения пород. Отдельность. Описать тип отдельности—параллелепипедальная, пластовая (плитообразная), столбчатая, шаровая; видоизменения в связи с выветриванием (переход пластовой в матрацевидную, параллелепипедальной в бочкообразную, столбчатой в шаровую), элементы залегания трещин отдельности, их системы; величина тел отдельности. Описание пород. Типы магматических и метаморфических пород—см. в определителях (§§ 32 и 33 и табл. 6), а более подробно— в любом учебнике петрографии и общей геологии. Для каждого участка выхода надо описать цвет (см. § 15) и величину зерна пч> роды, руководствуясь следующей классификацией: Диаметр зериа в мм Тонкозернистая до 1 мм Мелкозернистая от 1 до 3 мм Среднезернистая от 3 до 5 мм Крупнозернистая к . . . . более 5 мм Если зернистость видна только под микроскопом—породу называют микрозернистой, и скрытозернистой—когда зерна неразличимы и под микроскопом. Определить текстуру—массивная, сланцеватая, флюидальная, полосчатая, шаровая; структуру—если ее можно наблюдать невооруженным глазом или в лупу: для магматических пород—различные равномерно-зернистые структуры, порфировую, афанитовую, стекловатую и миндалекаменную, для метаморфических пород— роговиковую и различные кристалло-пластовые структуры (см. Ле- винсон-Лессинг, 1933; Лодочников, 1934; Лучицкий, 1949). При описании пород очень крупнозернистых — пегматитов—следует указать размеры кристаллов и определить их минералогический состав (см. определители § 31 и в гл. XIX). Выветривание. Описать характер и степень выветривания и зависимость его от особенностей структуры, текстуры, отдельности
294 Глава XVII. Теологическая съемка * и трещин. Продукты выветривания—щебень, дресва, супеси, суглинки, железистые (охристые) массы, глины (каолин и др.). Образцы. Так как точное определение магматических и метаморфических пород в поле почти невозможно, то необходимо собирать возможно более полные серии образцов (хотя бы меньших размеров), характеризующих все типы пород и все стадии их изменения—как внутри магматического тела или пласта, так, особенно, на его границе с другой породой. Всякое изменение в цвете, текстуре и структуре породы должно быть документировано образцом. При каждом образце необходимо взять осколок, для шлифа, по возможности из того же куска (см. § 10). 24. Плутоны и их контакты. В настоящее время плутонами называют все интрузивные тела—массы магмы, внедренные в доступную нашему исследованию часть земной коры. Классификации плутонов очень разнообразны; для полевых работ достаточно применять простейшее разделение по величине и форме: а) Тела, ограниченные на большом протяжении двумя параллельными поверхностями и залегающие согласно среди осадочных или метаморфических пород. При большой мощности и протяжении—интрузивные залежи (силли), при небольших размерах— пластовые жилы (см. § 25). б) Такие же тела, но залегающие несогласно среди различных пород и рвущие (секущие) их; при крутом падении и ровных поверхностях контактов обычно называются дайками, при неровных поверхностях или пологом падении—окилами (см. § 25). Жилами называют также заполнение трещин не магматическими породами (рудные жилы, жилы минералов). в) Цилиндрические тела—образующиеся в результате заполнения магмой каналов вулканов и трубок взрыва—нэки (см. § 26 и гл. XVI). г) Огромное количество интрузивных тел разнообразной формы и размеров, остывших как на большой глубине (абиссальные), так и на малой глубине (гипабиссальные)—которые, в зависимости от формы, носят очень разнообразные названия. Так как определение формы этих тел, вследствие их больших размеров и неполноты обнажений, в большинстве случаев очень трудно и может быть сделано только после подробного структурного картирования плутона, то при полевых работах можно называть их просто плутонами или разделять их по величине на более крупные массивы и мелкие штоки; в ранее существовавшей терминологии штоками называли тела до 100 кв. км, а более крупные—батолитами; но этот последний термин имеет генетическое значение, и его нельзя применять ко всем массивам. Кроме морфологической классификации плутонов, которую можно найти в любом учебнике, на основании структурного и петрологического изучения их разделяют на группы, отражающие генезис плутона, время его внедрения по отношению к тектоническим фазам, внутреннюю тектонику плутона и ее отношение к тектонике окружающих пород и т. п. (см. Полканов, 1934; Болк, 1946). В настоящем параграфе мы рассматриваем только плутоны последней группы, а жилы и дайки, значительная часть которых принадлежит эффузивной фашш, отнесены в отдельный параграф (§ 25).
§ 24. Плутоны и их контакты 295 Изучение плутона при современных задачах петрологии, кроме его петрографического исследования, должно сопровождаться структурным картированием и анализом его строения и тектонической истории. Для этого изучают ориентированные текстуры породы, которые отражают тектонические явления в момент внедрения—первичную магматическую тектонику: трещины разных систем и дайки, отражающие фазу разлома (позднемагматическую фазу), и явления, связанные с постмагматической тектоникой. Для этих исследований при полевых работах необходимо картирование трещин, даек и ориентированных текстур породы; так как последние не всегда различимы при полевых наблюдениях, надо брать ориентированные образцы, из которых изготовляются ориентированные шлифы (см. Болк, 1946; Елисеев, 1939; Полканов, 1934; Пэк, 1939). Исследования эти требуют много времени и производятся при детальных тематических работах. При маршрутных работах и мелкомасштабной съемке плутоны изучают менее подробно. Необходимо определить площадь массива и по возможности его форму, нанести на карту его контуры и изучить отношение его к окружающим породам. В пределах массива надо проследить изменение минералогического состава, структуры и текстуры породы в различных его частях, в особенности от центра к периферии, и взять точно локализованные образцы всех видоизменений. В зависимости от глубины эрозионного среза, массив может на современной поверхности занимать различную площадь или быть разобщенным на отдельные штоки (рис. 17). Внутри массива и вокруг него надо изучить все жилы (дайки), которые его пересекают, определить последовательность, состав и ориентировку отдельных их генераций (§ 25). Кроме того, внутри тела могут быть обнаружены ксенолиты—более или менее измененные и оплавленные включения окружающих пород; надо изучить их состав, форму и расположение. Так как кровля массива обычно неровная, то погруженные в магматическое тело провесы кровли при дальнейшей эрозии разъединяются и приобретают вид ксенолитов (рис. 17); но они сохраняют структуру вмещающей породы и вытянуты большей частью по простиранию свит, в то время как настоящие ксенолиты могут быть смещены и повернуты при движении магмы. В массе однородной породы нередко выделяются шлиры— округлые и удлиненные скопления темных, более основных, или, в редких случаях,—более кислых, светлых минералов; надо описать их состав, форму, структуру, текстуру, переходы в окружающую породу. Изучение контакта (пограничной зоны) плутона. Подробно исследуют как эндоконтакт—метаморфические изменения самой магматической породы, так и экзоконтакт—изменения вмещающей породы. В эндоконтактовой зоне изучают изменение состава, структуры и текстуры породы от центральных частей к контакту, берут образцы для характеристики каждого заметного на глаз изменения (и даже при отсутствии резких изменений); отмечают появление ксенолитов, их состав, ориентировку и метаморфизм.
296 Глава XVII. Теологическая съемка При изучении контакта устанавливают, является ли он интрузивным в результате внедрения магматической породы в более древнюю, осадочную, метаморфическую или магматическую, или аркозовым—когда более древнее тело магматической породы размыто и разрушено при отложении более молодой осадочной свиты. В первом случае в магматической породе наблюдаются ксенолиты и вмещающая порода метаморфизована, во втором случае осадочная порода содержит обломки или гальку изверженной породы и не метаморфизована; иногда мелкие обломки—продукты размыва-—можно обнаружить лишь под микроскопом. Линию контакта на поверхности прослеживают, изучают и наносят на карту, оконтуривая, таким образом, массив. У больших массивов зона экзоконтактовых изменений может достигать нескольких километров ширины (рис. 19). Она должна быть внимательно изучена и документирована образцами. При интенсивном контактовом метаморфизме обломочные породы вблизи контакта превращаются в контактовые роговики (биотитовые, андалузито- вые и др.), которые дальше от контакта переходят в сланцеватые роговики, и еще дальше—в пятнистые и узловатые слюдистые и другие сланцы; известняки в контактовой зоне превращаются в мраморы. Если при внедрении магматической породы происходили и сильные складчатые дислокации, в контактовой зоне образуются гнейсы, которые переходят вдали от массива через слюдяные сланцы к слюдистым микросланцам (филлитам) и имеют полное внешнее сходство с кристаллическими сланцами областей докембрия. Все эти разновидности контактовых пород и их переходы в нормальные осадочные породы должны быть изучены. Вмещающие магматические породы (как интрузивные, так и эффузивные) и кристаллические сланцы в экзоконтактовой зоне массивов также подвергаются метаморфизму, внешне иногда не так ясно выраженному. Характер метаморфизма зависит от состава внедренной и вмещающей породы, от условий давления и температуры, и поэтому изучение контактовых зон дает много интересных данных для выяснения геологической история. При изучении контакта надо обратить внимание и на те тектонические взаимоотношения магматического тела и вмещающей породы, которые можно определить без структурного картирования: надо установить, изменяла ли магма при внедрении структуру вмещающей толщи (создавая местные складки, загиб концов пластов,— смещение и повороты глыб), или вмещающая толща сохраняет свою структуру вплоть до самого контакта и даже продолжается в ксенолитах (см. рис. 18). Такой пассивный контакт характерен для явления гранитизации (образования магматической породы за счет самих вмещающих пород). Все особенности контактов следует зарисовывать и фотографировать. 25. Интрузивные залежи, жнлы, дайки. Тела, ограниченные приблизительно параллельными поверхностями, разделяются на согласные, имеющие те же элементы залегания, что и вмещающая свита, и несогласные—рассекающие или рвущие ее.
§ 25. Интрузивные залежи, жилы, дайки 297 17 18 Рис. 17. Два среза (ааа и бббб) массива магматической породы (белое). В верхнем срезе в поле осадочной свиты (штриховка) виден только шток (ш); в нижнем срезе обнажен большой массив с провесами кровли (п) и ксенолитами (к); пк—провес кровли, превратившийся в ходе эрозии в ложный ксенолит. Рис. 18. Контакт магматической породы и сланцев: а—апофиза; к-—ксенолиты. Рис. 19. Два среза массива магматической породы и ее контактовой зоны. На срезе А вскрыто пятно контактовых пород (к) среди осадочной свиты (о). На глубоком срезе Б среди массива видны только небольшие пятна контактовых и осадочных пород. Рис. 20. А—мешформационная интрузия (а); Б—пластовая интрузия (силл) (а): б—б—более древний сброс, по плоскости которого интрузия переходит в более высокий горизонт. Интрузивные залежи (силли)—пластообразные магматические тела, залегающие согласно в слоистой толще и образующие иногда ряд этажей. Большей частью сложены основными породами и имеют значительные размеры—мощность от нескольких метров до сотен м, длину в десятки и сотни километров. Залежи, залегающие между двумя самостоятельными свитами, называются межформационными (рис. 20 А).Надо проследить изменение состава, структуры и текстуры породы в каждой отдельной залежи от одного контакта до другого и вдоль по простиранию и падению; изучить эндо- и экзоконтактовые зоны. Залежи могут быть простыми, многократными—с повторными внедрениями однородной магмы, сложными—при повторной инъекции магмы различного состава; очень мощные залежи, в которых при остывании выделялись -участки или пластообразные массы разного петрографического состава,—называются диференпированными. Все эти особенности залежи должны
298 Глава XVII. Теолог ическая съемка быть описаны и документированы образцами (в том числе и внутренние контакты сложных залежей). О признаках, отличающих залежи от покрова, см. § 26. Описывают форму каждой залежи: мощность и ее изменение, протяжение в разрезах, переходы из одного этажа в другой, отходящие от залежи пластовые и секущие жилы (рис. 20 Б). В очень редких случаях удается найти корни залежи—заполненные магмой' трещины, уходящие вниз от залежи; в корнях и в залежи вблизи них надо изучить изменения структуры и текстуры породы. Пластовая жила—залежь небольшой мощности; изучают ее так же, как и интрузивную залежь. Дайки и жилы залегают несогласно (рассекают пласты), имеют очень разнообразные размеры,' мощность от сантиметров до сотен метров, длину от метров до сотен километров. Так же, как и залежи, они могут быть простыми, сложными (рис. 21), многократными и диференцированными, и соответственно с этими особенностями надо изучить со'Ътав, структуру и текстуру самого тела и контактовых зон. Так же, как и для залежи, надо взять образцы из всех частей дайки (жилы), в которых видны изменения структуры, текстуры, состава, а также из всех контактовых зон. Жилы и дайки надо проследить на поверхности, где они часто выделяются в виде гребней вследствие своей большей устойчивости по отношению к выветриванию, и в обнажениях и нанести на крупномасштабную карту. Системы или группы даек могут иметь расположение параллельное, радиальное, расходящееся во все стороны из центра или в виде пучка («конского хвоста») или какое- либо другое. При различном петрографическом составе даек надо выделить различные по возрасту системы их; относительный возраст определяется по их пересечению (рис. 22). Для каждого тела надо описать форму (параллельные стенки у даек, неправильные ограничения у жил), замерить простирание и падение, указать мощность и изменения (раздувы, выклиниванье) и длину тела. Направление даек и их падение надо нанести не только на карту, но и на диаграмму (см. § 30). Если жилы и дайки можно проследить до более крупного тела, из которого они исходят,—их называют апофизами этого массива. В дайках так же, как и в залежах, интересно проследить расположение пузыристых или миндалекаменных зон. Огромное значение жил и даек для образования месторождений полезных ископаемых требует самого внимательного изучения всех их особенностей. 26. Эффузивные образования. Методика изучения кайнозойских Вулканических аппаратов, покровов лав и туфов, поверхность которых хорошо обнажена, описана в гл. XVI. Мы даем здесь лишь пекоторые дополнительные сведения об изучении древних эффузивных (экструзивных) образований, перекрытых молодыми породами. Вулканические аппараты докайнозойских извержений большей частью настолько эродированы, что от ник сохраняется только основание конуса или лишь подводящий канал, заполненный мат- мой (нэк или диатрема). Нэки имеют диаметр от нескольких метров до километров и заполнены слоистым или несортированным туфом
§ 26. Эффузивные образования 299 21 22 Рис. 21. Слоновая ниша, а—более древняя жила, с пористым зальбандом; 6—более молодые жилы, левая по ровной трещине разлома между жилой • и вмещающей породой в; правая по неправильной трещине внутри жилы а. Рис. 22. А—две пересекающиеся жилы разного состава: 6—древнее, чем а. Б—ветвящаяся жила одного состава (одновременное внедрение жил а и б"). или туфобрекчией (аггломератом), с бомбами и обломками лавы, пли одной лавой—обычно раскристаллизовавшейся в виде мелкозер- пнстой породы. Принадлежность туфо-лавовых отложений к конусу вулкана устанавливается по их тектонике и по наличию бомб, размерам и расположению последних (см. гл. XVI). Покровы и потоки лавы очень часто можно смешать с пластовыми залежами, пластовыми жилами, дайками и жилами, с которыми опи сходны по форме. Их главное отличие—характер контактов: эндоконтактовые изменения вблизи контакта почти незаметны, и никогда эффузивная порода в покрове не переходит так ясно вблизи контакта в более мелкозернистую, как это характерно для интрузивных тел. В покровах нередко верхняя зона,—а иногда и нижняя,—имеет шлаковый характер и окрашена в красные цвета; так как газы скопляются в верхней части потока, то ей свойственна пористая (миндалекаменная) структура; но и в дайках и в залежах наблюдаются нередко миндалекаменные зоны вблизи зальбандов (краев) и в центральной части. Характерно также и отсутствие экзоконтактовых изменений: только почва потока бывает очень слабо изменена термальным воздействием лавы. В кровле и почве потока нет апофиз, которые можно обнаружить в экзокон- тактах интрузивных тел. В самой лаве нет ксенолитов вмещающей породы, но в верхней части покрова могут быть ложные жилы пород туфогенных и осадочных, намытых сверху в трещины. Лавы не могут иметь активного тектонического контакта и изменять структуру пород почвы. Поверхность потоков удается наблюдать только в разрезах или небольших участках, вскрытых эрозией, и форму покрова (потока) п целом восстановить обычно очень трудно. Туфы значительно более метаморфизованы, чем в кайнозойских отложениях, и, при их исследовании, надо стремиться выяс- пить изменения, связанные с фумарольными эманациями и с позднейшими диагенезом и метаморфизмом. Некоторые измененные туфы являются сырьем для цементной промышленности. Возраст. Детальное изучение переслаивания туфов и лав в разрезах может установить последовательность этапов извержений разного состава; очень важно также соотношение их с разными системами даек, рассекающих вулканический аппарат. Для опре-
300 Глава XVII. Теологическая съемка деления продолжительности перерыва, отделяющего одно извержение от другого, нужно изучить поверхность каждой экструзии, характер ее выветривания, перекрытие делювием, элювием и другими осадочными отложениями, наличие рудообразования в коре выветривания и т. п. Для определения геологического возраста экструзии нужно выяснить возраст пород почвы и кровли и тех пород, которые прорваны дайками этой экструзии. 27. Метаморфические породы представляют магматические и осадочные породы, измененные в результате воздействия магматических масс при высокой температуре и давлении. Их разделяют на контактово-метаморфические, образующиеся в контактах интрузивных тел (см. § 24), и регионально-контактово-метаморфические или кристаллические сланпы (иногда их делят на особые группы—гнейсов и кристаллических сланцев). Выделение геологически самостоятельных свит или комплексов производится на основании детального изучения отдельных разрезов и участков и сопоставления их между собой при картировании всей площади, занятой кристаллическими сланцами. Пачки и комплексы выделяют по их минералогическому составу, степени метаморфизма, структуре и текстуре. При большом однообразии и огромной мощности толщ часто трудно разрешить эту задачу без повторного полевого и микроскопического изучения свит; работа облегчается при наличии резко отличных толщ и маркирующих горизонтов—например, карбонатных. Выделяя одинаковые по возрасту комплексы в соседних районах, надо учитывать возможность очень значительных вариаций в интенсивности метаморфизма и наложения контактового метаморфизма на региональный при внедрении более молодых интрузивных пород в толщу кристаллических сланцев (диафторез). Изучение тектоники свит затруднено во многих случаях их однообразным составом и отсутствием маркирующих горизонтов. Нередко удается выделить и описать только мелкие структуры в пределах одного обнажения. Для древних докембрийских толщ характерно широкое развитие изоклинальных складок, сжатых, сплющенных, с крутым подъемом осей, с разрывами и послойными перемещениями (на рис. 23 и 24 изображены подобные складки в более молодых толщах); еще более широко развиты кливаж (см. § 30) и мелкая плойчатость пород, захватывающая и внедренные в них жилки. Следует нанести на карту и диаграммы: замеры кливажа, плойчатости и изоклинальной складчатости отдельных обнажений и сопоставить их для всей площади (§ 30). Большое значение имеет изучение зон разлома и сопровождающих их полос раздробленных пород—тектонитов (катаклазиты, милониты). Диагностика тонкозернистых разностей их возможна только под микроскопом, они бывают сильно рассланцованы и иногда приобретают вид тонкослоистых полосатых пород. Нужно установить простирание и падение этих зон, их мощность, состав, текстуру и структуру тектонитов. Изучение взаимоотношения кристаллических сланцев и интрузивных пород дает очень ценные материалы для выяснения происхождения метаморфической толщи. Надо выделить и описать те интрузивные тела, которые имеют резкие границы с вмещающей
§. 27. Метаморфические породы 301 1 --—*-Y ^шши Рис. 23. Изоклинальная складчатость в тонкослоистых породах: А—истинная форма: Б—плавные формы, изображаемые в учебниках; а—а—амплитуда складок, б—б—поверхность разрыва (по Кригер-Войновскому;. Рис. 24. Определение падения при мелкой изоклинальной складчатости: а—а—амплитуда складок; б—б—истинное паление всего пласта; в—в—видимое падение осевых поверхностей и крыльев (по Кригер-Войновскому). Рис. 25. Элементы складки, а—ось данного пласта; б—осевая поверхность; «—осевая линия; кк—крылья, с—седло. Рис. 26. Формы складок: а—прямая антиклиналь; б—косая; с—опрокинутая; г—лежащая; сссс—синклинали; в—стулообразная складка; е—сундучная складка; ж—флексура. толщей (напр., дайки, внедренные по трещинам), и те, у которых контакты неясны, постепенны, которые имеют характер инъекций, обычно в виде тончайших послойных прожилков переполняют породу, оставляя от нее тонкие прослои или линзочки (мигматиты). По гипотезе гранитизации эти интрузивные тела и мигматиты представляют результат преобразования самой вмещающей толщи. Зоны мигматитов имеют часто очень большое протяжение и мощность. Образцы кристаллических сланцев, а также и магматических пород на площади их развития, следует брать в возможно большем количестве, с таким расчетом, чтобы каждый выделенный пласт, пачка, магматическое тело, дайка и их контакты мргли быть изуче-
302 Глава XVII. Геологическая съёмка ны под микроскопом. Полевое определение кристаллических сланцев, тектонитов и мигматитов очень трудно и ненадежно, и поэтому для каждой породы, которая включена в описание обнажения, необходим образец. Наиболее интересные особенности мигматиза- ции, детали тектоники, форма инъекций и т. п. должны быть зарисованы и сфотографированы. Для исследования конгломератов надо изготовлять шлифы как цемента, так и гальки, чтобы определить степень их метаморфизации. При изучении кристаллических сланцев, сопровождающемся структурной съемкой, берут ориентированные образцы (см. Болк, 1946; Пэк, 1939). Последние необходимы также для решения многих вопросов генезиса и тектоники кристаллических сланцев. ИЗУЧЕНИЕ ДИСЛОКАЦИЙ Заниматься разрешением тектонических вопросов, касающихся большой площади—восстанавливать ее тектоническую структуру и тектоническую историю,—может только геолог с значительным опытом. Исследователю с небольшим полевым стажем можно рекомендовать изучать лишь дислокации (нарушения) в пределах одного обнажения или небольшой хорошо обнаженной площади,— т. е. заниматься главным образом структурной геологией. Но и в таком ограниченном по площади участке могут встретиться чрезвычайно сложные структуры. Основное правило при расшифровке структур—сначала попробовать применить простейшую схему (простая складка, простой сброс) и только, если она не согласуется с фактами, переходить к более сложным. Очень важным материалом для воссоздания тектонической истории являются не только данные структурной геологии, но и литология осадочных толщ и проявления магматической деятельности. 28. Складчатые дислокации. При нарушениях складчатых (пликативных) пласты в простейших случаях изогнуты без видимого разрыва сплошности; но часто складчатые структуры осложнены одновременными или более поздними разрывами (см. § 29). Форма складок. Элементы складки показаны на рис. 25, а главные типы простых складок—на рис. 26. Складки сильно сжатые, с параллельными крыльями, называются изоклинальными (рис. 23). Моноклинальным падением называют залегание пластов, которые на большой площади падают под одним углом в одном направлении; обычно это лишь часть большой складки. Сложные складки состоят из основных складок с дополнительными разной величины; системы складок, соединенных в одну сложную структуру, образуют анти- клинории—крупные антиклинали, и синклинории—крупные синклинали, состоящие из большого количества более мелких складок второго и третьего порядка; они могут слагать значительные полосы складчатых зон земной коры. Форма перегиба складки бывает плавная или острая. При изгибании слоев происходит не только изменение их внешней формы, но и передвижение масс внутри пласта, приводящее обычно к утолщению его в области перегибов—седел антиклиналей и мульд синклиналей. Но при одновременности процессов складкообразования и осадконакопления образуются уплотненные антиклинали, у кото-
§ 28. Складчатые дислокации 303 Рис. 27. А—уплотненная антиклиналь; Б—диапировая антиклиналь. Рис. 28. Дисгармоничная складчатость. а—неподатливые горизонты; 6—дополнительные складки (складки волочения) в податливом горизонте. рых в седле пласты тоньше, т. к. обычно на поднятиях отлагается меньше осадков (рис. 27 А). При наличии более подвижных масс в ядре антиклинали, они могут прорвать более хрупкие породы свода складки и образовать диапировую (протыкающую) складку (рис. 27 Б), типичную, напр., для соляных куполов. Пласты горных пород оказывают разное сопротивление изгибанию, и их разделяют на податливые (некомпетентные) и неподатливые (компетентные). При. плавном изгибе неподатливых пластов породы в лежащих между ними податливых перемещаются к области перегиба, и образуются складки волочения (дисгармоничные, дополнительные (рис. 28); они обычно опрокинуты в сторону седла антиклинали. Изучение складок производят, как непосредственно наблюдая их в обнажениях, так и построением их в разрезах и на карте. В обнажениях надо зарисовать складку, определить падение и простирание каждого крыла ее, а также и ее оси, в особенности, если последняя не горизонтальна. В сложных складках, при наличии разрывных дислокаций и в однообразных толщах работа эта довольно трудна; необходимо выделить маркирующие горизонты, которые можно было бы проследить затем в соседних складках. Полезно определять элементы залегания осевых поверхностей. На карту наносят условными знаками (см. табл. 7) элементы залегания крыльев складок, или осевых поверхностей, если складки не могут быть выражены в масштабе карты. Антиклинали в плане обычно не имеют формы правильного вала, с параллельными склонами, т. к. их оси погружаются или воздымаются, и на горизонтальном срезе маркирующие горизонты то сближаются, то расходятся. Складки, которые замыкаются в виде вытянутых овалов с отношением осей от 2 : 1 до 5 : 1, называют брахискладками, а с отношением осей от 1:1 до 2 : 1—куполами. Простирание свиты в целом определяют по среднему простиранию осей складок в данном месте (точнее—проекций осей на горизонтальную плоскость), т. к. простирание пластов в крыльях, в зависимости от погружения оси, может быть весьма различным. Карта с нанесенными на ней элементами залегания осадочных свит (условными знаками или в виде вытянутых линий маркирующих пластов) и линиями разрывных дислокаций называется струк-
304 Глава XVII. Теологическая съемка турной; на основании ее можно построить различные разрезы через складчатую область. В этих разрезах вертикальный и горизонтальный масштабы должны быть одинаковы, т. к. преувеличение вертикального масштаба ведет к искажению углов падения пластов (о составлении карты и разрезов см. Вебер, 1933; Гринли, 1932; Милановский, 1933; Обручев, 1931). Складки в плане соединяются в группы или системы и расположены параллельно или кулисообразно, в виде гирлянды, пучка, разветвляются и соединяются (виргации) и т. п. Складчатые структуры часто отражены в рельефе—напр., в виде гребней или куполов более устойчивых пород, впадин вдоль менее устойчивых; антиклинали и синклинали в зависимости от состава пород могут дать формы, согласные с их структурой или обратные. Перевернутые слои. В складчатых областях с опрокинутыми, лежачими и перевернутыми складками, если в обнажении видно только одно крыло складки или серия изоклинальных складок, падающих в одну сторону, необходимо определить, где лежит верх пласта и где его нижняя часть. При наличии маркирующих горизонтов и возможности восстановить всю структуру по замерам, вопрос этот разрешается по структурной карте. В более сложных случаях надо пользоваться всеми особенностями каждого пласта и свиты в целом: а) Если отдельные горизонты свиты заключают характерную фауну, относительная молодость и порядок пластов могут быть точно установлены. б) Остатки животных и растений в некоторых случаях имеют закономерное залегание; в%пр., известковые водоросли обращены выпуклостью кверху, несмещенные пни—корнями вниз, кораллы, не смещенные с субстрата, разветвляются кверху, брахиоподы прикрепляются макушкой вниз и т. п. в) В складках падение кливажа (см. § 30) и осевых плоскостей складок волочения закономерно, и по ним можно определить положение осей антиклиналей и синклиналей. г) Слойки косой слоистости подходят к основанию пласта по тангенциальной кривой (см. § 19). д) Знаки ряби (волновые) обращены острыми гребнями вверх— к более молодому пласту (§20). е) Тонкозернистый материал располагается обычно в верхней части пласта. Установив ритмическую слоистость (§ 16), закономерную для данной свиты, можно использовать также и ее для определения последовательности слоев. ж) Карманы, впадины на поверхности пласта, заполненные материалом размыва, базальные конгломераты и т. п. могут служить надежным признаком. з) Многие знаки на поверхности пласта—следы сползания, следы капель, стенания воды в зоне прибоя и т. п. (§ 22)—также имеют ясно различимую верхнюю сторону. Трещины усыхания суживаются книзу. . и) В потоках лав верхняя часть обычно более пузыриста, или имеет шлаковый характер, или сильнее выветрилась. Подушечная лава обращена выпуклостью кверху. Поверхность лавового потока имеет характерные формы (см. § 26 и гл. XVI).
§ 29. Разрывные дислокации 305 «S А Р* Ш В ^^S^^e а 29 Определение возраста складчатости производится на основании изучения геологического строения большого района и предста- пляет очень трудную задачу. Складчатость может начаться уже во время отложения толщ, которые ею затронуты, или значительно позже, она может разделяться на несколько фаз; каждая фаза складчатости безусловно закончилась до отложения свит, перекрывающих с угловым несогласием смятые во время этой фазы толщи. В табл. 8—14 приведен перечень важнейших фаз складчатости. 29. Разрывные дислокации (дизъюнктивы, разломы). В обнажении разрывную дислокацию можно опознать по наличию трещины разрыва и смещению рассеченных ею пластов или магматических тел. Формы разрывов очень разнообразны, и существуют разнообразные их классификации. Послойные передвижения—наиболее простые, мало заметные, но широко распространенные; они возникают при всякой складчатой дислокации и, особенно, при повторной; смещения масс—от самых ничтожных до очень "значительных. Перемещение совершается по плоскостям напластования и частью по плоскостям, идущим под очень острым углом к последним. Обнаружить их можно но полировке поверхностей, штрихам, зонам брекчий. Установить величину перемещения обычно трудно. Взбросы характеризуются перемещением висячего крыла вверх по разрыву (сместителю), связанным с сокращением поверхности литосферы в данном пункте (рис. 31 В, Д, Е). Надвиги—смещение масс по поверхностям разрыва, пересекающим структуру под пологим углом. Типы надвигов—см. рис. 29. 30 Рис. 29. Типы надвигов. А—надвиг разлома; В—надвиг растяжения; В—надвиг скалывания в горизонтально залегающих пластах; Г—наложенный надвиг скалывания; Ц—пластовый надвиг (скользкепие по пласту); Е—эрозионный надвиг, а—■ б—-величина смещения; п—п—эрозионная поверхность. Рис. 30. А—ступенчатый сброс; Б—■ горст; В—грабен; Г—сложная система— горстов и грабенов. Справочник путешественника и краеведа, т. II
306 Глава XVII^ Теологическая съемка Рис. 31. Определение элементов сбросов {А, В и Г) и взбросов (Б, Д и Е) при различных случаях падения пластов и сбрасывателя, аб—поверхность сбрасывателя; h—видимая высота сброса; v—вертикальная высота; s— стратиграфическая высота; а—угол падения сбрасывателя; р—угол падения пластов. Шарьяжи или покровы—надвиги, передвинутые на значительное расстояние по очень пологой поверхности (поверхность волочения). Сдвиги—перемещение масс в горизонтальном направлении по более или менее крутым сместителям. Сбросы (радиальные дизъюнктивы) — перемещение висячего крыла вниз по сместителю, связанное с увеличением поверхности (рис. 31 А, В, Г). Сбросы часто образуют сложные системы, приводящие к поднятию или опусканию пластов (см. рис. 30). Комбинация их со сдвигами дает сбросо-сдвиги, в которых массы перемещаются в косом направлении. При системах сбросов возникают обратные сбросы, сходные с взбросами, но представляющие компенсационные образования. Изучение разрывов. В обнажении все обнаруженные разрывные дислокации надо зарисовать, замерить простирание и падение поверхности разрыва (сбрасыватель, сместитель) и видимую высоту смещения, и вычислить стратиграфическую его высоту (рис. 31). Поверхность сбрасывателя нередко отполирована (зеркало трения) или покрыта штрихами, замер которых позволит определить направление передвижения. Высоту смещения определяют по каким-либо маркирующим пластам свиты; в однообразной толще бывает трудно определить не только величину, но и направление смещения. Для этого служат следующие признаки: концы пластов у сбрасывателя иногда загнуты в сторону движения (рис. 10Е); неровности сбрасывателя также помогают определить направление: в сторону дви-
§ 30. Трегцины и кливаж 305 жения поверхность его более гладкая, чем навстречу движению, и маленькие уступы (высотой в доли см) обрываются в сторону движения. Вдоль сместителя, особенно при пологих смещениях, породы раздробляются и истираются и могут дать примазку глины, или даже слой тектонической брекчии (брекчии трения) с обломками разной формы; при микроскопическом размере обломков ее называют милонитом. Часто брекчии трения, а также и породы вдоль сместителя, окварцеваны или минерализованы растворами, циркулировавшими вдоль трещин. Все разрывные 'дислокации наносят на структурную карту условными знаками (табл. 7) и прослеживают между обнажениями. Нередко они оказывают влияние на формирование рельефа и могут быть картированы на большом протяжении. В зависимости от состава пород и их устойчивости опущенное или поднятое крыло будет отпрепаровано в виде возвышенности с крутым уступом. Грабены и горсты (рис. 30) чаще дают формы, соответствующие их структуре, но иногда и обратные. Переломы (перепады) в профиле речек, пересекающих сброс, минеральные и термальные источники и выходы эффузивных пород часто располагаются по линиям тектонических разрывов. Установление пологих надвигов и покровов значительных размеров возможно только при детальной геологической съемке больших площадей, и без достаточного количества точных данных не следует прибегать к подобным гипотезам. Сочетание разрывных и складчатых дислокаций. Интенсивная складчатость большей частью сопровождается одновременными разрывными смещениями. Наиболее часто происходит послойное смещение (см. выше). Косые, опрокинутые и лежачие складки, у которых сильно сплющивается и затем пережимается крыло, лежащее снизу («среднее»),—вследствие его разрыва превращаются в складки- взбросы или перебросы. При дальнейшем движении масс в том же направлении получаются чешуйчатые складки и чешуйчатые надвиги. Косые и опрокинутые складки с одним длинным крылом, разрываясь в коротком и крутом крыле, могут переходить в надвиги (рис. 29 Б). Флексуры, (рис. 26) при растяжении среднего крыла переходят в сбросы. В различных складках взбросы и сбросы нередко образуются в неподатливых пластах. Все эти явления надо описать и выделить среди разрывных дислокаций одновременные со складчатостью (сингенетические) и более поздние. Для разрывных дислокаций в случае их обилия можно составлять диаграммы, как для трещин (см. § 30). Определение возраста разрывных дислокаций производится на основании возраста тех структур, которые они пересекают, состава брекчий трения,, характера минерализации, соотношения с жильной фацией магматических пород, и т. п. 30. Трещины и кливаж. Горные породы всегда пересечены трещинами, нередко густо расположенными. Из них трещины выветривания расположены иногда беспорядочно, но все другие распределяются закономерно, и, изучив их, можно выяснить условия образования и дальнейшей истории данной толщи. 20*
308 Глава XVII. Геологическая съемка 32 33 Рис. 32. Расположение кливажа разлома. А—на крыльях складки; Б—в зоне нарушения. Рис. 33. Соотношение косой складки и кливажа течения. Трещины отдельности образуются при остывании магматических пород и высыхании осадочных, они располагаются в общем перпендикулярно к поверхностям охлаждения или отдачи воды; на глубине они менее заметны (см. §§ 16 и 24). При тектонических движениях получаются разнообразные трещины, которые можно разделить на две большие группы—трещины сжатия и растяжения. В том случае, если вдоль трещин произошли заметные перемещения, их описывают как разрывные дислокации. Кливаж разлома (срезания, скалывания)—трещиноватость, связанная со сжатием, характерная для складчатых толщ. Особенно сильно этот кливаж развит в податливых пластах, лежащих между неподатливыми. Кливаж обычно наклонен к поверхности напластования и острый угол между ними обращен навстречу направлению диференциального движения (рис. 32). Кливамс течения (истечения) образуется в результате пластической деформации: масса породы изменяет форму, укорачиваясь в направлении, перпендикулярном плоскости кливажа; этот кливаж также дает тонкую сланцеватость пород. Он обычно приурочен главным образом к податливым пластам, находящимся между неподатливыми. Плоскости кливажа в общем параллельны осевым поверхностям складок, и поэтому, имея в обнажении только часть складки, можно, измерив элементы залегания кливажа, определить положение свода и мульды складки (рис. 33). Сланцеватость пород, получающаяся в результате кливажа, чрезвычайно интенсивна и нередко совершенно затушевывает слоистость и затрудняет определение элементов залегания. Диаграммы трещин. Элементы залегания трещин и кливажа наносят на структурную карту; при их обилии можно наносить условные линии, длина которых пропорциональна числу замеров данного простирания на небольшом участке. Кроме того, составляют специальные диаграммы: Диаграмма-роза наиболее пригодна для учета вертикальных трещин. По радиусам, соответствующим азимутам трещин (с обобщением до 10—15°), откладывают отрезки, пропорциональные количеству трещин данного направления и, соединяя концы этих векторов, получают неправильную, с острыми лучами, звезду. Чтобы отразить на такой диаграмме не только простирание, но и падение, можно их показывать на двух отдельных полукругах.
§ 31. Главнейшие породообразующие минералы 309 Более точный способ изображения трещин—точечные диаграммы. Все трещины представляются проходящими через центр сферы, а перпендикуляры к их поверхностям пройдут через две точки поверхности сферы—полюсы трещин. Полюсы одной полусферы наносят на какую-либо ее проекцию (стереографическую или проекцию, на которой сохраняется равенство площадей). На подобной диаграмме положение полюсов показывает падение и простирание, а густота точек отражает преобладающую ориентировку трещин; на диаграмме можно нанести изолинии равной густоты точек и сделать ее еще более рельефной. Такие же диаграммы-розы или точечные можно строить для сбросов, жил и даек. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАЖНЕЙШИХ ГОРНЫХ ПОРОД БЕЗ МИКРОСКОПА Для предварительного определения пород и породообразующих минералов в полевых условиях необходимо иметь с собой слабую (10%) соляную кислоту (пригодна также уксусная эссенция, разбавленная водой), нож п лупу. Определители минералов, магматических пород и кристаллических сланцев составлены главным образом по книге В. Н. Лодочникова «Краткая петрология без микроскопа» (1934), представляющей превосходное пособие для полевых исследований; определитель осадочных пород заимствован с небольшими изменениями из книги В. П. Батурина (1932). 31. Определение главнейших породообразующих минералов. Физические свойства и химический состав минералов приведены в гл. XIX, табл. 4. Полевые шпаты отличаются от кварца и нефелина спайностью; в изломе видны ровные и блестящие спайные площадки. Плагиоклазы (известково-натриевые полевые шпаты) отличаются от калиевых полевых шпатов частым присутствием полисинтетических двойников, которые можно различить, наклоняя кусок в разные стороны, пока при определенном наклоне не станут видны чередующиеся тонкие полоски—матовые (темные) и блестящие (светлые). В сильную лупу на поверхности спайных изломов видны нередко мутные правильные или неправильные мелкие включения. Мутные плагиоклазы окрашены в зеленовато-белые или белые, а также темные, почти черные и коричневые цвета. Ортоклаз (калиевый или щелочной полевой шпат). При наклоне видно, что зерна минерала распадаются не на полоски, а только на две части, отделенные прямой линией (простой двойник). В лупу иногда видны блестящие участки на матовой поверхности спайных изломов, или же блестит вся поверхность. Мутные ортоклазы— красные, буровато-желтые, светлобурые или буровато-серые, и почти никогда не бывают такими темными, как плагиоклазы. Стеклянно-прозрачные ортоклазы по цвету не различимы от таких же плагиоклазов. Вкрапленники полевых шпатов в молодых (кай- нотипных) эффузивных породах обычно стеклянно-прозрачные. Нефелин—нзлом округленный и неровный; в породах не кайно- типных минерал 'мутный, грязного цвета—желтоватого, красно-
310 Глава XVII- Геологическая съемка ватого, зеленоватого и сине-серого; жирный блеск. От кварца отличается меньшей твердостью и тем. что разлагается кислотами. Кварц—излом округленный и неровный, часто раковистый, напоминающий излом толстого стекла; нет жирного блеска. В гранитовых породах нередко серый и похож на округлые стекляшки, вкрапленные в породу. В сильно смятых давлением породах кварц теряет стеклянный вид, делается белым и матовым, и не всегда отличим от полевых шпатов. Биотит (темная слюда)—легко отличим от остальных темноцветных породообразующих минералов своей совершенной листоватой спайностью. От пластиночек (бурых или черных, иногда с бронзовым оттенком) легко отделить кончиком ножа тонкие, легко режущиеся ножом гибкие листочки. Мусковит (светлая слюда)—отличается от биотита своим серебристо-белым цветом и прозрачностью. Оливин—похож по излому на кварц, по цвет его—оливково- зеленый, желто-зеленый или черный. Спайности нет. Амфибол (роговая обманка) и пироксен отличаются от оливина спайностью, от биотита—большей твердостью (не режутся ножом); далеко не всегда можно отличить их друг от друга, даже под лупой. Для обоих характерны блестящие и ровные спайные изломы; у пироксенов трещины спайности пересекаются под прямым углом и дают иногда излом в виде лестницы; у роговых обманок угол между трещинами спайности около 60°. Пироксены часто столбчатые, с 8-угольным поперечным разрезом, темнозеленые или бурые, иногда с металлическим блеском; у роговых обманок столбики 6-угольные, зелено-черного цвета. 32. Определение магматических пород. В табл. 6 приведены минералогический состав, структура и условия залегания важнейших магматических пород. В верхней части каждого столбца указаны важнейшие породообразующие минералы данной группы пород, причем преобладающие выделены крупным шрифтом; из второстепенных некоторые могут отсутствовать. К названиям мелкозернистых пород второго ряда обычно прибавляется слово микро (микрограниты и т. п.). Цвета кислых пород (с ортоклазом, кварцем или фельдшпа- тидами) — светлые (белые, розовые, светлосерые, светлозеленые); средних и' основных (плагиоклазовых бескварцевых) и ультраосновных (бесполевошпатовых) — темные (темносерые, темнозеленые, до черных); вулканические стекла как кислые, так и основные — более темных цветов (зеленые, красные или черные). Удельный вес кислых пород принимают обычно от 2,62 до 2,80, средних и основных от 2,86 до 2,95, ультраосновных от 3,00 до 3,18. Ниже мы приводим краткие характеристики важнейших типов магматических пород, необходимые для их определения. Яснозе рнистые светлые интрузивные породы Граниты: кварца не менее 20%, темноцветных минералов не более 5—10%; цвет светлый—красный, розовый, буроватый, желтый, светлосерый, иногда серовато-белый, чрезвычайно редко зеленовато-белый.
§ 32. Определение магматических пород 311 Гранодиориты и кварцевые диориты в полевых условиях почти невозможно отличить от гранитов, и поэтому лучше все светлые кислые породы с кварцем называть гранитоидами. Сиениты отличаются от гранитов только тем, что в ник совсем нет кварца или количество его ничтожно. Нефелиновые сиениты отличаются от сиенитов наличием нефелина. Ясноаернистые темные интрузивные породы Диориты: не менее 15—20% темноцветных минералов—роговой обманки и биотита; кварца нет. Общая окраска породы—пестрая или темная, полевые шпаты—светлые, зеленоватые. Габбро: темноцветных минералов около 40—50%; биотит очень редок, и при его наличии лучше относить породу к диоритам. Плагиоклазы темные, но просвечивают в краях, их двойниковые пластинки толстые. Окраска породы более темная, чем у диорита, буровато- или зеленовато-темносерая и черная. Весполевошпатовые (ультраосновные) породы отличаются отсутствием полевых шпатов. Более светлые, зелено-черные и бурые с металлическим блеском породы—горнблендиты и пироксениты; желто- или оливково-зеленые, покрытые на выветрелой поверхности желто-бурой коркой—дуниты. Мелкозернистые и скрытозернистые породы жил и малых интрузий Породы нормального состава (нерасщепленные. асхистовые) отличаются от соответствующих интрузивных пород только мелкозернистостью (микро-граниты, микро-сиениты и т. д.) или наличием более крупных выделений в мелкозернистой массе (гранит- порфиры, сиенит-порфиры и т. п.). Определяются по минеральному составу. Аплиты—результат отщепления магмы, породы, обогащенные более светлыми минералами; отличаются от своих-интрузивных аналогов мелкозернистостью и гораздо меньшим содержанием темноцветных минералов; гранит-аплиты и сиенит-аплиты почти лишены последних, габбро-аплиты содержат их в 2—3 раза меньше, чем габбро. Выделения большей частью отсутствуют, порода сахаро- видная. Лампрофиры—результат отщепления магмы, породы, обогащенные темными минералами—биотитом, амфиболом или пироксеном, и поэтому они всегда значительно темнее, чем соответствующие интрузивные тела, с которыми они связаны. Цвета их красные, темно- или чернобурые, часто зеленые, иногда черные. Залегают в виде жил в интрузиях и вмещающих породах. Чрезвычайно крупнозернистые породы жил Пегматиты состоят из очень крупных кристаллов, от 1 мм и до метра и более в поперечнике; представляют результат отщепления; состав зависит от группы породы. Наиболее распространены
312 Глава XVII. Геологическая съемка гранитовые пегматиты, состоящие в основном из кварца и калиевых полевых шпатов во взаимном прорастании. Залегают в виде жил илн пятен в интрузиях соответствующих глубинных пород или во вмещающих осадочных и метаморфических породах. Эффузивные породы покровов, потоков и жил Кайнотипные (свежие) породы с водяно-прозрачными, стекловидными бесцветными или восково-желтыми полевошпатовыми вкрапленниками; зерна основной массы неразличимы; она однородной окраски, без пятен, потеков или ржавчины; излом шероховатый вследствие мелкой пористости. Палеотипные (сильпо измененные) породы имеют всегда плотную (вследствие разложения) основную массу, часто неравномерво окрашенную; полевошпатовые вкрапленники мутные и окрашенные. Ортоклазовые породы обоих типов чаще всего белые, желтоватые, желтые, розовые, а палеотипные—также и красные; плагиоклазовые породы и фонолиты—большей частью серые, темносерые, шоколадные, зеленые и черные. Кварцевые порфиры и липариты отличаются от ортофиров и трахитов только наличием вкрапленников кварца, имеющих вид стекляшек, погруженных в основную массу. Андезиты и базальты—серые, темносерые или черные, шероховатые на ощупь; в базальтах обычно заметны в лупу оливиновые вкрапленники; без последних эти две группы пород в поле разделить нельзя. Порфириты—с темнозеленой или шоколадно-бурой основной массой и зелеиовато-белыми, реже белыми и буроватыми полевошпатовыми вкрапленниками и черными вкрапленниками темноцветных минералов. Мелафиры — буро-черные порфириты с ржавыми вкрапленниками и часто с миндалинами. Диабазы—мелко- и среднезернистые; на темном зеленоватом фоне, в котором трудно различить отдельные минералы, видны белые или зёленовато-белые удлиненные прямоугольники или брусочки плагиоклазов. Фонолиты—с чисто серой или серой с буроватым оттенком основной массой, в которой можно заметить в лупу округлые или толсто-прямоугольные разрезы многогранных лейцитов или толстотаблитчатых нефелинов. Пикриты, лимбургиты, авгититы—черные или зеленовато- черные породы с большим удельным весом, который является надежным отличительным признаком. 33. Определение кристаллических сланцев. Наиболее распространены гнейсы, слюдяные сланцы и слюдистые микросланцы (филлиты). Гнеты—полнокристаллические, яснозернистые, сланцеватые, светлоокрашенные или пестрые (не темные!) породы, состоящие из полевых шпатов, кварца и слюд—сьетлой или темной, или обеих вместе. Слюды располагаются или отдельными листочками, илп образуют тончайшие прослоп (полосатые гнейсы). Нередко текстура лиизовидно-сланцеватая. Название гнейсам дают по наиболее
§ 33. Определение кристаллических сланцев 313 характерным минералам—главным и второстепенным. Породы как магматического, так и осадочного происхождения; часто—тончайшая послойная инъекция гранитов и аплитов в осадочные породы (мигматиты). Слюдяные сланцы (биотитовые, мусковитовые и двуслюдистые) отличаются от гнейсов отсутствием или незначительным количеством полевых шпатов. Окраска иногда темная, сланцеватость параллельная, часто извилистая; зернистость всегда ясная, но иногда мельче, чем у гнейсов. Переходы в гнейсы—при увеличении количества полевых шпатов, в кварциты—при уменьшении количества слюд, и в слюдистые микросланцы—при уменьшении величины зерна. Породы почти исключительно осадочного происхождения. Слюдистые микросланцы (филлиты)—наименее сильно метамор- физованные из кристаллических сланцев и поэтому очень мелкозернистые и тонкосланцсватые, часто плотные, породы. Образуют переходы к различным глинистым сланцам, от которых отличаются полнокристалличностью (устанавливается только под микроскопом) и шелковистым блеском покрытых мельчайшими пластинками слюды параллельных плоскостей. Слюда почти исключительно светлая; нередко хлорит, придающий зеленоватые оттенки породе; остальные минералы под лупой не различимы. При неотчетливом шелковистом блеске лучше называть эти породы слюдистыми глинистыми сланцами (филлитовидными сланцами). За редкими исключениями породы осадочного происхождения. Амфиболиты состоят из почти одинаковых количеств амфибола и плагиоклаза и соответствуют по составу породам группы габбро и темноокрашенным диоритам. Массивные и сланцеватые породы, от яснозернистых до плотных. От амфиболитовых гнейсов отличаются темной, серо-зеленой или темнозеленой окраской. В небольших массах среди гнейсов и слюдяных сланцев. Породы осадочного и магматического происхождения. Амфиболовые сланцы — тонкозернистые, макроскопически часто неотличимые от амфиболитов; состоят из роговой обманки с кварцем или без него. Хлоритовые сланцы—зеленые, преимущественно темнозеленые породы, мягкие, легко режущиеся ножом; состоят в основном из хлорита. Породы осадочного и магматического происхождения (замещение перидотитов и серпентинитов). Тальковые сланцы—светлозеленоватые и зеленоватые (вследствие наличия хлорита или серпентина), жирные на ощупь и очень мягкие породы. В чистом виде—ценное полезное ископаемое. Происхождение—как у предыдущих. Таблица 5 Определение осадочных пород (по В. П. Батурину) Группа I. Породы однородные, афанитовые В изломе при рассматривании невооруженным глазом порода представляет сплошную массу, где не видно отдельных зерен. Подобные породы образуются из очень тонко раздробленных терригенных илн вулканогенных продуктов (глины, вулканический пепел и др.), из весьма мелких
314 Глава XVII. Теологическая съемка кристаллических зерен (тонкозернистые известняки и др.), из раздробленной массы организмов (некоторые тонкозернистые известняки, каменные угли и др.) или существенно из микроорганизмов (мел, диатомит и др.). Часты породы сложные, куда входят различные по происхождению компоненты (мергель и др.). А. ПЛОТНЫЕ, В ВОДЕ НЕ ПРИОБРЕТАЮТ ПЛАСТИЧНЫХ СВОЙСТВ Царапаются номсом а) Вскипают с НС1. I. Топкозерн истый известняк. Цвета различные, главным образом от белого до серого, коричневого и реже других. Излом гладкий или слегка шероховатый, а также раковистый. - 2. Литографский известняк. Разность тонкозернистого известняка, слегка глинистая. Излом весьма гладкий. 3. Известковый туф (см. группа II, За). 4. Мергель. В зависимости от количества глины окрашен в серые, бурые, до темносерых, реже другие, оттенки. По сравнению с известняком имеет меньшую твердость, ве так хрупок, в изломе шероховат. б) Не вскипают с НС1. 5. А р г и л и т. Серый до темносерого, реже другой окраски; так же, как и мергели, имеет шероховатый излом. К нему близки некоторые глины-сухари. 6. Доломит. Характерны желтоватые и коричневатые оттенки, реже другие светлые цвета и белый. При нагревании вскипает с НС1. Иногда зернистое сложение и пористая текстура (см. группа II, 6а). 7. Ангидрит (см. группа II, 7а). 8. Камепный уголь. Черный до бурого (бурые угли), соответственно дает черную или бурую черту. Относительно легок. Каменный уголь, антрацит—блестящие, бурые угли—матовые; последние отличаются еще тем, что с КОН дают бурое окрашивание. Царапаются ногтем а) Вскипают с НС1. 9. Мел. Марает руки. По преимуществу белый, реже с светлыми оттенками разных цветов. б) Не вскипают с НС1. 10. Гипс. Белые или окрашенные в различные оттенки плотные породы (см. группа II, 10а). II. Бурые угли (см. 8). 12. Каменная соль. Белая или окрашенная в различные оттенки. Растворяется в воде, соленая на вкус (см. группа II, 12а). 13. Вулканический пепел. Цвет от белого до серого с различными оттенками. Обладает полировочными свойствами (чувствуется при растирании пальцем); иногда заключает зерна темных минералов (см. группа III, 13а). 14. Диатомит. 15. Ра д"и о л я р и т. Главным образом белый с различными оттенками. Обладает полировочными свой-
Определение осадочных пород 315 ствами, в некоторых случаях на ощупь слегка жирен (может быть спутан с каолином). Очень легок. Может быть также спутан с вулканическим пеплом. Окончательное определение породы требует микроскопического изучения. Не царапаются ножом а) Частично вскипают с НС1. 16. Окрёмнелые известняки, мергели. Вторично окремнелые породы. б) Не вскипают с НС1. 17. Кремнистые породы: кремни, яшмы и др. Цвет от полупрозрачного белого до черного, просвечивает по краям. Резко выражен оскольчатый излом и большая твердость. Б. ПЛОТНЫЕ ПОРОДЫ, БУДУЧИ РАЗМОЧЕНЫ, ДЕЛАЮТСЯ ПЛАСТИЧНЫМИ В РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ. Царапаются ногтем а) Вскипают с НС1. 18. Известковые глины. б) Не вскипают с НС1. 19. Г л и н ы. 20. Каолин. Главным образом белой окраски, жирен на ощупь. В. СЛАНЦЕВАТЫЕ^ ПОРОДЫ, В ВОДЕ НЕ ПРИОБРЕТАЮТ ПЛАСТИЧНЫХ СВОЙСТВ Царапаются ножом а) Вскипают с НС1. 21. Сланцеватый мергель или известковый сланец. б) Не вскипают с НС1. 22. Глинистый сланец. Окраска главным образом темносерая, реже другая. По плоскостям расслоения иногда заметны слюдистые минералы. 23. Кровельный сланец. Отличается совершенной способностью рассланцовываться на тонкие пластинки значительной площади. Не царапаются ножом а) Не вскипают с НС1. 24. Кремнистый сланец. Г. СЛАНЦЕВАТЫЕ ПОРОДЫ, БУДУЧИ РАЗМОЧЕНЫ, ДЕЛАЮТСЯ ПЛАСТИЧНЫМИ В РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ. Царапаютса ножом а) Вскипают с НС1. 25. Сланцеватая известковая глина (см. 26). б) Не вскипают с НС1. ?6. Сланцеватая глина. В сухом виде рассыпается на неправильные пластинки, в мокром же может совершенно не отличаться от обыкновенной глины.
316 Глава XVII. Геологическая съемка Группа II. Породы однородные зернистые или кристаллически зернистые В изломе при рассматривании невооруженным глазом порода представляет однородную зернистую массу, где все зерна минералогически одинаковы и иногда имеют кристаллическое огранение. Породы этой группы образуются главным образом при кристаллизации из растворов (каменная соль, гипс и др.) или при повторной перекристаллизации под влиянием давления (мрамор, кварцит и Др.). Царапаются ножом а) Вскипают с НС1. 27. Кристаллические зернистые известняки. 28. Мрамор. Цвета различные, особенно у мраморов, где примеси создают почти полную гамму цветов. Мраморы—полно- и ясно- кристаллические, известняки, сохраняющие во всех частях пласта свою кристалличность. В изломе нередко наблюдаются зерна с плоскостями спайности. За. Известковый туф. Белый, реже буроватой окраски (от присутствия железа), и другие оттенки. Довольно часто наблюдается полосчатость от чередования слоев различной окраски и натечные формы. Зернистость обычно мелкая, иногда в плотных агрегатах (см. 3). Пористость также свойственна известковым туфам. б) Не вскипают с НС1. 6а. Доломит (см. 6). 7а. Ангидрит. Белый, редко с оттенками. Хорошо выраженная зернистость, реже плотный (см. 7). Ножом царапается очень легко. Царапаются ногтем а) Не вскипают с НС1. 10а. Гипс. Белый или окрашенный в различные оттенки. Плотный (см. 10) или кристаллически-зернистый. На кристаллах заметна хорошая спайность, по которой гипс расщепляется на тонкие пластинки. 12а. Каменная соль (см. 12). Не царапаются номсом а) Не вскипают с НС1. 29. Кварцит. Белый, желтоватый, буроватый. Зернистое сложение; в зернах нет спайных плоскостей. Очень тверд. Группа III. Породы неоднородные В изломе при рассматривании невооруженным глазом порода представляется сложенной из агрегата крупных обломков, зерен (органического или неорганического происхождения) или целых организмов. Состав агрегата часто довольно пестрый. Если зерна ничем не связаны, то порода рыхлая (обладает сыпучестью), если зерна сцементированы мешду собой, в изломе можно наблюдать различие по составу (за редкими исключениями) зерен и цемента, чего нет в породах II группы, где вся масса сложена минералогически одинаковыми зернами. Когда в состав зерен входят обломки различных минералов и горных пород, тогда породы имеют общее название терригенных. Участие организмов в ело-
Определение осадочных пород 317 жении породы наблюдается обычно достаточно резко, но могут быть случаи, когда в свежем изломе порода кажется однородной,—тогда нужно рассматривать выветрелые поверхности, где, благодаря различной устойчивости цемента и включений, неоднородность породы выступает отчетливее. Породы этой группы образуются, главным образом, за счет обломков разрушаемой суши,величина которых превосходит частицы 0,01 мм (пески, песчаники , конгломераты и др.); характером неоднородности обладают также разнообразные породы, представляющие накопления скелетов организмов (известняки, образованные макрофауной,и др.). Небольшая часть пород этой группы имеет химическое происхождение (оолитовый известняк и др.). Сюда же входят псаммитовые и псефитовые обломочные накопления вулканических продуктов (туфогенные песчаники и др.). А. ЗЕРНИСТО-ОБЛОМОЧНЫЕ РЫХЛЫЕ ПОРОДЫ Обломки больше 10 мм а) Обломки окатаны. 30. Галечник. б) Обломки остроугольные. 31. Щебень. Обломки от 2 до 10 мм 32. Гравий. Обломки меньше 2 мм а) Вскипают с НС1. 33. Известковый песок. б) Содержат много полевых шпатов 34. Аркозовый песок. в) Содержат листочки слюды. 35. Слюдистый песок. г) Содержат зеленые зерна глауконита. 36. Глауконитовый песок. д) С большим количеством зеленых и бурых минералов (роговые обманки, пироксены, цветные слюды). 37. Туфогенный пе'сок (псевдотуфогенный песок). Происходит от разрушения близлежащих изверженных пород, богатых цветными минералами, и часто не отличим от собственно туфогенных пород. е) Тонкая песчаноподобная порода, легкая и обычно езетло- окрашенная с включениями, темноцветных минералов. 13а. Вулканический пепел (см. 13). з) Тонкопесчанистая известковая порода (в обнажениях обладает вертикальной отдельностью). 38. Лёсс. Чаше желтоватого цвета, реже других оттенков, имеет переходы к пескам (см. пески), от которых отличается однообразным тонким зерном, что делает его почти однородным при рассматривании невооруженным глазом. Б. ЗЕРНИСТО-ОБЛОМОЧНЫЕ ПЛОТНЫЕ ПОРОДЫ (СЦЕМЕНТИРОВАННЫЕ) Обломки больше 10 мм а) Обломки окатаны. 39. Конгломерат. В зависимости от цемента: известковый, железистый, глинистый и др.
318 Глава XVII. Теологическая съемка б) Обломки не окатаны. 40. Брекчии. В зависимости от цемента: известковистая, глинистая, железистая и др. Обломки от 2 до 10 мм 41. Сцементированный гравий. В некоторых случаях такую породу называют микррконгломератом или микробрекчией. В зависимости от цемента: известковый, глинистый, кремнистый и др. Обломки меньше 2 мм (песчаники) По составу цемента: а) Вскипают с НС1. 42. Известковые песчаники. б) Не вскипают с НС1. 43. К ре м н и с т ы е. 44. Глинистые. 45. Железистые. 46. Хлоритовые песчаники и др. Кремнистые совершенно не царапаются ножом. Глинистые поддаются ножу между отдельными зернами. Железистые обычно окрашены в красный и бурые цвета различных оттенков. Хлоритовые имеют равномерную зеленую окраску. По составу обломков: а) Кварц существенно преобладает. 47. Песчаник (кварцевый песчаник). б) В обломках главным образом полевые шпаты. 48. Аркозовый песчаник. в) В состав обломков входят минералы, обломки горных пород, а иногда и организмов. 49. Полимиктовый песчаник. г) С большим количеством зеленых и бурых минералов (роговые обманки, пироксены, цветные слюды). 50. Т у ф-о генный песчаник. Без изучения шлифов под микроскопом нельзя определить окончательно породу, как туфогенную, но довольно часто зти породы геологически связаны с излившимися изверженными породами или содержат редкие в нормальных осадочных породах тюговые обманки и пироксены, придающие им зеленоватый цвет! По примесям в обломках: а) Заметны листочки слюды (особенно на плоскостях слоистости). 51. Слюдистый песчаник. б) Заметны зеленые зерна глауконита. 52. Глауконитовый песчаник. В. ПОРОДЫ ПЛОТНЫЕ, СОСТОЯТ ИЗ-ОКРУГЛО-КОНЦЕНТРИЧЕСКИХ ТЕЛ-ООЛИТОВ а) Вскипают с НС1. 53. Оолитовый известняк. б) Не вскипают с НС1. 54. Оолитовый железняк. Окраска желто-бурая; порода, марающая руки.
Определение осадочных пород 319 55. Доломитизированный оолитовый известняк. Вскипает при подогревании. Г. ПОРОДЫ, СОСТОЯЩИЕ ИЗ ОТДЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗМОВ а) Вскипают с НС1. 56. Ыуммулитовый известняк. 57. М ш а н к о- в ы й известняк.. 58. Коралловый известняк. 59. Известняк-ракушник и другие органогенные известняки; названия—по образовавшим их организмам. б) Не вскипают с НС1. 60. Доломитизированный органогенный известняк. Вскипает при подогревании. 61. Окремнелый органогенный известняк. Целиком или участками не царапается ножом. Группа IV. Некоторые породы со смешанными признаками 62. Глинистые пески. 63. Песчаные глины. По сравнению с типичными глинами менее пластичны и шероховаты; в отличие от песков менее рыхлы н обычно тонкозернисты. В зависимости от того, к пескам или глинам ближе данная порода, ей дается первое или второе название. 64. Суглинки. Современные песчано-известковые глины, часто с известковыми конкрециями (журавчиками). Обычно с плохо выраженной слоистостью. 65. Песчанистый известняк. В массу известняка того или иного типа погружены песчаники, различаемые в лупу или по шероховатости поверхности. Порода участками не царапается ножом, но интенсивно вскипает с НС1. 66. Обломочные или обломоч но-о рганоген- ные известняки. Породы сложены известковыми обломками, размером до 1 мм, неопределимыми ближе даже с помощью лупы. В том случае, если некоторые обломки удается отнести к тем или иным организмам, породе дается второе название. 67. Обломочн о-о олитовый известняк. В породе кроме обломков различимы оолиты. 68. Грубообломочный известняк. Те же признаки, но размеры обломков доходят до 10 мм. 69. Брекчиевидный известняк. Те же признаки, но размеры всех или части обломков превышают 10 мм. 70. Обломочный доломит. 71. Грубообломочный доломит. 72. Брекчиевидный д о л о - м и т. Те же признаки, что для известняков, но порода вскипает с НС1 лишь при подогревании последней. 73. Пористый доломит (известняк). Порода пронизана порами. Битуминозные породы 74. Битуминозный песчаник. 75. Битуминозный известняк. 76. Битуминозный сланец. 77. Нефтеносный песок и другие породы, содержащие выделения черного или бурого, реже светложелтого маслящего вещества ^битума) или же окрашивающие бензин (дающие вытяжку), или, наконец, издающие при ударе молотком запах бензина.
320 Глава XVII. Теолоеическая съемка Таблица важнейших Условия залегания Интрузивные тела крупных средних размеров Жилы, пластовые интрузии, краевые зоны крупных интрузии и связанные с ними мелкие интрузии Потоки, покровы (наземпые и подводные), а также неилы и другие мелкие интрузии Верхние части покровов, краевые части жил Наземные и подводные отложения — слоистые, а^ также в иеслоистых массах Структура Яснозернистая (б. ч. средне- и крупнозернистая) Мелкозернистая до скрытозернистой Порфировидная (мелко- или скры- тозернистая порода с более крупными вы д елениями) Пегматитовая (очень крупнозернистая) Порфировая (скрыто- зернистая порода с выделениями или без них) Палеотип- ные (сильно измененные) Кайно- типные (свежие) Стекловатая Обломо» личные 1 структур! 1ная (раз- уфовые 0 ОРТОКЛАЗ, плагиоклаз, БИОТИТ, амфнбол, пироксен КВАРЦ Граниты и гранодио- риты Граниты, грано- диориты, аплиты Гранит- порфиры, гранодно- рит-пор- фнры Кварца мало или нет Сиениты Сиевиты, сиенит- аплиты Сиенит- порфиры ПЛАГИ АМФИБО КВАРЦ Кварцевые диориты Кварцевые диориты, кварцевые диорит- аплиты Кварцевые диорит- порфи- риты П е г м а Кварцевые порфиры Липариты Бескварцевые порфиры (ор- тофиры) Трахиты Кислые вулканические стекла: перлит, пемза, смоляной камень, обсидиан. Туфы соот! зетствующ* Кварцевые порфи- риты Дациты Средние ческие андезито диап го состава
Важнейгиие магмат. горные породы I 321 Таблица 6 магматических горных пород ОКЛАЗ, ортоклаз ЛЫ, биотит Кварца мало или нет Диориты Диориты, диорит- -аплиты Диорит- -порфи- риты ПИРОКСЕНЫ Оливина нет Габбро Габбро, габбро- аплиты Щ ОЛИВИН Оливино- вое габбро Оливино- вое габбро, оливин овые габбро-апли- ты Оливино- вые габбро- порфириты НЕФЕЛИН, ЛЕЙЦИТ и другие фельд- шпатиды. Полевые шпаты, биотит, амфиболы, пироксены Нефелиновые сиениты (фойяиты и др.) Фойяиты, фойяит-апли- ты Фойяит- -порфириты ТИТЫ Порфи- риты Андезиты . вулкани- стекла: вый обси- (с примесы Диабазы и микродиабазы Безоливи- новые базальты Оливино- вые: диабазы, микро- диабашл и мелафиры Базальты Основные вулканические стекла: базальтовый обсидиан, тахи- лит о осадочно го материала— Фонолиты туффиты) Полевых шпатов нет. ПИРОКСЕНЫ амфиболы, биотит Оливина нет Пироксе- ниты и горн- блендиты ОЛИВИН Перидотиты (с пиро- ксенами), ду- ниты (с хромитом) Пикриты или пикри- товые порфириты Авгити- ты Лимбур- гиты 21 Справочник путешественника и краеведа, т. II
322 Глава XVII. Геологическая'съемка Горизонтально залегающие пласты —ngb Пласты, падающие под /40° . , Вертикальные пласты | Антиклиналь (седло) | Синклиналь (мульда; , J , Периклинальные пласты.купол | Ось антиклинали „_1 Ось синклинали "лготшт,Сброс, падающий под •ятпгптл Сброс предполагаемый —* Сдвиг а □ шурф Д £д Шахта (~) (о) Буровая скважина Осадочные породы Важнейшие условные знаки _/"Л_ Штольня Таблица 7. ^ Глина Песок Галечнии Глинистый сланец Песчании Конгломерат Известняк Мергель Доломит Кремнистые породы Разрабатываемое месторож - дение' VJ Заброшенное месторождение Мест РУД К Fe! I Месторождение железных СиЯ Медный рудник Pb|V| Брошенный евиицовый I" руднин srj Открытая разработка серы sf^ Соляной источник s9 Нефтяной источник >А Коренное месторождение w золота :-■•»-гтн-.- Золотоносная россыпь ■ Месторождение каменного угля Г7| Каменоломня Магматические породы У ♦ +■ + ♦ к + + V V V V V V М V XXX А X X A L J / / Кислые глубинные породы Средние глубинные породы Основные глубинные породы Ультраосновные глубинные породы Кислые эффузиеы Средние эффузиеы Основные эффузивы Метаморфические породы Гнейсы Кристаллические сланцы Мраморы
Хронологические таблицы по геологической истории 323 ХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ ПО ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ (табл. 8—15) В геологическом относительном летоисчислении приняты следукщие шкалы: Хронологическая Эра Период Эпоха Век С т р а тиграфическая Группа Система Отдел (серия) Ярус Все наиболее важные спорные вопросы корреляции и хронологии отложений указаны в примечаниях. Но, кроме того, существует еще очень много различных взглядов на то, как следует сопоставлять отдельные подразделения. В особенности спорны сопоставления отделов архея и протерозоя. Мы указываем только наиболее широко принятые названия ярусов—главным образом для важнейших разрезов Западной Европы и европейской части СССР. Для Сибири и Дальнего Востока существует ряд хронологических подразделений, которые пока имеют только местное применение. Большинство помещенных в таблицах навваний ярусов употребляется и в сокращенной форме (аален, лудлоу, турон и т. п.). Наиболее важные синонимы укаваны в скобках. (Продолжение см. стр. 33S). Таблица 8 Архейская эра Подразделения Тектон'о- магматиче- скяй цикл Верхний архей Тектоно- магматиче- ский цикл Нижний (древний) архей Кольский п-в и Карелия Постботний- ский Ботний Постсвионий- ский (саамский) Свионий (беломорский комплекс) Украина - - Днепровский Днепровская группа Восточная Сибирь Тектогенез, интрузии Карбонатно- гнейсовый комплекс Тектогенез, интрузии? Комплекс гнейсов н кристаллических сланцев Канада Алгоманский Сэ дбюри Лаврентьев- ский На ааплде: 2. Киуэтин 1. Кучичинг На востоке: Грэнвиль 21*
324 Глава XVII. Геологическая съемка Таблица 9 Протерозойская эра Подразделения Тектоно- магматиче- ский цикл Верхний протерозой Тектоно- магматиче- ский цикл Средний протерозой Тектоно- магматиче- ский цикл Нижний протерозой Кольский п-в и Карелия Постиотний- ский. Слабые движения, интрузии гранитов Иотний Посткарель- ский Верхний отдел карельской формации Карельский (первая фаза) Нижний отдел карельской формации Украина Тектогенез, интрузии, кварцевые порфиры Овручские песчаники Тектогенез, интрузии Саксаган- ская серия Тектогенез, интрузии Тетерево- бугская серия Восточная Сибирь Тектогенез, интрузии и экструзии Сланцево-пес- чаниковый комплекс с подчиненными известняками и железистыми породами Тектогенез, интрузии Карбонатный комплекс Тектогенез, интрузии? Филлито-пес- чаниковый комплекс с з4Фузивами и с подчиненными известняками Канада Киллар- нейский Кьюиноу Тектогенез, интрузии Анимики Тектогенез, интрузии Гурон
Протерозойская и палеозойская вры 325 Таблица 10 Палеозойская эра Отдел (серия, эпоха) Ярус (век) Тектонические фаза I цикл Верхний Рг Татарский Казанский Нижний Pi Кунгурский Артинский Верхний Cs (уральский) Стефанский Средний Сг (московский) Вестфальский Намюрский Нижний Ci (динантский) Визейский Турнейский Верхний Ds Фаменский Франский Средний D2 Живетский Эйфельский Нижний Di Кобл видений Жединский Верхний S2 (готландий) Даунтонский Лудловский Уинл окский Ландоверский Нижний Si (ордовик) Карадокский Ландейльский Аренигский Тремадонский Верхний Сш3 Средний Ста Нижний Сшх *? Пфальцская между Рг и Ti ЗаальСкая (аппалач- ская) между артин. и кун- rypcit. Астурийская (арбюкле) между Сг и С3 Советская (уичита) между Ci и Сг Бретонская от франского до верхов Cj (акадийская, включающая и Г>2) Среднедевонская между эйфелем и живетским Нижнедевонская между н. и в. кобл енцским и Эрийская (гибернийская) между S2 и Di Арвенская между н. и в. лудлоу Токоискоя между Si и вг Салаирская Стг и Стз 1 в Б lltflll ami* я а* га о се 1 к Начало каледонского (?) (салаир- ский ?)
Таблица 11 Система (период) Мел Юра Отдел (серия, эпоха) Верхний Сгг Нижний Cri Верхняя Jj (мальм) Мезозойская эра Ярус (век) Датский о I Маастрихский g < Кампанский и 1 Сантонский Эмшерский (коньяксний) Турокский Сеноманский Апьбский (гольтский) Аптский о | Барремский § ■{ Готеривский в> | Валанжинский Портландский (титок- ский, а также волжские ярусы, нижний и верхний) Кимериджский Оксфордский Келловейский Тектонические фаза Древняя ларамийская между датским и маастрихским Сдбгерцинская от середины эмшера до середины сенона Австрийская между альбом и сеноманом Юная киммерийская (невадийская) от киме- риджа до валанжина Яйяинекая междукелло- веем и Оксфордом цикл Тихоокеанский «а в Альпийсе
Юра Триас Средняя J2 (доггер) Нижняя Ji (лейас) Верхний Т| (кейпер) Средний Та Нижний Ti Ватский Байосский Ааленский Верхний лейас Средний лейас Нижний лейас Рэтский Норийский Карвийский Ленинский Анизийскпй Скифский (верфенский) Донецкая между ср. и в* лейасом Дрезнекпммерийская (пэлисейд) в рэте Лабинская между карний-2'2 ским и ладпнским « а к и в О. я а а К 1 « а к о Н а « й' о о и а ■н а к в а •д к < № ! •в w
Кайнозойская эра, третичный период Таблица 12 Отдел (серия, эпоха) Олигоцеп Pg8 Эоцен pg2 Палеоцен PBi А. Палеоген Ярус (вей) 3. Европа Хатский Рупельский (стам- пийский) Латторфский (сан- нуаский или тонгрий- ский) Людийский Бартонский Оверский Лютетский Ипрский Спарнасский Тенетский Монтский Русская' платформа Полтавский Харьковский Киевский Бучакский (царицынский) Саратовский Сызрапский Свита Крымско-Кавказская зона Майкопская (нижняя и средняя часть) Фораминяферовая ' 1 Тектонические фазы альпийского цикла Сявская между pg8 и Ni Пиренейская от бартон- ского до начала Р?з Юная ларамийская—в конце Pgj
Б. Неоген Отдел (серия, эпоха) Плиоцен Na Миоцен Ni Ярус (век) 3. Европа (морские фации) Астийский Плезанский Сахельский Венский (виндобон- ский) Тортонский Гельветский Бурдягальский Аквптанский Солоноватоводные бассейны Черное море Чаудинский Куялыгадкий Киммерийский Каспий Апшеронский Акчагыльский Продуктивная толща Понтический Мэотический Сарматский Горизонты: 4, Коккский 3. Караганский 2. Чокракский 1. Тарханский Майкопская свита (верхняя часть) Тектонические фазы альпийского цикла Валахская (санта-барба- ра; в конце N2 Ронская (роданская) в N2 после понта Аттическая между сарматом и понтом Штирийская (антильская) между бурдигальским и сарматом
Таблица 13 ft io Itf I? E™ Hobo (нео i! ч Ледниковые и межледниковые эпохи Послеледниковое время Новочетвертичное (вюрмское) оледенение Позднеледннковое время Валдайское оледенение(вюрм III) (от 15 000 до 25 000 лет до н. э.) Межледниковая эпоха Калининское оледенение (впслпн- ское, вюрм II) Межледниковая эпоха Мосновское оледенение (вартин- ское, вюрм I) (от 42 000 до 62 000 лет до н. э.) Днепровско-московская (рисс-вюрм- ская) межледниковая эпоха (о Днепровское (рисское) оледенение г 110 000 до 190 000 лет до н. з.) етвертичный период Животный мир СССР Современная фауна Верхнепалеолитическая фауна: Elephans primiSenius, Rhinoceros antiquitatis, Rangifer ta- randus, с примесью высокоарк- тических, степных и лесных (мадленская, солютрейская и орпньякская фауны) Повднемустъерская фавна (обедненная хозарская): обилие Bovinae, остатки EI. aff. trogontherii, редкие холодо- любивые виды (Rangifer taran- dus), в пещерах Ursus spelaeus и Hyaena spelaea • Археологические подразделения стадии Тарденуаз Азиль Мадлен ютре Ориньяк Мустье отделы Железный век Бронзовый век Неолит Эшшалеолят (мезолит) Верхний палеолит палеолит -Человек ! я о 1 X t .3 я OSS в» jatdt w Нот neanderthal ensis -» со со о
Четвертичный период 331 ошон Ejsuogjaqjapioq ошон ' (Eiidojq^UBUiS) sisnsniqad ошон Еп^ээхэ Eiidojq^uBDsqijj итшИэйэ ХИК031ГВП ЦИНЖИН Ашель л (5 (5 В Хазарская фауна: El. trogontherii, Camelus knoblochi, Cervus (Megaceros) germaniae, Bison priscus var. lonSicornis, Equus caballus cha- saricus, Eq. cabalus missi 1 ram [ЭНХ Лихвинско-днепровская (миндель- риссная) межледниковая эпоха юеэи) эьэнИэ JO Тираспольская фауна: Обилие быков Bison schoeten- saki и слонов El. wflsti, Cervus (Megaceros) verticornis, Alces latifrons, Rhinoceros mercki, Equus mosbachensis XHiroaxdy ниНвхэ ввнэчицэш-ои Таманская фауна: Elasmotherium caucasicum, El. meridionalis (поздний тип), Equus sussenborkensis, Ovinae, Canidae, Castoridae. Лихвинское (миндельское, краковское, эльстерское) оледенение (середина оледенения около "490 000 лет до и. э.) (нэйохэ j)3iraoe) ипныи Предполагаемая фауна скифских глин Ярославско-лихвинская (гюнц-мин- дельская) межледниковая эпоха Яэахэьг Хаправская фауна: El. meridionalis (примитив, форма), El. cf. planifrons, Hipparion sp., Mastodon arver- nensis, Trogontherium cuvieri, Machairodus, Elasmotherium, Equus stenonis,верблюды, олени Ярославское (гюнцское) оледенение (середина оледенения около 700 000 лет до н. э.) наэаи
Таблица 14 Схема позднечетвертичной истории северной Европы Отдел Я а ый (голоп Современи Бассейны в Балтике; ледниковые и межледниковые эпохи Время отложений с Муа Конец времени отложений с Limnaea Ладожская трансгрессия в Ладожском озере; в Балтике время Limnaea Опресненное Литорино- вое море Литоряновое море Анциловое озеро Абсолютная хронология (в годах до 1900 г.) 0 2 000 4 000 7 500 максимум 9 200 Климат Субатлантический. Более холодный и влажный. Поднятие уровня озер Суббореальный, сухой и теплый. Высыхание озер и торфяников, дюны на морских берегах Атлантический (климатический оптимум)—теплый и влажный Бореальный, теплый и сравнительно сухой Растительность Наступание леса на степь. Образование слоев торфа в 1—3 м на водораздельных торфяниках Заселение болот лесами (соска, береза) Максимум широколиственных пород, орешника, ольхи. Кривая березы постепенно повышается. Кривая сосны вначале слабо падает, затем повышается; кривая ели резко падает Широкое развитие сосны, появляется дуб, липа, вяз, ольха; количест-
лейстоцен) чный (неоп В I Ъ а « Третье новочетвертичное оледенение (стадия) Позднеледниковое время 2-е Иольдиевое море Балтийсиое ледниковое озеро 1-е Иольдиевое море Ледниковое озеро, пред- ледниковые и локальные озера Собственно ледниковая эпоха—валдайское оледенение (вюрм III) 9 800 10 900 11 300 11600 от 15 000 до 16ОО0 25 000 Начало потепления, но в общем холодный Субарктический, холод- вый Арктический холодный во ели падает, ко широкое ее развитие на севере. Образование больших торфяных болот (начало) Абсолютный максимум березы. В бассейне Невы редкая пыльца широколиственных и орешника Нижний максимум ели, сосна, ольха. Кривая березы падает. Начало образования торфяников в Московской оол. Заросли ивы, позже лес (береза и сосна). Арктическая флора в бассейне Невы
334 Глава XVII. Теологическая съеМка Таблица 15 Продолжительность геологических периодов и условные обозначения систем венные значения Q Тг Cz Cr J Т Mz Р С D S Cm Pz Prz Ar Эры и периоды Четвертичный п. Третичный п. В том числе: Плиоцен Миоцен Олигоцен Эоцен и палеоцен Кайнозойская эра в целом Меловой п. Юрский п. Триасовый п. Мезозойская эра в целом Пермский п. Каменноугольн. п. Девонский п. Силурийский п. Кембрийский п. Палеозойская эра в целом Вся историческая часть Протерозой Архей Продолжительность в миллионах лет а о Я Р, ■ ■* sS i 55 7 13 lb 20 56 60 2Ь 2Ь 110 40 75 40 85 90 330 496 )ЛМС, 47 г. ХЙ 1 57 11 14 12 20 58 69 2Ь 30 124 21 52 58 117 80 328 510 1 от 1 5 ) 2(J херт анба 3 г. W4" РВИ 1 60 J 25 } 35 61 60 40 29 129 40 75 85 85 90 375 565 00 до 00 ■ 1 456 ■ К в§|* 2 s в а аЭ*кИ о во?- а aesb - 510 460 380 335 - 280 265 265 - 260 235 195 155 150 _ 40-50 ? 20-40 ? Условный цвет на геологических картах Белый для аллювия, зеленоватый и голубовато-серый для континент, отложений, светло-зеленоватый для морских Желтый Светложелтый для неогена (N) Тсмножелтый для палеогена (Pg) i Желтоватый Зеленый Синий Фиолетовый Синевато-серый Коричневато-красный Серый и коричневато-серый (сепия) Коричневый и серо-желтый С еровато-зеленый Серо-фиолетовый Коричнево-серый Светлорозовый Темиорозовыи I
Продолжительность геологических периодов 335 Кроме стратиграфических подразделений, в таблицах помещены названия тектонических фав и циклов (или, как их называют иначе,—эпох диа- строфизма); многие из этих тектонических терминов применяется и для обозначения магматических фав и циклов. Мы приводим названия только важнейших тектонических фав, чаще встречающиеся в литературе. Продолжительность тектонических фаз весьма различна в равных частях земного шара, и поэтому нередко удобнее пользоваться не этими терминами, а указывать соотношение с основными подразделениями геологической хронологии (напр. до-среднедевонская фаза, до-эоценовая, верхнепермская, послепермская и т. п.). Примечания в табл. 8 Архейская эра называется также археозойской; некоторые авторы выделяют ее нижнюю часть под названием эозойской эры, которой предшествует азойская. Сопоставление комплексов докембрия различных материков, вследствие отсутствия органических остатков, весьма условно. Название лботний* для верхнего (молодого) архея, так же как название «гкатархей* для постсвионийских интрузий, в настоящее время уже мало употребляются. Примечания в табл. 9 Протерозойская эра в С. Америке носит название альгонк или альгон- кий; многие геологи включают в альгонк только верхний протерозой (кьюиноу) и предшествующий тектономагматический цикл. Тектономагматический цикл между протерозоем и кембрием носит также название скандинавского или рифейского. Широко распространено предположение, что соответствующий перерыв по продолжительности очень велик и соответствует целой системе; его называют липалийским или рифейским. Верхнепротерозойские отложения (иногда вместе с немыми толщами нижнего кембрия) некоторые геологи выделяют в отдельную синийскую или рпфей- скую систему п включают в докембрий или в палеозой. В Финляндии и Скандинавии нижний протерозой носит название калевий а средний—ятулий (у некоторых авторов—обратные соотношения) и соответственно тектономагматические циклы называются посткалевийским и постяту- лийским. Эти термины иногда применяются и в советской литературе для Карелии и Кольского п-ва. По мнению некоторых "геологов, второй отдел карельской формации не отделен от первого эпохой диастрофизма. Примечания и табл. 10 ВС. Америке силур разделяется на две системы: ордовик—0( ордович, ордовиций) и силур (готландий)—S; это деление принимается также и некоторыми советскими геологами. В Западной Европе верхний и средний карбон объединяют в один отдел— верхний карбон; последний в С. Америке носит название пенсильванского отдела или системы, а нижний карбон—миссисипского. В нижней перми некоторые геологи вводят ниже артинского яруса еще сакмарский. Салаирская фаза тектогенеза многими сибирскими геологами выделяется в особый цикл. Каледонский цикл считается или от нижнего ордовика, или от начала кембрия (включая, в таком случае, и салаирскую фазу). Варисский цикл (называемый также герцинским) считается или от бретонской фазы, или включает также и средне- и нижнедевонские фазы. Примечания к табл. 11 Рэт некоторые геологи относят к нижней юре, а не к триасу; аален—также к нижней юре, а ке к средней. Лейас в 3. Европе часто делят не на три, а на четыре яруса: тоарский, шармутский или плинсбахский, синемюрский и хеттангский. Альпийский цикл в общепринятом делении охватывает мезозой и кайнозой; иногда из него выделяют киммерийский или мезозойский цикл (триас и юра). На побережье Тихого океана (Азия и Америка) целесообразно выделять тихоокеанский цикл, начинающийся с верхней перми или с трнаса и кончающийся в конце нижнего мела. Примечания к табл. IS Сопоставления морских, солоноватоводных и континентальных осадков третичной системы разными авторами делаются весьма различно.
336 Глава XVII. Геологическая съемка Ипрский ярус—зоЦена н спарнасский—палеоцена объединялись ранее под названием лондонского. Венский (виндобонский) ярус в прежнем его значении охватывал гель- ветский, тортонский и сарматский ярусы. Аквитанский ярус некоторыми геологами относится не к миоцену, а к олигоцену. В Ю. Европе употребляется также разделение неогена на три средиземноморских яруса, охватывающие миоцен и плиоцен. Границы их у разных авторов различны. Примечания в табл. 13 Таблица составлена согласно наиболее широко принятой схеме четырех четвертичных оледенений. По взглядам С. А. Яковлева н некоторых других геологов, неоплейстоценовых оледенений было не одно с тремя стадиями (или с двумя стадиями, т. к. многие геологи не выделяют особое калининское оледенение), а 3 или 4 самостоятельных. Некоторые советские геологи считают московское оледенение за стадию рисского (днепровского). По взглядам моногла- циалистов (В. И. Громов и др.), четвертичное оледенение было только одно (риссвюрмское). Гюнцское оледенение н понц-миндельское межледниковье некоторые геологи относят к третичному периоду. Сопоставление различных оледенений сделано по С. А. Яковлеву; списки фауны и сопоставление с археологическими подразделениями—по В. И. Громову; некоторые археологи считают, что шелльская стадия начинается несколько раньше и Соответствует понц-миндельскому межледниковыо. Для археологических подразделений советскими археологами принята система названий, установленных первоначально по французским стоянкам (шелль, ашель и т. д.); но объем этих подразделений советского палеолита в настоящее время отличается от французских прототипов, и следовало бы дать им другие названия. Примечания в табл. 14 Таблица составлена в основном по таблицам С. А. Яковлева и В. В. Шар- кова. По С. А. Яковлеву, кроме указанных в табл. 13 трех новочетвертичных оледенений (которые он считает не стадиями, а самостоятельными оледенениями), было еще одно, четвертое, после валдайского оледенения; к этому четвертому оледенению относятся все подразделения позднеледникового времени нашей табл. 13 до 2-го Иольдиевого моря включительно; соответственно новочетвертичное время должно делиться на 4 (а не на три) яруса или века. Указанные в таблице климатические подразделения нередко употребляются под названием периодов (субатлантический период и т. п.). Примечания в табл. 16 Кажущееся уменьшение мощности отложений по мере перехода к все более древним периодам геологического летоисчисления обусловлено двумя причинами: во-первых, в составе древних толщ значительно больше карбонатных отложений, накопление которых происходит гораздо медленнее, чем обломочных; во-вторых, мощности свит для каждого периода определены по максимальной мощности толщи, отложившейся в одном каком- либо прогибе в течение одного цикла седиментации—и поэтому эти цифры верны только для третичного периода, так как можно предполагать, что в каяадом из более древних периодов, продолжительность которого в несколько раз больше, чем отделы третичного периода, таких циклов было несколько и суммарная мощность свит в действительности в 3 — 5 раз больше. Поэтому на основании приведенных в таблице цифр нельзя делать вывода о все более усиливающейся скорости процессов эрозии и седиментации. ЛИТЕРАТУРА Общие рувоводства ГуменскийБ. М. Основы геологии для строителя, 1949. Мирошниченко В. П. Аэрогеосъемка, 1946. Кузнецов С. С. Основы геологии, 1938. Мушкетов И. В. Физическая геология, т. I и II, 1925 и 1935. Мушкетов Д. и Штини И. Техническая геология, 2-е изд., 1934. Обручев В. А. Основы геологии, 1947. О г Э. Геология, 7-е изд., 1938. Саваревский ф. П. Инженерная геология, 1937. Словарь,
Литература 337 но геолого-разведочному делу, 1933. Стратиграфический словарь СССР, под ред. А. А. Борисяка и Д. В. Обручева, 1937. Яковлев С. А. Общая геология, 9-е изд., 1949. Руководства по нолевой геологии и reojioi ическому картированию В с б е р В. Н. Геологическая съемка (полевая геология), 1933. В ы- с о ц к н й И. В. Полевая и структурная геология, 1945. Г е р а с и- м о в А. П. Объяснительная записка к условным обозначениям для геологических обзорных карт, 1938. Гринли Э. и Вильяме X. Методы геологической съемки. С доп. Е. В. Милановского, 1933. Дзенс- Литовский А. Памятка для "подготовки к полевой работе, 1932. Краткая инструкция по геологической съемке четвертичных отложений, 1940. Л е й к с К. Исследовательская работа геолога в поле, 1933. Методы и организация общей комплексной геологической съемки, 2-е изд., 1938. Милановский Е. в. Геологические карты, их чтение и построение, 1933. Миронов В. А. Объяснительная записка к лнтологической штриховой легенде для разрезов, профилей, колонок и карточек в тексте, 1938. Муаафаров В. Г. Краткий определитель горных пород по внешним признакам, 1949. Н и к ш и ч И. Как собирать образцы при геологических исследованиях, 1932. Его же. Полевая практика по геологии, 1948. Обручев В. А. Полевая геология, 3-е изд., т. I и II, 1931. Его же. Памятка геолога в поле, 1932. Разумовский Н. К. Спутник геолога, 1932. С м и л г а И. П. Спутник молодого геолога-разведчика, 1935. Ставровский А. Е. Определитель минералов и горных пород, 1949. Осадочные породы и палеогеография Батурин В. П. Справочное руководство по петрографии осадочных пород, ч. 1,1932. Его же. Петрографический анализ геологического прошлого по терригенным компонентам, 1947. Богданов А. А. Несогласия, методика и значение их изучения. Изв. АН СССР, сер. геол. JY- 3. 1949. Вассоевич Н. Б. Флиш и методика его изучения, 1948. 3 а в а р и ц- к и й А. Н. Введение в петрографию осадочных горных пород, 1932. К л е- и о в а М. В. Геология моря, 1948. Косая слоистостьиее геологическая интерпретация. Сборн. под ред. Ю. А. Жемчужникова, 1940. М а- лютин В. Л., Разумовский Н. К. и Хабаков А. В. Терминология некоторых свойств и условные обозначения горных пород. Зап. Всес. мин. общ., ч. 60, № 2, 1931. МильнерГ. Б. Петрография осадочных пород, 1940. Наливкии Д. В. Учение о фациях, 1933. ПустоваловЛ. В. Петрография осадочных пород, т. I и II, 1940. Р у хин Л. Б. Типы песчаных фаций. Литологический сборник, в. 1, 1948. Страхов Н. М. Основы исторической геологии, т. I и II, 1949. Твенхофел В. Г. Учение об образовании осадков, 1936. Хабаков А. В. Краткая инструкция для полевого исследования конгломератов, 1932. Его же Динамическая палеогеография, ее задачи и возможности. Труды 2-го Всес. Геогр. съезда, т. II, 1948. Швецов М- С. Петрография осадочных пород, 2-е изд., 1948. Магматические и метаморфические породы Б о л к Р. Структурные особенности изверженных горных пород, 1946. Вейншенк Э. Спутник петрографа, 1935. Дели Р. А. Изверженные породы и глубины земли, 1936. Елисеев Н. А. Структурный анализ глубинных массивов. Природа, 1939, №5. Левинсон-Лессинг Ф. Ю. Петрография, 3-е изд., 1933. Его же и Э. А. Струве. Петрографический словарь, 2-е изд., 1937. Лодочников В. Н. Краткая петрология без микроскопа (для неспециалистов), 1934. Лучицкий В. И. Петрография, т. I и II, 1947 и 1949. Полканов А. А. Геологические исследования в районах' магматических и метаморфических пород, 1934. П э к А. В. Трещинная тектоника и структурный анализ, 1939. РозенбушГ. Описательная петрография, т. I. Т и р р е л ь Д. В. Основы петрологии, 1933. Тектоника Белоусов В. В. Общая геотектоника, 1948. Биллингс М. П. Структурная геология, 1949. Виллис Б. Структурная геология, 1932. Лизе К. Структурная геология, 1935. Моисеев А. С. Введение в геотектонику, 1939. Овчинников А. М. К методике изучения трещиноватости. Разведка недр, № 4—5, 1938. Ус о в М. А. Структурная геологии, 1940. 22 Справочник путешественника и краеведа, т. II
С. Я. Обручев ГЛАВА XVIII СБОР ИСКОПАЕМЫХ ОСТАТКОВ ФАУНЫ И ФЛОРЫ 1. Введение. Коллектируя ископаемые остатки растений и животных, человек,-даже мало сведущий в геологии, может собрать очень ценные материалы для специалистов и музеев. В особенности полезно участие в этом коллектировании краеведов и других местных культурных работников, которые, по мере ознакомления с условиями нахождения окаменелостей, могут перейти и к более интересным наблюдениям палеоэкологического характера (см. § 8). Органические остатки, кроме своего палеобиологического значения для изучения фаун и флор прошедших эпох, имеют еще и большое значение для определения относительного возраста как целых систем, так и отдельных горизонтов; а без такого определения невозможно решение многих вопросов гидрогеологии, инженерной геологии и полноценное изучение месторождений полезных ископаемых осадочного типа (нефть, уголь, железо, фосфориты, бокситы и т. д.). 2. Сохранение остатков в горных породах. Отпечатки—оттиски тела или чаще скелета (раковины) животного и стволов, стеблей и листьев растений на поверхности породы. Ядра—слепки внутренней полости раковин, получающиеся в результате заполнения породой пустоты после удаления мягких частей. Ядра без отпечатков имеют очень мало значения, т. к. систематическое положение моллюсков и брахиопод определяется по форме внешней скульптуры и устройства замка. Ядра нужны для определения прикрепления мускулов и изучения других деталей анатомии. Твердые части организмоз—кости, зубы, чешуи, раковины, скелеты кораллов и губок, панцыри иглокожих и т. п.—большей частью сохраняются не в первоначальном виде, а с частичным или полным замещением первичного вещества вторичным—кальцитом, кремнеземом, сульфидами, гидроокислами железа и т. п. В благоприятных условиях сохраняются также хитиновые и роговые части. Растения сохраняются или в виде отпечатков, или в обугленном состоянии; более твердые части—стебли, стволы—также нередко замещаются кремнеземом, сульфидами, гидроокислами железа, кальцитом, доломитом, железным шпатом. Вблизи горя-
§§ 1—3. Сохранение остатков в горных породах 339 чих источников, отлагающих кальцит или рремнезем, растения могут быть облечены в каменный футляр, или же происходит замещение органического вещества минеральным. , Немые толщи. Из бесчисленного количества живущих организмов весьма немногие сохраняются в виде окаменелостей. Животные, не имеющие скелета, дают только отпечатки в тонкозернистых породах—и притом очень редко; большое количество трупов уничтожается хищниками—как на суше, так ив море; во многих случаях скелеты (раковины) растворяются в морской воде или при погружении на дно, или на самом дне, или в верхних слоях донного ила; растворение производится и подземными водами, циркулировавшими в породе. Поэтому часто, даже при обильном' населении данного участка земной поверхности или моря, отложенные горные породы совершенно не заключают остатков животных или растений. Наиболее благоприятные для сохранения органических остатков горные породы—мергели, битуминозные и глинистые известняки, известковые и глауконитовые пески, иногда песчаники и глинистые сланцы. Чистые кварцевые песчаники и кварциты, особенно залегающие сплошными толщами, очень бедны окаменело- стями. Чистые мощные толстослоистые однообразные известняки также бедны окаменелостями, но неправильные массы рифовых известняков и доломитов, иногда очень мощные и без ясной слоистости, б. ч. заключают кораллы, мшанки, известковые водоросли и другие остатки животных, строящих рифы. В песчаниках появление прослоев сланцеватых глин, известняков, мергелей увеличивает шансы на нахождение фауны; про- иластки и линзы углистых сланцев и глин содержат нежные отпечатки листьев, а слои песчаника—отпечатки стволов; последние встречаются даже в мощных слоях грубозернистых песчаников. Конкреции (стяжения) часто заключают скопления окаменелостей или отдельные экземпляры. Конгломераты, особенно грубые, содержат в небольшом количестве только наиболее крепкие части организмов—кости позвоночных, толстые раковины, стволы. Часто обильные окаменелости содержатся в тонких прослоях, или коротких линзах; в некоторых случаях остатки животных или растений скапливаются в таких количествах, что слагают целые пласты горных пород. Морские отложения богаче органическими остатками, чем континентальные. Сильно метаморфизованные породы содержат органические остатки только в крайне редких случаях « в очень плохом состоянии, т. к. при изменении и перекристаллизации породы скелеты исчезают или сливаются с массой породы. 3. Общие правила сбора. Инструменты и снаряжение. Кроме указанных в гл. XVII инструментов, нужен молоток Павлова или кайла—для рыхлых пород, лопаты, ломы и клинья для раскопок остатков позвоночных и добычи музейных образцов; для пропитывания костей позвоночных—ковши, ведра, резиновые чашки, гуммиарабик сухой, синдетикон, мука, гипс, столярный клей, тимол или сулема, скипидар, эмалевая краска, бязь, кисти (см. § 4); Для всех окаменелостей—оберточная бумага, пакля и вата, стружка 22*
340 Глава XVIII. Ископаемые остатки фауны и флоры коробочки, пробирки, шпагат; для предварительной препариров- ки—маленькие зубила, плоскогубцы Поиски окаменелостей производят сначала в осыпях, т. к. в них легче всего найти ископаемые, даже выпавшие из слоев, теперь уже закрытых осыпью. Затем, систематически изучая обнажение вверх от найденных кусков, отыскивают коренной пласт (или пласты), из которых происходят эти окаменелости. Глыбы и обломки с окаменелостями, лежащие у подножия обрыва на берегу реки, могут быть принесены водой или льдом издалека, и поэтому, не обнаружив в обнажении соответствующий пласт, надо весьма осторожно делать выводы о происхождении подобных глыб. Найдя в русле реки гальку с окаменелостями или окатанный обломок окаменелости, надо отыскивать коренное обнажение вверх по течению так же, как это делают при поисках полезных ископаемых (см. гл. XIX). Ни в каком случае нельзя смешивать органические остатки из одного слоя с остатками из другого; остатки из осыпей и из галек также должны быть этикетированы отдельно. Очень много серьезнейших ошибок в определении возраста свит и состава фауны или флоры были вызваны небрежными сборами. Из осторожности не следует даже те образцы из осыпи, которые по внешнему виду и по составу породы совершенно похожи на образцы коренного пласта, присоединять к окаменелостям последнего; их надо этике- тировать отдельной буквой. Выбивание окаменелостей производится с большой осторожностью: нельзя бить по ним молотком или ставить на них для удара зубило. Глыбы и крупные обломки отделяются от скалы при помощи зубила; введенного в трещины; ударяя по нему молотком, постепенно расширяют трещину. Чтобы добыть- окаменелости из тонкою прослоя, надо убрать вышележащую породу; отдельную окаменелость из ровной поверхности утеса или камня отделяют, предварительно пробив зубилом и молотком вокруг нее на расстоянии 2—5 см глубокую борозду, и затем отбивают кусок косым ударом. Связь породы с ископаемым обычно слабее, чем в других частях куска, и расколы нередко вскрывают поверхность окаменелости или рассекают ее вкось—даже в массивных известняках и песчаниках. Слоистые породы при ударе раскалываются по пластам, содержащим наибольшее количество окаменелостей. Раздробив породу тупым концом молотка на большие куски, отбирают наиболее интересные; если их нельзя увезти целиком, оббивают их острым концом молотка, положив кусок на большой камень-наковальню. Оббивать в руках опасно, т. к. нередко кусок распадается при ударе не по намеченному месту удара, а по самой окаменелости, как по более слабому участку." Плитчатые (слоистые) породы ставят на камень-наковальню ребром и расщепляют, ударяя молотком по зубилу (менее удачный результат дают удары острым концом молотка). Конкреции разбивают так же, поставив их па камень плоской стороной вбок; их можно раскалывать, нагревая (но не раскаливая) на костре и затем поливая водой. Из очень мягких пород—лёсса, суглинков, глин, песка—-хрупкие раковины вырезают вместе с породой; очень рыхлую породу можно
§ 3. Общие правила сбора 341 пропитать предварительно гуммиарабиком, политурой или столярным клеем (см. § 4). Разломавшиеся окаменелости на месте склеивают синдетиконом или делают пометки химическим карандашом и заворачивают осколки сначала отдельно, а затем в общий пакет. На месте нужно облегчить куски qt пустой породы, но не следует выбивать окаменелости начисто, т. к. препарировка требует большой осторожности и навыка, и в поле можно повредить их. Отбор окаменелостеи. При наличии достаточного транспорта следует собирать окаменелости в неограниченном количестве. Только большая и разнообразная коллекция может дать представление о составе фауны (флоры) и позволит более или менее точно определить возраст. Особенно богаты должны быть коллекции в районах, где сборы производятся впервые, т. к. здесь могут быть d большом числе представлены новые формы, не позволяющие точно определить возраст свиты. Нужно собрать в достаточном количестве не только редкие виды, но и широко распространенные; следует отметить в дневнике относительное количество отдельных видов, встречающихся в каждом слое (словами или в процентах). При ограниченности транспорта нужно взять по нескольку экземпляров всех видов; но т.к. определение в поле плохо отпрепарированных окаменелостеи очень трудно, то мелкие формы следует брать по возможности все, а из крупных и тяжелых (устрицы, аммониты и т. п.)—лучшие, наиболее целые экземпляры разных видов. Для определения позвоночных важнее всего зубы, череп, кости конечностей, для растений—листья; стволы представляют интерес в том случае, когда способ их минерализации сохраняет структуру ткани. Этикепгироека и упаковка. Этикетки пишутся, как указано и гл. XVII; каждое обнажение имеет свой общий номер, каждый слой—свою букву; образцы из осыпи обозначаются отдельными буквами. Образцы с нежными отпечатками нельзя класть непосредственно в номерные мешочки (см. гл. XVII) даже на короткое время: их надо сначала завернуть в бумагу; если кладут несколько окаменелостеи в мешочек—каждая должна быть завернута отдельно. Особенной осторожности требуют нежные отпечатки листьев— их следует сразу же, в поле, покрыть ватой или бумагой и плотно упаковать. Очень хрупкие окаменелости надо на месте уложить в коробочки с ватой. Вечером окаменелости вынимают из .мешочков п пакетов и упаковывают для дальнейшей перевозки; все нежные поверхности покрывают ватой; мелкие или хрупкие экземпляры укладывают и коробки и жестянки (напр., от консервов), чередуя с слоями паты. Можно соединять очень маленькие пакеты в один большого размера (т. к. отдельные тонкие плитки легко ломаются) и, завернув, обвязать шпагатом; снаружи следует надписать номер образца. Пакет должен быть обвернут так, чтобы объект с'трудом прощупывался сквозь бумагу. Для перевозок с места работ на зимнюю базу окаменелости укладываются в отдельные ящики (с обозначением снаружи) (см. гл. XVII).
342 Глава XVIII. Ископаемые остатки фауны и флоры 4. Сбор костей позвоночных. Сохранность ископаемых костей бывает весьма различна, в зависимости от условий сохранения в породе (температура, влажность), состава породы и возраста фауны: встречаются кости, начиная от чрезвычайно хрупких до очень сильно минерализованных и крепких. Большей частью кости более хрупки, чем вмещающая порода, и требуют особых предосторожностей прп пх извлечении. Поэтому, если нет необходимых материалов для пропитки костей и укупорки, времени и опыта для их извлечения и достаточно мощного транспорта для перевозки костей вместе с слоем вмещающей породы, следует отметить место находки (затесами, гуриями и т. п.) и предоставить их извлечение специальной экспедиции. Но в некоторых случаях сбор костей может производиться и без особого снаряжения: напр., в речных обрывах или на бечевниках рек часто встречаются вымытые водой крепкие кости четвертичных млекопитающих, которые необходимо собирать, тщательно отмечая место находок (слои обрыва или бечевник); каждая точка находки получает особый номер. В породах более древних встречаются вместе с другой фауной зубы, чешуи, отпечатки рыб, в девоне и силуре—панцыри рыб и т. п. Все эти остатки собирают с обычными предосторожностями. Пропитка костей. Наиболее простой способ закрепления костей—пропитка одним из следующих составов: а) Гуммиарабик в порошке или кристаллах: 20 г положить в сосуд, налить 100 куб. см горячей воды, прибавить для предупреждения от растрескивания при высыхании 2—3 г сахара, а для дезинфекции 10 капель 5%-раствора сулемы или немного тимола; сосуд прикрывают крышкой и раствор время от времени помешивают, Раствор готов, если он быстро стекает с палочки и капли отделяются легко; густой раствор непригоден, т. к. он не проникает в глубь кости. Вследствие высокой стоимости применяется лишь для небольших объектов. б) Столярный клей: раздробить на мелкие кусочки, залить холодной водой (1 л на 300 г клея) и когда клей разбухнет, варить— предпочтительно на водяной бане, помешивая палочкой, чтобы не пригорел и не переливался через край (см. т. I, гл. XVII). Готовый раствор должен быть жидким (как и гуммиарабик); для предохранения от гниения добавляют сулему, тимол (см. выше) или другое дезинфицирующее вещество. Кости пропитывают горячим или теплым раствором 2—3 раза, а иногда и больше (в зависимости от толщины и сохранности кости) до тех пор, пока она не перестанет впитывать. После каждого пропитывания нужно кость основательно просушить—при жаркой погоде не менее суток. Очень хорощ столярный клей с добавлением на 5 г клея и 100 куб. см воды 10—12 куб. см. уксусной кислоты, 1 куб. см соляной кислоты и небольшого количества сулемы или тимола; его надо отстоять двое суток. Если порода очень рыхла, а вследствие плохой сохранности кости нужно взять с костью также и часть породы—то пропитывают и прилегающий к кости слой последней. в) Жидкое стекло разбавляют наполовину водой, чтобы оио проникло глубже.
§ 4. Сбор костей позвоночных 343 г) Спиртовой раствор шеллака (столярная политура): раствор 1 части темного шеллака или 2 частей белого в 4 частях спирта— самый лучший скрепляющий состав и просыхает быстрее другпх; шеллак надо тщательно размельчить и просушить. Следует пропитывать от 1 до 3 раз. Пригоден также эфирный лак. д) Декстрин: на 100 куб. см горячей воды, 16 г декстрина, 2—3 капли крепкой уксусной кислоты или 3—4 капли уксусной эссенции, 10 капель 5%-раствора сулемы или несколько кристаллов тимола и 2—3 г сахара. Винтами скрепляют хрупкие кости; бинты нарезают полосами в 10—15 см из редкой материи (бязь и т. п.), опускают в горячий столярный клей или клейстер и накладывают на кость, вынутую из породы, но не очищенную от нее. Бинтами обматывают кость в разных направлениях одним или несколькими слоями, в зависимости от хрупкости, до тех пор пока кость не превратится в крепкий пакет. Гипсовый или глиняный футляр служит для еще более прочной заделки кости. Кость обнажают от породы с верхней стороны, пропитывают в достаточной мере столярным клеем, накладывают на нее тонкую материю, смоченную тем же клеем. На плотно приставшую к кости материю немедленно (не дожидаясь, пока она высохнет) накладывают слой гипса в 3—6 см и более. Во время накладывания гипсовой массы в нее для прочности вкладывают прокладки из проволоки и дерева, а для последующей обвязки— веревки или полосы ткани, с торчащими концами. Когда гипс просохнет, вырезают в породе канал на некотором расстоянии от кости и выбирают породу из-под нее, оставляя футляр породы толщиной в 5—6 см. Осторожно переворачивают, пропитывают клеем всю массу, и затем делают по указанному способу гипсовый футляр, покрывающий всю кость, включая в него оставленные концы веревок и закладывая со всех сторон укрепляющие прокладки. Очень большие кости и черепа заключают вместе с породой в ящики без дна, заливаемые гипсом. Для удешевления заливки употребляют второй сорт гипса или алебастр, или даже толстый слой глины. Мастика употребляется для очень мягких костей; 5 частей воска и 3 части канифоли или смолы-дамара (можно заменить живицей сосны или лиственицы) подогревают на слабом огне; когда смесь расплавится, добавляют небольшими порциями гипс, все время помешивая, пока не получится густая масса. Можно заготовить мастику заранее и возить кусками. Сначала накладывают бумагу или материю, пропитанную столярным клеем, затем другой кусок холста обмакивают одной стороной в мастику и накладывают на кость. Хрупкие поверхности костей можно смазывать раствором фотопленки в ацетоне или амилоуксусном эфире, раствором копалового лака в бензине и т. п. (см. т. I, гл. XVII). Фиксирование отпечатков и следов' поверхность породы покрывают очень тонким слоем талька; очень плотную породу смазывают раствором парафина (1 часть) в керосине (2—3 ч.), глицерином или жидким жиром; высеивают сквозь сито тонкий слой гипса и через пульверизатор опрыскивают его водой; операцию повто-
344 Глава XVIII. Ископаемые остатки фауны и флоры ряют, пока не получится крепкая плитка. Ее хорошо просушивают и затем пропитывают шеллаком. Производство раскопок. Обнаружив отдельные кости в русле реки или в осыпях, обычными методами находят коренное залегание; чаще всего кости залегают влдном слое или даже в виде линзы, но встречаются- и очень сильно рассеянные залегания. В большом обрыве (яре) при поисках костеносного горизонта нужно быть очень внимательным, т. к на выходе пласта задерживаются только мелкие кости. Для добычи костей следует снять толщу прикрывающих костеносный пласт пород; это требует ча^то очень большой работы по удалению твердых пластов. Последние 10—15 см над костеносный пластом вскрывают очень осторожно; расчистка породы около костей производится геологическим молотком, большим ножом или штыком н кисточкой. Очистив кости с верхней стороны и пропитав их, зарисовывают их расположение и нумеруют—на схеме, в дневнике и на этикетках; фотографируют обнажения до вскрытия и во время работ, расположение костей и отдельные кости. Затем приступают к дальнейшей выемке и пропитке костей и к укладке их. Кости обвертывают ватой или паклей, затем бумагой и при укладке в ящики тщательно перекладывают слоями соломы, паклей, стружкой и укладывают так, чтобы не оставалось пустот, допускающих передвижение пакетов. Ящики для больших костей делаются особо прочные. Каждая кость и часть ее должны быть снабжены этикеткой с указанием, кроме обычных данных (см. гл. XVII), также особого номера кости на зарисованной в дневнике схемы. На глиняных футлярах костей нужно, пока они не засохли, выдавить палочкой или пальцем те же номера; на конкрециях, заключающих кости, номер пишется краской. На ящиках обозначаются номера раскопки, слоя и порядковый номер ящика. 5. Остатки растений встречаются во всех геологических системах, кроме архея; в морских осадках, начиная с протерозоя, можно найти известковые водоросли в отдельных экземплярах (шары, эллипсоиды, конусы) и в колониях, слагающих мощные линзы и пласты (рифы) до 10 м толщиной и более; часто встречаются и отпечатки водорослей. Наземные' растения встречаются преимущественно в континентальных отложениях, а в перемещенном состоянии и в морских, вплоть до глубоководных; стволы часто расщеплены, изломаны и окатаны; более крупные объекты можно найти обычно лишь в прибрежных осадках. В грубозернистых песчаниках, грубых вулканических туфах и в лавах растений обычно мало; наиболее обильны они в лежачем и висячем боку пластов угля, в углистых сланцах и глинах; довольно много остатков в буром угле и торфе, но очень мало в каменном угле. Сохранение остатков весьма разнообразно (см. § 2). Поиски остатков растений обычно производят сначала в осыпях и затем отыскивают пласт. Растительные остатки встречаются чаще всего лишь в определенных слоях—иногда очень тонких, и обугленные стебли и листья видны в разрезах в виде тонких углистых полосок. Пласт легко раскалывается по этим полоскам, и можно из глыб, лежащих у самого пласта (если они без колебаний могут быть отнесены к последнему), получить хорошие образпы. Но в некоторых случаях, чтобы получить большие плиты с хоро-
§§ 5—6. Остатки растений. Микрофлора 345 шими отпечатками, надо снять кровлю пласта и вскрыть часть его поверхности. Глинистые породы при высыхании часто сами растрескиваются но растенпеносным поверхностям. Если глыба глины плохо расщепляется, то следует ее медленно высушивать в прохладном месте; иногда можно добиться хороших результатов, замораживая смоченный кусок глины. Хрупкие остатки можно пропитывать спиртовой политурой (см. § 4); пропитывание гуммиарабиком или смесью желатина и формалина не дает хороших результатов; пропитывание политурой полезно для сохранения нежных углистых отпечатков листьев, которые при хранении и перевозке часто стираются. Бурый уголь можно расщеплять только в том случае, если он довольно твердый (режется ножом). Куски бурого угля с остатками растепий можно сохранять, погрузив в воду с примесью небольшого количества карболовой кислоты или в смесь равных количеств глицерина, воды и спирта. При изучении пластов угля надо собрать послойный материал для возможно полного разреза. Из пластов рыхлого бурого угля можно взять монолиты, захватывающие всю мощность пласта; монолит так, же, как и для почв, берется в ящик без дна (см. гл. XXIII). Если нельзя взять монолит, берут через небольшие промежутки пробы угля в широкие стеклянные трубки (см. § 6— пробы из торфа). Изучая* пласты угля, важно установить, образовались ли они на том месте, где росли растения (аутохтонные осадки и угли), или в водном бассейне из принесенных водой обломков наземных растений (аллохтонные) или из водорослей. В нервом случае обломки стволов не окатаны, листья и стебли в более полном виде; сохраняются и нежные структуры; угольная масса более чиста (примесь золы не велика), иногда удается найти пни и стебли наземных растений, сохранившие вертикальное положение, корневые остатки в почре пласта угля, боковые корешки у растений; слои угля сохраняют постоянную мощность на большом протяжении и постоянное строение пласта. Признаки аллохтонных отложений и углей прямо противоположны перечисленным. Отпечатки растений упаковываются особенно тщательно, т. к. они легко могут быть повреждены. Нежные поверхности покрываются ватой; расколотые плитки нельзя прикладывать обнаженными поверхностями друг к другу, надо завернуть каждую отдельно; тонкие плитки надо, во избежание поломки, соединять в пакеты. Этикетки для влажных кусков угля и торфа лучше писать на плотной пергаментной бумаге простым карандашом. Мелкие семена, плоды, оогонии хар и другие мелкие объекты следует на месте сбора класть в коробочки или пробирки с ватой. 6. Микрофлора. При отсутствии различимых глазом остатков животных и растений большое значение для определения возраста немых свит приобретают мельчайшие органические остатки, которые могут быть изучены,—а часто даже обнаружены,—только под микроскопом или под лупой. Определение этих остатков имеет большое практическое и научное значение, особенно при изучении четвертичных отложений и колонок из буровых скважин. Для
346 Глава XVIII. Ископаемые остатки фауны и флоры выделения их ив породы требуется специальная лабораторная обработка. Только очень твердые породы—яшмы, кварциты, . кремнистые сланцы, из которых органические остатки не могут быть выделены,—изучаются в шлифах. Сбор образцов требует особых предосторожностей. Диатомовые водоросли (одноклеточные) с кремневым скелетом встречаются в глинах, тонкозернистых песках, известняках, доломитах, яшмах, фосфоритах; большие их скопления образуют пласты диатомита (диатомовая земля, инфузорная земля, кизельгур). Диатомовые очень чувствительны к колебаниям солености и служат для различения пресноводных, солоноватоводных и морских отложений и для изучения изменения солености бассейна. В породах, обогащенных щелочами, кремневые скелеты диатомовых плохо сохраняются. Известковые водоросли встречаются в мелких обломках и целых индивидах; часто образуют также и значительные пласты известняков. Кокколиты и рабдолиты (относимые также и к животным) встречаются в большом количестве в белом мелу и мергелях; для изучения требуют очень сильного увеличения. Пыльца и споры растений встречаются в большом количестве в отложениях различного возраста. Особенное значение они приобрели для изучения четвертичных отложений, но в настоящее время изучаются с большим успехом также третичные, мезозойские и даже палеозойскую остатки. Они позволяют установить генезис и возраст многих немых толщ и климатические колебания— межледниковые и ледниковое эпохи и т. п. Наибольшее значение для решения палеогеографических задач имеет пыльпа древесных пород. Пыльца разносится ветром на большие расстояния—на сотни километров, иногда даже больше тысячи, и хорошо сохраняется вследствие стойкости кутиновой оболочки. Лучше всего пыльца сохраняется в торфе, но "встречаете я также в значительном количестве в озерных, аллювиальных, морских (прибрежных) и других отложениях Грубые породы—гравий, галечники, конгломерат—почти не содержат микрофлоры или ничтожное ее количество. Моренные и ледниково-речные отложения содержат лишь примесь микрофлоры, которая заносится из подстилающих слоев. Сбор образцов. Особое внимание надо обращать при взятии проб пыльцы и диатомовых на предохранение образцов от привноса частиц из других слоев и с поверхности. Необходимы: а) точность документации—мощность пластов и точки взятия проб указываются с точностью до 1 см; б) полная серия образцов из всего разреза— т. е. из каждого слоя. Образцы берут из естественных обнажений и из искусственных выработок. Так как аналитическая обработка довольно трудоемка, то серию образцов надо брать только из обнажений с ясной стратиграфией, которая позволит распространить выгоды на соседние участки. Нельзя брать образцы из разрезов, искаженных современными или древними оползнями и оплывинами. Если разрез представляет значительный интерес (напр., включает органогенные прослои), следует его хорошо расчистить. Для этого проводят
§ 6. Микрофлора 347 вертикальную канаву, которую углубляют в глубь склона настолько, чтобы пройти все оплывшие и оползшие массы и трещины усыхания (по последним проникает с водой или пылью современная пыльца). Если пласты кнаружи изогнуты вследствие сползания, надо углубить канаву до нормально лежащей части пласта, чтобы установить истинную его мощность. На наклонных обрывах канаву делают с горизонтальными уступами, по возможности, немногочисленными. Измерения мощности слоев проводят по отдельным уступам, а при высоте обнажения более 5 м делают еще общий контрольный замер по наклону рулеткой, с определением угла наклона эклиметром (см. т. I, гл. XIV). Пробы берутся из всех слоев, причем желательно взять из каждого слоя (за исключением тонких) не менее двух проб: из нижней и верхней части. Количество проб в слоях толще 5—10 см указано ниже. Полезно предварительно произвести разметку точек взятия проб по рулетке, проведя черточки: и вырезывая номера на стенке обнажения. Одновременно составляется геологическое описание разреза. Пробы из торфа и сапропелита. Предпочтительно брать пробы торфа из участка торфяника с наибольшей мощностью (наиболее полный разрез). Вертикальное расстояние между горизонтами проб от 25 см (в современных рыхлых торфяниках) до 10 см (в плотных). Для более детального изучения образцы органогенных пород берут без интервалов в виде монолитов. Если есть разрез (карьер)—надо расчистить стенку, предохранить ее от попадания частиц сверху; поставить отметки через каждые 10—25 см; в намеченных точках вдавливать в торф открытые стеклянные цилиндрики (трубки) длиной 10 см и диаметром в 2 см; вынув трубку с пробой, закупорить ее с обоих концов пробкой или пластелином, или залить сургучом. Если нет карьера, взятие пробы производят специальным буром Гиллера или Сукачева, состоящим в нижней части из двух стальных цилиндров с продольным разрезом; бур опускают на нужную глубину и вращением цилиндров захватывают пробу длиной 30 см. Из этой пробы берут осевую часть объемом 30— 40 куб. см. При отсутствии трубок и пробирок пробы (весом от 50 до 100 г) можно вырезать ножом; затем их заворачивают в пергамент или помещают в полотняные мешочки, пропитанные парафином или воском (чтобы предохранить от высыхания); в непро- питанные мешки пробы брать нельзя, т. к. в них может проникпуть современная пыльца. Пробы из прочих пород. В глинистых и суглинистых породах берут пробы через 5—10 см, в более грубых—реже; в гравии, галечнике—через 1 м, т. к. эти породы содержат очень мало микроостатков; в буровых скважинах—через 25 см. Из очень мощных многометровых толщ можно брать образцы не так часто—иапр., через 0,50 м,—но не реже чем через 1 м. При наличии прослоев торфа, хотя бы н тонких, пробы берут из самого прослоя и из его кровли и почвы. Образцы рыхлых пород следует брать в трубки диаметром 4 см; при их отсутствии, а также в твердых породах, образец вырезают ножом, лопаткой или выбивают молотком и зубилом и очищают
348 Глава XVIII- Ископаемые остатки фауны и флоры от посторонних частиц. Образец можно заворачивать в крепкую бумагу. Объем пробы для глинистых грунтов—50—100 г, для песчаных—100—200 г. Для пород, бедных пыльцой (напр., покровные суглинки), следует брать через большие интервалы несколько образцов в 500 г каждый. Этикетки для проб пишут простым карандашом на плотной, лучше пергаментной, бумаге. На трубки можно заранее наклеить этикетки; внутрь трубок этикеток класть нельзя, т. к. запись может исчезнуть. Указывают номер серии, номер образца, глубину взятия пробы, местоположение, название породы, дату и фамилию сборщика. 7. Микрофауна. К микрофауне относят не только одноклеточных, но и вообще мелких животных и их остатки, плохо различимые простым глазом. Из простейших наибольшее значение имеют фораминиферы; опи достигают нередко 5—10 мм, а нуммулиты даже 2—3 см. Фораминиферы имеют скелет известковый или из мелких песчинок и обломков; они получили большое значение для определения возраста и сравнения (корреляции) нефтеносных отложений, в особенности при изучении материалов буровых скважин. Встречаются в известняках, мелу, мергелях, глинах, фосфоритах, реже в песках; часто различимы простым глазом. Радиолярии—морские одноклеточные, с кремневым скелетом. Встречаются в глинах, известняках, доломитах, фосфоритах, в мелу, мергелях, кремнистых сланцах и яшмах, реже в песках. Из многоклеточных животных в составе микрофауны можно обнаружить обломки и мелких представителей почти всех классов— напр., сцикулы скелета кремневых и известковых губок; обломки гидромедуз, граптолитов, кораллов, трубки, хитиновые челюсти и зубы червей; мшанки, мелкие брахиоподы, остракоды, трилобиты; членики стеблей и рук морских лилий; части скелетов цистоидей, бластоидей, морских звезд, офиур; таблички и иглы морских ежей; мелкие взрослые и эмбриональные формы моллюсков; из позвоночных сюда относятся только мелкие (меньше 1 мм) позвонки рыб. Сбор образцов. Для систематического изучения микрофауны образцы берут из хорошо изученных разрезов—одного основного и нескольких контрольных. Наибольшее количество микрофауны содержат глинистые и мергелистые слои и известняки. Если микрофауна в полевых условиях при просмотре пород в лупу не обнаружена, приходится брать образцы из тех слоев, которые по литоло- гическому составу и фациальным условиям могут ее заключать. Образцы из больших разрезов берут через каждые 3—4 м, а если есть прослои, явно содержащие микрофауну, то и чаще; вес образца 500—600 г. При случайных сборах, когда по микрофауне нужно определить лишь возраст свиты, годятся образцы и в 50—100 г. Разрушенные поверхности пород расчищают на глубину 0,20—0,50 м, чтобы получить свежий образец; но иногда именно из выветрившихся образцов легче выделить микрофауну. При сборе образцов рыхлых пород применяют те же предосторожности, как и при взятии образцов на пыльцу. Этикетировка обычная, с. точным указанием слоев и расстояний между ними.
§§ 7—8. Микрофауыа. Палеоэкология 349 Обработка образцов производится в лабораторных условиях и для твердых пород довольно сложна; требует специального оборудования. В полевых условиях иногда бывает необходимо выяснить, не встречается ли в данной породе микрофауна, различимая в лупу. Наиболее простые методы обработки пород: а) Пески чистые б. ч. только промывают или потом кипятят в воде или крепком растворе двууглекислой соды (NaHCOs); затем промывают. После кипячения микрофауна становится более заметвой. б) Пески глинистые или мергелистые, рыхлые и плотные кипятят в растворе двууглекислой соды и промывают. в) Глины и яе очень твердые мергели сперва размачивают в растворе двууглекислой соды, затем кипятят и промывают. г) Мел и плотные мергели, не распадающиеся при кипячении в двууглекислой соде, разрушают глауберовой солью (Na2S04 + +10 Н20), Надо расколоть породу на пластинки в 10 мм толщиной и пропитать расплавленной солью; при кристаллизации она разрушит породу. В случае надобности процесс повторяют. д) Твердые известняки, доломиты, песчаники с известковым цементом надо раздробить в ступке (не растирая) и промывать. Другой способ—слегка обжечь куски известняка и бросить их в холодную воду. Зимой можно пропитать породу водой и выставить на мороз до полного замерзания; при таянии порода распадается. Измельченную породу надо затем промыть. Для сортировки по крупности можно применить один из трех способов: а) Промывают в тарелке или тазике, вращая последний (как при взятии шлиховых проб, см. гл. XIX). б) В высокий сосуд с водой высыпают породу; мелкие частицы оседают медленнее, их сливают вместе с водой, разделяя постепенно на несколько фракций. в) Флотация: порошок высушивают, подогревают, бросают на воду небольшими порциями; раковины, наполненные теплым воздухом, некоторое время плавают—их быстро сливают. После сортировки фракции изучают под лупой или микроскопом. 8. Палеоэкология—наука, изучающая жизненную среду ископаемых животных и растений; знание условий жизни и отложения осадков необходимо как для выяснения истории живых организмов, так и -для установления генезиса многих полезных ископаемых и строительных материалов. Наблюдения в этой области требуют уже значительных познаний в области палеонтологии, но все же много интересных фактов может собрать и менее квалифицированный исследователь. Палеоэкологические исследования производятся путем изучения отдельных обнажений по следующей программе. Литология пластов, слагающих разрез: их изменение в горизонтальном и вертикальном направлении (см. гл. XVII). Сравнительный .анализ особенностей разных пластов и разных серий (пачек) пластов и их фауны (флоры). Представляет ли найденное скопление окаменелостей прежний биоценоз или вторичное скопление форм, не бывших связанными при жизни (формы, плавающие в воде не надо относить к одному биоценозу с сидящими на дне). Место жизни и место смерти каждой формы. Степень участия водной среды в образовании данного скоплепия. Сортирующее действие подвижной воды. Сортировка раковин по величине и удельному
350 Глава XVIII. Ископаемые остатки фауны и флоры весу может быть произведена отливно-приливными волнами или течениями и не служит доказательством смены фауны. Ориентировка створок раковин обычно выпуклою стороною вверх; в намывной полосе иногда вогнутой стороной кверху; раковины другой формы также закономерно ориентируются водой. Свежесть или степень окатанности раковин, их раздробленность (некоторые биоценозы селились на дне, покрытом битой ракушей). Возможность быстрой смены чисто местных условий жизни и чрезвычайная тонкость слоев биоценозов. Учет характера осадков—тояко- зернистость или грубость, наличие скалистого дна. Прирастающие и прикрепляющиеся формы; каналы в раковинах—трубки сожителей или результат сверления животными живых или мертвых раковин. Сверления и каналы в дне. Следы ползания на поверхности слоев, следы построек. Сбор образцов производится иначе, чем для обычной характеристики фауны (флоры) и определения возраста. Массовые сборы не являются наиболее важными—они производятся для получения дополнительного материала и для подсчета тех или иных особенностей строения. Основное внимание обращают на сборы объектов специфического палеоэкологического значения. Необходимо определить относительное количество всей фауны в слое и на его поверхности; процентное содержание отдельных форм (если нельзя дать цифр, то словами: мало, много и т. д.). Сборам окаменелостей должно предшествовать изучение разреза. Для каждой окаменелости отмечается ориентировка в слое и особенности ее положения, карандашом или зубилом надо нанести буквы в и н на ее верхней и нижней сторонах; такие же отметки делают на образцах пород. Кроме обычных образцов пород, берут плитки большой величины, достаточные для характеристики особенностей морского дна. Окаменелости собирают как изолированными от породы, так и обязательно в окружении других форм в кусках породы ЛИТЕРАТУРА Атлас руководящих форм ископаемых фаун СССР (вышла только часть томов). Б о р и с я к А. А. Курс палеонтологии, 1912. Васильевский М. М. Микрофауна и методы ее коллектирования, 1930. Веб ер В. Н. Геологическая съемка (полевая геология), 1933. Г е к- к е р Р. Ф. Положения и инструкция для исследований по палеоэкологии, 1933. Гричук В. II. и Заклинская Е. Д. Анализ ископаемых пыльцы и спор и его применение в палеогеографии, 1948. Давиташвили Л. Ш. Курс палеонтологии. 2-е изд., 1949. Ди атомов ый анализ. Под ред. А. Н. Криштофовича, т. I—III, 1949. К е ш м е н Д. Форами- ниферы, 1933. Краткая инстр у"к ц и я по геологической съемке четвертичных отложений, 1940. К р е Из е л ь Р. Методы палеоботанического исследования. Перев. под ред. и с дополнениями А. Н. Криштофовича, 1932. Криштофович А. Н. Курс палеоботаники, 1941. Методы исследования торфяных болот, ч. I. Тр. центр, торф, опытн. станции, т. 5, 1939. Обручев В. А. Полевая геология, т. I, 1931. Павлов А. П. О способах укрепления и предохранения от окончательного разрушения полуразрушившихся предметов, находимых при раскопках. Тр. общ. исслед. Волыни, т. 7, 1915. Палеонтология СССР. Монографии, издаваемые Палеонтологическим инст. Акад. наук СССР. Прохоров М. Г. Инструкция для раскопок, препарировки и монтировки ископаемых позвоночных, 2-е изд., 1931. Фармаковский М. В. Консервация и реставрация музейных коллекций, 1947. Раузер-Чер- ноусова Д. М. и Фурсенко А. В. Определитель фораминифер нефтеносных районов СССР, т. I, 1937. Циттель К. Основы палеонтологии, ч. 1. Беспозвоночные, 1934. Яковлев Н. Н. Учебник палеонтологии, 1937.
ЛИГ. И. Иципсон ГЛАВА XIX ПОИСКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И МИНЕРАЛОВ 1. Введение. Исследователь отдаленных малообжитых районов всегда должен стремиться найти самые ценные естественные ресурсы, которые могут способствовать быстрейшему освоению обследуемой территории. С этой точки зрения совершенно исключительное значение имеет открытие месторождения ценного полезного ископаемого: это может явиться побудительным толчком, влекущим за собой решительную перестройку всей экономики района. Существенные изменения в экономические условия может внести также и обнаружение месторождений ценных полезных ископаемых в освоенных и густо заселенных районах; здесь могут приобрести практическое значение и некрупные месторождения или месторождения относительно менее ценных полезных ископаемых (кирпичные и сукновальные глины, известняк, гравий, стекольные и строительные пески, мелкие месторождения каменных и бурых углей, торфа и т. п.), являющихся сырьевой базой для промышленности, обслуживающей местные нужды. Все это определяет особую важность поискового элемента в общем комплексе географических исследований. К поискам полезных ископаемых следует привлекать не только сотрудников экспедиции, но и местное население. При этом полезно довести до сведения участников поисковых работ, что, согласно постановлению правительства, первооткрывателям месторождений полезных ископаемых выдаются премии. 2. Подготовка. Техническая подготовка заключается в подборе и подготовке снаряжения и специальпых ивструментов (см. гл. XVII и в т. I гл. I). Дополнительно необходимы: лопаты, кайлы (желательно односторонние), легкая кувалда, лоток для промывки шлихов, ковш или таз, гребок, ступа чугунная с пестом для дробления породы и получения искусственного шлиха, бутыли, резиновые трубки, менделеевская замазка для взятия проб' газа или минерализованной воды, основные реактивы: набор кислот, ртуть, зернистое олово и цинк, молябденовокислый аммоний, сода и т. п.; весьма удобначполевая лаборатория «ХАЛ», выпускаемая Министерством геологии СССР; желательны—набор паяльной труб-
352 Глава XJX. Полезные ископаемые и минералы кя, шкала твердости для определения минералов, а также эталонная коллекция минералов для сравнений. Более сложной и трудоемкой является научная подготовка. Необходимо иметь детальную геологическую карту (в крайнем случае, обзорную наиболее крупного масштаба) и установить по опубликованным и рукописным материалам и данным опросов, какие полезные ископаемые уже известны в районе; точки их нахождения надо нанести на геологическую карту или ее копию. Когда круг известных видов полезных ископаемых определится, необходимо ознакомиться с литературой по ним, законспектировать основные данные и просмотреть коллекции в музеях. Необходимо, чтобы участники.исследования научились безошибочно определять как само ископаемое, которое предполагается искать, так и продукты его изменения на поверхности и вмещающие породы. Консультацию и справки можно получить в Главном управлении геологических фондов Министерства геологии СССР в Москье и геологических фондах территориальных управлений Министерства геологии в различных городах Союза. При организации поисков желательно связаться с местными плановыми организациями, чтобы выяснить, какие виды минерального сырья особенно нужны местной промышленности и строительным организациям. Соответственно собранным данным, выбирают районы и объекты для поисков. ПОИСКОВЫЕ ПРИЗНАКИ Исследователь должен вести работу с полным учетом геологического строения, особенностей залегания полезных ископаемых и признаков, определяющих наличие месторождений. 3. Прямые признаки указывают непосредственно на наличие полезного ископаемого; это—выходы пластов или жил полезного ископаемого в коренном залегании, отдельные глыбы или свалы его в элювии, делювии или речных отложениях, выходы нефти или газа на поверхности и т. п. Во многих случаях непосредственные выходы полезных ископаемых на поверхности подверглись более или менее значительным физическим и химическим изменениям: сульфидные руды превращаются в рыхлые или пористые (ячеистые) массы бурого железняка; образования близкого характера дают на поверхности и некоторые типы железных руд (сидери- товые и гематитовые); рудоносные пегматиты переходят в белую рыхлую массу каолинового состава и т. п. К этой же группе непосредственных признаков условно могут быть отнесены также мелкие, обычно менее 1 мм, обломки рудных минералов, обнаруженные в шлихах из аллювия и рыхлых отложений склонов. 4. Околорудное изменение пород, вмещающих месторождение, является для многих типов руд, особенно для цветных и редких металлов, превосходным поисковым признаком. Восходящие горячие растворы (гидротермы), газы, поднимающиеся из глубин н привносящие рудное вещество, оказывают также мощное воздействие на породы, вмещающие рудные тела, и изменяют их минералогический и химический состав. Во многих случаях мощность
§§ 3—5. Прямые признаки. Литологические признаки 353 (и, соответственно, объем) этих измененных околорудных пород многократно превышает мощность собственно рудных тел. Поэтому при поисках вероятность нахождения таких измененных околорудных пород-указателей неизмеримо выше, чем самой руды. Напр., слюдянокварцевые породы—греизены с флюоритом, топазом или турмалином являются весьма типичными спутниками некоторых типов оловянных и вольфрамовых руд и нередко сами содержат вкрапленность рудных минералов. Очень характерны, в качестве спутников медно-свинцово-цинковых (полиметаллических) руд, жирноватые на ощупь, светлые (белые, зеленоватые) мягкие породы, состоящие существенно из мелких чешуек светлой слюды—серицита. Тяжелые темные породы—скарны, состоящие из тяжелых силикатов (пироксен, гранат, роговая обманка), обычно приуроченные к участкам соприкосновения (контактовым зонам) гранитов и известковых пород, нередко включают месторождения железа, меди, молибдена и вольфрама (рудный минерал—шеелит). Породы, обогащенные зеленым слюдоподобным минералом— хлоритом (в отличие от слюды пластинки его не упруги), нередко являются вмещающими для оловорудных месторождений (здесь хлориту часто сопутствует турмалин), колчеданных залежей (медные руды), свинцовб-цинковых руд и золотоносного кварца. Исследователь должен особенно внимательно изучать участки каолинизации (на местности—белые пятна), окварцевания, пиритизации (бурые пятна окислов железа, образовавшихся за счет разложения пирита) и т. п. Если, вследствие недостатка времени- и технических средств или недостаточной геологической подготовки, исследователь не сможет обнаружить непосредственно месторождения руд, то все же находка несомненных околорудных пород, достаточно документированная образцами, очень полезна, так как она может послужить основанием для организации специальных поисков. 5. Литологические (стратиграфические) признаки имеют особое зна«ение при поисках полезных ископаемых, подчиненных определенным, строго фиксированным для данного района стратиграфическим подразделениям (слоям, горизонтам, ярусам); эти признаки важны при поисках каменного и бурого угля, горючих сланцев, нефти, каменной и калийной соли, гипса, фосфоритов и др. Если известно, что где-либо в пределах данной обширной области к пестроокрашенным (пестроцветным) слоям пермского возраста приурочены месторождения каменной или калийной солп, то нахождение тех же пестроцветных толщ перми в любом другом пункте той же геологической провинции является указанием на возможное нахождение солей также и здесь. Если в данном районе к отложениям нижнего силура приурочены пласты битуминозных (горючих) сланцев, то область распространения нижнего силура, оконтуренная на геологической карте, и является той площадью, на которой следует сосредоточить поиски чтого полезного ископаемого. К этой же группе поисковых признаков могут быть отнесены выдерживающиеся на значительных площадях перерывы в отложении пластов (стратиграфические перерывы), приуроченные к определенному отрезку геологического времени. К таким перерывам иногда приурочены залежи бокситов и железных руд. •^3 Справочник путешественника и краеведа, т. II
354 Глтеа XIX. Полезные ископаемые и минералы Для образования нефтяных месторождений обычно требуется определенное благоприятное сочетание литологическя различных пород—пористых песков, известняков (коллекторов нефти) и непроницаемых пород (глин, глинистых песков и т. п.). Последние образуют кровлю залежи, изолирующую нефть и газ от поверхности и предохраняющую залежь от разрушения. В заведомо нефтеносном районе подобное сочетание пород в нефтеносной толще может рассматриваться как благоприятный поисковый признак. Нередко многие рудные месторождения предпочтительно или полностью располагаются в строго определенных породах. Так в некоторых районах серебро-свинцово-цинковые залежи располагаются исключительно в карбонатных (существенно известковых) породах. В других случаях кварцевые жилы, содержащие руды тех же металлов, располагаются в главной своей части в гранитах; переходя из последних в глинистые сланцы, рудные жилы быстро исчезают, разбиваясь на ряд мелких прожилков. Иногда оловоносные кварцевые жилы, пересекая чередующиеся между собой песчаники и глинистые сланцы, раздуваются в песчаниках и почти полностью исчезают в глинистых сланцах, оставляя вместо себя тонкий «проводник». Все подобные особенности, характерные для изучаемого района, следует установить перед началом работ и широко использовать при поисках. 6. Магматические признаки имеют исключительно важное значение при поисках рудных полезных ископаемых и некоторых ценных, минералов (алмаз, асбест, корунд и др.). С различными типами изверженных пород связаны существенно различные типы месторождений полезных ископаемых, и наличие в районе исследования тех, или иных изверженных пород дает поисковику ряд важных указаний. Зависимость между горными породами и связанными с ними полезными ископаемыми см. в табл. 1. Характеристики перечисленных в таблице пород—см. в гл. XVII. Таблица 1 Некоторые изверженные породы и сопутствующие им руды и минералы Название пород Кимберлит, перидотит, пироксе- нит, дунит, серпентинит (амеевик) Норит Габбро-анортозит Диорит-ьонцопит, диоритовый и диабввовый порфириты Нефелиновый сиенит Сиенит Кварцевый диорит, кварцевый мопцонит, гранодиорит Гранит, аляскитовый гранит, гранитный пегматит Сопутствующие руды и минералы Алмаз, хромит, металлы платиновой группы, асбест Медво-никелевые сульфиды (обычно с примесью платиноидов) Титано-магнетит Магнитный железняк, медь, золото, вольфрам (шеелит) Апатит, корунд, титанит, редкие земли Магнетит, золото, корунд Медь, свинец, цинк, серебро, золото, молибден, олово Олово, вольфрам, висмут, бериллии литий, молибден, слюда
§§ 6—7. Мягматические признаки. Структурные признаки 355 Магматические признаки имеют большое поисковое значение и с другой точки зрения: применительно к каждой рудоносной провинции продуктивными по тому или иному металлу оказываются далеко не все изверженные погоды, подходящие для этого по своему химическому и минералогичес адму составу. Металлоносными (оловоносными, золотоносными и up.) обычно оказываются только отдельные типы интрузий определенного геологического возраста, характеризующиеся рядом спецпфгческих особенностей: напр., в одной. петрографической прошшппи, где широко распространены граниты нескольких типов различного геологического возраста, оловоносными оказываются только светлые (сильно обедненные цветными минералами) граниты верхнемезозойского возраста, слагающие небольшие по площади интрузии типа штоков и даек. К этой же группе поисковых признаков относится распределение отдельных типов месторождений в большем или меньшем удалении от интрузии («материнской интрузии*), с которой они генетически связаны (см. табл. 2). Т а бл ица 2 Степень удаленности месторождений от «материнских» интрузий Степень удаленности месторождений Месторождения располагаются в пределах самой интрузии или во вмещающих ее породах вблизи контакта с интрузией Месторождения располагаются во вмещающих интрузию породах, на расстоянии от сотен метров до нескольких километров от контакта Месторождения не обнаруживают видимой связи с интрузией на поверхности Типы полезных ископаемых 1) Различные полезные ископаемые (олово, бериллий, литий, слюда и др.), связанные с пегматитами 2) Высокотемпературные месторождения олова, вольфрама, висмута, молибдена 3) Контактового типа (скарновые) месторождения железа, меди, молибдена, вольфрама (шеелит) Жильные месторождения меди, золота, свинца, цинка, cepefpa, некоторые типы оловорудных месторождений Месторождения сурьмы, ртути, некоторые золото-серебряные, флюорит, сидерит, барит 7. Структурные признаки во многих случаях имеют решающее значение для поисков некоторых типов полезных ископаемых. Особенно важны они при поисках месторождений нефти и газа, обычно приуроченных к строго определенным тектоническим структурам—сводам антиклиналей, куполовидным складкам, соляным куполам и т. п. Структуры также влияют на особенности расположения многих рудных месторождений глубинного происхождения. Так, нередко, группы рудных месторождений располагаются вдоль крупных тектонических нарушений (сбросов, надвигов). В одном районе, 23*
356 Глава XIX. Полезные ископаемые и минералы напр., многочисленные ртутные месторождения строго приурочены к зоне надвига, вдоль которого приведены в соприкосновение глинистые сланцы и известняки. В других случаях рудные жилы предпочтительно располагаются в сводах антиклинальных окладок вмещающей толщи, где обычно больше хорошо выдерживающихся в пространстве открытых рудовмещающих трещин. 8. Прочие поисковые признаки, хотя и менее существенные, имеют, однако, во многих случаях важное значение при поисках. а) Следы древнего горного промысла, сохранившиеся или обрушившиеся древние горные выработки, отвалы добытой породы, шлаки и другие следы плавки металлов. Все эти остатки древних рудников надо изучать особенно внимательно, т. к. они могут иметь большое практическое, а также и научное значение. Необходимо в отвалах и выработках, если они доступны, собрать образцы руд и вмещающих пород, наиболее характерные минералы, образцы шлака и выплавленного металла, обломки тиглей, инструмент и другие предметы, характеризующие технику добычи и " быт. Посещение заброшенных рудников во многих случаях сопряжено с большой опасностью, поэтому необходимо принять ряд мер предосторожности, указанных в сборнике «Техника безопасности на геолого-разведочных работах» и в курсах горного дела. Необходимо, хотя бы на глазомерной основе, составить план расположения выработок и отвалов. Аэрофотографирование, или аэровизуальные наблюдения на участках древних работ, нередко может обнаружить особенности, незаметные при наземном осмотре. Во многих случаях ценные наводящие указания могут дать названия местностей или фольклор (легенды, песни, сказания). б) Характер выходов полезного ископаемого на поверхности часто является достаточно специфичным поисковым признаком. Неустойчивые, мягкие или рыхлые, полезные ископаемые дают понижения в рельефе—напр., бурый уголь или зона окисления сульфидных месторождений. Плотные полезные ископаемые— жилы плотного кварца, железистые роговики, залегающие в породах средней крепости, наоборот, образуют мелкие положительные формы рельефа—хребтигад, гривки и т. п. Нередко весьма характерен цвет полезных ископаемых на выходах. Черные, сажистые, или белые пятна на выходах пластов каменных углей, бурые и пестрые пятна, свойственные зонам окисления (железным шляпам) сульфидных месторождений, должны привлечь внимание исследователя. В некоторых случаях эта окраска столь характерна, что дает возможность проследить рудные тела путем аэровизуальных наблюдений с самолета. в) Нередко поисковым признаком может служить характер растительности над выходами полезных ископаемых. Во многих случаях, напр., над угольными пластами, на площадях мышьяковых или некоторых медноколчеданных месторождений, растительность отсутствует совершенно и над выходами полезного ископаемого образуются «плешины». С другой стороны, существуют растения, которые чаще развиваются на обнажениях руд; известно растение, произрастающее исключительно на выходах окисленных цинковых руд. Этот признак, впрочем, очень изменчив и обычно имеет узко местное значение.
q§ 8—10. Методы геолог, съемки и прослеживания обломков 357 г) Источники подземных вод иногда дают ясные указания на наличие того или иного месторождения; соляные источники связаны с залегающими на --глубине месторождениями каменной соли. Выходы родников обычно связаны с глинистым водоупорным пластом, который может представить интерес, как объект для промышленного использования. д) Некоторые виды полезных ископаемых обнаруживают специфические физические свойства, напр., месторождения магнитного железняка, и отчасти магнитного колчедана (пирротина), обладают столь заметными магнитными свойствами, что их иногда возможно обнаружить даже с помощью простого компаса. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ПОИСКОВ 9. Метод геологической съемки сводится к покрытию площади более или менее густой сетью маршрутов, которые дают возможность установить, где какие породы развиты, изучить их взаимоотношения и условия залегания, проявления магматической деятельности и наметить связь этих проявлений с тектоникой. Поисковый смысл этого метода заключается в следующем: а) исследователь, обходя («исхаживая») площадь, знакомится с множеством выходов горных пород и имеет возможность обнаружить также и непосредственные проявления полезных ископаемых или сопутствующие им породы (см. §§ 3 и 4); б) более эффективен этот метод при поисках полезных ископаемых осадочного происхождения (уголь, нефть, соли, фосфориты,- некоторые железные руды и строительные материалы), приуроченных к слоям определенного геологического возраста. В этом случае геологическая съемка позволяет непосредственно находить и прослеживать те пласты и горизонты, которые включают полезное ископаемое (см. § 5); в) геологическая съемка, являясь основным методом познания тектоники и вулканизма района, дает ряд неоценимых данных, важных как магматические и структурные поисковые признаки (см. §§ 6 и 7). 10. Метод прослеживания обломков (обломочно-речной) один из наиболее простых и известных. Поисковик, двигаясь вверх по течению рек и ключей, изучает гальку и обломки пород, принесенных сверху. Обнаружив обломок или гальку руды, или несомненно рудовмещающеи породы, он, двигаясь далее вверх по течению, следит за количеством встречаемых рудных обломков, их размером и степенью окатанности (рис. 1). По мере приближения к коренному месторождению количество обломков и их размер будут резко возрастать, а степень окатанности (оббитости) соответственно уменьшаться. После некоторого максимума рудные обломки полностью исчезают: это указывает на то,.что месторождение пахо- дится здесь же, где-то чуть ниже по течению. Рудные обломки могут поступать либо со склонов долины (из делювия), либо из ближайших притоков исследуемой речки. Поиски по притокам производятся таким же образом. Склоны долины обследуются «исхажиеанием», а если опи бедны коренными выходами "пород и делювиальными свалами, то здесь необходимо поставить металлометрическую съемку (см. § 12) или вскрытие месторождения горными выработками (канавами, шурфами и т. п.).
358 Глава XIX. Полезные ископаемые и минералы Рис. 1. Поиски методом прослеживания обломков: 7. Рудные обломки. 2. Коренное месторождение. 3. Направление поискового маршрута. Рис. 2. Места вздтия проб при Косовом шлиховом опробовании (помечены крестами). 11. Шлиховой метод. Шлихом называется концентрат тяжелых минералов с удельным весом 3 и более, оставшийся в про мывальном приборе после промывки рыхлых отложений. В шлихе будут концентрироваться тяжелые рудные минералы, рассеянные в виде мелких обломков в рыхлых отложениях (аллювии, делювии и элювии), куда они поступили р результате разрушения коренных рудных месторождений. Опробование рыхлых отложений промывкой, или как оно обычно называется—шлиховое опробование, несмотря на свою простоту, является во многих случаях очень эффективным методом поисков. В особенности оно неоценимо в районах, где коренные породы закрыты мощным покровом четвертичных отложений, и в лесных районах, где другие методы, основапные на поисках непосредственных выходов руд на поверхность, неприменимы. Шлиховой метод пригоден для отыскания коренных и россыпных месторождений полезных ископаемых, которые отличаются высоким удельным весом и достаточной физической устойчивостью. Сюда относятся—золото, платина и платиноиды, олово (касситерит), вольфрам (вольфрамит и шеелит), висмут, ртуть (киноварь), ниобий и тантал (колумбит и танталит), редкие земли и отчасти хром (хромит). В непосредственной близости от своих коренных месторождений в шлихах фиксируются и сульфиды. При поисках неметаллических полезных ископаемых шлиховой метод с успехом применяется к алмазу, некоторым камиям-само- цветам и отчасти корунду. Порядок проведения шлихового опробования: опробователь двигается вверх по течению реки и промывает пробы как из самой реки, так и из ее притоков. Опробованию подлежат русловые отложения, косы, обрывы речных террас, конусы выноса и т. п. Надо
§ 11. Шлиховой метод 359 Рис. 3. Шлиховое опробование террасовых отложении: 1. Коренные породы (цоколь террасы). 2. Террасовые отложения. З.^Места взятия шлиховых проб выбирать такие места, где следует ожидать максимального накопления тяжелых минералов. В рыхлых отложениях, слагающих косы, наблюдается весьма неравномерное «кочковое» распределение тяжелой фракции. Обычно наиболее обогащена шлихом верхняя по течению часть косы («головка») и в большей мере также выпуклый (в сторону реки) ее край. Опытный шлиховик всегда старается взять для промывки материал непосредственно выше предметов, загораживающих косу (принесенные водой деревья, крупные глыбы камня, кочки и т. п.) (рис. 2). В общем, для целей косового и руслового опробования наиболее благоприятны места, где резко замедляется скорость течения. Такие условия создаются при резком расширении речной долины, ниже крутых поворотов, при резкой смене крутого продольного профиля долины на более пологий, ниже перекатов (порогов) и т. д. Русловые отложения и речные косы обычно наиболее обогащены шлихом возле крутых поворотов реки (выпуклость берега в сторону реки) или чуть ниже по течению (рис. 2). Обогащение шлихом наблюдается нередко также на косах, расположенных непосредственно выше впадения притоков, т. к.- поток последних и рыхлые их выносы подпруживают и замедляют течение главного русла. Пробы русловых отложений дают наилучшие результаты там, где вдоль водотока расположены выходы коренных пород, подстилающих аллювий. Сланцы, пласты которых простираются вкось к направлению течения, дают излюбленный старателями «ребровик» или «щетку», где в трещинах между пластами обычно скапливается шлих. Материал для промывки шлихов при опробовании террас лучше всего брать над выходами коренного цоколя, подстилающего рыхлые террасовые отложения. Нижняя часть последних, лежащая на коренных породах, обогащена тяжелой фракцией. Нередко высокие концентрации тяжелых минералов наблюдаются у подножия коренного цоколя террасы, где скапливается перемытый, естественно обогащенный материал террасовых отложений (рис. 3). Важное значение для концентрации тяжелых минералов имеет размер обломков опробуемых рыхлых отложений; относительно наиболее обогащены бывают галечники, неравномернозернистыи гравий, несортированные- крупнозернистые пески■ с галькой-. Золотоискатели придают большое положительное' значение наличию глинистой «примазки»-, связывающей-гравийный и-галечный
360 Глава XIX. Полезные ископаемые и минералы Рис. 4. Лотки, применяемые для шлихового опробования: А—сибирский, В—-корейский (размеры в мм). материал. Очень бедны тяжелыми минералами и не подлежат опробованию глины, илы, сортированный песок. Для промывки берут 0,007—0,01 м3 рыхлого материала, что обычно обеспечивает выход шлиха в количестве 10—15 г из каждой пробы. Промывка чаще ведется на лотке или азиатском ковше; это обычный металлический ковш, употребляемый в сельских местностях для бытовых целей, но большего размера; лоток изготовляется из легкого плотного дерега, лучше всего тополя или липы; размеры лотков показаны на рис. 4. При отсутствии этих приборов, шлих можно также промывать в тазу или, что менее удобно, в обычной эмалированной миске. Из других инструментов требуется лопата (с короткой рукояткой—лучше всего саперная лопатка), односторонняя кайла и т. н. гребок, который может быть заменен обычной огородной тяпкой с короткой ручкой; гребок употребляется только при промывке на лотке и представляет кусок железного листа, размерами 15x20 см, насаженный на рукоятку, расположенную перпендикулярно к его поверхности. Техника промывки шлиха несложна. С помощью кайлы и лопаты выкапывается ямка (копуша), обычно глубиною 0,3—0,5 м. Для опробования кос копушу необходимо углубить только в такой степени, чтобы избежать попадания в пробу хорошо обмытых, литейных песчапой корки, галек, лежащих на поверхвости косы. Когда ло,ток (ковш) заполнен рыхлым материалом, его погружают в воду так, чтобы вода полностью покрывала его. Первая стадия промывки шлиха (обмывка) имеет целью удаление крупной гальки, а также освобождение пробы от глинистых частиц. Это производится в проточной воде многократным ворошением материала пробы с помощью гребка или саперной лопатки. Галька обмывается над лотком руками и отбрасывается; всякая подозрительная галька (с повышенным удельным весом, необычно окрашенная или с другими особенностями) откладывается в сторону для последующего более детального просмотра. По окончании этой операции опробоватеяь берет лоток за один конец и, слегка наклонив его вдоль длинной оси (очень полого к горизонту), непре-
§ 11. Шлиховой метод 361 Рис. 5. Пакетик (капсюль) для хранения шлиха: А—приготовленный к засыпке шлиха, Б—в свернутом виде (оборотная сторона); В—в свернутом виде (лицевая сторона с надписью). рывно встряхивает и покачивает, следя за тем, чтобы рыхлый материал все время находился в воде. При промывке в ковше производится встряхивание и преимущественно вращательное движение. При этой второй операции тяжелые частицы концентрируются в самой углубленной части лотка, а легкие частицы все более приближаются к его кромке, откуда они постепенно смываются. Временами необходимо, держа лоток горизонтально, энергично его встряхивать, а также производить повторное ворошение пробы. Завершительная, наиболее квалифицированная операция— «доводка» шлиха, заключается в удалении немногочисленных, оставшихся в смеси со шлихом, легких минералов. При легких встряхиваниях лотка, рыхлый материал вытягивается узкой длинной струйкой, в «головке» которой (ближе к центру лотка) располагаются наиболее тяжелые минералы, а в противоположном конце—наиболее легкие, которые осторожно смывают. Затем шлих ополаскивают с лотка на жестяной совочек и в последнем просушивают на слабом огне. При промывке в ковше сушку производят в нем же. Шлих помещается в капсюль из плотной бумаги (рис. 5), на которой делают надпись по следующей форме: Экспедиция—группа район Шлих № ,..'< Место взятия пробы Количество промытой породы Дата Подпись лица, взявшего пробу —. Шлих №
362 Глава XIX. Полезные ископаемые и минералы При взятии шлиха необходимо нанести точку взятия пробы на топографическую карту и внести в полевую книжку данные, нужные для состдвления журнала шлихового опробования (см. табл. 3). Та бл ица 3 Форма записи в шлиховом журнале J6JN6 ШЛИХОВ по рядку 15 4 Дата взятия шлиха 12/ VI -46 г. Место взятия Р. Тальниковая, в 1' км ниже деревни Боровое Количество промытой породы в иг или м» 16 кг (0,01 мз) Характер промытого материала Галечник и гравий из косы Минералогический состав шлиха (по полевому определению) Магнетит, гранат, золото (3 знака) Примечания В гальке МНОГО ПОЧТИ неока- танных обломков заохрен- НОГО кварца Необходимо строго придерживаться правила, что нумерация на капсюле, топографической карте и в шлиховом журнале должна быть одинаковой и сквозной. Определение рудных минералов в шлихах достаточно сложно и требует специального лабораторного оборудования. Поэтому необходимо собранные шлихи, вместе со всей относящейся к ним документацией, передать для исследования в соответствующие геологические организации. Некоторые минералы довольно просто определяются сразу же при промывке. К числу их относятся: магнетит (черный минерал, сильно магнитный), золото, платина, киноварь (яркокрасные зерна, при растирании на фарфоровой пластинке—алая черта), гранат (красные, хорошо ограненные изометрически развитые зерна); иногда, при некотором опыте, можно узнать оловянный камень (чаще коричневые или бурые зерна с алмазным блеском, значительной твердостью и высоким удельным несом). 12. Металлометрическая съемка имеет целью точно установить и оконтурить, путем шлихового опробования делювия и элювия, участок нахождения коренного месторождения на склоне. Допустим, что поиски методом косового шлихового опробования или «прослеживания обломков» привели к склону, откуда рудный материал поступает в речные отложения. Если на этом склоне не удалось установить непосредственных выходов или свалов руды, приступают к металлометрической (оловометрической, аурометрической) съемке склона. Для этого проводятся линии неглубоких (до 1—1,2 м) ям—копушей, рыхлый материал из которых поступает в промывку для' получения шлиха. Линии располагаются
§ 12. Металлометрическая съемка 363 Рис. 6. Расположение копуш при металлометрической съемке (план): Лин. 1, 2, 3, 4, 5—линии поисковых копуш. Пунктир (тире и точки)—нижняя граница делювия. Точечный пунктир—граница ареала рассеяния полезного минерала в элювии—делювии. Содержание полезного минерала в шлихах из копуш: —минерал отсутствует ,+присут- ствуют отдельные знаки, кружок наполовину зачерненный—более 10 знаков, черный кружок—весовые количества. Кан. 1—канава, заданная на основе металлометрической съемки и вскрытые ею рудные тела. параллельно друг другу вдоль склона. Расстояние между линиями около 100 м. Интервал между соседними" копушами на линии 20—40 м. После нанесения результатов исследования шлихов на план расположения копуш, четко вырисовывается элювиально-делювиальный веер рассеивания искомого рудного минерала. Вершина рудного веера указывает место выхода коренного месторождения (рис. 6). Некоторое внешнее сходство с этим методом обнаруживает т. н. газовая съемка, являющаяся одним иа способов поисков нефтегазовых месторождений. Она заключается в отборе (по площадной сетке) проб почвенного воздуха для анализа иа содержание различных углеводородов. Максимум содержания углеводородов определяет место скопления нефти или газа
364 Глава XIX. Полезные ископаемые и минералы ОСОБЕННОСТИ ПОИСКОВ ГЛАВНЕЙШИХ ВИДОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 13. Горючие полезные ископаемые—уголь, горючие сланцы, нефть, газ. Эта группа полезных ископаемых связана с осадочными, почти всегда пластообразными, породами. В областях развития изверженных и глубокометаморфизованных пород поиски горючих полезных ископаемых безнадежны. Выходы угольных пластов на поверхности обычно превращены в сажистые массы, нередко включающие мелкие угловатые обломки каменного угля. Углисто-глинистые сланцы, располагающиеся в кровле и почве угольного пласта, при этом иногда превращаются в характерные белые глины («меловки»). В некоторых случаях наблюдаются «горельники»—выжженные участки, связанные с подземными пожарами угольных пластов. Горючие сланцы не дают столь характерных выходов, и пласты их обычно распадаются на мелкие плитки. Принадлежность породы к горючим (битуминозным) сланцам можно установить сжиганием тончайшего обломка сланца в пламени свечи или спички. Обломок либо загорится сам, либо раскалится. В обоих случаях горение сопровождается характерным запахом жженого битума (горелой резины). При находке пластов угля или сланца, необходимо тщательно зарисовать выход, измерить толщину (мощность) пластов полезного ископаемого и разделяющих их слоев породы, измерить компасом элементы залегания. Из каждого пласта необходимо взять пробу весом не менее 1 кг, причем она должна быть собрана не в одном пункте пласта, а в полосе (борозде), проведенной через всю мощность пласта; по возможности пробу надо брать из более глубоких, менее выветрившихся частей пласта; следует также взять образцы вмещающих пород. Особенно внимательно необходимо собрать палеонтологические образцы и отпечатки растений в самом угле и в сопровождающих пласт сланцах и глинах. Для нефти и газа, кроме структурных и литологических признаков, указанных выше, важны следующие поисковые признаки." а) Просачивание жидкой нефти или пропитывание ею породы. б) Пленки нефти на поверхности водоемов; при этом надо уметь различать нефтяные пленки с характерной более яркой игрой цветов от более тусклых пленок окислов железа; если пленки, плавающие на воде, разбить ударом палки, то пленки окислов железа распадутся на участки угловатых (многоугольных) очертаний, а нефтяные пленки сразу же восстанавливают свою округлую форму; особая осторожность должна быть соблюдена в населенных местах, где пленки могут иметь искусственное происхождение (разлитое горючее и т. п.). в) Различные твердые продукты изменения нефти на поверхности (киры, асфальты, озокерит), г) Выходы горючих газов, могущих в некоторых' случаях иметь и самостоятельное промышленное значение, д) Грязевые вулканы и продукты их деятельности—сопочные брекчии, е) Соленые источники, в особенности содержащие иод и бром, ж) Наличие серы в пустотах пород и выделение сероводорода, з) Чахлая растительность на местах нефтепроявлений и запах нефти
§§ 13—14. Горючие ископаемые. Черные металлы 365 Рис. 7. Взятие пробы газа. А—взятие пробы: 1—стеклянная воронка; 2—резиновая трубка; 3—стеклянная трубка; 4—таз с водой; б—бутыль с водой. Б—положение пробы во время перевозок и хранения (горлышком вниз). Из испытаний, часто применяемых при поисках нефти и газов, укажем опробование битуминозных (или пропитанных нефтью) пород путем экстрагирования в нефтяных растворителях. Небольшое количество испытуемой породы раздробляют и заливают в пробирке бензином, спиртобевзопом или хлороформом; пробирку встряхивают; через полчаса битуминозные породы дадут окрашивание раствора от слабожелтого (следы битумииозпости) до черно- бурого (интенсивная битуминозность). Необходимо брать пробы жидкой нефти (по возможности не менее 2—3 л), всех твердых битумов (не менее 2 кг) и возможных нефтепроизводящих битуминозных пород (не менее 2—3 кг). Из выходов газа также надо взять пробу способом, показанным на рис. 7. Бутылки с пробами газов следует хранить и перевозить горлышком вниз (другой способ—см. в гл. VIII). 14. Черные металлы. Железо. Руды весьма многообразны; па^болыпее^значение имеют окисные соединения железа—магнетит (Fe804), гематит (Fe203), бурый железняк (Fe203.nH20). Значительно более скромна роль углекислого железа — сидерита (FeC03). Магнетит образует иногда очень крупные залежи (напр., гора Магнитная на Урале), приуроченные нередко к контакту известняков с изверженными породами типа сиенитов или гранитов, но истречающиеся и в других геологических условиях. Гематитовые руДы, наиболее часто разрабатывающиеся, приурочены к древним глубокометаморфизованным кристаллически-слоистым образованиям—железистым кварцитам, железистым роговинам и т. п., связанным с кристаллическими (метаморфическими) сланцами и гнейсами. Бурые железняки являются либо результатом окисления первичных гематптовых и магнетитовых руд, либо образуют самостоятельные залежи в связи с осадочными, преимущестиенно карбонатными, породами.
366 Глав* XIX. Полезные ископаемые и минералы Указанием на возможное присутствие железных руд служат обширные бурые (ржавые) или красные, реже буро-желтые пятна и полосы, покрывающие горные породы на участках железорудных месторождений. Эти образования могут иметь самостоятельное практическое значение, вне зависимости от ценности железорудных месторождений, как сырье для получения минеральных красок (охра и мумия). Такие пестрые пятна и полосы особенно хорошо фиксируются при аэровизуальных наблюдениях. Марганец. Главнейшие минералы (руды) марганца-—окислы и гидроокислы его: пиролюзит (Мп02), манганит (МпО-ОН), псиломелан (Мп02-МпО-Н20). Характерный признак марганцевых руд этого типа—резко черный, буро-черный цвет как самих руд, так и продуктов их изменения на поверхности (отличие от железа, где преобладают бурые тона). Для некоторых типов характерна бобовая (оолитовая) структура руд (сходство с бокситами и некоторыми типами .железных руд осадочного происхождения). Нередко практическое значение могут иметь и месторождения бесцветного карбоната марганца—родохрозита (МпС03) и марганцевые силикаты (родонит—орлец MnSi03)—розово-красного цвета. Чаще используются не сами карбонатные и силикатные руды, а черные продукты их окисления. Поиски месторождений марганца первого типа должны вестись в областях развития морских, преимущественно третичных, осадочных отложений. Карбонатные руды марганца встречаются в районах распространения известковых пород. Силикатные руды марганца свойственны районам кристаллических сланцев, но известны также в связи с подводными осадками и продуктами их метаморфизма (роговики, яшмы, туфы). 15. Благородные металлы. Платина и металлы платиновой группы (осмий, иридий и др.)- Исключительно высокий удельный вес, характерный серебристый блеск и химическая устойчивость позволяют легко устанавливать минералы этой группы в россыпях, откуда они обычно добываются. Часть платиновых металлов получается в качестве побочного продукта при переработке сульфидных РУД, связанных с основными породами (норитами, диабазами). Во всяком случае, главнейшим поисковым признаком на платину является присутствие темных ультраосновных или основных (габ- броидных) изверженных пород, содержащих гнезда, прожилки и вкрапленность хромистого железняка. Золото добывается из россыпей и коренных месторождений. В шлихах из россыпей золото легко устанавливается по высокому удельному весу, цвету, сильному блеску и химической устойчивости (растворяется только в царской' водке). Не всегда просто определить золото в том случае, если оно покрыто пленкой или скорлупой бурых или чернобурых окислов железа и марганца («золото в рубашке»). При подозрении на «рубашку», испытуемое зерно подвергают растворению в соляной кислоте; «рубашка» растворится и освободится золото. В коренных месторождениях, обычно представленных кварцевыми жилами, золото часто тесно связано с сульфидами (пирит, арсенопирит, реже халькопирит) и совершенно невидимо простым глазом. В этом случае можно установить золото, не прибегая к химическому анализу," раздробив некоторое количество (не менее
§§ 15—16. Благородные металлы. Цветные Металлы 367 2—3 кг) жильной породы и подвергнув полученный рыхлый материал промывке на лотке (в ковше); в искусственном шлихе должны содержаться знаки золота. Еще лучше поступающие в дробление обломки предварительно подвергнуть обжигу, а в лоток (или ковш) добавить немного ртути. В этом случае золото перейдет в амальгаму, которая и будет обнаружена в шлихе. Наибольшие подозрения 'на золотоносность должен вызывать ноздреватый кварц (ячеистый), обильно пропитанный охристыми продуктами. Молочно-белый или стекловатый плотный кварц (по определению старателей—«сухой кварц») бывает золотоносен значительно реже. Несведущие люди обычно принимают за золото сульфиды с желтым металлическом блеском (пирит, халькопирит) или иногда чешуйки слюды, сильно блестящие в воде. Наиболее просто отличить золото от сульфидов по ковкости. Пластинка золота расплющивается при ударе, сульфиды рассыпаются в порошок. Дополнительно можно испытать минералы кислотой (лучше азотной), действующей на сульфиды и не действующей на золото. Чешуйки слюды в лотке или в ковше сразу же будут смыты (удельный вес слюд обычно менее 3), а частички золота уйдут в шлих. Четко выраженных геологических поисковых признаков на золото, применимых в равной мере ко всем районам, пока нет. 16. Цветные металлы. Медь. Главнейшие минералы (руды) меди: медный колчедан—халькопирит (CuFeS2), халькозин (Cu2S), куприт (СиаО), карбонаты меди—малахит (CuCQ3. Cu(OH)a) и азурит (2CuCOs. Cu(OH)a), значительно реже самородная медь и некоторые другие минералы. Характерной особенностью выходов медных руд па поверхность являются весьма типичные яркие зеленые и Синие налеты (пятна) вторичных соединений меди, к которым обычно присоединяются бурые пятна окислов железа. Основные группы месторождений меди, связанные с различными типами пород: 1) В связи с основными породами — совместно с пирротином и минералами никеля. 2) Самородная медь в пустотах (миндалинах) основных эффузивов (базальтов, мелафиров). 3) Залежи колчеданов (преимущественно пирротин) в связи с эффузивами типа альбито- фиров — альбитизированных порфиритов. 4) В жилах кварца,' совместно с сульфидами других металлов (свинца, цинка, мышьяка и т. п.). 5) В контактовых зонах известковых пород и гранодиоритов- гранитов (в гранато-пироксено-магнетитовых породах—скарнах). 6) В окварцованных кислых и средних эффузивах (вторичных кварцитах). 7) Скопления карбонатов и окислов меди в осадочных породах (песчаниках, сланцах, битуминозных сланцах) различного геологического возраста. Свинец и цинк. Их минералы обычно встречаются совместно в одних и тех же месторождениях и передко сопровождаются рудами меди, эолота и серебра. Главный рудный минерал свинца— свинцовый блеск или галенит (PbS) и цинка—цинковая обманка или сфалерит (ZeS). На поверхности сульфиды переходят в невзрачные, белые или окрашенные,в светлые тона карбонаты и сульфаты свинца и цинка с характерным высоким удельным весом. Значительно реже встречаются бурые и желтые охристые пятна.
368 Глава XIX. Полезные ископаемые и минералы Важнейшие типы месторождений: 1) Кварцевые, кварцево- карбопатные, барито-кварцевые жилы с сульфидами, располагающиеся вдали от материнских интрузий, или вне видимой связи с нимн. 2) Неправильные гнезда и тела замещения в известняках вне всякой видимой связи с интрузиями. Для этого типа характерным поисковым признаком является интенсивная доломитизация пород, вмещающих оруденение. 3) Колчеданные залежи, сходные с охарактеризованными выше медными месторождениями. Важный поисковый признак—околорудные вмещающие породы обогащены серицитом, вплоть до образования чисто серицитовых пород. Алмминий. Главнейшая руда алюминия—боксит (Л1203пН20). Наружный вид его столь изменчив, что определение на глаз во многих случаях затруднительно. Чаще характерны сплошные или пористые, тонкозернистые землистые массы светлых цветов (белый, серый, желтый, красный). Более определенно можно говорить о боксите, когда в нем наблюдается оолитовое (в виде бо- бовин) строение, при светлой окраске бобовин и низком (около 2,5) удельном весе. Характерна красная или красно-бурая окраска продуктов выветривания на выходах пластов. Месторождения боксита связаны с осадочными породами. Некоторые из них представляют карманообразные тела, подстилаемые глинами, располагающиеся в известняках. Чаще пласты или линзы бокситов приурочены к поверхностям несогласия, разделяющим различные стратиграфические горизонты. Наконец, имеются месторождения бокситов, представляющие нормальные морские осадки, аналогичные месторождениям оолитовых руд марганца и железа. Обнаружив породы, похожие на бокситы, необходимо взять пробу и сдать ее в лабораторию для определения свободного (не связанного с силикатами) глинозема. 17. Редкие и малые металлы. Олово. Единственным используемым в промышленности минералом олова является оловянный камень, или касситерит (S(l02). Благодаря высокому удельному весу (6,8—7,1) и физической устойчивости ятот минерал дает, кроме коренных, также и россыпные месторождения. Основным методом поисков является шлиховое опробование. Три главнейших типа месторождений: 1) Оловоносные пегматитовые жилы. 2) Кварцевые жилы с касситеритом, нередко сопровождаемым вольфрамитом. 3) Жилы и тела неправильной формы, где касситерит тесно связан с сульфидами, хлоритом и турмалином. Первые два типа располагаются либо в самих материнских интрузиях (граниты), либо во вмещающих породах в непосредственном контакте с интрузиями. Для них характерен крупный размер зерен касситерита (обычно больше 3—4- мм) и изменение пород, вмещающих жилу в слюдяно-кварцевые породы (грейзены). Россыпи касситерита получаются за счет разрушения коренных месторождений именно этих двух типов. Месторождения третьего типа обычно значительно удалены от крупных интрузий и часто связаны с малыми интрузиями типа даек или штоков гранодиоритового состава. Касситерит здесь образует очень мелкие зерна и нередко невидим невооруженным глазом. Изменения рудовмещающих пород: интенсивная хлоритизация, окварцевание и новообразо-
§ 17. Редкие и малые металлы 369 нание турмалина К этому типу относятся все наиболее крупные коренные, месторождения олова. Наиболее простое испытание на касситерит-—получение «оловянного зеркала». Испытуемое зерно помещают на цинковую пластинку и поливают каплей соляной кислоты. Выделившийся нодород восстанавливает касситерит (двуокись олова) до металла, который в виде пленки металлического олова (оловянное зеркало) покрывает зерно касситерита. В олъфрам. Основные рудные минералы—вольфрамит (FeMnWOJ п шеелит (CaW04). Вольфрамит содержится в кварцевых жилах (часто совместно с оловянным камнем или молибденитом), повсеместно связанных с гранитами и залегающих в гранитах и вблизи них. Шеелит представлен двумя- типами месторождений: 1) в контакте известковистых пород с гранодиоритами и гранитами и 2) в кварцевых жилах совместно с золотом. Последние обычно удалены от контакта с интрузией и часто связаны с дайками и штоками диоритов и порфиритов. Вольфрамит и реже шеелит дают промышленные россыпи .и хорошо улавливаются в шлихах. Вольфрамит, благодаря своему характерному сизо-черному цвету, резко выделяется на фоне вмещающего его кварца. Шеелит, ввиду его большого сходства с полевым шпатом и некоторыми разновидностями кварца, определяется с большим трудом. В последние годы для определения шеелита широко используют его способность к люминесценции в катодных и ультрафиолетовых лучах. В полевых условиях шеелит может быть определен путем несложного испытания. Зерно его вместе с несколькими обломочками металлического олова помещают на часовое или обычное стекло, заливают соляной кислотой и слабо подогревают (можно на спичке). Шеелит, частично раствор, приобретает индиговосияюю окраску. Молибден. Основной рудный минерал — молибденовый блеск, молибденит (Мовг), минерал с сильным серебристым блеском, очень мягкий (чертится ногтем); образует шестиугольные пластинки; пачкает руки. По этим признакам определяется очень легко. Единственный похожий минерал (в особенности в случае мелких пластинок)—графит. У графита более тусклый блеск, что особенно хорошо видно, если им пачкать руки. На поверхности молибденит (MoS2), окисляясь, переходит в канареечно-желтые и зеленовато- желтые землистые налеты молибдита (Мо03) и ферромолибденита. Типы месторождений молибдена в общем те же, что и у вольфрама, и нередко они встречаются совместно. Для молибденита, кроме того, характерна связь с окварцованными породами (вторич- пыми кварцитами), а также некоторыми медными месторождениями. Из последних молибден нередко извлекается попутно с медью в качестве побочного продукта. За недостатком места здесь пе рассматриваются поисковые признаки ряда важных редких и малых металлов (ртуть, сурьма, висмут, мышьяк и др.). Пользование общими поисковыми признаками, рассмотренными в начале статьи, поможет и при поисках на эти элементы. 18. Неметаллические полезные ископаемые. Соли—осадочные породы химического происхождения, тесно •связанные с гипсо- *■* Справочник путешественника и краеведа, т. II.
370 Глава XIX. Полезные ископаемые и минералы носными толщами, вмещающими месторождения иефти и серы. Поисковые признаки, указанные для нефти, до известной степени пригодны и для солей. Основные минералы солей—каменная соль, галит (NaCl), и калийные соли—сильвин (КС1), карналит (KCl-MgCl2-6H20), каинит (MgS04.KCl-3H20) и др. Калийные соли легко отличаются от каменной на вкус (горько- соленые) и пестрой окраской (краевая, красновато-бурая, синяя). Последняя, впрочем, нередко свойственна и обычной каменной соли. Поисковые признаки, указывающие на возможное нахождение солей в .толще осадочных пород: выходы соляных источников; присутствие в разрезе гипсоносвых и соленосных отложений; выцветы соли на поверхности и солончаковая растительность. Из соляных источников необходимо взять пробу воды (рассола) для химиздекого анализа, определить, хотя бы приблизительно, производительность (дебпт) источника, температуру его на выходе и собрать коллекцию горных пород окружающего участка (гл. VIII). фосфориты—важнейшая агрономическая руда (сырье для производства суперфосфата), поиски которой имеют очень важное авачевие, особенно для восточных областей СССР. (Апатиты,— другая агрономическая руда,—связанные с своеобразными щелочными изверженными породами, здесь -не рассматриваются). Фосфориты нужно искать в осадочных породах морского происхождения—песчаниках, глинистых сланцах, конгломератах, мергелях, песках, писчем меле. Фосфориты не встречаются среди чистых иавестняков, гипсов, доломитов и отложений, указывающих на ненормальную соленость бассейна, в котором они отложились. Фосфориты чаще всего встречаются в форме шаровидны* или неправильных желваков, конкреций и галек, обычно темного цвета, более или менее насыщающих отдельные пласты. Встречаются и сплошные слои фосфорита. Определить фосфориты по внешним признакам нередко очень трудво, поэтому рекомевдуется во рсех подозрительных случаях испытание молибденово-кислым аммонием. Капля реактива, попавшего на фосфорит, дает отчетливое желтое пятно. При трении кусков фосфорита Друг о друга ощутим характерный запах фосфора. Образцы фосфоритов необходимо подобрать так, чтобы были охарактеризованы все их разновидности. Вес каждого образца (пробы) не должен быть менее чем 0,5 кг. Кроме того, необходимо тщательно подобрать образцы вмещающих пород и ископаемые остатки (ракушки, кости и т. п.). Естественные строительные материалы. Различные глины, гравий, песок, песчаник, известняк, гранит и т. п. могут представить интерес как полезные ископаемые только в населенных районах или вблизи действующих или. строящихся железных дорог и вдоль водных путей. Ивтерес к вим возрастает при открытии месторождений других более ценных полезных ископаемых, которые могут сами по себе явиться объектом для рааработки, что заставит развернуть строительство в районе. Все обнаруженные месторождения естественных строительных материалов должны бцть отмечены в отчете и место их показано на отчетных картах; указываются физические свойства пород: плотвость вязкость,
§§ 18—19. Неметаллич. ископаемые. Определение минералов 371 зернистость, цвет, свежесть и трещиноватость для строительного камня, примесь глппы в песке и гравии и т. п. Особо важно установить мощность отложений (мощность вскрыши), прикрывающвх залежь полезного ископаемого, а также собрать данные, характеризующие возможную обводненность залежи при ее разработке. Собранные образцы (пробы) должны дать достаточно материала для проведения предварительных технических испытаний. 19. Определение минералов. К числу главнейших физических свойств, позволяющих определять минералы и отличать их друг от друга относятся: Блеск. Минералы делятся на две большие группы: минералы с металлическим блеском и минералы без металлического блеска (блеск алмазный, стеклянный, перламутровый, жирный и т. п.). Цвет минералов во многих случаях очень характерен, например зеленый цвет малахита, красный—киновари, синий—азурита и др. Цвет черты или цвет минерала в порошке. Испытуемым минералом чертят по пластинке из неглазированного фарфора (можно использовать плоскость излома обычной тарелки или шероховатое основание фарфорогой ступки). Минерал оставляет более или менее окрашенный след, цвет которого не всегда соответствует цвету самого минерала. Твердость—наиболее характерный диагностический признак минералов. Общепринята десятибальная шкала твердости минералов: 1—тальк (самый мягкий минерал), 2—гипс, 3—кальцит, 4—флюорит, б—апатит, 6—полевой шпат, 7—кварц, 8—топаз, 9—корунд, 10—алмаз (самый твердый минерал). При отсутствии такой шкалы можно пользоваться заменителями: тв. от 2,5 до ?>— ноготь, тв. 5—стекло, тв. 5,5—лезвие безопасной бритвы или хороший нож, тв. 7—кремень. Предположим, что, при царапании испытуемого минерала стеклом, на минерале остается царапина, вместе с тем тот же минерал царапает кальцит (твердость 3), следовательно—твердость испытуемого минерала будет менее 5 и более 3, т. е. 4. Спайность—способность минерала раскалываться по определенным кристаллографическим направлениям. При ударе каменная соль всегда раскалывается на кубики, кальцит—на ромбоэдры, слюда и гипс расщепляются на пластинки и т. д. Кристаллическая форма во многих случа'Ях весьма характерпа и часто способствует определению минерала. Для турмалина характерны удлиненные (часто игольчатые) кристаллы, иногда исштрихованные вдоль призмы. Пирит (серный колчедан) неизменно кристаллизуется в виде кубиков или реже двенадцатигранников, где каждая грань имеет форму пятиугольника, алмазу свойственна форма правильного восьмигранника и т. д. Пользуясь этими свойствами, по табл. IV можно дать предварительное (полевое) определение важнейшим минералам. Определение породообразующих минералов см. в гл. XVH. 20. Сбор и перевозка минералов. Минералогический материал следует собирать в таких количествах, чтобы его хватило для химических и спектральных анализов, оптических исследований н т. п. Поэтому, если позволяют транспортные условия, нужно 24*
Упрощенный определитель важнейших минералов I. Минералы с металлическим блеском 1) Белого и светлосерого цвета Таблица 4 Название и химический состав* Цвет Твердость Цвет черты Уд. вес Прочие особенности Галенит (свинщовый блеск) светло- PbS серый Платина Pt Арсенопирит FeAsS (мышьяковый колчедан) белый стально- серый 4-4,5 £,5 темносерая серая серовато- черная 7,5 14-19 6,1 Раскалывается на кубики. Легкоплавкий. Сильный блеск Нерастворима в кислотах При ударе по минералу—запах чеснока 2) Темвосерого и черного цвета Графит С Моли€денит MoSs Сурьмяный блеск Sb2S3 Халькозин (медный блеск) Cu2S Пиролмзит Мп02 Вольфрамит (Fe, Mn) WO4 Хромит (FeO-Cr20s) (хромистый железняк) черный, стальное ерый свинцово- серый » темносерый, черный темносерый, черный буровато- черный, сизо- черный черный, буров.-черный 1-1,5 1,5 2,5 2,5-3 2-2,5 5,5-5 5,5 черная блестящая зеленовато- серая серовато- черная темносерая черная бурая желто-бу- , рая 2,1 4,7 4,6 5-5,8 4,8 7,5 4,5-4,9 Гибкие листочки, жирен на ощупь. Пачкает руки Листоватый, чешуйчатый. Пачкает руки Игольчатые и столбчатые кристаллы. Легкоплавкий (плавится на свече) Плотные массы, слегка ковкий Землистые массы, пачкает руки, хрупок V *) Для некоторых минералов сложного состава химическая формула дается в упрощенном виде.
Название и химичесЧшй состав Цвет Твердость Цвет черты Уд. вес Прочие особенности Магнетит FeO-Fe20s (магнитный железняк) черный 5,5-6 черная 5,0 Сильно магнитен Гематит Fe20e (железный блеск) железночер- иый, иногда серый 5,5-6,5 вишнево- красная 3) Красного цвета 4,9-5,2 Самородная медь Си Золото Аи Халькопирит CuFeS2 (медный колчедан) Пирит,Ре5а(серный колчедан) меднокрас- ный желтый латунножел- тый желтый 2,5-3 2,5-3 3,5-4 6-6,5 красная блестящая желтая блестящая зеленовато- черная черная, зеленоват о- черная 8,5-9 15,6—19 4,3 5 Плотные чешуйки, розетки Листочки, проволочки, не- правильные скопления. Ковкая Ковко и мягко. Кусочки, пла-' стинки, проволочки Хрупок Кубики и двенадцатигранники. Растворим в азотной кислоте с выделением серы II. Минералы, не обладающие металлическим блеском А. Низкая твердость (менее 2,5), чертятся ногтем 1) Растворяются в,воде Название и химический состав Каменная соль NaCl Сильвин КС1 Цвет и прозрачность бесцветная, белая, желтая, голубая, красная то же Твердость 2-2,5 2 Цвет черты белая » Блеск стеклянный »• Уд. вес 2,2 1,98 Прочие особенности Кубики. Соленый вкус Горькосоленый вкус(жгучий)
2) В воде не растворяются Таблица 4 (продолжение) Название и химический состав Цвет и прозрачность Твердость Цвет черты Блеск Уд. вес Прочие особенности а) Черта бесцветная (белая) Каолин H4AI2S12O9 Тальк H2Mg3Si40i2 Гипс CaS04 • 2H2O Мусковит (белая слюда) Н2 KAlj Si3 O12 Биотит (темная слюда) KH2(Mg, Fe)3(Al,Fe)2(Si04)e Боксит AI2O3 • пНгО белый, желтый, буроватый зеленый, серый, белый бесцв:, бе-, лый, желтый серебристо- белый, прозрачный черный, темнобурый красно-бурый, желтоватый, белый 1—2,5 1—2,5 2 2—2,5 2—3 2-3 белая белая белая белая белая - перламутровый, матовый перламутровый, жирный стеклянный, перламутровый перламутровый стеклянный тусклый 2,6 2,8 2,3 3,0 3,0 2,3-3 Нежеи на ощупь. Землистые массы. При дыхании на него—запах глины Жирен на ощупь Весьма совершенная спайность. Пластинчатые, зернистые и волокнистые массы Гибкие, упругие чешуйки и листки. Расщепляется на тончайшие пластинки То же, только пластмнки темные Рыхлые ш плотные массы, оолиты б) Черта цветная Сера S желтый, просвечивает или ие прозрачная 1,5—2 светло- желтая жирный, алмазный 2,0 Горит синим пламенем, издавая резкий запах
Киноварь Hg S красный 2—2,5 красная, алая алмазный, матовый В стеклянной трубке при нагревании с содой| дает возгон ртути Б. Средняя твердость (2,5—5) 1) Черта бесцветная или белая Кальцит СаСОз Барит BaS04 Церуссит PbCOg Асбест H4Mg3Si203 Сидерит FeCOg Доломит (Ca,Mg)C03 Магнезит MgCOj белый, бесцветный, прозрачный или просвечивает бесцветный, белый, синеватый бесцветный, белый, серый белый, зеленоватый горохово- желтый, бурый белый, серый, желтый белый, серый, желтый 3 3—3,5 3—3,5 3—4 3,5—4 3,5—4 3,5-4,5 стеклянный стеклянный, жирный алмазный шелковистый стеклянный стеклянный стеклянный, матовый, шелиовистый 2,7 4,5 6,5 2,6 4,0 3,0 3,1 | Спайность по ромбоэдру. Вскипает от НС1 (уксуса) I Повышенный удельный вес Игольчатые кристаллы. В азотной кислоте растворяется и шипит Гибкие волокна! Спайность по ромбоэдру. Растворяется в НС1 прш подогревании Вскипает от НС1 в порошке Плотные фарфоровидные массы f С! к н |! С ж •8 я Is
Название и химический состав Флюорит CaF2 (плаввковый шпат) Смитсоиит гпСОз Шеелит CaWCU Апатит Ca5(F, Gl) (P04)3 Цвет и прозрачность бесцв. или различнее цвета бесцветный, или светлый белый, серый, желтый зеленый, голубой, бесцветный Твердость 4 4,5—5 4,5—5 5 Цвет черты Блеск стеклянный стеклянный перламутровый стекл., перламутровый, жирноватый стеклянный, жирный Та Уд. вес 3,2 4,3 6,0! 3,2 блица 4 (продолжение) Прочие особенности При нагревании фосфоресцирует (светится в темноте) Почковидные и гроздевидные сростки. Вскипает от НС1 Растворим в НС1, но ие вскипает Шестигранные призмы, зерна 2) Черта цветная Малахит CuCOs • Cu(OH)2 (медная зелень) Азурит 2CuCOs • Cu(OH')2 (медная синь) Сфалерит ZnS (цинковая обманка) зелеиый лазурно- синий желтый, бурый, красный, черный 3,5—4 3,5—4 3,5—4 зеленая синяя желтая, буроватб- желтая стеклянный, шелковистый, матовый стеклянный алмазный 4,0 3,8 4,0 1 Волокнистые, почкообраз- ные, лучистые, сростки. В НС1 растворяется с шипением В НС1 растворяется с шипением Хрупкий. Растворим в НС1
Пси ломе лай МпОз • МпО • • HgO Бурый железняк (лимонит) 2F2Os-3H20 черный бурый, желто-бурый, ржаво-бурый, резко черный 5 4,5-5,5' (понижается . до .2) буровато- черная бурая матовый полуметаллический, тусклый, шелковистый 3,3— 4,7 4 Почковидные и натечные образования Плотные, губчатые, натечные и землистые массы (охры), оолиты, псевдоморфозы по другим минералам В. Высокой твердости (не чертятся ножом) 1) Твердость 5,5—6,5, чертятся кварцем (кремнем) Роговая обманка (Са, Na)2 • (Mg, Fe, Al)5 [(Si, A1)40U]2 • (ОН)2 Пироксен (авгит) nCa(Mg, Fe) (Si03)2 m(Al,Fe)aOs Полевые шпаты (альбит-анортит-ортоклаз) NaAlSisOs CaAlsSisOs KAlSi308 Касситерит (оловянный камень) SnOa зеленый до черного зеленовато- черный до черного белый, серый, розовый, зеленоватый просвечивает или непрозрачен бурый, черный , желтый 5,5—6 5—6 6 6,5 - стеклянный стеклянный стеклянный, перламутровый алмазный, жирный 3—3,4 3,3^ 3,4 2,5 6,8- 7,1 Зерна в породах, столбчатые кристаллы, волокна Столбчатые и таблитчатые кристаллы в основных породах Совершенная спайность в двух направлениях Неровный излом, хрупок, нерастворим в кислотах
Таблица 4 (продолжение) Название и химический состав Цвет и прозрачность Твердость Цвет черты Блеск Уд. вес Прочие особенности 2) Твердость 6,5—10 Гранат , (Mn.Fe.Ca, Mg, Al, Cr) • i • (Si04)» Оливин (Mg,Fe)a Si04 Кварц SiOj Турмалин Re Als (BOH)2 ■ Si40lt R=Mg, Fe, Ca, Na, Li Берилл BesA^SieOis Топаз A1(F, OH)j • A1S104 Корунд AI2O3 Алмаз С красный, бурый, зеленый, черный желто-зеленый, зел., черный бесцв., белый, фиол., черный разл. цвета, часто разная окраска одного зерна зелен, голубой, бесцв. бесцв., белый, желтый, голубой синий, краси., желт., серый бесцв., желтов., черный 6,5—7,5 6,5—7 7 7-7,5 7,5—8 8 9 10 стеклянный стеклянный стеклянный стеклянный стеклянный сильный стеклянный стеклянный жирный алмазный 3,8- 4,3 3,4 2,6 3,2 2,6— 2,8 3,5 4 3|5 Чаще правильные кристаллы, 12-граияики 24-гран- нпки. Неровный раковин- чатый излом Зерна и сплошные агрегаты в породах Столбчатые кристаллы (горный хрусталь), зерна в породах, сплош. агрегаты Лучистые и шестоватые сростки кристаллов. На призматических гранях продольная штриховка Удлиненные шестоватые шестигранные кристаллы Призматические кристаллы со штриховкой Хрупои. Боченковидные кристаллы Кристаллы в виде восьмигранников
§ 20. Сбор и перевозка минералов. Литература 359 брать по нескольку килограммов образцов характерных пород и минеральных сообществ во всех наиболее важных месторождениях полезных ископаемых района. Наряду с муаейными демонстрационными образцами (штуфами), нужно тщательно собирать продукты окисления, корочки, выцветы на поверхности и т. п. образования, могущие дать существенные данные для понимания условий образования месторождений. Размеры штуфов ограничиваются только возможностями транспор- та;образцы для коллекций имеют размеры 6 х9 до 9 х!2 см и больше. Образец должен включать искомый минерал и все сопутствующее ему минеральное сообщество и характеризовать особенности естественной обстановки нахождения1 минерала. Особое внимание собиратель минералов обращает на пустоты («погреба», «занорыши») в пегматитовых и кварцевых жилах или свободные трещины и пустоты в других образованиях. Здесь среди глины, обычно заполняющей пустоты, можно обнаружить кристаллы прекрасно ограненные, ничем не стесненные в своем росте. Интересный минералогический материал удается также собрать в отвалах и штабелях руды на действующих и заброшенных рудниках. Извлекать минералы из породы или из пустот необходимо с максимальной осторожностью; бить молотком по минералу ни в каком случае нельзя. Осторожно действуя зубилом (ножом), нужно расшатать, пользуясь мелкими трещинами, то место в породе, где находится минерал или минеральный агрегат. Затем уже, осторожно расшатывая образец руками, отделяют его от породы. Образец, снабженный этикеткой с указанием места взятия и номера (номер желательно несколько раз повторить на этикетке), тщательно заворачивают в бумагу, каждый обломок или. минерал отдельно. Мягкие, хрупкие или особо ценные минералы предварительно тщательно заворачивают в вату или паклю и укладывают в коробку. Гигроскопичные-минералы (напр., каменная и калийная соли), а также весьма хрупкие, лучше хранить в стеклянных сосудах с плотной или притертой пробкой. Некоторые образцы, подлежащие испытаниям в качестве возможного сырья для оптической промышленности (кальцит, флюорит), весьма важно предохранить от резких сотрясений и резких колебаний температуры (об упаковке и перевозке см. гл. XVII и т. I, гл. II.) ЛИ ТЕГАТУРА Абрамович М. В. Поиски и разведка залежей нефти и газа, 1945. Ботехтин А. Г. и др. Курс месторождений полезных ископаемых. 2-е изд., 1946 (ч. 5 посвящена поискам и разведке полезных ископаемых). Болдырев А. К. и др. Курс минералогии, 1936. Г а п е е в А. А. Твердые горючие ископаемые, 1949. Жемчужников Ю. А. Общая геология ископаемых углей, 1948. Метод ы и организация общей комплексной геологической съемки, 1938. Обручев В. А. Рудные местороящения, 1935. ПилипенкоП. П. и Калинин П. В. Определитель минералов при помощи паяльной трубки, 1947. Самойло М. В. Шлихи. Пособие для краеведов, туристов и охотоведов, 1933. Титов А. Г. Минералогия с основными сведениями из кристаллографии, 1941. СтавровскийА. Б. Определитель минералов ■ горных пород, 1949. Татаринов П. М., Озеров КгН. и др. Курс нерудных месторождений,!. 1 и 2,1934. Ферсман А. В. Геохимические и минералогические методы поисков полезных ископаемых, 1939. Яковлев А. А. Минералогия для всех, 1947.
Н. И. Николаев ГЛАВА XX КОМПЛЕКСНОЕ ИЗУЧЕНИЕ МОЛОДЫХ ДВИЖЕНИЙ ЗЕМНОЙ КОРЫ 1. Введение. В последнее время, по предложению акад. В. А. Обручева, выделяют новую главу геологии—неотектонику, задачей которой является изучение самых молодых тектонических движений, происходивших не ранее неогена. Эти молодые движения приводят к созданию новых структур земной коры и имеют очень большое значение в формировании рельефа земной поверхности. Молодые движения земной коры (новейшие и современные) принципиально не отличаются от движений более древних, изучаемых обычными методами геологии. Неотектонику выделяет от тектоники древних движений только время проявления изучаемых движений, охватывающее четвертичный период (500 000— 800 000 лет) и неоген (несколько миллионов лет), что в шкале геологического времени представляет незначительный отрезок, а также ее специфическая методика. Изучение неотегсгоники имеет большое научное и практическое значение. Выяснение закономерностей проявления молодых движений позволяет разрешать ряд вопросов, связанных с поисками полезных ископаемых в коренных месторождениях и в россыпях, с водоснабжением, каптажем минеральных вод, с проблемами формирования подземных и грунтовых вод и с другими вопросами гидрогеологии и инженерной геологии. Изучение неотектоники важно для работ геодезистов, геофизиков, астрономов, которые в своих исследованиях должны учитывать деформации земной коры с точностью до десятых долей миллиметра. При разрешении различных специальных задач данные по неотектонике учитываются в геоморфологии, гидрологии, биогеографии, истории, археологии, антропологии. Происхождение и развитие различных ландшафтов теснейшим образом связано с историей, формой проявления и интенсивностью новейших движений земной коры. Неотектоника в последнее время вызывает большой интерес со стороны специалистов разных направлений, применяющих при ее изучении различную методику. Очень часто мнение шсслерр- вателей в отношении характера, направленности и особенностей молодых тектонических движений земной коры, а также и вопросов их генезиса оказывается очень разноречивым. Единой методики
§ 1—2. Введение. Инструментальные методы 381 не существует, имеющаяся же очень разнообразна и требует осмотрительного применения в каждом отдельном случае, т. к. качество и ценность получаемых конечных результатов при применении различных методов очень разнообразны. Эти методы можно разделить на две группы: а) Инструментальные методы, дающие точное количественное выражение тектонических движений; они могут обнаружить только движения современные, которые протекают на глазах человека. б) Историко-геолого-геоморфологические методы, дающие глав- пым образом качественную характеристику движений и только относительную количественную оценку их. Применяя эти методы, выясняют движения и деформации земной коры, происходившие в недавнем историческом и геологическом прошлом. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ Характерной чертой этих методов является возможность их применения только при стационарных работах и необходимость длительного накопления фактических данных. Поэтому, чтобы использовать данные их для решения вопросов неотектоники в районе работ, необходимо заранее ознакомиться с существующими материалами, выяснить наличие геофизических и астрономических обсерваторий и гидрометрических постов и ознакомиться с характером проводимых на них исследований. Большинство из указанных наблюдений, производящихся станциями и обсерваториями, требует специальной математической обработки. 2. Геофизические методы. Для решения вопроса о современных движениях земной коры, широкое применение в СССР получил комплекс методов, используемых одновременно для своих прямых целей—для изучения изменений естественного электрического ноля, изменений элементов магнитного поля, изменений упругих свойств горных пород и т. д. Кроме этого, применяют специальные гравиметрические методы. Но эти наблюдения производятся далеко не на каждой геофизической станции, а обработка их требует специальных познаний. Значительно шире используются и более доступны методы сейсмологии, которыми изучают землетрясения. На сейсмических стапциях для этих наблюдений применяются вертикальные и горизонтальные сейсмографы различных типов. Сейсмичность—один из чувствительных показателей интенсивности современных тектонических движений, и все данные, характеризующие сейсмичность изучаемого района, крайне интересны и для изучения молодых движений земной коры. Наклоны земной поверхности, образующиеся при деформациях, хорошо регистрируют приборы наклономеры, построенные или по принципу горизонтального маятника, подвешенного на двух нитях, или основанные на других принципах. Чувствительность их высока, и они свободно отмечают изменение наклона, равное сотым долям секунды дуги. Запись движений, фиксируемая наклономерами, очень сложна и представляет' комплекс перемещений, состоящих из отдель-
382 Глава XX. Молодые движения земной коры ных компонентов, на которые прежде всего ее нужно разложить, чтобы определить тектонические движения. Методика подобного анализа разработана проф. В. Ф. Бончковским (1948). 3. Астрономические методы позволяют определять вековые изменения градусов широты и долготы; для этого производят определения положения точек в пространстве. Метод применяют для проверки гипотезы Вегенера о перемещении континентов, а также для определения смещения отдельных точек внутри континентов. 4. Геодезические методы. Для изучения современных движений земное коры применяют повторные триангуляции и измерения линий базисов. Наиболее точным методом изучения вертикальных движений является метод повторного высокоточного нивелирования. Необходимо собрать данные о проведении указанных выше повторных наблюдений и проанализировать их. Вертикальные движения точек реперов могут быть связаны с особенностями Грунтов, на которых установлен репер (разбухание пород, явления просадки и пр.), с влиянием уровня грунтовых вод и его динамики, с наличием вечной мерзлоты и т. д. Выяснение всех этих вопросов на месте представляет большую ценность при определении современных тектонических движений земной коры геодезическими методами. 5. Гидрологические методы чрезвычайно широко используются для определения новейших движений земной коры и их количественной оценки. Методы заключаются в водомерных наблюдениях на морях и озерах при помощи футштоков или мареографов. Все точки наблюдения, расположенные на побережье, подвержены неравномерному вертикальному перемещению, и невозможно найти такой репер, по отношению к которому средний многолетний уровень оставался бы без изменения. Поэтому при определении смещения нулей футштоков, вызванного неравномерностью вертикальных перемещений, приходится пользоваться лишь кривой колебаний уровня по данному футштоку. Однако, чтобы определить влияние тектонического фактора на колебания, необходимо вводить различные поправки (на изменение атмосферного давления, ветер, осадки, испарение и пр., на приливы и отливы, на эвстатические колебания), которые обычно определяются при помощи сложных математических расчетов. Когда выяснены собственные колебания уровня, можно определить вертикальные движения земной коры. Водомерные наблюдения позволяют определить неравномерные поднятия и на берегах озер. Для озер со стоком достаточно определить разности средних годовых уровней водомерного поста, расположенного возле стока озера, и постов, расположенных ва других пунктах его побережья. Если происходит неравномерное относительное поднятие разных берегов озера, полученные разности будут с течением времени меняться в определенную сторону. Когда какой-либо пункт поднимается сильнее, чем пункт у стока озера, разности эти с годами увеличиваются, в противном случае— уменьшаются. На бессточном озере при неравномерных движениях уровень воды будет отступать от сильно поднимающегося берега и повышаться у противоположного берега.
§§ 3—7. Инструментальные методы 383 Для определения современных тектонических движений берегов озера водомерные наблюдения могут дать тем более точные данные, чем больше они удовлетворяют следующим условиям (Верещагин, 1926): а) водомерные наблюдения должны обнимать период не менее 25 лет; б) наблюдения должны относиться не менее чем к двум пунктам побережья озера: один пункт у порога стока, другой—на большом от него расстоянии. Если озеро не имеет поверхностного стока, то водомерные пункты должны быть расположены в местах наибольшего и наименьшего поднятия берегов озера; в) самый водоем должен быть большим: расстояние между сравниваемыми пунктами в направлении, перпендикулярном оси равновесия вод озера, должно быть не менее 25 км. Осью равновесия вод озера называют воображаемую линию, соединяющую порог стока с той частью противоположного берега озера, где не наблюдается ни положительного, ни отрицательного движения береговой линии. Сбор всех указанных данных, касающихся метеорологических факторов, приливо-отливных движений, ввстатических колебаний, особенности пунктов установки футштоков и т. д., имеет значение для обработки данных водомерных наблюдений при определении по ним современных колебаний земной коры. ИСТОРИКО-ГЕОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ 6. Орографические методы. При наличии топографических карт новейшие движения земной коры могут быть обнаружены путем построения нарты глубин главнейших местных базисов эрозии и сопоставления их с геологическими и геоморфологическими данными. Способ построения такой карты следующий (Соболев, 1948): по топографической карте вычисляют для" многих точек превышение водоразделов над меженью рек; точки эти не должны отстоять от реки более чем на 15—20 км, и вся территория должна быть равномерно охарактеризована. Результаты вычислений наносят на карту, затем обобщают методом изолиний; полученные площади (ступени) раскрашивают соответственно определенной шкале. Резкая разница в глубине речных долин в различных районах указывает на разное проявление неотектопики. Петрографический состав коренных пород при наличии мощного покрова четвертичных отложений не влияет на глубину размыва, и она зависит от истории геологического развития. 7. Батиметрический-метод заключается в изучении движения земной коры на дне морей путем повторного измерения глубин одного и того же участка. Специфические ошибки метода зависят от трудности определения глубины при волнении и от прогиба (наклона) измерительного шнура или троса, который тем больше, чем больше глубина. Анализ формы поверхности дна впадины (по батиметрическим картам) с учетом данных по геологии моря и берегов, а также действия экзогенных факторов может привести к интересным выводам о роли неотектоники в образовании рельефа дна (см. § 8).
384 Глава XX, Молодые движения земной коры 8. Геоморфологические методы. Основные и наиболее -широко применяемые методы неотектонитш—геологический и геоморфологический. Чаще всего они применяются в комплексе, т. к. осадки и рельеф можно попять только в их взаимосвязи. Описание методики см. в гл. II—XVI, XXI, XXII; здесь мы даем лишь перечисление тех материалов, анализ которых может обнаружить молодые движения. а) Изучение геоморфологии морского дна. Применяют комплексную методику: в нее входит «батиметрический метод* (§ 7), новые методы геофизики (автоматические эхолоты и др.), а также изучение геологии морского дна. Изучая не только рельеф, но и геологическое строение последнего, удается составить представление о генезисе своеобразных форм, рельефа, которые наблюдаются на две моря, и о роли молодых движений. б) И лучение геоморфологии берегов позволяет сделать вывод о направлении, в котором происходит изменение уровня, т. е. позволяет установить, происходит ли положительное или отрицательное движение береговой линии. Обычно считают признаками поднятия: древние береговые линии и террасы (прослеживание террас вдоль берега может указать иа относительную интенсивность перемещения отдельных участков земной коры), расширение намывной полосы, наличие пересыпей и кос, реликтовых озер, лайд и проч. Признаки, которые могут быть использованы только с известной осторожностью и в комплексе с другими; рост дельт, поднятые коралловые рифы. Признаки опускания: замедление или остановки роста дельты, наличие лиманов, губ, эстуарий, затопленных прибрежных террас, подводные долины, каньоны, затопленные берега. Последние можно обнаружить по затопленному лесу или пням, погруженным торфяникам, уходящим под воду древним почвенным горизонтам, а также по каменному льду и вечной мерэяоте на дне моря. Об опусканиях могут говорить большинство типов бухтовых берегов (лиманный, аральский тип, фиордовый и др.), которые, если и не имеют прямого отношения к современным движениям, то свидетельствуют о недавно проявлявшихся движениях или о тенденции развития берега. Но многие из этих признаков допускают двоякое толкование (см. гл. X). в) Изучение речных долин дает основной материал для заключения о тектонических движениях внутренних частей континентов; наиболее важны наблюдения над речными террасами (см. дл. V). Погребенные террасы говорят об опусканиях; эрозионные и эрозионно-аккумулятивные—о поднятиях. Часто террасы нацело бывают уничтожены вторичными процессами и от них остаются только участки внешнего края, указывающие на былое положение уровня древнего размыва; они могут считаться также надежным признаком молодых движений. О проявлении этих движений судят и по продольному профилю террас, а также и по современному продольному профилю дна реки. Изменение высоты и изломы профиля при наличии других данных указывают на тектонические движения (Шульц, 1940).
^ §§ 8—0- Историко-геолого-геоморфологические меНгоОы 385 г) Изучение гидрографической сети. Изучение истории развития гидрографической сети позволяет обнаружить следы новейших движений земной коры. Чаще всего о последних можно судить по образованию перехватов, которые морфологически бывают выражены достаточно четко. Выработанная уравновешенная гидрографическая сеть может приобрести неравновесные очертания и не только под влиянием неотектоники, но и таких причин, как оледенение, вулканивм и пр. д) Изучение рельефа гор и равнин. Так как все основные особенности современного рельефа обязаны своим происхождением взаимодействию двух основных рельефообразующих Факторов: тектоническим движениям и денудационным процессам, то оценка роли первого фактора решает вопрос о проявлении неотектоники. Например, наличие многоярусного рельефа указывает на движения земной коры. Анализ рельефа позволяет делать выводы о темпах молодых движений, их прерывистости, постоянстве, направленности и пр. (Варсанофьева, 1948; Марков, 1947; Николаев, 1949). 9. Геологические методы чаще всего применяются совместно с геоморфологическими и являются основными. а) Изучение смены фаций новейших отложений, главным образом представленных континентальными осадками, изучение влияния на их отложение климатических факторов и анализ осадков может дать указания о проявлениях неотектоники. Необходима точная увязка типов отложений с формами рельефа области накопления. Различные типы континентальных осадков связаны главным образом с экзогенными геологическими процессами; в результате проявления этих же процессов возникают и определенные формы рельефа. Поэтому совершенно необходимо изучить не только осадки, но и коррелятивные им формы рельефа. б) Палеогеографические карты. Этот широко применяемый метод заключается в сопоставлении палеогеографических карт для различных последовательных промежутков времени (с учетом расположения фаций в пространстве) и сравнении очертаний береговой линии. На основании анализа таких карт восстанавливают последовательный ход колебательных движений. Для успешного применения этого метода при изучении новейших, преимущественно континентальных отложений совершенно необходимо уметь выделять различные генетические Типы, выяснять их сочетания п влияние климатических факторов на их формирование. в) Выяснение тектонических соотношений. Применение метода очень ограниченно, т. к. сравнительно редко встречаются случаи (главным образом в областях аккумуляции), позволяющие в обнажениях определить тектоническое взаимоотношение двух свит новейших отложений. Чаще эти взаимоотношения устанавливаются яа основе геоморфологического метода (в областях денудации). г) Изучение мощностей в областях аккумуляции новейших ■отложений дает очень много при осмотрительном применении. Необходимо учитывать генетический тип отложений, особенности ai происхождение форм рельефа, которые погребены под осадками, ■25 Справочник путешественника и .краеведа, т. 1Д
386 Глава XX. Молодые ёвижейия аеМНои коры положение зоны аккумуляции по отношению к зоне денудации и т. ц. В областях денудации метод приложим при определении глубины проявления денудационных процессов. Напр., по неличные глубинного размыва и стратиграфического определения форм рельефа можно определять величину поднятия. 10. Историко-археологические методы. Распространенным приемом является анализ географических названий, т. к. очень часто они дают характеристику природных условий. Последующие изменения этих условий приводят к противоречиям природной обстановки и названий. Эти противоречия дают основание делать различные палеогеографические, палеоклиматические и тектониче ские выводы. Указания на недавнее проявление тектонических движений могут быть получены и от местного населения. Хорошие результаты при осторожном использовании дает сличение географических карт одной и той же местности, составленных с промежутком в несколько десятилетий. Убедит льный материал по неотектонике можно извлечь из археологических данных. Очень много ценного дает анализ различных исторических материалов, свидетельства писателей классической древности, записок мореплавателей, географов и т. д. 11. Биогеографические методы. На истории распространения организмов отражаются различные изменения на земной поверхности—перемещение береговой линии, климатические изменения и пр. Изучение распределения организмов часто устанавливает непонятные факты (прерывистые ареалы животных и- растений и т. п.), для объяснения которых приходится реконструировать конфигурацию материков, рисовать их связи, предполагать наличие проливов там, где их в настоящее время нет, и т. д. Анализ палеогеографических схем и их сопоставление позволяет приттн к выводам о новейших движениях. Кроме фнто- и зоогеографии (Вульф, 1944; Берг, 1947), для решения аналогичных проблем могут быть привлечены также антропо-географические факты. КОМПЛЕКСНЫЙ МЕТОД И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ 12. Комплексный метод. Ни один из перечисленных методов, взятый в отдельности, не дает неоспоримых результатов. Последовательное применение одного метода в большинстве случаев неминуемо приводит к разногласию с результатами применения другого метода. Поэтому приходится прибегать к комплексному методу при решении вопросов о новейших движениях (Николаев, 1949). В настоящий момент достаточно доказана тесная связь молодых тектонических движений с различными структурно-тектоническими элементами земной коры. Тип молодых движений, их характер, амплитуда, все особенности зависят от тектонической структуры. Нередко последняя определяет не только направление движений, но и пространственные взаимоотношения различных типов движений. Все это обязывает при изучении молодых движений давать их характеристику по геологическим структурным элементам.
§§ 10—13. Комплексный метод. Литература 38? Для понимания неотектоники района, помимо определения молодых движений различными методами, необходимо познакомиться с общей тектонической структурой района, выяснить тенденцию ее развития, сопоставить с последней характер молодых движений, только после этого делать выводы о неотектонике. 13. Региональные особенности проявления неотектоники на территории СССР. Анализ большого фактического материала позволяет составить карту распределения молодых движений на территории СССР (см. карты в статье Н. И. Николаева в сборнике «Материалы по четвертичному периоду СССР», вып. 2, АН СССР, 1950). Выделяются районы, отличающиеся не только % интенсивностью и режимом проявления тектонических движений, но и своеобразием тектонических структур, в большинстве случаев тесно связанных с древнимр тектоническими элементами. Территория СССР в отношении проявления неотектоники очень разнородна. Бросается в глаза связь горных районов с областями преобладания положительных тектонических движений и равнинных—с областями небольших амплитуд и отрицательных тектонических движений. Для каждого из районов, вследствие различия природных особенностей и различной изученности его, комплекс применяемых методов должен быть также отличен. ЛИТЕРАТУРА Берг Л. С. Климат и жизнь, 1947. Бончковский В. Ф. Метод измерения наклонов земной поверхности и некоторые результаты этих измерений. Труды совещания по методам изучения движения и деформации земной коры, 1948. Б г о же. Землетрясения, их причины и методы борьбы с их вредными последствиями, 1949. Его же. Наклоны земной поверхности. Тр.Сейсмол. Ин-та АН СССР, № 99,1940. Варсанофьева В. А. К вопросу о наличии древних денудационных поверхностей или поверхностей «выравнивании» на Северном Урале. Землеведение, т. 2, 1948. Верещагин Г. Ю. К вопросу о неравномерности поднятия берегов Онежского озера. Гос. Гидрол. Ин. Труды Онежской научной экспедиции . ч. 3, в. 2, 1931. В у л ь ф Е. В. Историческая география растений. История флор земного * тара, 1944. Горшков Г. П. Землетрясения на территории Советского Союза, 1949. Его ж е. О новой карте сейсмического районирования территории СССР, Труды Геофизич. Ин., №1,1948. Линдберг Г. У. Биогеографический метод познания четвертичного периода. Изв. АН СССР, сер. биол., №5, 1948. Марков К. К. Основные проблемы геоморфологии, 1948. Материалы по четвертичному периоду СССР, вып. 2, 1950. Николаев Н. И. Новейшая тектоника СССР и основные закономерности проявления современных тектонических движений. Сов. геол., № 16, 1947. Его же. Основные представления о новейшей тектонике Русской платформы. Изв. АН СССР, сер. геогр. и геофиз., т. 8, №2,1947. Его же. Новейшая тектоиика СССР, ч. 1, II, Труды Четвертичн. Ком., т. 8, 1949. Обручев В. А. Роль и значение молодых глыбовых движений в создании рельефа и месторождений редких металлов Сибири. Юбил. сборн., поев. 30-летию Великой Октябрьской социалистической революции, АН СССР, 1947. Е г о ж е. Основные черты кинетики и пластики неотектоники. Изв. АН СССР, сер. геолог., № 5, 1948. Сава- ренский Е. Ф. и Кирнос Д. П. Элементы сейсмологии и сейсмометрии, 1949. Соболев С. С. Развитие эрозионных процессов на территории Европейской части СССР и борьба с ними, т. I, 1948. Труды Советской Секции Международной ассоциации по изучению четвертичного периода (Доклады на первом лленуме комиссии по эпейрогеническим движениям), вып. 4, 1939. Труды Совещания по методам изучения движений и дефор*- маций земной коры, 1948.11>ульц С. С. Опыт генетической классификации речных террас. Изв. Всес. Геогр. О-ва, т. 72, в. 6, 1940. ГЦ е г л о в В. П. Мировое определение долгот, как метода изучения движений материков. Тр. Совещан. по методам изучения движений и деформаций земной коры, 1948. 25*
» '"'"» ■"'■Ч' I/. Г. Щукин f Г ЛАВА XXI ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 1. Задачи наблюдений. Геоморфология изучает рельеф яемной поверхности и слагающие его формы со стороны их внешних признаков и происхождения, законы их развития, закономерно повторяющиеся их комплексы или сочетания и географическое распространение отдельных форм и их категорий по земной поверхности в зависимости от климата и других рельефообразутощих факторов. Изучение форм земной поверхности представляет большой практический интерес, т. к. рельеф является ведущим элементом географического ландшафта, в значительной степени определяющим собой характер всех прочих ландшафтных элементов. Поэтому геоморфологические исследования необходимы при постройке железных и грунтовых дорог, различных гидротехнических сооружений, при выборе мест иод постройку электростанций, при устройстве каналов, водохранилищ, портов, при землеустройстве, планп- , ровке городов,* при поисках месторождений полезных ископаемых, особенно россыпных, при почвенных и геоботанических съемках и т. д. В сиязи со столь разнообразными целями и сами геоморфологические исследования должны приобретать в каждом отдельном случае несколько специфический характер (см. гл. XXII). С чисто внешней стороны среди элементов рельефа различают положительные формы, выпуклые, представляющие относительные повышения, и отрицательные, вогнутые, представляющие относи тельные понижения. По масштабу элементарных форм различают: микрорельеф (колебания высот не превышают 1—2 м, чаще же долей метра), мезорельеф—с колебаниями высот от нескольких метров до нескольких десятков метров (чему обычно соответствуют и размеры занимаемой площади) и макрорельеф—с еще большим» амплитудами высот. Термины эти употребляются довольно произвольно и точных числовых величин для их разграничения не установлено. Поэтому следует давать мо рфометрическую характеристику форм рельефа в виде числовых величин (в мерах длины, площади или объема). Размеры форм даются чаще всего в именованных числах, но можно также употреблять различные отвлеченные показатели внешних признаков в виде отношений одних величин
§ 1. Задачи наблюдений 389 к другим, выраженных в виде дроби. Например, отношение действительной или фактической длины береговой линии острова или озера к длине окружности равновеликого по площади круга будет характеризовать степень расчлененности или изрезанности береговой линии; отношение площади всех островов к общей площади озера, выраженное в процентах, будет служить характеристикой островности озера и т. д. Определение морфометрических показателей в полевой обстановке очень важно, т. к. эти величины дают наиболее ясное, вполне конкретное представление о характеризуемых формах. Морфо- метрические показатели, 'записанные в полевой дневник, полезно дополнять и другими описательными данными, напр.: «вершины холмов имеют в профиле округлую (или плоскую, усеченную, или острую) форму», или—«склоны котловины круты и изрезаны эрозионными рытвинами». При определении размеров небольших форм рельефа можно измерять расстояния шагами или рулеткой, а для более крупных форм пользоваться угломерными инструментами (см. т. I, гл. XIV и XV). Другой важнейшей задачей исследования является установление происхождения (генезиса) и времени образования форм рельефа. Эти вопросы также легче всего решать в полевой обстановке, т. к. надо учесть прежде всего все особенности географической среды. Особенно еэжвы климатические условия, они чаще всего определяют комплекс действующих в данном месте рельефообразующих сил (о генетических типах рельефа см. Щукин, 1946). Для понимания происхождения рельефа и многих внешних его черт необходимо также знание геологического строения местности—характера слагающих ее горных пород и условий их залегания (см. гл. XVII). Очень существенны физические и химические свойства пород: проницаемость или водоупорность, растворимость, трещиноватость, однородное или неоднородное сложение, химическая устойчивость в условиях земной поверхности и т. д. Совокупность этих свойств делает горные породы очень неодинаковыми в отношении их сопротивляемости выветриванию, размыву, раство - рению: среди них можно различать породы более стойкие и более податливые. Условия залегания осадочных толщ (горизонтальное, наклонное, вертикальное, складчатое) и разнообразные их комбинации с магматическими массами создают столь же большое разнообразие вторичных форм рельефа, возникающих из первичных тектонических под воздействием внешних разрушительных факторов. Формы вторичного рельефа, отражающие особенности внутренней структуры земной коры, называют структурными. Структурность рельефа какого-либо участка земной коры указывает на то, что этот участок находится в стадии восходящего развития, т. е. такого состояния, когда эффект поднятия не успевает подавляться совокупным действием разрушительных экзогенных факторов. Если же последние начинают брать перевес и начинается общее понижение рельефа (абсолютное и относительное), тогда последний вступает в стадию нисходящего развития.
390 Глава XXI. Геоморфологические исследования Структурные формы постепенно разрушаются, уступая место неструктурным, типичным примером которых могут служить денудационные поверхности или «почти-равнины». Ввиду большого значения познания геологического строения для решения геоморфологических задач, следует перед выездом на работы познакомиться по литературе с геологией изучаемого района. Если для этого района геологических данных нет или они недостаточны, геоморфолог сам должен уметь выяснить основные черты геологической структуры, применяя элементарные методы геологической схемки (см. гл. XVII), и составить хотя бы схематическую геологическую карту. 2. Инструменты и снаряжение. В состав снаряжения геоморфолога должны входить следующие инструменты: несколько анероидов, гипсотермометр, несколько термометров-пращей (см. т. I, гл. XVI), эклиметр, буссоль с диоптрами и с приспособлением для укрепления ее на прочном штативе (хотя бы фотографическом) с вращающейся головкой (см. т. I, гл. XV), горный компас, горный молоток, зубило саперная лопатка (см. гл. XVII, § 2) и фотоаппарат (см. т. I, гл. XII). Помимо фотографирования, иногда бывают очень полезны эскизные зарисовки карандашом, которые представляют даже некоторые преимущества перед фотографией, так как концентрируют внимание на самом существенном, отбрасывая все второстепенное, все мелкие детали (см. гл. XVII, § 0). О коллектировании образцов горных пород" см. гл. XVII, общее экспедиционное снаряжение описано в т. I, гл. I. ИССЛЕДОВАНИЕ РАВНИН 3. Общая методика наблюдений. Для обширных равнинных пространств характерно спокойное залегание поверхностных пластов: под корой выветривания или под сравнительно тонким плащом рыхлых наносов часто на больших площадях залегает одна и та же коренная порода с более или менее однородными свойствами. Глубина базиса эрозии, а следовательно, и глубина врезания долин, остаётся почти одна и та же. При смене пород основания резко изменяется степень развития речпой и долинной сети— «густота эрозионного расчленения», которая стоит в связи с неодинаковой проницаемостью пород, определяющей собой величину поверхностного стока (см. гл. IV и V). Другим следствием равнинности является очень слабое развитие на равнинах процессов сноса. Вследствие этого, на ровных междуречных пространствах коренные породы ■ почти совершенно не выходят на поверхность, будучи всюду скрыты слоем элювия (коры выветривания), образовавшегося на месте, или рыхлыми наносами, принесенными со стороны. Геоморфологу, так же как и геологу, необходимо изучать эти четвертичные отложения, брать их образцы (см. гл. II, III, XII, XVII, XVIII). Изучение всех указанных особенностей рыхлых поверхностных образований дает возможность установить их происхождение и расшифровать новейшую историю формирования рельефа. Изучение же коренных пород должно подкрепить эти выводы и дать возможность определить погребенный рельеф равнины и его
§§ 2—3. Инструменты. Общая методика наблюдений 391 роль в создании современного рельефа. В особенности большое звачение имеют карстовые формы и суффозионные ложбины (см. гл. IV). В связи с тем, что глубина эрозионного расчленения равнинных стран обычно не бывает очень значительной и часто не вскрывает в естественных Обнажениях всей толщи рыхлых покровных образований, судить о характере лежащих глубже коренных пород приходится большей частью на основании данных буровых скважин. В полевой обстановке можно закладывать неглубокие шурфы или буровые скважины при помощи ручвого бура, но главные материалы даст изучение соответствующей литературы и фондов. В макрорельефе равнин платформенного типа, несмотря на общее невысокое их положение над уровнем моря, наблюдаются, однако, захватывающие иногда значительные пространства пологие понижения («низины*) и такие же пологие, повышения—«возвышенности», с относительной разницей высот в 100—200 м, обусловленные обычно тектоникой. Различия в характере их рельефа зависят от различной глубины их эрозионного расчленения. Эту глубину врезания водотоков надо определить возможно большим числом высотных барометрических отметок, взятых на днищах долин и на соответствующих по профилю точках водоразделов, и сопоставить полученные величины. Глубину эрозионного вреза следует определять диференцированно для рек первого, второго, третьего порядка. В условиях нормального влажного (гумидного) климата общий характер рельефа равнин определяется главным образом их эрозионным расчленением—его глубиной, густотой, морфологией отдельных эрозионных долин. Долинам, при изучении рельефа, должно быть уделено главное внимание. Следует провести маршруты по всем разветвлениям долинной системы, производя барометрическую нивелировку на уровне поймы (если она развита па всем протяжении долины) или на уровне уреза воды, учитывая его колебания. Затем вычерчивают продольный и поперечный профили главной реки и всех ее притоков; анализ формы профилей поможет выясвить историю развитии речной и долинной сети, влияние на геоморфологические особенности долин горвых пород и т. п. Путем визуальных наблюдений выделяют участки долин, отличающиеся друг от друга по своим морфологическим чертам: по ширине долины, степени развития поймы, наличию или отсутствию террас и т. д. Наличие таких участков говорит о гетерогенном происхождении долины, образовавшейся в результате ряда перехватов из отрезков долин, ранее принадлежавших разным речным системам, имевшим разный возраст, разную историю развития и разный морфологический облик. Морфологические различия отдельных отрезков долины могут зависеть также от состава горных пород, в которые врезана долпна, от абсолютной высоты над уровнем моря и др. причин. Морфологическими свидетельствами происшедших в недавнее время речных перехватов для равнинных рек могут служить: а) внезапный, без венкой видимой причины, резкий поворот реки из одного направления в другое, часто под прямым угдрм; б) уча^
392 Глава XXI. Геоморфологические исследования сток более крутого падения реки в месте такого резкого поворота, как выражение разности уровней рек перехватывающей и перехваченной; в) наличие ниже места поворота, на продолжении прежнего направления долины, ложбинообразного понижения, лишенного водотока—«мертвого» участка прежней долины. Иногда тальвег этой мертвой долины лежит выше современного уровня реки в месте поворота, что является результатом продолжающегося углубления рекой долины уже после перехвата; г) резко различный характер долины в обоих ее коленах. В долинах равнинных рек обычно имеется хорошо развитая пойма. Поймы рек представляют ценные хозяйственные угодья, главным образом сенокосные луга. Хозяйственная ценность этих лугов (их кормовые качества) определяются характером их растительности, а последняя зависит от глубины стояния грунтовых вод в отдельных участках поймы, т. е. в конечном итоге— от микрорельефа поймы. Исследование этого микрорельефа является, таким образом, практически важным (см. гл. V). Изучая склоны долины, надо отмечать их общий характер в отдельных отрезках: крутые, пологие, террасированные, симметричные или асимметричные. Если оба склона долины не одинаковы, напр., один крутой, другой пологий, то следует попытаться выяснить причину асимметрии. Существует целый ряд теорий асимметричного развития долин (см. Щукин, 1938, т. I, стр., 134—140). Следует испробовать приложимость каждой из них к объяснению данной асимметрии, отбрасывая те из них, которые ясно стоят в противоречии с местными условиями. В равнинных частях СССР (Русская равнина и Западно-Сибирская низменность) долины более крупных рек большей частью асимметричны, имея правый склон крутой («нагорный»), левый— пологий («луговой»). Террасы, если они вообще представлены, сохраняются чаще на левом берегу и отсутствуют (размыты) ва правом. Террасы являются летописью, регистрирующей все события новейшей геологической истории местности (поднятия и опускания, изменения климата, изменения базиса эрозии и пр.), а также этапы нормального развития самой речной сети, и необходимо изучать их очень внимательно и подробно (см. гл. V). В возвышенно-равнинных местностях к долинам постоянных рек могут быть привязаны еще балки и овраги, не имеющие постоянного водотока и углубляющиеся только периодически во время весеннего таяния снегов (в средних широтах) или во время сильных ливней. Изучение их имеет очень большое научное и практическое значение (см. гл. V). Кроме густоты и глубины эрозионного расчленения для геоморфолога представляет интерес также тип эрозионного расчленения, т. е. тот узор, который образует сеть долин и оврагов. Для равнин нередко характерна древовидно разветвленная речная сеть, в которой трудно уловить какое-либо преобладающее направление в расположении водотоков и эрозионных борозд (см. гл. V). Кроме линейных эрозионных форм, на равнинах встречаются часто и другие отрицательные формы рельефа—замкнутые впадины разной формы, величины и происхождения. Их образование может ()ыть обусловлено тектоникой (горсты, котловинные области опу-
. § 4. Моренные ландшафты 393 екания), карстовыми процессами (см. гл. IV), почвообразовательными процессами («степные блюдца» слабо расчлененных приво- дораздельных пространств степной зоны), развеванием (дефляционные впадины равнинных пустынь, см. гл. III). 4. Моренные ландшафты. Одной из первых задач геоморфологического исследования моренного ландшафта является выяснение чисто внешних морфографических черт элементов рельефа, особенно положительных,—их величины, формы (холмы или гряды), относительной высоты и ориентировки как по странам горизонта, так и относительно друг друга. Эти данные позволяют отнести ландшафт к тому или другому типу. Преобладание в рельефе менее длинных гряд, вытянутых параллельно друг другу, характерно для конечно-грядового моренного ландшафта. Преобладание отдельных беспорядочно разбросанных, или собранных в группы, или частично сливающихся холмов со столь же неопределенной формы понижениями между ними указывает на ландшафт основной морены. Если положительные элементы рельефа, сложенные из моренного материала, имеют вид более или менее правильных овальных холмов, параллельных друг другу, или несколько расходящихся по радиусам и обращенных более острыми концами в одну сторону (в северной Европе—к югу или юго-востоку), мы имеем друмлин- ный ландшафт. Чаще всего он располагается непосредственно севернее конечно-моренно-грядового, заполняя собой внутренние части фестонов бывшего края материкового ледника. Если положительные и отрицательные элементы слабовыражены и местность имеет характер слегка волнистой равнины, выстланной однообразным моренным покровом, то перед нами первичная моренная равнина (см. гл. XII). Изменение моренных ландшафтов после исчезновения ледника идет по линии все большего и большего освоения их гидрографической сетью и превращения их в типичный эрозионный (доленный) ландшафт. Процессы денудации, действующие преимущественно на положительные элементы рельефа—моренные холмы и гряды—постепенно понижают их, делая рельеф все менее выразительным (вторичная моренная равнина); одновременно происходит изменение характера и самих поверхностных образований: на положительных элементах рельефа моренный суглинок испытывает огрубение вследствие вымывания мелкоземистого материала, в понижениях рельефа накапливаются продукты перемыва и сортировки морены—песчаные и глинистые фракции. Одновременно с этим, первоначально замкнутые котловины моренного ландшафта, занятые озерами, соединяются протоками в связную гидрографическую сеть. Глубинная эрозия этих протоков между озерными котловинами ведет к постепенному спуску озер и к их осушению. На обнажившихся днищах озер река закладывает новые отрезки долины. В образовавшейся таким путем долинной сети долины пмеют характерную четковидную форму: узкие и относительно крутостенные участки долины, часто без развитой поймы и террас, чередуются с «озеровидными расширениями», где коренные склоны долины отходят дальше от реки, текущей в неглубоко врезанном русле, и между ними и рекой протягиваются почти горизонтальные полосы ровной поверхности прежнего днища
394 Глава XXI. Геоморфологические исследования озера. Этот процесс превращения «ваннового» ландшафта в «долинный» начинается обыкновенно от наиболее глубоко врезанных главных долин н распространяется отсюда в сторону главных водоразделов. На определенной стадии развития на приводораздельных пространствах могут наблюдаться широкие полосы, еще не захваченные развитой долинной сетью и изобилующие озерными котловинами (см. Борзов, t930)'. На Русской равнине отдельные оледенения четвертичного возраста ие захватывали одинаковых пространств. В области, лежащей между южными границами предпоследнего и последнего оледенения, древние моренные ландшафты почти совершенно разрушены позднейшей эрозионной деятельностью. К северу от границ лоследнего оледененля моренные ландшафты находятся в стадии гораздо большей свежести и чем дальше к-северо-западу, тем моренный рельеф становится все более и более типичным и выразительным {границы оледенения—см. Герасимов и Марков, 1939). При исследовании моренных ландшафтов необходимо учитывать местоположение исследуемого района по отношению к бывшим центрам оледенения и южным его границам; оно определяет степень изменения моренного ландшафта последующими процессами эрозии и денудации. Но нужво также определить по всей совокупности признаков стадию, в которой находится данный моренный ландшафт в настоящее время; Пространства к югу от границы оледенения заняты обычно отложениями талых вод, вытекавших из-под края ледника. Морфологически эти пространства (зандры) представляют плоские конусы выноса, сливающиеся и частично перекрывающие друг друга. Рельеф зандров по профилю, проведенному параллельно краю бывшего ледника, обнаруживает некоторую волнистость, но в общем зандр представляет слегка наклонную равнину, падающую от края бывшего ледника. Эта равнина может быть осложнена положительными и отрицательными элементами рельефа, не изменяющими ее общего равнинного характера. Положительные элементы представляют чаще всего различной формы и величины песчаные дюны (продольные, поперечные, параболические), создан'пые деятельностью ветра. Следует отметить их Ееличину, относительную высоту, форму в плане и в поперечном разрезе,- их ориентировку по отношению к странам горизонта и друг к другу, а также густоту их расположения (напр., по числу отдельных элементарных дюн, приходящихся на 1 км2 площади). Следует дать описание их внутреннего строения и слагающего материала. Отрицательные формы зандров—впадины разной величины и формы—заняты обычно болотами или озерами; они образовалпсь на месте растаявших ледяных линз («мертвого льда»), остававшихся часто перед краем отступавшего ледника во впадинах доледникового рельефа и занесенных затем ледниково-речными отложениями. Следует отметить степень их распространенности, их величину, формы, глубину и их современное состояние (озеро, болото, сухая, выстланная торфом впадина); произвести бурение в толще торфяного слон для выяснения его мощности, характера
§ 5. Аридные пустыни 395 подстилающей породы (часто это—слоистые озерные отложения «ленточные глины»), а также взять образцы торфа и подстилающих образований из разных горизонтов для пыльцевого и других анализов (подробнее—см. гл. XII и XVIII). 5. Аридные пустыни. По рельефу различают горную пустыню с резко выраженным рельефом, в котором, однако., колебания высот не прзвышают обычно нескольких сотен метров и равнинные пустыни с малыми амплитудами высот. В каменистых пустынях может выходить на поверхность ничем не прикрытая коренная порода (скалистая горная пустыня), или же поверхность коренных пород может быть одета не очень толстым плащом грубо-обломочного материала—угловатого щебня или окатанной гальки. Этот плащ часто представляет кору выветривания коренных пород, из которой весь мелкоземистый материал унесен ветром иногда за пределы пустынной области. Глинистые и глинисто-солончаковые пустыни могут протягиваться, не изменяя своего характера, на сотни и тысячи километров, или же встречаются небольшими пятнами по понижениям рельефа среди пустынь другого типа, напр., среди песчаных пустынь. В пустынях Средней Азии встречаются часто в неглубоких депрессиях рельефа ровные, как паркет, растрескавшиеся на многоугольники, чрезвычайно плотные глинистые поверхности, называемые такырами. В других случаях в таких же депрессиях располагается шор или солончак, то покрытый сплошной твердой коркой белой соли, то представляющий рыхлую массу, в которой тонет нога на глубину десятка сантиметров—пухлый солончак; последний образуется вследствие капиллярного поднятия к поверхности сильно минерализованных грунтовых вод и кристаллизации при их испарении солей между глинистыми частицами поверхности солончака. Пухлые солончаки особенно легко подвергаются развеванию, что ведет нередко к постепенному углублению депрессии. В семиаридных пустынях при капиллярном поднятии грунтовых вод, содержащих в большом количестве в растворе углекислую известь или гипс,- в рыхлых поверхностных образованиях формируется на небольшой глубине под поверхностью плотный сцементированный слой, иногда представляющий гипсовую или известковую плиту. Эта пустынная корка образуется часто в слое элювия или в поверхностных частях конусов выноса у подножия пустынных гор. Интенсивное физическое выветривание в пустынях дает обильный материал для образования чрезвычайно мощных конусов выноса у подошвы пустынных гор, но в субтропических пустынях наблюдается также и резкий переход от равнинной пустыни к крутым склонам пустынных горных массивов. Физическое выветривание в пустынях требует детального изучения (см. гл. II). Сильная расчлененность рельефа в аридных областях может иметь место не только при складчатой структуре "интенсивно дислоцированных пластов, но и при горизонтальном их залегании на более высоких пустынных плато. Густота эрозионного расчленения достигает максимального значения в условиях семиариз- ного климата (см. гл. V, § 4).
396 Глава XXI. Геоморфологические исследования В пустынях с резко выраженным рельефом последний характе- $нзуется чрезвычайно отчетливо выраженной структурностью орм, сильной отпрепарированностью структурных элементов. Интересной задачей исследователя является изучение как мелких форм—ниш, трещин, карнизов, так и крупных—«скальных городов», башен, призм, шпилей, обелисков, каменных грибов (при горизонтальном залегании пластов разной твердости) (см. гл. II). Большого внимания заслуживают формы сотового или ячеистого выветривания; еще не вполне ясно, обусловлены ли они механическим действием песка или являются следствием избирательного химического выветривания. Необходимо проследить стадии развития этих форм, приуроченность к тем или другим породам, произвести исследование стенок их полостей, исследовать их на содержание песчинок, продуктов выветривания (см. гл. II). Чрезвычайно характерной морфологической чертой пустынь является обилие в них замкнутых, большей частью сухих впадин разной величины, формы и происхождения. Одни из них предста вляют небольшие плоские, с пологими бортами, депрессии, другие могут достигать размеров в несколько десятков км в диаметре и нередко имеют крутые и высокие борта. Днища таких котловин обычно заняты солончаками или такырными поверхностями и опускаются иногда ниже уровня океана, оставаясь сухими. Часть впадин занята озерами—временными и даже постоянными. Так как эти озера не имеют поверхностного стока, то вода в них сильно минерализована, и во многих осаждаются соли—поваренная, сернокисло-натровая и др. По способу образования замкнутые впадины пустынных областей разделяются на тектонические, дефляционные, образовавшиеся в результате местного выноса массы рыхлого материала ветром, впадины, возникшие в результате неравномерной аккумуляции, и впадины карстового или карстово-суффозионного происхождения. Исследование замкнутых впадин пустынь ведут по следующей программе: а) Морфометрические и описательные данные: длина, ширина, относительная и абсолютная глубина впадины, ее форма—округлая, продолговатая, неправильная, ориентировка длинной оси по отношению к направлению преобладающих ветров. б) Приуроченность впадин к тому или другому типу рельефа и грунта (глинистый, песчаный, каменистый). в) Характер склонов впадин: крутые, пологие, отвесные, простые или террасированные, с ясно выраженной верхней «бровкой» и подошвой, или же переходящие очень постепенно в окружающее пространство плато и в днище котловины. Обнажаются ли в склонах коренные породы или же только рыхлые покровные образования? Террасы, их характер—структурные или же береговые озерные. г) Днище котловины—плоское, неровное, с поднимающимися отдельными останцами, занятое солончаком, такыром или эоловыми песками в виде дюн. д) Залегание коренных пород в склонах котловины; наличие дизъюнктивных дислокаций, выраженных сбросовыми уступами в рельефе или другими признаками (см. гл. XVII), и возможность тектонического происхождения впадины.
§ б. РорПые долины 39? е) Наличие известняков, слоев и линз гипса, каменной солп или пород, лишь диффузно проникнутых легко растворимыми веществами—углекислой известью, гипсом—и возможность карстового или карстово-суффозионного происхождения впадпны. ж) Выходы во впадине грунтовых вод (источники). Для многих пустынь характерны изолированные остащовые возвышенности, которые часто не представляют отпрепарированных денудацией более стойких структурных элементов, а сложены теми же породами, что и разделяющие их пространства. Геоморфологическое исследование останцов ведут по следующей программе: положение по отношению.к соседним крупным элементам рельефа; размеры и форма, относительная высота- над прилежащими пространствами; геологическое строение, наличие или отсутствие бронирующего поверхностного пласта; характер склонов—крутые, пологие, террасированные, изрезанные оврагами, характер последних, имеет ли подошва склонов резкий входящий перелом, засыпаны ли подошва и нижние части склонов щебнем осыпей или окаймлены полосой слившихся конусов выноса оврагов или рыхлые обломочные продукты здесь совсем отсутствуют; намечается ли дальнейшее расчленение первоначально единой возвышенности на «дочерние» части меньших размеров (слияние вершинных частей оврагов двух противоположных склонов в результате регрессивной эрозии). ИССЛЕДОВАНИЕ ГОРНЫХ СТРАН Рельеф горных стран состоит, главным образом, из сочетаний различных типов горных долин и хребтов. Поэтому при геоморфологических исследованиях в горных странах внимание исследователя прежде всего должно быть сосредоточено на изучении этих объектов. 6. Горные долины. Прежде всего надо определить отношение долины к геологической структуре; различают два главных типа: Долины продольные, вытянутые в направлении осей складок, а также продольные участки сложных долин имеют обычно значительную длину, сравнительно слабое падение, отличаются своей выпрямленностью и сохраняют на больших протяжениях неизменным свой общий облик; в склонах долины на больших расстояниях обнажается одна и та же порода. Поперечные долины, идущие перпендикулярно к направлению складчатости, а также поперечные участки имеют относительно меньшую длину долины, более крутое и неравномерное падение, иногда вертикальные уступы в продольном профиле тальвега (водопады). В склонах долины наблюдается частая, на коротких расстояниях, смена пород, нередко изменяется и характер долины: узкие, ущельеобразные, участки чередуются с котловинообразными расширениями долины с пологими склонами; на дне последних река часто распадается на рукава, имеет развитую пойму и окаймлена сериями террас. Узкие участки соответствуют пересекаемым рекою полосам устойчивых пород, расширения—легче размываемым породам. Эти особенности долин очень важны для устройства водохранилищ и плотин (см. гл. XXII).
Й8 Глава. XXI. Геоморфологические исследования Среди продольных долин выделяют синклинальные долины, идущие вдоль осей синклиналей, моноклинальные, выработанные в размытых крыльях складок или вообще по простиранию серии падающих в одну сторону пластов, и антиклинальные, идущие вдоль свода антиклиналей (см. гл. XVII). Эти подтипы отличаются гидрогеологическими и морфологическими особенностями. Синклинальные долины характеризуются обильными выходами родников на склонах и малой устойчивостью склонов; оползни и горные обвалы представляют обычное явление, особенно если местность отличается сейсмичностью. Моноклинальные долины, противолежащие склоны которых сложены литологически разными породами, имеют обычно асимметричный поперечный профиль. Источники в этих долинах часты на пологом склоне и иногда совершенно отсутствуют на крутом. Несмотря на крутизну склонов, оползни и обвалы редки. Антиклинальные долины, чаще с более или менее симметричным поперечным сечением, бедны выходами подземных вод, и их склоны обычно устойчивы. К продольным же относят долины, идущие вдоль линий продольных разломов и сбросов (см. гл. XVII). Долины-грабены и участки их проложены в пониженной полосе земной коры, опустившейся между двумя линиями параллельных разломов (см. гл. XVII). Поперечные долины разделяют на сквозные и долины склонов. Первые разрезают орографические возвышенности (горные цепи и хребты, отдельные массивы и пр.) во всю их ширину, от одной подошвы до другой, вторые принадлежат целиком одному какому- либо склону и при пальнейшем своем развитии, в результате регрессивной эрозии, могут пропилить сноими верховьями водораздел, выйти на другую сторону возвышенности или хребта, перехватить протекающую там реку и превратиться, таким образом, в сквозную долину. В горных странах, захваченных четвертичным оледенением, первоначальный эрозионный рельеф подвергся значительной переработке и имеет весьма своеобразные черты. Изучение ледникового рельефа и отложений древних ледников следует вести как в горных долинах, так и на водоразделах (см. гл. XII). 7, Горные хребты по своим внутренним структурным особенностям могут относиться к следующим типам: а) антиклинальные, сложенные из пластов, падающих на обоих склонах в противоположные стороны от осевой части хребта; б) синклинальные, в обоих склонах которых пласты падают навстречу друг другу к осевой плоскости хребта; в) моноклинальные, сложенные сериями пластов, падающих на обоих склонах в одну и ту же сторону; г) поперечные, обязанные своим орографическим обособлением эрозии, протягиваются в направлении, перпендикулярном складчатости, и возникают чаще в областях однообразного литологического характера; д) горстовые—узкие, относительно поднятые глыбы земной коры, ограниченные с двух параллельных или со всех сторон поверхностями тектонических разломов; к ним примыкают хребты—полугорсты, представляющие клиновидно приподнятое крыло единичного сброса.
§ 7. Горные хребты S6S При-характеристике склонов гор отличают их крутизну и форму их профиля. Профиль склонов средневысотных гор в общем выпуклый, наиболее крут внизу и становится все более пологим кверху, где он переходит пологим изгибом в противоположный склон. В профиле гор альпийского типа можно выделить три части: нижнюю— крутую, соответствующую крутым нижним частям бортов корытообразной ледниковой долины, среднюю—пологую террасовидную площадку на склонах хребта, и верхнюю—крутую, идущую до самых острых в зазубренных гребней хребта. Эта последняя часть профиля соответствует крутым задним стенкам каров, врезанных в верхние части склонов хребта, а пологая средняя часть отвечает их днищам, слившимся при длительном и интенсивном оледенении в сплошную кайму. Верхняя и нижняя границы этой зоны пологих склонов зависят от климата, и высотные данные о них, собранные в различных горных странах, представляют большой теоретический интерес. Морфологические детали характера склонов в сильной степени определяются свойствами слагающих пород и условиями их залегания. Наблюдения над морфологическим характером склонов в связи с их строением представляют научный и практический интерес. При морфологическом исследовании склонов отмечают степень отрезанности их бассейнами временных или постоянных горных ручьев: она может зависеть от структурных особенностей склонов От структуры склонов может зависеть также различное соотношение в развитии трех частей бассейва горных ручьев—его водосборной воронки, канала стока и конуса выноса. Наблюдения в этом отношении могут представлять практический интерес, напр., при определении степени угрожаемости селевыми (силевыми) потоками, являющимися настоящим бедствием для населения некоторых горных стран (см. гл. V). В горах, которые сейчас не поднимаются за снеговую границу, но во время четвертичного периода были в верхних своих частях изъедены ледниковыми цирками, иногда происходит переработка впадины кара в водосборную воронку с характерным сочетанием морфологических особенностей двух генетически различных образований. Так, напр., при сохранении типичной чашевидной формы склоны кара могут оказаться изрезанными радиально сходящимися на дне эрозионными бороздами, характерными для стенок водосборной воронки. В вершинных частях горных хребтов следует отметить общий облик их гребневой линии. -У гор средневысотного типа в продольном профиле гребневая линия имеет большей частью пологоволни- стый вид, с чередованием округлых, не сильно выдающихся над общим уровнем куполообразных вершин и пологих, также неглубоких понижений—перевальных седловин. В горах альпийского типа, подвергавшихся интенсивному четвертичному оледенению или и сейчас имеющих ледники, крутые верхние части противолежащих склонов пересекаются между собой непосредственно под острым углом и дают' острый, зубчато-расчлененный гребень. Профиль гребневой линии в этом случае представляет чередование острых пирамидальных вершив и глу-
^00 Глава XXI. Геоморфологические исследований боко врезанных, параболической формы, перевальных седловин. Глубина расчленения гребневой линии хребтов имеет практическое значение для дорожного строительства. Степень расчлененности гребневой линии выражают отношением средней разности высот вершин и перевальных седловин к среднему возвышению хребта над днищами окаймляющих его долин. С генетической точки зрения различают три главных типа перевальных седловин: а) первично-тектонические перевалы—по существу структурные формы; при антиклинальном строении хребта перевал может быть обусловлен местным синклинальным погружением оси антиклинали, или, при глыбовом типе нагорья,—местным опусканием гребня по линии поперечного или диагонального сброса; б) перевалы рзчного происхождения—результат пересечения задних стенок двух водосборных воронок, заложившихся на противолежащих склонах хребта одна против другой; в) перевалы ледникового происхождения—результат роста в ширину и пересечения между собой двух ледниковых цирков, принадлежащих противо положным склонам хребта, Заслуживает внимания нередко наблюдающийся в горах процесс горизонтального смещения водораздельных линий. Если реки одного склона хребта получают более обильное дождевое питание, или базис эрозии рек одного склона лежит значительно ниже, чем на другом склоне, то отличающиеся большей эрозионной энергией реки быстрее отодвигают свои водосборные воронки вверх по течению и могут выйти на противоположный склон, захватив часть его водосборного пространства. Так как это смещение водораздела происходит очень неравномерно, то наличие его можно узнать по ряду морфологических признаков: по сильным местным изгибам водораздельной линии гребня (с перевальных седловин следует делать буосольные засечки на выделяющиеся соседние точки гребня), по несовпадению водораздела с линией наивысших вершин хребта и т. п. 8. Древние поверхности денудации,—высоко поднятые, иногда весьма значительные по площади, ровные или слегка волнистые поверхности, получившие в некоторых горных странах специальные названия (сырт—в Тянь-шане, сарам—в Саянах и др.). Так как эти поверхности фиксируют собой периоды нисходящего развития горной страны, т. е. периоды тектонического покоя, в течение которого базис эрозии оставался более или менее неизменным, то изучение их представляет большой интерес. Для понимания истории развития горной страны древние поверхности денудации имеют такое же значение ключа, как террасы речных долин. Изучение этих поверхностей имеет также и большое практическое значение: они часто сохраняют на себе остатки древней гидрографической сети—участки русел, с древним аллювием, заключающим иногда россыпные месторождения. Изучение древних поверхностей денудации ведут по следующей программе: Представляют ли денудационные поверхности полосы той или иной ширины по окраинам (склонам) отдельных горных массивов или всей горной страны в целом, или же они охватывают всю ее площадь до самых внутренних частей включительно.
§ 8. Древние поверхности денудации 401 Не обнаруживают ли- поверхности денудации нескольких ,резко различных и выдержанных по высоте уровней," - свидетельствуя о нескольких периодах прерывистого поднятия горной страны, разделенных достаточно длительными периодами покоя. Если денудационные поверхности имеют различную высоту и не приурочены к определенным уровням, то надо выяснить, не являются ли различия в высоте результатом последующей деформации тектоническими процессами первоначально единого пенеплена, сформировавшегося на определенном уровне. Если такую деформацию удалось установить, то следует стараться определить ее природу. Возможны три случая: а) деформация имела характер общего сводового поднятия всей горной страны в целом, причем денудационная поверхность оказалась наиболее высоко поднятой в ее центральной части и постепенно понижается к периферии. Это устанавливается путем взятия высотных отметок на всех встреченных исследователем участках денудационных поверхностей; б) деформация имела складчатый характер с относительным поднятием участков денудационной поверхности в антиклиналях и с относительным ее опусканием в синклиналях; в) складчатая область с развившимся на ней пенепленом была разломана на отдельные глыбы, испытавшие диференцированные вертикальные движения, и части разорванного, первоначально единого пенеплена, сохранившиеся на отдельных глыбах, расположены на самых разнообразных высотных уровнях, не обнаруживающих какой-либо закономерности в горизонтальном и вертикальном направлении. Время образования денудационной поверхности заключается в промежутке между возрастом наиболее молодых пластов, срезаемых денудационной поверхностью, и возрастом наиболее древних отложений, покрывающих несогласно эту поверхность. Но новейшие континентальные отложения являются большей частью палеонтологически немыми, и потому решение этого вопроса очень трудно. Степень эрозионного расчленения, последовавшего за поднятием денудационной поверхности; эрозия начинается обычно от краев и распространяется постепенно к центральным частям пенеплени- зированного участка. На сохранившихся участках древних поверхностей денудации необходимо искать отрезки древнпх речных долин и изучить заполняющий их аллювий. На рабочей полевой карте наносят все участки древних поверхностей и древних долин и отмечают высотные данные. МЕТОДИКА ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОГО КАРТИРОВАНИЯ 9. Геоморфологическое картирование является наглядным графическим изображением распределения отдельных элементарных форм рельефа того или иного происхождения или определенных комбинаций (комплексов) этих форм в пределах исследованной территории, "а в некоторых частных случаях показывает диферен- циацию этой территории по геоморфологическим признакам, т. е. представляет но существу геоморфологическое районирование. 26 Справочник путешественника к краеведа, т. II
402 Глава XXI. Геоморфологические исследования ^едллОрфологическое картирование должно производиться во время полевых наблюдений; к камеральному периоду работы относится лишь чистовое графическое оформление карты (с некоторым ее уточнением и детализацией) на основе рабочей'полевой карты. Геоморфологическое картирование, представляющее сплошную геоморфологическую съемку, может быть проведено только при достаточно густой сети маршрутов, дающей возможность обследовать визуально, хотя бы издали, с основных линий маршрутов, нес участки поверхности. Нанесение на карту результатов наблюдений следует производить с возвышенных пунктов, пользуясь биноклем. ' Для геоморфологического картирования необходима топографическая основа. В зависимости от масштаба последней, а также от степени детальности полевых исследований, геоморфологические карты могут быть различны по своему характеру п содержанию. При наличии крупномасштабной основы можно наносить на карту отдельные элементарные формы рельефа, изображая их условными знаками, предпочтительно с соблюдением их масштабности. Системы общепринятых, закрепленных практикой и ставших стандартными, условных знаков для геоморфологической карты лока нет, и в их применении наблюдается большой разнобой: каждый геоморфолог употребляет свои собственные условные знаки. Все знаки наносятся на рабочую карту к соответствующих местах еще в поле, во время отдельных маршрутов. Полезно уно треблять цветные карандаши, применяя для обозначения форм различного генезиса определенные цпета. Так, водно-эрозионвые и во,'- но-аккумулятивные формы могут быть показаны одним цветом, формы ледникового происхождения—другим, золовые—третьим и т. д. В отличие от топографической на геоморфологической карте элементарные формы рельефа изображаются в связи с их ироиско ждением и способом образования. На геоморфологической карте можно показать эрозионные долины всех типов, указанвых в § 0, аллювиальные и структурные террасы, водосборные воронки периодических горных ручьев, конусы выноса и осыпей, оползне пые цирки и террасы, куэсты, сбросовые уступы, столовые (брони рованные) останцовые возвышенности, вулканические конусы, грязевые вулканы, вулканические кратеры, карстовые воронки, ледниковые кары и цирки, устьевые и конфлюэнтные ступени ледниковых долин, моренные холмы и гряды, моренные «террасы оседания», высоко поднятые денудационные поверхности горных областей, различные формы песчаных дюн и многое другое. Для составления геоморфологической карты нужно иметь разработанную на генетических началах классификацию форм земвеп поверхности. Но такой общепринятой классификации пока нет. хотя попытки к ее созданию для отдельных категорий форм начм нают появляться все чаще и чаще (Сваричевская, 1937: Шульи. 1940; Щукин, 1940 и 1946). Другой тип геоморфологической карты может быть создан на более мелкомасштабной топографической основе. Ееди масштаб не допускает изображения отдельных элементарных форм рельефа, то можно выделить на ней участки, характеризующиеся на всем протяжении одним и тем же генетическим типом рельефа. Под
§ 9. Геоморфологическое картчрпеание. Литература К(Ы последним следует понимать рельеф, слагающийся из типически повторяющихся комплексов (сочетаний) определенных форм и развившийся на определенной геологической структуре под воздействием одного и того же комплекса редьефообразующих факторов. В других случаях можно выделить на карте замкнутыми контурами с разной их раскраской или штриховкой «геоморфологические районы», участки, в пределах которых рельеф сохраняет некоторые общие черты. В таком участке обычно один из рельефообразующнх факторов приобретает ведущее аначенпе, определяя собой наиболее характерные черты морфологического ландшафта. Карты геоморфологических районов составляются также на основе полевых маршрутных наблюдений. Необходимо отмечать в дневниках или прямо на рабочей полевой карте все места по линиям маршрутов, где наблюдалось резкое изменение в характере рельефа. При обработке .материала, проводя через такие пункты замкнутые кривые линии, мы оконтурим и выделим участки, характеризующиеся общими чертами рельефа. Геоморфологическое картирование .можно вести также но аэрофотоснимкам Полезно подклеить к краю фотоснимка накладной листок1 кальки, на который наносят карандашом, рассматривая снимок на просвет, те или другие условные знаки в соответствующих .местах, проводят контуры, а *акже наносят высотные отметки, определенные барометрическим путем. ЛИ ТЕГА Т УРА Б о р з о в Л. А. Краткая программа дли описания рек и речных долин Московской губернии, 1926. Его т е. Очерк геоморфологии б. Московской губернии. Труды Общ. изучении Московской области, вып. 4, 1930» Г t о- м о р ф о л о г и ч е с к о г. районирование СССР под ред. К. К. Маркова, 1947. Гераси.мов И. П. и JV1 а р к о в К. К. Четвертичная геология, 19Я9. Их ж е. Ледниковый период на территории СССР, 1939. Г о л bill e ц Ф. Ф. Инструкция для предварительного исследования оползней, 19.°.0. .Гужевая А. Ф. Овраги Среднерусской возвышенности. Тр. Ин. геогр. АН СССР, т. 11, 1948. Доку чае* в В. В. Овраги и их значение, 1877. Его те. Способы образования речных долин Европейской России, 1878. Марков К. К. О геоморфологической карте. Геологич. вестник,т. 7, вып. 1—3, 1929. Его те. Развитие рельефа северо-западной части Ленинградской области. Тр. Глави. геол.-разв. упр. вып. 117,1931. Е г о ж е. Основныг проблемы геоморфологии, 1948. Ь г о и; е. Методика составления геоморфологических карт. Тр. Ин. Геогр., вып. 39, 1948. М а с а л ь с к и й В. Овраги черноземной полосы России,их распространение, развитие и деятельность, 1897. Павлов А. В. Оползни, обвалы, провалы, 1905. Павлов А. П. О рельефе равнин и его изменении под влиянием работы подземных и поверхностных вод. Землеведение, кн. 3-—4, 1898. Сваричевская 3. А. Легенда для геоморфологической карты крупного масштаба, 1937. Соболев С. С. Развитие эрозионных процессов па территории европейской Части СССР и борьба с пими. Том I, 1948. С п и р и д о н о в А. И. К вопросу о геоморфологической карте. Ученые записки МГУ, 1936, вып. 5. С т о п н е в и ч А. Программа исследований оползней Симбирского косогора. Изв. Геол. ком., № 7,прот. 283—299, 1916,и № 3, прот. 31—33, 1917. Ш у л ь ц С. С. Опыт генетической классификации речных террас. Иав. Всес- Геогр. Общ., т. 72, вып. 6 1940. ГЦ у к и в И. С. Общая морфология суши, т. 1, 1934; т. 2,1938. Его же. Опыт генетической кл:.ссиг фикации речных долин. Пробл. физ. геогр., т. 9, 1940. Его же. Опыт генетической классификации типов рельефа. Вопросы географии. вып. 1, 1946. Его же. Современные дискуссионные вопросы морфологии пустынь. Сб. Проблемы геоморфологии, 1948. Е г о ж е. К вопросу о др"евних поверхностях денудации в горпых странах. Землеведение, 1948. 26*
Т. В. Эвонкова ГЛАВА XXII ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОМОРФОЛОГИИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИ^ ЗАДАЧ 1. Введение. Связь геоморфологии с практикой народнохозяйственного строительства и изысканий составляет одну из характерных черт советской геоморфологии. Эта связь особенно укрепилась за годы сталинских пятилеток, когда для решения ряда крупных практических проблем широко привлекались геоморфологические исследования. Новый хозяйственный подъем в нашей стране, безусловно, вызовет еще больший спрос на постановку геоморфологических работ. В настоящее время основными областями применения геоморфологии в СССР являются: геолого-поисконое дело, сельскохозяйственные исследования, гидротехнические и дорожные изыскания, изыскания строительных площадок для гражданских и ироАШШлен- ных сооружений, картография и топография. Наибольшую пользу геоморфологические исследования при решении практических задач обычно приносят в период предварительных инженерно-геологических и физико-географических изысканий; нижеприводимые сведения относятся главным образом к начальному периоду изысканий. Методика геоморфологических исследований применительно к решению практических задач еще очень слабо разработана. Требования, предъявляемые различными отраслями народного хозяйства к геоморфологии, настолько различны, что составление общей методической инструкции является сложной задачей. Сейчас можно говорить лишь об общих принципиальных чертах методики исследований, которыми прежде всего и следует руководствоваться в практической работе. Такими общими чертами должны являться: комплексный подход к решению исследовательских аадач, стремление к количественному выражению практически оцениваемых явлений и процессов, широкое использование метода прогнозов, стремление к установлению причинности явлений, генетический, исторический и широкий географический подход к решению конкретных практических задач. Но, в зависимости от последних, содержание и методика геоморфологических исследований должны меняться. 2. Поиски полезных ископаемых. Геолого-поисковое дело является областью наиболее широкого применения геоморфологии.
§§ 1—2. Введение. Поиски полезных ископаемых 405 Рельеф п процессы его развития теснейшим образом связаны с процессом образования, сохранения или естественного уничтожения очень многих месторождений полезных ископаемых, особенно экзогенных. Применение геоморфологии при поисках полезных ископаемых должно быть основано на всестороннем комплексном анализе особенностей рельефа и процессов его развития, которые прямо илн косвенно могут указывать на возможность обнаружения в данных условиях месторождений полезных ископаемых и определить направление поисковых работ. На практике геоморфологический метод применяется обычно совместно с геологическими и геофизическими. Метод общего геоморфологического анализа является главным из геоморфологических методов при поисках полезных ископаемых, но разработан еще очень слабо и достаточно сложен; наиболее ценные данные можно получить путем анализа развития и возраста рельефа и выяснения его внешних особенностей и генезиса. Анализ развития и возраста рельефа может помочь при поисковых работах в двух отношениях: а) определить время возникновения унаследованных черт рельефа; это даст возможность установить предельный возраст рельефа, старше которого нецелесообразно сравнивать древний и современный рельеф,—для использования этого сравнения в качестве общего поискового критерия; б) установить основные стадии и эпохи развития рельефа, наиболее благоприятные для образования месторождений, или для преобразования и уничтожения их. При поисках ряда полезных ископаемых в горных странах, находящихся в стадии первично-тектонического развития, в качестве поискового критерия можно использовать связь рельефа с его тектонической структурой: напр. нефтяные брахиантиклинальные складки адырной зоны Ферганской» котловины хорошо выражены в рельефе в виде увалов-адыров, что и используется при поисках нефти. При поисках в областях омоложенного горного рельефа прежде всего следует выделить участки поверхности с формами рельефа, относящимися к различным возрастным стадиям его развития, реконструировать изменившиеся участки поверхности и тем самым проследить процесс изменения условий образования полезных ископаемых и установить их размещение. В этом отношении большую помощь может оказать восстановление истории развития речных долин и связанных с ними отложений (см. гл. V). При поисках на территории, находящейся в стадии мелкосопочного; средневысотного или горноравнинного рельефа следует учесть продолжительность действия и направленность эрозии и денудации, которые сильно меняют условия нахождения и картину распределения полезных ископаемых, установить контуры древнего погребенного рельефа, часто не наследуемого современным рельефом, но являющегося местом нахождения различных полезных ископаемых. При работах в районах с этим типом рельефа необходимо применять одновременно геофизические методы. Большую помощь может оказать историко-геоморфологический анализ при поисках па территориях, прошедших длительные стд?
406 Глава XXII. Геоморфология при решении практическ. задач дип выравнивания рельефа и накопления коры выветривания. Эти стадии развития рельефа находят себе выражение в современном морфологическом ландшафте в виде поверхностей выравнивания. , К коре выветривания этих древних поверхностей выравнивания приурочены вторичные месторождения многих полезных ископаемых, требующих для своего образования устойчивого нисходящего развития рельефа (никель, бокситы, железо, марганец, ископаемые угли и т. д.). При полевом изучении поверхностей выравнивания необходимо установить их количество и возраст, наличие коры выветривания, ее состав, связь с древним и современным рельефом, отношение к нижележащим коренным породам, высоты и контуры поверхностей и т. п. Историко-геоморфологический анализ территории должен сопровождаться составлением палеогеографических карт для эпох накопления тех или иных полезных ископаемых. Основные генетические тииы рельефа создают совершенно различные условия для поисков полезных ископаемых, и они могут быть использованы в качестве общего поискового критерия. Применение морфолого-генетнческого анализа особенно целесообразно при поисках строительных материалов, генетически связанных с аккумулятивным рельефом (напр., валуны, галька, пески озов, камов и друмлннов); россыпных месторождений, генетически связанных главным образом с террасами рек; тех полиметаллических месторождений, которые выполняют карстовые пустоты, и т. д. При поисках могут быть также использованы наблюдения над характерными формами рельефа, закономерностями высот, цветом почвы, растительным покровом. При неглубоком залегании или при выходе залежей полезных ископаемых на поверхность могут со- ■ даваться характерные положительные и отрицательные формы рельефа—острые гребни, бугры, ложбины, различного рода понижения. Они образуются при процессах выветривав ия в породах рая- личной стойкости или процессах окисления, проходящих в ряде рудных месторождений. Элементы геоморфологического анализа содержат и такие методы поисков, как шлиховой, обломочно-речной, валушю-ледниковый (см. гл. XIX). При их применении необходимо изучить работу водного потока и рельеф речных долин, работу ледника и ледниковый ландшафт, историю развития рельефа в целом на фоне изменяющихся природных условий. Поиски россыпных месторождений. Россыпь—это скопление обломочного материала, образовавшегося за счет разрушения горных пород. Если россыпь содержит стойкие в условиях выветривании .металлические частицы и минералы, то эта ее часть составляет тяжелую фракцию и служит объектом добычи. Наибольшее промышленное значение в Советском Союзе имеют аллювиальные (речные) россыпи, образующиеся в долинах рек (см. гл. XIX). При организации соисковых работ на россыпи в программу геоморфологических исследовании должно быть включено изучение следующих вопросов: Процессы физико-химического выветривания, их направленность, интенсивность, соотношение с процессами эрозии. Условия первых Этапов формирования россыпей п источники их поступления в доли-
§ 3. Гидротехнические изыскания 407 ну реки; процессы денудации, состав и строение делювия (при процессах денудации происходит освобождение ценных частиц из вмещающих пород (см. гл. II). Режим рек и ключей (см. гл. VI и VII). Характер и степень интенсивности вертикальной и горизонтальной эрозии, а также аккумуляции на различных участках реки; форма долины (асимметрия, расширения и сужения); форма два долины и положение на пем современного русла; лито логический состав аллювия русла, породы, слагающие дно и склоны долины. Наблюдения над руслом реки, ее долиной и аллювием должны дать представление об условиях формирования современной россыпи (см. гл. V). Речные террасы и состав слагающих их рыхлых отложений (для определения древних циклов эрозии и условий формирования древних россыпей) (см. гл. V). Морфология водораздельных пространств; особенно важно установление в области водоразделов участков древнего выравнивания, указывающего на существование здесь древнего цикла эрозии, длительной стадии денудации и накопления рыхлых осадков (см гл. XXI). Местные геоморфологические особенности строения долин и водоразделов, которые могут влиять на процессы накопления и распределения россыпей (притоки, конусы выноса, запруды, карстовые пустоты и т. д.). История развития гидрографической сети, восстановление которой мсЛкет привести к открытию древних погребенных и поднятых долин, часто несовпадающих с "направлением современных долин. Такие долины или их сохранившиеся участки устанавливаются прежде всего путем наблюдений над изменением направления течения реки в се долине, рельефом п составом отложений долин и водоразделов. У Пережинала ли данная территория оледенение; его границы, время, мощность и степень преобразования рельефа. Оледенение вносит большие.изменения в распределение россыпей, затрудняя их поиски: россыпи покрываются толщей ледниковых отложений, выпахиваются и рассеиваются и, частично переносятся пз одной речной системы в другую. За последние годы .метод геолюрфологичеекого анализа неоднократно использовался также прп поисках месторождений нефти, угля, марганца, железа п других полезных ископаемых. 3. Гидротехнические изыскания. Приступая к геоморфологическому изучению территории для изыскания мест под постройку различных промышленных и гражданских сооружений, напр. комплекса гидротехнических сооружен \\л, следует ясно представлять конечные цели геоморфологических исследований, учитывать стадию изыскательских работ, назначение сооружения, его тип, размеры и размещение на исследуемой территории. Задачи геоморфологических исследований при гидротехнических изысканиях очень разнообразны и тесно связаны с изучением литологии, тектоники, трещиноватости и водоносности пород. Основным объектом геоморфо логического изучения является речная долина: ее современная и древняя морфология, закономерности физико-гео-
408 Глава XXII. Геоморфология при решении практическ. аадач графических процессов, влияние рельефа на условия питания и дренажа подземных вод и история райвития долины. Содержание геоморфологических работ меняется в аависимости от того, для какого типа гидротехнического сооружения проводятся эти исследования. Водохранилища. Основными вопросами при изыскании водохранилищ являются: выбор чаши водохранилищ с точки зрения наименьшей затраты средств, фильтрация, затопление и подтопление, заиление и прогноз переработки берегов водохранилищ. Для чаши водохранилища наиболее благоприятны расширенные участки долины, располагающиеся выше суженного участка реки, т. к. длина плотины должна быть возможно меньшей. При изучении вопроса фильтрации, помимо условий залегания и состава горных пород в дне и бортах затопляемой долины, исследователь должен изучить: отношение долины к геологическим структурам, высотное положение затопляемой долины по отношению к соседним долинам, наличие древних речных долин, карста, крупных балок и оврагов. По своему геологическому строению наиболее благоприятны долины, совпадающие с осью синклиналей. Неблагоприятные условия создаются в долинах, идущих по оси антиклиналей, где бывает .много трещин, а наклон пластов направлен от реки. Опасны для водохранилищ карстовые явления, которые могут вызывать сильные утечки воды—вплоть до полного осушения бассейна. Основная задача при исследовании карста—выяснение закономерностей развития карста в связи с развитием гидрографической сети (см. гл. IV). Изучая карст, нужно оценить^степень опасности его для будущего водохранилища; нередко при заполнении водохранилищ поноры и трещины заносятся глинистым материалом, и фильтрация значительно снижается. Возможность фильтрации из водохранилищ находится также в тесной зависимости от относительной высоты днищ ближайших долин. Если отметки днищ этих долин ниже отметок подпорного горизонта водохранилища и если ниже проектного уровня в сторову соседних долин падают трещиноватые породы, то туда может фильтроваться вода. Изучая развитие долинной сети, восстанавливают расположение древних речных долин как поднятых, так и погребенных. Древние долины, выполненные аллювиальными отложениями и пересекаемые современными долинами, могут служить хорошими путями фильтрации в сторону соседних долин. Местами больших утечек воды могут быть также крупные овраги и балки, которые необходимо изучить и определить их размер, уклон и направление. При исследовании водоразделов надо определить их относительную высоту, ширину, характер поверхности, наличие карстовых форм, посредством которых многие реки связаны друг с другом в своем режиме. Водохранилище следует проектировать ниже слияния двух рек, не прислоняя его к излучинам. Если водораздел или шейка излучины будут узки, то может возникать сильная фильтрация, вплоть до прорыва их под напором воды. При решении вопросов затопления л подтопления, исследования главным образом охватывают морфологию и морфометрию затопляв
§ 3. Гидротехнические изыскания 409 мой долины. От высоты подпора, формы долины, ее ширины, высоты берегов и продольного профиля будет зависеть форма и размер площади затопления. Водохранилище поднимет также подземйые воды, что может вызвать значительное заболачивание прилежащих к нему территорий. На берегах водохранилища нужно выделить наиболее пониженные участки рельефа, где возможно наибольшее подтопление, а также участки поверхности, где повышение уровня грунтовых вод может вызвать или активизировать различного рода неблагоприятные физико-географические процессы. В программу геоморфологических исследований должны быть включены вопросы заиления водохранилища, являющегося искусственным базисом эрозии для вышерасположенного участка реки. Вследствие падения скорости потока, здесь откладывается рыхлый материал. Скорость заполнения водохранилищ будет зависеть от крутизны продольного профиля реки, состава горных пород, слагающих берега реки, и интенсивности физико-географических процессов, которые будут протекать по берегам водохранилища. Нужно изучить берега водохранилища и установить очаги его будущего питания твердыми осадками—овраги, места оползней, обвалов, интенсивного смыва со склонов. Изучение процессов переработки берегов водохранилища производится для того, чтобы определить их устойчивость и предусмотреть практические мероприятия по укреплению берега от размыва. Устойчивость берегов определяется рядом условий—геологических,.гидрогеологических, геоморфологических и климатических—и зависит также от размеров и гидрологических особенностей будущего водохранилища. Чтобы выяснить характер и размеры переработки берегов, необходимо изучить влияние на склон колебаний уровня воды, которые благоприятствуют образованию обвалов, оползней, оцл'ы- вин; течений, которые вызывают сильные размывы в паводки; ветровых волн, которые сильно разрушают наветренные берега. Степень разрушения берега зависит также от его крутизны (крутые берега, особенно сложенные рыхлыми породами, разрушаются интенсивнее). Необходимо составить карту прогноза переработки берега после затопления и показать на ней контуры зоны переработки берега, генетические и морфологические типы берегов, факторы, влияющие на разрушение берега, участки, где следует ожидать интенсивной переработки берега. Такая карта поможет установить полосу отчуждения в районах городских и промышленных сооружений и сосредоточить внимание исследователя на изучении важных в хозяйственном отношении участков побережья. Плотины. Следует изучить: суженные участки долины, где плотина может быть короче (благоприятны для возведения плотины эпигенетические и антецедентные участки долины, где обычно скорости течения водотока больше, толща речных отложений меньше и коренные породы ближе к поверхности); участки долины, где имеются коренные террасы (площадки террас могут быть использованы в качестве оснований для тяжелых бетонных сооружений плотины); оползневые явления, которые могут обусловить неустойчивость нлотины; карст, древние долины и русла, которые могут служить путями фильтрации под основание и в обход плотины. Геоморфолог должен указать наиболее выгодное расположение разведочных сква-
410 Глава XXII. Геоморфология при решении практическ. задач жин по линии оси плотины и дополнительных профилей черев речную долину. Каналы. Нужно оценить общие удобства рельефа для прокладки канала, возможность фильтрации воды и степень устойчивости откосов. Геоморфолог дает общую характеристику рельефа будущей трассы канала (уклоны, колебание высот, попутные долины) и определяет возможность проявления вдоль каналов просадок и трещин вследствие уменьшения объема пористых пород, а также карстовых и оползневых процессов (особенно опасных для каналов, идущих по склонам). Порты. При выборе места под порт и при изучении влияния на его отдельные сооружения различного рода неблагоприятных явлений, в программу геоморфологических исследований должно быть включено изучение процессов, протекающих как на суше, так и на море. Следует учитывать: тип берега, его очертания и отношение к геологическим структурам (удобны поперечные берега с бухтами и заливами); положение порта по отношению к устью соседних речных долин (многие реки выносят большие массы обломочного материала и непрерывно засоряют водную площадь порта); влияние волн, течений и ветра, также могущих разрушать берега и заносить порт; колебания берега и их скорость (поднятие берега может вызвать обмеление порта и потребовать дноуглубительных работ, опускание повлечет за собой затопление порта). При изысканиях под отдельные инженерные сооружения (молы, волноломы, пристани) геоморфолог в пределах своей компетенции должен осветить вопросы устойчивости оснований сооружений п механического действия морского прибоя на берег я отдельные сооружения. Особенно важной частью работы должно являться составление прогноза движения потока наносов вдоль берега и связи с возведением в море искусственных сооружений (см. гл. X). 4. Изыскания железных и шоссейных дорог. Геоморфологические исследования производятся при трассировании новых линий, исследованиях для земляного полотна, .мостовых переходов, тоннелей ипрп поисках строительных материалов. В период эксплоатации дороги геоморфологические исследования часто применяются для изучения деформаций и повреждений пути и путевых сооружений. Наиболее эффективно данные геоморфологических исследований могут быть пепоиьзованы для выбора наивыгоднейшего направления трассы, обеспечивающего устойчивость земляного полотна и искусственных сооружений, а также для обеспечения дороги строительными материалами. При проектировании трассы изучают препятствия контурные (реки, озера, болота) и высотные (горные хребты), средние уклоны местности, поперечные уклоны склонов, колебания отметок на 1 км и степень опасности для дороги различных фпзико-географпческих процессов. Наиболее удобны для трассы дороги речные долины. Здесь обычно меньше и равномернее уклоны, а также проще водоснабжение. В речных долинах наиболее удобным местом для трассы дороги является первая или вторая надпойменные террасы, так как на иих не опасны паводковые разливы, нет озер-стариц п болот, требующих обхода. Брлее высокие древние террасы реки часто размыты
§ 4. Изыскания железных и шоссейных дорог 411 и пересечены логами. При трассировании в горных долинах определяют участки, закрывающиеся осыпями, обвалами или лавинами. При подъемах на водоразделы необходимо изучить притоки главной долины и пологие ее склоны, а также условия спрямления линии трассы при пересечении верховьев оврагов. Геоморфологические условия трассирования различны на широких и узких водоразделах. Первые часто являются древними поверхностями выравнивания и отличаются незначительным колебанием высот, неглубокими седлами перевалов и наличием на поверхности толщи рыхлых отложений. Это позволяет проводить здесь трассу длинными прямыми ходами с небольшими насыпями. Кроме общих условий рельефа, здесь следует изучить водораздельные болота, карстовые явления, просадки, пучи.,ы. На узких водоразделах трасса укладывается по склонам водораздельных иозвышенностей и часто пересекает верховья долин; особенно наишы интенсивно протекающие процессы денудации (обвалы, осыпи, лавины). При выборе мостовых переходов объектами геоморфологических исследований являются: форма берегового склона, которая определяет тии подхода к мосту, и коренной рельеф склона, как основание для устоя моста. При возведении арочных мостов на борта долины оказывается сильное давление,—распор.кото рое может вызвать сдвиг части склона, поэтому необходимо изучить процессы оирагообразова- пня, оползания и оплывания, ослабляющие устойчивость склона и горизонтальном направлении. При выборе мест промежуточных опор, которые испытывают вертикальное давление, важно оценить устойчивость поверхности в отношении ее осадки и изучить те явлении, основная сила действия которых направлена но вертикали (суффозия, карст, термокарст). При выборе мест иод туннелп геоморфологические исследовании наиболее полезны Для оценки условий сооружения входов, а также для выяснения наличия карстуюпхихся пород. При всех видах дорожных изысканий значительная доля геолого- геоморфологическнх исследований вдоль трассы обычно падает на изучение физико-географическпх процессов, связанных с поверхностными текучими водами (овраги, силн). силой тяжести (оползни, лавины, обвалы), подземными водами (карст, суффозионные явления), сезонным льдом (нучпны, наледи), ветром (навеванне и развевание), и т. д. Изучают современные фпзнко-географические условия проявления этих процессов, причины их порождающие, дают прогнозы дальнейшего их развития п определяй»! их значспие для работы железной или шоссейной дороги. Проектировщик дорог на большей части территории СССР чаще всего должен предусмотреть защиту от оврагов, которые делают местность непроезжей и увеличивают стоимость строительства и эксплоатации дороги. При изучении оврагов придорожной "полосы следует выяснить: расположение системы оврагов по отношению к проектируемо!! трассе, .морфометрпю и рост оврагов (для характеристики процесса формирования оврагов, расчета инженергых сооружений и прогноза оврагообразования) (см. гл. V). Меры борьбы с оврагами прежде всего должны быть направлены на защиту оврагов от действия текучей воды (облесение подверженных раз
412 Глава XXII. Геоморфология при решении практическ. задач мыву склонов, инженерные сооружения с целью изменения частных уклонов дна оврага). В связи с быстрыми изменениями рельефа овражных районов, исследование оврагов должно быть проведено не более чем эа год до начала оврагоукрепительных работ. На склонах гор часто зарождаются сили. Они опасны для дороги тем, что возникают внезапно и обладают большой ударной разрушительной силой (см. гл. V). Полотно дороги ващищаютот силей, сохраняя в верховьях долин лесной и травяной покров и устраивая каменные запруды и перепады. Оползневые явления особенно интенсивно развиваются по склонам речных долин, в местах частого проложения дорог; при изучении оползневых явлений важно выяснить морфологию оползней и динамику оползневого процесса, осевую линию движения оползня и отношение ее к полотну дороги, возраст оползней и т. п. (см. гл. IV)- Материалы об оползнях, собранные в поле, служат для оценки устойчивости склонов и откосов и проектирования противооползневых мероприятий (канавы, лотки, галлереи, штольни для перехвата и отвода воды от оползневого склона, сваи, подпорные стенки для механического удержания оползающих грунтовых масс). Горные дороги часто подвергаются действию снежных лавин. Необходимо выяснить факторы, влияющие на возникновение и режим лавин, составить прогноз лавинной опасности и предусмотреть меры борьбы с лавинами (галлереи, туннели, подпорные стенки, посадка леса, обстрел лавиноопасных мест); необходимо также указать вариант трассы, наименее опасный в отношении лавин. Трассы дорог, проходящие в зоне вечной мерзлоты, испытывают влияние пучинообразования, наледей, термокарста, солифлюкции. При изучении этих явлений должна быть оценена не только степень опасности для дороги существующих мерзлотных-явлений, но и возможность появления их после постройки дороги в связи с нарушением естественного термического режима грунта (см. гл. XIV и XV). 5. Сельскохозяйственные исследования. В этой области геоморфологические исследования являются лишь частью комплексных географических исследований. Учитывая современные запросы народного хозяйства, такие исследования могут иметь целью освещение географических условий государственных лесозащитных полос, вопросы размещения трасс колхозных лесных полос, устройство прудов и водоемов и ряд других задач. При решении этих вопросов условия рельефа и процессы рельефообразования часто играют ведущую роль. Особенно важно изучение процессов эрозии (см. гл. V). Борьба с эрозией. Изучение процессов эрозии помогает правильно разместить сельскохозяйственные угодия, оценить производительность того или иного участка поверхности и выработать наиболее эффективные меры борьбы с эрозией. Эта борьба должна вестись главным образом не с существующими эрозионными формами рельефа, а с причиной проявления эрозионных процессов—нерегулиро- ванным стоком. В зависимости от конкретных сочетаний природных условий эрозии, степени ее интенсивности и характера землепользования, может быть рекомендовано устройство лесозащитных х>
§ 6. СвлъскояоаяйсЬгвенкШ исследования. Jluftiepatnypa 418 полос, прудов, снегозадерживающих щитов, буфферов (травяные полосы), искусственных террас, специальное бороздование, обва- ловыванпе и др. Весь комплекс противоэрозионных мероприятий должен быть направлен на регулирование стока на всем водосборе. Выбор прудовой чаши. Создание прудов предусматривает водоснабжение совхозов и колхозов, орошение участков гарантированного урожая сельскохозяйственных культур, регулирование стока для борьбы с эрозией почв, разведение рыбы. При выборе места под пруд необходимо соблюсти следующие условия: пруд должен располагаться недалеко от места потребления воды, в верховьях оврагов, балок или лощин, на расстоянии 200—300 м выше населенного пункта; водоток, на котором предполагается расположить пруд, . должен иметь четко выраженный продольный профиль (уклон до 0,02), высоту берегов в месте плотины до 5—7 м и водоупорное ложе; в пределах пруда водоток ле должен иметь разветвлений, которые увеличивают потерю воды на испарение и фильтрацию и вызывают заболачивание; выше пруда не должно быть действующих оврагов и оползней, которые способствуют заилению; пруд должен иметь такую водосборную площадь и величину стока, которая обеспечит наполнение его водой. Для этого необходимо подсчитать потребную емкость пруда, емкость проектируемого пруда и величину стока с данного водосборного бассейна. Разработка применения геоморфологии для решения практических задач сельского хозяйства только лишь начата, но использование геоморфологии и в этом пагфавлении несомненно принесет большую пользу дальнейшему развитию нашего народного хозяйства. ЛИТЕРАТУР А Арманд Д. Л. Задачи географов в связи с планом переделки природы степей. Вопросы географии, в. 13, 1949. Бетехтин А. Г., Дома- рев В. С. и др.Курс месторождении полезных ископаемых, 1946. Били- б и н Ю. А. Основы геологии россыпей, 1938. Инженерно-геологическая съемка при гидроэнергетическом строительстве, 1947. Н иколаев Н. И. Опыт построения классификации физико-географических процессов и явлений, имеющих инженерное значение, Вопросы географии, сб. 4, 1947. Около-Кулак Е. И. Инженерная геология, 1948. Са вар спс кий Ф. П. Инженерная геология, 1939. Сигов А. И. Значение геоморфологии при поисках золото-платиновых россыпей, Советская геология, №29,1948. Соболев С. С. Развитие эрозионных процессов на территории европейской части СССР и борьба с ними, т. 1,1948. Справочник изыскателя железных дорог, 1948. Труды юбилейной сессии, посвященной столетию со дня рождении В. В. Докучаева, 1949.
Iii \ —Ay—.————^ы—■шлкт В. Ф. Петров ГЛАВА ХХШ ИЗУЧЕНИЕ ПОЧВ , 1. Задачи исследования. Почвенные исследования ведутся в целях инвентаризации (учета) почвенных ресурсов, как одного из важнейших факторов сельскохозяйственного производства. В современном почвоведении методика полевых исследований почв представляет самостоятельный и оригинальный раздел, разработанный в оснон иых чертях трудами русских ученых (Докучаев, Сибирцев, Глинка. Захаров, Вильяме и др.). При почвенных исследованиях' следует изучить: а) Характер почв данном местности (определение почв—тип, иод тин, вид, разновидность и их морфологическая характеристика). б) Основные иочвообразователи (климат, рельеф, горные породы растительность, почвенные и грунтовые воды, деятельность человека) и их отношение к почвам. в) Распределение ночи но территории, иллюстрируемое почвенной картой в масштабе, соответствующем детальности исследования, а также поперечными профилями. г) Важнейшие химические, физические и агрономические свойства почв по данным полевых наблюдений и лабораторных анализом образцов. На основании полученных данных должны быть сделаны рекомендации по рациональному размещению и использованию сельскохозяйственных угодий (пашен, лесов, пастбищ, сенокосов и др.), по преобразованию природы различных сельскохозяйственных рай онов СССР (осушение, орошение, полезащитные лесные полосы, борьба с эрозией почв и т. д.), но правильному применению систем агротехнических мероприятий в социалистическом сельском хозяйстве при осуществлении травопольной системы земледелия и пр. Перед выездом на работы производится планирование маршрута, намечают возможные варианты маршрутов, их длину и время необходимое для их выполнения. 2. Снаряжение и материалы. Лопаты саперные (не менее двух), кайла или лом (для плотных пород); бур походный ручной с набором различных сверл-насадок для разных типов грунтов (при маршрутных обследованиях и ограниченных транспортных возможностях может отсутствовать); иож почвенный, обычный кухонный нож
§§ Т—4. С/шр.чжениг. Выбор места для почвенного разреза 4l5 с острым концом, длиной около 20—25 см, с ножнами для ношения: складной метр или рулетка; дневник (полевой почвенный журнал) в переплете; запас разных карандашей и прозрачной бумаги для копирования; этикетные книжки, мешочки для образцов: бумага оберточная; шпагат; кислота соляная 10% в склянке с футляром и капельницей; монолитные ящики; отвертки; напильник; коробочки для сбора хрупких образцов (новообразований и т. п.). Каждый исследователь должен иметь при себе топографические карты, компас, эклиметр, геологический молоток. При более детальных исследованиях необходимо специальное снаряжение— стальные цилиндры для взятия образцов почв с ненарушенной структурой и небольшая походная лаборатория. 3. Изучение факторов почвообразования. Основные указания сделаны в других главах справочника (I, V, XIII—XV, XYI1, XXI, XXII, XXV—XXVIII). Почвовед не может полностью уделить свое внимание изучению всех факторов почвообразования и делает это попутно с наблюдениями над почвами. Большую помощь может оказать специальная литература пли совместная работа с геологами, ботаниками, климатологами, агропомамн, географами. Программа наблюдений примерно такова: а) Рельеф—общий и микрорельеф. б) Положение почвенного разреза относительно макро-, меао- п микрорельефа и абсолютная высота (профиль рельефа в двух направлениях'). в) Растительность (видовой состап, ярусность, густота и др.). г) Материнская и подстилающая порода (состав, происхождение, возраст и др.). д) Современное использование данного угодья человеком и <ч о возможная история. Эрозия почвы. е) Уровень грунтовых вод (глубина появления, установивший!»! уровень) и положение его в разные сезоны года. .4. Выбор места для почвенного разреза. Почвы обычно скрыты от глаза наблюдателя. Для определения и изучения почв и прослеживания границ необходимо вскрывать пх профиль, выкапыгаи специальные ямы (разрезы) и контрольные точки (прикопки). Естественные обнажения или буковые скважины не могут заменить собой разрезов, так как не позволяют изучать строение почвенных профилей. Большинство свежих искусственных выемок, траншей, ям и т. д. с успехом может быть использовано для почвенных исследо- наний. Каждая местность (ландшафт) не остается совершенно одинаковой в разных своих частях. Поэтому исследователь всегда сталкивается с проблемой выбора типичного места. Правильное представление о любом ландшафте или почве может быть получено только путем обобщения возможно большего количества отдельных наблюдений. Чем больше точек в paei ых местах изучаемого участка будет исследовано, тем точнее будет характеристика почвы. . Если почвы мало варьируют, то характеристика их может быть выведена из небольшого количества наблюдений, если же вариации большие, то следует иметь достаточно большое количество наблюдс-
4i6 tnaea XXlII. Изучение почв Ikpt&ea стенка разреза- Ступени Рис.1. Почвенный разрез ний. Путем заложения нескольких мел'киг ямок убеждаются, какова изменчивость почвенного покрова, и если почвенный цокров однороден — можно закладывать яму в любом месте данного контура, выбирая наиболее типичный участок. Если же почвенный покров неоднороден—выясняют, с чем связана зта неоднородность. Если ей соответствует такая же неоднородность самого ландшафта и последний представляет сложный комплекс, то должны быть выделены и установлены элементы этого комплекса или элементарные ландшафты. 5. Заложение почвенного разреза (ямы). После того как место для разреза выбрано, приступают к заложению разреза (отрывке ямы) с целью обнажения почвенного профиля и изучения его строения. На поверхности почвы намечают преднарительно контур ямы, ориентируя его при ясной погоде по солнцу. В момент описания лучи солнца должны освещать переднюю стенку ямы (рис. 1); но на юге, где солнпе чрезвычайно ярко, описывают теневую стенку. Земля при копке выбрасывается на правую и левую стороны. Особенно внимательно следят за состоянием передней стенки разреза, которая служит для описания и взятия образцов. Растительный покров и верхние горизонты почвы должны оставаться ненарушенными. Количество горизонтальных ступеней делается произвольным, в зависимости от глубины ямы, ее длины и состояния грунта. В местах культивируемых и населенных ямы закапываются с примерным соблюдением прежнего чередования почвенных горизонтов. После того как достигнуты нижние горизонты профиля, т. е. мало измененная материнская порода, и дальнейшее рытье не обнаруживает изменений, рытье заканчивают и сразу же со дна ямы берут донный образец (образец материнской породы), т. к. в* дальнейшем после описания разреза взятие образца будет затруднено осыпавшейся на дно почвой. Помимо основных или глубоких почвенных разрезов (глубина 1,5—2 м) выкапывают неглубокие контрольные точки («прикопки»); при детальной съемке они выкапываются для определения границ распространения данной почвенной единицы и контроля наблюдений, а при маршрутных исследованиях—для правильного выбора места почвенного разреза; размеры их произвольные. Некоторые почвы имеют большую мощность до 3—4 м, и разрез необходимо доводить до этой глубины. При исследовании глубоких горизонтов неоценимую помощь оказывает почвенный бур; с его помощью получают образцы до глубины 1.0 м. При выемке образцов буром структура почвы или породы нарушается, но все остальные свойства—цвет, влажность, включения и новообразования, механический состав, могут быть изучены как в поле, так и в лаборатории.
§§ 6—7. Профиль почвы. Механический состав 417 6. Описание профиля почвь1 и определение названия почвы представляют самую трудную и сложную часть полевой работы. В начале исследования определение почвы бывает трудным даже для опытного почвоведа. Мало знакомый с теорией и практикой почвоведения будет испытывать постоянные затруднения в работе. Этот недостаток можно восполнить достаточно полным сбором образцов, правильным выбором места для разреза и возможно более точным описанием почвенного профиля. Такие материалы позволяют в дальнейшем при консультации опытного почвоведа исправить полевые описания и определения. Для описания профиля следует пользоваться специальной формой почвенного дневника. Опытный исследователь может ограничиться простой тетрадью. Исследователь спускается в яму и изучает общее строение почвенного профиля на передней стенке разреза. С помощью ножа он препарирует стенку, берет небольшие пробы почвы и прослеживает, как изменяются по профилю основные морфологические признаки: цвет, влажность, механический состав, структура, сложение, включения, новообразования, переходы от горизонта к горизонту и т. д. Для определения границ залегания карбонатов употребляется соляная кислота, а для определения минералов, горных пород, новообразований—лупа. Ознакомившись с общим строением почвенного профиля, намечают границы отдельных почвенных горизонтов, замеряют их и изображают на схеме в бланке дневника. Затем детально изучают и описывают внешние (морфологические) признаки и свойства каждого из выделенных горизонтов. Работу по описанию почвенного разреза удобнее производить вдвоем: один изучает профиль и диктует данные, а второй записывает их в дневник. ПРОГРАММА ОПИСАНИЯ ПОЧВ И ПОЧВЕННЫХ ГОРИЗОНТОВ Описание почвы включает характеристику следующих морфологических признаков. 7. Механический состав представляет важнейшую характеристику любой почвы. На основании полевого определения механического состана исследователь выделяет разновидности почв и устанавливает в природе и на карте границы их распространения. Во многих местах пестрота почв бывает часто связана только с различиями в их механическом составе. Сведения о последнем важны для попимания генезиса и агропроизводственных свойств почв. Механический состав определяют по всем генетическим горизонтам почвы, а название почве дают по составу ее верхнего горизонта. Если свойства верхнего горизонта и более глубоких горизонтов резко отличны (напр. верхний—супесь, а нижний—глина), такие почвы выделяют в особые разности, т. к. их свойства будут резко отличны от однородных по всему профилю почв. Чтобы определить механический состав в поле, производят испытания почвы между пальцами в сухом и влажном состоянии, рассматривают в лупу и т. д. Полевые определения должны контролироваться лабораторными анализами. 27 Справочник путешественника и краеведа, т. II
418 Глава XXIII. Изучение почв Черная Шоколадная Темна-каштановая Светло-каштановая Ц^сная °Pai^eeim Шпая Рис. 2. Схема почвенных окрасок. Белая Основные признаки главных групп почв по механическому составу приведены в табл. 1. Крупные механические фракции (крупнее 3 мм) относят к каменистой части, а почвы, содержащие заметные количества их, к каменистым. При нолевом изучении каменистая часть также описывается: количество, форма и величина обломков (щебень, галька, гравий и др.) и петрографический состав (см. гл. XVII, § 15). 8. Окраска почвы—один из характерных морфологических признаков, положенный в основу многих названий почв (чернозем.кашта- новая, бурая, бурозем и др.). Окраска почв не является признаком постоянным, а изменяется в зависимости от влажности почвы и характера (угла) освещения, и определять ее надо при определенном состоянии влажности и освещения. Нельзя почву описывать рано утром и вечером при низком положении солица, а также в сыром или очень влажном состоянии. Каждая почва в природе может иметь различную влажность, и при описании почвы указывается окраска ее при данной влажности и в сухом состоянии. Для этого небольшие порции почвы из каждого горизонта подсушивают на воздухе. Окраска почв сильно варьирует в зависимости от их химико-минералогического состава, вариации в окраске в основном заключепы между тремя цветами—черным, белым и красным. По окраске судят о наличии ряда характерных для почвы веществ: черная или темная обусловлена большей частью перегноем; белая—кремнеземом и каолинитом, углекислой известью и также солями хлористого натрия, хлористого кальция, сернокислого натрия, сернокислого кальция и др., красная (красно-бурая,
Таблица 1 Группа механического состава 1. Глинистые 2. Суглинистые 3. Супесчаные 4. Песчаные 5. Каменистые ■о • Ощущение при растирании между пальцами Тонкий однородный порошок Неоднородный порошок Преобладают песчаные частицы с небольшой примесью глинистых Только песчаныз зерна Обломки пород (хрящ, щебень, галька или валуны) смешаны с мелкоземом Характер поверхности среза ножом Гладкая, блестящая Ровная, но матовая или шероховатая Поверхность неровная от выступающих или выкрашиваю щи хся песчинок Почва сыпуча, среза не получается Физическое состояние сухое Плотные, прочные комья или структурные отдельности Плотные, но комья менее прочные Образует очень непрочные комкн Сыпучие, не «вязаны влажное Вязкие, пластичные Пластичные Слабо пластичные Не пластичны, образуют' при смешении с водой «плывун» Проба на скатывание между пальцами Скатываются в шнур (диам. 2— 2,5 мм), из которого можно слепить кольцо Шнур при сгибании в кольцо разламывается Шнур не скатывается, лепится только шарик с песчинками по поверхности Шарик не скатывается Без крупных (> 3 мм или «каменистых») частиц почвенная масса обнаруживает свойства одной из перечисленных выше групп (глинистые, суглинистые, супесчаные и песчаные).
420 Глава XXI11. Изучение почв ржавая и т. п.) говорит о наличии водных и маловодных окислов железа—лимонита, гематита, гетита и др.; зеленоватый (сизоватый) цвет—показатель наличия закисных соединений железа. Зеленые, фиолетовые и другие окраски встречаются редко. Наличие в подпочве ярких по окраске материнских пород может иногда вызывать необычные окраски почвенных горизонтов (напр., яркая красная окраска подзолистых почв и т. д.). Для практического использования рекомендуется схема цветных названий почв, предложенная проф. С. А. Захаровым (рис. 2). Кроме преобладающего цвета горизонта, отмечают однородность или неоднородность окраски, изменения ее от верхней границы^гори- эонта к нижней и т. д. 9. Структурой почвы называют отдельности почвы различной формы и величины, на которые распадается тот или иной горизонт при его разрыхлетши. Структурная отдельность представляет агрегат первичных минеральных зерен, соединенных тонкими коллоидными частичками. Наличие в почве некоторых типов структур сообщает ей благоприятные для роста растений свойства. Поэтому, создание и поддержание структурного состояния, путем травопольных севооборотов и правильной обработки почвы, необходимо для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур (В. Р. Вильяме). Наблюдения над структурным состоянием почв производят во время копки разреза. Выброшенные лопатой крупные комки почвы обычно сами распадаются на структурные отдельности. Некоторые виды структур характерны для определенных горизонтов или определенных типов почв. Для определения структур пользуются классификацией, предложенной проф. С. А. Захаровым (приводим ее с нашими дополнениями) (табл. 2). Наиболее ценной с агрономической точки зрения является проч- пая зернистая структура. 10. Сложение почвы—-внешнее выражение порозности и плотности (С. Захаров). Почвенная масса обычно пронизана порами различной формы и величины и обладает той или иной степенью связности. Точный учет объема и свойства пор (капиллярные, некапиллярные и др.) и плотности почв производится с помощью простых приборов, описанных в руководствах по физике почв (см. Руководство для полевых и лабораторных исследований почв). При территориальных исследованиях обычно ограничиваются внешней характеристикой порозности и плотности. Различают следующие категории порозности: Тонкопористая, диаметр пор менее 1 мм Пористая » от 1 до 3 » Губчатая » от 3 до 5 » Ноздреватая или дырчатая, диаметр От 5 до 10 мм Ячеистая » больше 10 » Внутри структурных отдель- ностей или сплошной почвенной массы Тонкотрещиноватая, ширина трещины менее 3 мм Трещиноватая » 3—10 мм Щелеватая » больше 10 мм I Между струк- i турными отдель- i ностями
§§ 9—10. Структура почвы. Сложение почвы 421 Таблица 2 Типы I. Кубовидный (равномерное развитие структуры по трем взаимно перпендикулярным осям) ■ II. Призмовид- иый (развитие структуры главным образом по вертикальной оси) Роды А. Грани и ребра выражены плохо, агрегаты 6. ч. сложны и плохо оформлены 1. Глыбистая 2. Комковатая 3. Пылеватая Б. Грани и ребра хорошо выражены, агрегаты ясно оформлены 4. Ореховатая 5. Зернистая > А. Грани и ребра плохо выражены, агрегаты сложные и мало оформленные 6. Столбовидная Б. Грани и ребра хорошо выражены 7. Столбчатая 8. Призматическая Виды | Крупноглыбистая \ Мелкоглыбистая [ Крупнокомковатая { Комковатая 1 Мелкокомковатая Пылеватая ( Крупноореховатая { Ореховатая 1 Мелкоореховатая ( Крупнозернистая \ Зернистая 1 Мелкозернистая 1 Крупностолбовидиая Столбовидная Мелкостолбовидная Крупностолбчатая Столбчатая Мелкостолбчатая ' Крупнопризматическая Призматическая М е л копризматич е- ская . Карандашная Размеры Ребро куба > 10 см 10-5 » 5-3 » 3—1 » 1 см — 0,5 мм <0,5 » > 10 мм 10-7 »> 7-5 » 5-3 » 3—1 » 1—0,5 » Диаметр > 5 см 5-3 » <3 » > 5 см 5—3 » <3 » >5 » 5—3 » 3-1 » <1 »
422 Глава XXIII. Изучение почв Продолжение Типы III .Плитовидный (развитие структуры по горизонтальным осям) Роды 9. Плитчатая 10. Чешуйчатая 11. Линзовая Верхняя и нижняя грани (или одна из них) образуют сферическую поверхность (линзу, чечевицу) Виды ( Сланцеватая 1 Плитчатая | Пластинчатая 1 Листоватая 1 С корлуповатая { Г рубочешуИчатая 1 МелкочешуИчатая 1 Крупнолинзован J Линзовая ] Мелколинзовая 1 Ч ечевитчатая Размеры Толщина > 5 мм 5-3 » 3-1 » <1 » >3 » 3-1 » <1 » > 10 см 10-5 » 5—1 » <1 » П римечание- Помимо указания вида структуры, необходимо отметить степень оструктуренности горизонта и прочность структурных агрегатов. Точные данные получаются при агрегатном анализе в лаборатории. Помимо учета формы и размера пор и трещин необходимо отметить обилие их по следующей шкале: Слабопористая-—промежутки между порами 1,5—2 см. Пористая » » » " 2 — 0,5 см. Сильнопористая » » » менее 0,5 см. Плотность почв тесно связана с механическим и химическим составом, наличием структуры, порозностью, степенью увлажнения, деятельностью животных и т. д. Нередки случаи, когда глинистая почва вследствие наличия хорошей мелкозернистой структуры легко рассыпается и не имеет большой плотности. Напротив, песчаная почва может быть сцементирована небольшим количеством окислов железа, углекислой извести или гипса в плотную массу и т. д. Плотная почва в сухом состоянии может быть текучей и подвижной—во влажном. Для получения сравнимых данных определение плотности производят в сухом состоянии и при естественном сложении почвы. Для ориентировочных характеристик пользуются следующей шкалой: Очень плотный (слитой, цементированный)—лопата не берет, необходимы лом или кайла. Плотный—с трудом копается лопатой, необходимо прилагать большие усилия. Уплотненный—почва состоит из агрегатов или частиц, слабо цементированных, поэтому легко копается лопатой и ножом. Рыхлый (рассыпчатый)—почвенная масса не цементирована (пример— рыхлый песок). Усилий для надавливания лопаты делать почти не приходится. 11. Новообразования представляют местные скопления, выделения иди концентрации реществ в пустотах, трещинах и порах
§§ 11—12. Новообразования. Включения 423 почвы, обусловленные «жизнью» почвы, т. е. идущими в ней сложными процессами различного происхождения. Не всегда и не везде можно ясно отграничить новообразования от остальной почвенной толщи. Поэтому к новообразованиям относят местные скопления, концентрации вещества, резко отличные и легко отделимые от массы самой почвы. Учет количества новообразований производят путем отбора (или отмывки) их из определенного объема или навески почвы. Состав их определяют или путем простейших реакций или по внешнему виду, а в лаборатории путем—химического анализа. Форма описывается по данным полевого наблюдения. Для классификации новообразований по форме и составу служит схема, предложенная С. А. Захаровым (табл. 3). Таблица 3 Классификация новообразовании -^ ^~"~-^ Форма Состав ^~^—-^ Легкорастворимые соли Гипс Углекислая известьСаСОз Окислы железа и марганца Соединения водной закиси железа Кремнекйслота Гумус Смешанные, напр., гумусово- железистые Выцветы + + + + + + Ден- дриты + + + + + + Корочки + + + 4 + + + + Жилки и трубочки + + + + + + + + креции + + + + + Тонкие прослойки + + + + + Примечание. Знак + указывает на более обычные формы. 12. Включения. К включениям относят всевозможные тела и вещества, включенные в почву «случайно», т. е. вне связи с почвообразованием или отложением материнской породы и деятельностью почвенных организмов. ^ К включениям в большинстве случаев прнадлежат отдельные кости млекопитающих, раковины моллюсков и предметы материальной культуры человека (кирпичи, орудия, утварь и т. д.). Наличие их может иметь большое значение для определения возраста почвы и ее истории. Описание подобных включений производят в соответствии с правилами, изложенными в гл. XYU, XVJU и XXX,
424 Глава XXIII. Изучение почв ТВштный Ао й| 9 с П1 Горизонты Торф Перегнойный Глеевый Порода Ъдзолисгш Л»—| А, 4> В с л/wA Рис. г ШЧетазшный ШСшюшмый Горизонты- ПФГП1ШП Гооизпнп, Горизонты. Перегнойный Подзолистый Вмывания Порода 3. Типы с А В С троенш Перегнойный Переходный \ Горизонт выделений Кнордонотое \fbpoda л почв. At в, Вг , с ЛЛл^ Перегнойный Солонцовый Столбчатый Уплотненный Пфеходныйс выделениями своей Порода 13. Развитие корневых система деятельность фауны. Для точной количественной характеристики распределения корневых систем необходим послойный сбор и отделение корней от остальной почвенной массы путем отмывки в воде и т. д. При описании профиля следят за распределением корневых систем, поскольку поведение их может дать указания на условия роста растений—плотность отдельных горизонтов, возможность проникновения воздуха в глубокие слои, характер увлажнения почв, температуру и т. д. Нередко выделения растворимых веществ в почве (карбонаты и др.)приурочены к зоне наибольшего развития корневых систем и, следовательно, наибольшего транспирационного эффекта. Все особенности корневых систем следует зафиксировать при описании разреза. Наблюдения над деятельностью фауны заключаются в установлении рода и вида организмов, населяющих почвенную толщу(постоян- но или временно), примерного количества их на единице площади и определении видимого эффекта их деятельности по морфологии. При этом обычно описывают форму и обилие кротовин, червоточин, копролитов, пустот и т. д. 14. Строение почвенного профиля. Изучается последовательность генетических почвенных горизонтов, мощности и характер границ. Строение почвенного профиля отражает основные процессы, идущие в почвах, и определяет тип, подтип и вид почвы. Огромное разнообразие строения почвенных профилей может быть сведено к небольшому числу основных типов. Некоторые примеры приведены на рис. 3. Общие указания для выделения генетических горизонтов следующие: Гор. Аа— растительные остатки, находящиеся в разной степени разложения, начиная от живых тканей (мхи, лишайники, травы и др.) или мертвых (листья, хвоя, ветви, плоды) и кончая полуразложившимися, превратившимися в торф, грубый гумус, лесной войлок и т. д. Горизопт характерен для болотных и лесных почв. Гор. А± — перегнойный (гумусовый), представляет всегда тесное соединение минеральных и органических веществ, р завнсимрстд
§§ 13—14. Строение почвенного профиля 425 от количества и качества перегноя приобретает различные оттенки, начиная от черного и кончая светлосерым, бывает также бурый, коричневый и т. д. Мощность горизонта и другие морфологические признаки (структура и т. д.) могут сильно варьировать, и характер его крайне изменчив. Возможно дальнейшее подразделение на более мелкие подгоризонты. Гор. А2 —подзолистый, ясно выделяется в почвах под хвойными, хвойно-лиственными лесами и пустошами (зарослями вересковых полукустарников). В профиле выделяется в виде яркой белой или светлосерой (иногда серо-фиолетовой или серо-бурой) полосы, заключенной между верхними горизонтами Ав или Аг и лежащим ниже гор. В. Из гор. Аа выносятся органические и минеральные окрашенные коллоиды, вследствие чего происходит обесцвечивание крупных минеральных зерен. Гор. В—горизонт емыеания или «иллювиальный» в лесных почвах и солонцах, а также переходный (в степных почвах). Обычно занимает среднюю часть профиля и представляет в черноземах постепенный переход от гумусовых горизонтов к материнской породе— гор. С. В почвах, где имеет место интенсивное вымывание подвижных окислов и коллоидальных частиц, напр. в подзолах, солонцах, солодях и др., этот горизонт представляет зону осаждения и накопления упомянутых соединений, приобретает свойства большой плотности, связности, глинистости и т. д. и легко обнаруживается в профиле. Гор. G—глеевый (глей), характерен для почв с плохим дренажем и близкими уровнями грунтовых вод. Постепенное или длительное периодическое застаивание вод придает этому горизонту характерные черты—сероватую, голубоватую или грязнозеленую окраску, наличие ржавых и др. пятен, вязкость и слитность и т. д. Гор. С—.материнская порода, не имеет в большинстве случаев ясных признаков почвообразования. В степных почвах к части горизонтов В и С бывает приурочено наибольшее скопление выделений карбонатов (СаС03), вследствие чего употребляются обозначения "Са и ^Са (горизонт карбонатной аккумуляции). Гор. D—подстилающая порода, обнаруживается в тех случаях, если почвенные горизонты А + В и гор. С были сформированы из одного субстрата (породы), а лежащая глубже порода резко отличается от верхней породы но своим свойствам. Наличие такой породы может иметь отдаленное влияние и на современный ход почвообразования и на растительность. Для обозначения мощности почвенных горизонтов указывается глубина верхней и нижней границ, напр.: гор. Ас —15 см, гор. В— 15—50 см. Если нижняя граница горизонта не установлена, то после цифры, относящейся к верхней границе, ставят знак + (плюс) и указывают (в скобках) предельную достигнутую глубину, напр. гор. С 150+(170). Для надпочвенных горизонтов А0 перед цифрой мощности ставят знак — (минус), напр.: А^—7—5; А^—5—О. Если мощность' горизопта в профиле неравномерна,то указываются колебания уровней, напр.: гор. Аз 10—20(25), Цифра в скобках указывает ртклонения,
426 Глава XXIII. Изучение почв Для краткой записи строения почвенного профиля употребляют сокращенные формулы, напр. для профиля дериово-подзолистой почвы: Ао=5 + А1=10+Аа=30+В1=60+Ва=100+С. Такие краткие формулы применимы в том случае, если соседняя почва была подробно охарактеризована и повторять все описание нет смысла. Характер переходов между горизонтами свидетельствует о степени диференциации профиля. Различают следующие градации переходов: а) Резкий—при смене горизонта другим на протяжении не более 3 см; б) ясный—3—5 см; постепенный—более 5 см. Помимо основных горизоптов в профиле могут выделяться и переходные горизонты, обладающие одновременно признаками двух горизонтов. Они обозначаются двойными буквами, напр.: гор. Aj/Aa; AJBj и т. д. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЧВ, ВЫЕМКА ОБРАЗЦОВ, ПОЧВЕННЫЕ КАРТЫ 15. Определение почвы. Определение ее типового, подтшювого и видового названий—сложная задача для малоподготовленного исследователя. Особенно трудно ориентироваться исследователю в новых для него районах и тем более в районах, мало изученных в почвенном отношении, каковы северо-восточные области СССР, тайга Средней Сибири, пустыни и горы Средней Азии и т. д. Для первого приближенного определения почв начинающему исследователю может помочь составленный нами определитель главных типов почв (табл. 4), построенный по принципу, используемому в ботанических определителях—ключах- почвы последовательно разделяются сначалапо общим, а затем частным признакам. Для определения подтипов и видов почв для каждого из выделенных типов должны быть составлены дальнейшие «ключи». Таблица 4 Ключ для определения главнейших типов почв СССР 1. Почвы возвышенных дренированных местоположений (пла- корные или зональные) (см. пункт 2) 0. Почвы местных понижений рельефа с близким уровнем грунтовых вод (гидроморфного ряда почвообразования) . . (см. пункт 12) 2. Почвы полностью выщелоченные от растворимых продуктов выветривания (углекислого кальция, гипса и легкорастворимых солей] * (см. пункт 3) 0. Почвы с карбонатными, гипсовыми или другими солевыми горизонтами (см. пункт 8) 3. Почвы с резко диференцированным профилем; верхний горизонт обогащен кремнеземом, нижележащий—вмытыми полуторными окислами, глиной или гумусом (см. пункт 4) 0. Резкая диференциация отсутствует ..... (см. пункт 7) 4. Перегнойный горизонт (Аг) отсутствует, под слоем грубого Гумуса непосредственно следует белесый подзолистый горизонт (Аг)5 О, Перегнойный горидрнт (А;) ясно развит, , . (см. пункт 6)
§16. Определение почвы 427 5. Горизонт вмывания (В) окрашен в ржавый цвет окислами железа—железистые подзолы северных лишайниковых сухих лесов и боров. 0. Горизонт вмывания (В) окрашен в темнобурый или шоколад- но-бурый и черный цвет—гумусовые подзолы северных сырых моховых лесов. 6. Гумусовый горизонт (Ах) имеет светлую окраску (светлосерый), в гор. Ах или А2 плитчатая структура, гор. Аа белесоватый, реакция кислая, на поверхности почвы дернина или лесная подстилка—дерново-подзолистые почвы южной, травянистой или мохово- травянистой тайги. Между гор. Аа и В—темный, второй гумусовый горизонт—вторично-подзолистые почвы южной травянистой тайги. 0. Горизонт Ах серой или темносерой окраски и зернистой структуры, постепенно переходит в гор. А2 Вх; зернисто-ореховатая структура с обильной кремневой присыпкой, горизонт вмывания (В) ореховато-призматической структуры с гумусовыми затеками и пятнами, в глубоких горизонтах подпочвы обычно карбонаты— серые лесные {опод золенные) почвы смешанных лиственно-хвойных травянистых лесов. 7. Гумусовый горизонт (А)—серо-буроватой окраски, постепенно сменяется переходным горизонтом В—бурой окраски, структура комковатая или комковато-зернистая—бурые лесные почвы {буроземы) широколиственных лесов. 0. Почвенные горизонты имеют яркую красноватую и желтоватую окраску—красноземы и акелтоземы влажных субтропиков. 8. Профиль почвы имеет темный гумусовый горизонт значительной мощности, постепенно переходящий (иногда в виде полос и «языков») в материнскую породу. Ясно выделяется горизонт скопления карбонатов под гумусовым горизонтом—черноземы лесостепи и степи. 0. Окраска верхних горизонтов более светлая (см. пункт 9) 9. Верхний гумусовый горизонт имеет характерную яркую буроватую окраску (каштановую), карбонаты непосредственно под гумусовым горизонтом или выше. Подгумусовые горизонты сильно уплотнены, структура комковатая и глыбистая—каштановые почвы сухих типчаково-ковыльных степей и северных полупустынь. 0. Гумусовая окраска верхнего горизонта слабо ваметна (см. пункт 10) 10. Верхний горизонт слоеватый, буровато-серой окраски, небольшой мощности (до 10 см), далее светлобуроватый уплотненный комковато-глыбистый горизонт, карбонаты с поверхности, выделения гипса в подгумусовых горизонтах, иногда плотные гипсовые и карбонатные коры—бурые пустынно-степные почвы (южные полупустыни с господством полыней и участием степных злаков). 0. Диференциация профиля на горизонты по окраске не выражена , ....... (см. пункт 11) 11. Верхние горизонты почвы не отличаются по окраске от подпочвенных слоев, преобладает бледножелтый, палевый тон, карбонаты слабо диференцированы по профилю и начинаются с поверхности—сероземы настоящих полынных пустынь и южных Зфемерово-полынных пустынь. 12. Почвы лишены легко растворимых солей,. , (см. пункт 15)
428 Глава XXIII. Изучение почв 0. Почвы с высоким или низким содержанием легко растворимых солей в почвенном профиле—солонцово-солончаковый ряд . . (см. пункт 13) 13. Легко растворимые соли (NaCl, CaCl2, Na2S04, и др.) концентрируются в поверхностных горизонтах-—солончаки, растительность состоит из специфических солевыносливых видов, без мелиорации эти почвы малопригодны для культуры. 0. Растворимые соли вымыты из поверхностных слоев . . . (см. пункт 14). 14. Соли удалены на незначительную глубину, реакция почвы щелочная вследствие образования соды (Na2C03, NaHC03), характерная столбчатая или призматическая структура в горизонте вмыванпя В, лежащем близ поверхности (0—20 см)—солонцы, образуют большей частью пятна с более разреженным, бедным травостоем в зонах лесостепи, степи и полупустыни. 0. Соли удалены глубоко, верхний гумусовый и столбчатый горизонты сильно разрушены вымыванием, обеднены коллоидами, обесцвечены,—деградированные солонцы, солоди,преимущественно в лесостепи под колками (береза, осина, заросли ивняков) и в разливах степных рек, так наз. лиманах. 15. Почвы с близким уровнем грунтовых вод, периодически достигающим поверхности, нижние почвенные слои оглеены. ' (см. пункт 16) 16. Верхние горизонты состоят целиком из органического слабо разложенного вещества—торфя^о-болстные почзы верховых сфагновых, переходных гипновых и низинных, травянисто-осоковых и других болот. Встречаются во всех зонах. 0. Верхние горизонты образованы минеральным веществом с значительным участием разложенного или полуразложенного органического вещества—иловато-болотные почвы, обычно образуют переход от торфяно-болотных почв к луговым, развиваются под травянистой болотной растительностью (камыш, тростник, осоки и др.). Более подробные указания по определению почв можно найти в руководствах по почвоведению. 16. Выемка образцов. Почвенные образцы берут двух видов-— послойные, по генетическим почвенным горизонтам и в виде цельных блоков (монолитов). Первые берут из намеченных на передней стенке разреза почвенных горизонтов, при детальных исследованиях— без пропусков (сплошь), а при маршрутных—с перерывами. В последнем случае образцы берут из средней или наиболее типично развитой части каждого горизонта, намечая для этого слой мощностью в 10 или 5 см. Если мощность генетического горизонта меньше 10 см, „его берут полностью; если мощность превосходит 30— 60 см, берут несколько образцов. В верхнем горизонте обычно образец берут с самой поверхности на глубину от 0 до 10 см (если мощность его не менее 10 см). Другие линейные размеры не имеют значения; необходимо, чтобы вес образца был около 0,5—1 кг. Образец из намеченного места вырезают лопатой, затем очищают, выравнивают и упаковывают в тару, которой могут служить все подходящие упаковочные материалы: плотные матерчатые (бязевые, полотняные) и др. мешки, бумажные мешки, оберточная бумага и т. д^ Влажные образцы почв нужно просушить вскоре после
§§ 16—IS. Выемка образцов. Почвенная карпш 4^9 выемки, чтобы избежать актив- . Л Г с г g ного развития микробиологи- | I i I I I ческих процессов. * Почва Ч \ Почва П ' в каждый образец кладется i ■ — ' этикетка; удобны отрывные книжечки С напечатанным тек- рис 4. Определение грапипы двух стом: название экспедиции, почв № разреза, глубина, горизонт, дата, фамилия исследователя. В полевой обстановке этикетки заполняют, складывают надписью внутрь и заворачивают вместе с образцом так, чтобы они не соприкасались друг с другом. По мере накопления образцы упаковывают в деревянные ящики, весом с тарой не более 20—30 кг. 17. Взятие монолитов. Разрез (яму) почвы делают большой величины для удобства работы. Взятие монолита производится несколькими способами—в деревянный ящик, в металлические (стальные) коробки, и с помощью клейкого вещества, удерживающего на полосе картона (доски) топкий слой почвы. Даем описание первого способа, как наиболее распространенного. Монолитные ящики изготовляются заранее из сухих 2-см досок примерно следующих внутренних размеров: 100 (80) ;<15х7 см. С обеих сторон ящик имеет хорошо пригнанные крышки, удерживаемые шурупами. Перед взятием монолита обе крышки отвинчиваются—получается деревянная рамка, которую накладывают на поверхность передней стенки разреза; ножом размечают размер ящика. Лопатой и ножом обкапывают и обравнивают по размеру рамки призму почвы и надевают на нее рамку. Привинчивают одну из крышек и обрезают монолит со стороны, которая еще соединяется с почвой. Излишек почвы, выдающийся над рамкой, срезают ножом и привинчивают вторую крышку. На рамке монолита под крышкой пишут номер разреза, название почвы и фамилию исследователя. Вес сухого монолита около 15—20 кг. 18. Установление границ почв и составление почвенной карты. По линии маршрутов исследователь обычно наблюдает изменения в почвенном покрове, выражающиеся в смене одних почв (типов, видов, разностей и т. д.) другими. Смены эти бывают резкими или постепенными в зависимости от изменения факторов почвообразования. Если смены почв происходят резко, то фиксировать их нетрудно, т. к. они совпадают с хорошо заметными линиями местности (рельефом, растительностью, горными породами и т. д.). При постепенных сменах границу распространения двух соседних ночв приходится прослеживать, и она устанавливается обычно методом приближения. Применение этого метода видно из рис. 4: имеется участок с двумя различными почвами, Ч и П. Граница их Г неизвестна. В точках А и Б были сделаны почвенные разрезы,показавшие наличие различных почвенных типов (типы Ч и П). Исследователь делит отрезок АБ_ примерно на две равные части и посередине делает контрольную точку С. Положим, что он обнаруживает здесь почву типа П. Далее обследуется отрезок АС тем же способом, т. е. делает-
430 Глава XXIII. Изучение почв ся в средине контрольная точка Д. Установив, что в последней залегает почва типа Ч, исследователь убеждается, что граница между почвами Ч и П проходит где-то между точками Д и С. Если расстояние между этими точками не превышает точностей масштаба съемки, тогда граница двух почвенных разностей проводится посредине отрезка С—Д. Если же расстояние СД больше точности масштаба съемки, тогда продолжают отыскивать более узкие пределы, в которых заключена граница, вплоть до получения нужной точности. Чаще, однако, довольствуются установлением корреляции между почвой и растительностью или другим, легко обнаруживаемым на местности фактором почвообразования, и картируют фактически не почвы, а распределение коррелирующих с почвой, природных тел, проверяя время от времени правильность этого картирования почвенными ямами, прикопками, буровыми скважинами и т. д. Проведение границ почв в сторонах от маршрута делается методом интерполяции (между соседними маршрутными ходами) с учетом тех же зависимостей между почвами и географической средой. Установленную на местности границу почв переносят на карту простейшими топографическими способами (см. т. I, гл. XV). На карте указывают также места и номера разрезов, а при детальной съемке, если необходимо,—полуямы и прикопки. Практическая картография почв часто сталкивается с необходимостью изображения почв на картах мелкого масштаба. В то же время природная пестрота и комплексность почв настолько велики,что не могут быть хорошо изображены даже на крупномасштабной карте. В таких случаях приходится наносить на карту контуры не одного типа или вида почвы, а закономерно повторяющихся комплексов, или сочетаний почв. ЛИТЕРАТУРА Безсонов А. И. Исследование почв в поле, 1931. Глинка К. Д. Инструкция для почвенных исследований, 1908. Захарове. А. Краткий курс практических занятий по почвоведению, 1930. Его же. Курс почвоведения, изд. 2-е, 1931. Как изучать свой кра й— под ред. Советова С. А. и Кузнецова Н. П., 1926. Калугин Н. А. Почвовед в поле, 1926. Касаткин В. Г. и Кра с ю к А. А. Указания к производству полевых почвенных исследований,1917. К р а с ю к А. А. Почвы и их исследование в природе, 1931. Руководство дляполевых и лабораторных исследований почв 1944—1947, т. 1— Полевые методы, т. 2—Физические методы, т. 3—Химические и биохимические методы, т. 4-— Физико-химические методы,т. 5—Агрохимические методы (вышли из печати тт. 4—5). Садовнинов И. Ф. Руководство к производству почвенных исследований, 1946. Типы почв СССР. Материалы к систематическому списку почв для государственной почвенной карты СССР, 1948.
Л. Л. Вительс ГЛАВ А XXIV ПОХОДНЫЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ И ПРЕДСКАЗАНИЕ ПОГОДЫ ПО МЕСТНЫМ ПРИЗНАКАМ 1. Цель походных метеорологических наблюдений. Наблюдения над погодой в условиях экспедиции или туристического похода преследуют различные цели. Эти наблюдения позволяют путешественнику ориентироваться в характере погоды и дают возможность предвидеть ее изменения на ближайшие часы, а иногда на сутки и более; занесенные в путевой дневник или специальный журнал, они отражают условия, в которых протекала экспедиционная работа; и, наконец, эти же наблюдения могут быть использованы для характеристики микроклимата района. Местные признаки погоды могут многое дать даже в тех случаях, когда известен прогноз бюро погоды, так как они позволяют уточнить этот прогноз применительно к данной местности. Чтобы правильно судить о погоде на основании местных признаков, надо иметь хотя бы элементарное представление о причинах, вызывающих то или иное явление, надо в каждом отдельном случае стремиться определить тип атмосферного процесса, и тогда будут ясны возможные варианты дальнейшего развития погоды. Во многих случаях правильное определение характера наблюдаемого явления (некоторых форм облаков, типа осадков, особых явлений) возможно лишь при условии верного суждения о типе процесса в целом. 2. Сроки наблюдений. На сети метеостанций СССР основные наблюдения производятся строго одновременно—в 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18 и 21 час по московскому времени, а также в 1, 7, 13 и 19 час. по местному времени. Краеведам и путешественникам рекомендуется придерживаться последних четырех (или трех—без первого) сроков; помимо этого следует непрерывно следить за состоянием неба и отмечать время начала и конца осадков и особых атмосферных явлений. Наблюдения надо производить с достаточно хорошо открытой площадки, чтобы, по возможности, был виден весь горизонт. Для записи наблюдений необходимо иметь специальную книжку или журнал. Атмосферные явления отмечаются особыми знаками (см. табл. 3). Следует также вести дневник, в котором подробнее
432 Глава XXTV. Походные метеорологические наблюдений описывают изменения погоды, особые явления и те соображения о будущей погоде, которые наблюдатель выводит на основании местных признаков. В походной обстановке приходится обычно ограничиваться визуальными наблюдениями. Поэтому здесь описывается главным образом этот вид наблюдений, тем более, что для предсказания погоды по местным признакам они дают наиболее богатый материал. О некоторых простейших инструментальных наблюдениях см. §§ 20—22. ПОГОДА В ТЕПЛЫХ И ХОЛОДНЫХ ВОЗДУШНЫХ МАССАХ 3. Условия конденсации водяного пара. Из наблюдений, производимых визуально, без приборов, наиболее существенное значение имеют наблюдения над облаками и осадками, а также над другими явлениями, связанными с наличием в атмосфере влаги. Формы облаков, тип тумана и осадков определяются характером того процесса, который обусловливает переход атмосферной влаги из газообразного состояния в жидкое или твердое. Необходимым условием для сгущения водяного пара является 100% относительная влажность—достижение такого состояния, когда находящееся в воздухе количество водяного пара достаточно для его «насыщения». Чем выше температура воздуха, тем большее количество водяного пара требуется для его насыщения. При температурах ниже 0° насыщающее количество водяного пара надо льдом несколько меньше, чем над водой или в свободном пространстве. Насыщение воздуха водяным паром осуществляется двумя основными путями: а) растет содержание водяного пара или б) понижается температура воздуха. С первым из них приходится встречаться сравнительно редко. Типичным примером «продукта конденсации», возникающего вследствие увеличения влажности при неизменной температуре, являются так называемые «туманы испарения». Они образуются в тех случаях, когда происходит испарение с водной поверхности, значительно более теплой, чем находящийся над нею воздух. Зимою, в морозную погоду туманы испарения можно наблюдать над незамерзшими озерами, реками и полыньями. Часто они имеют вид лишь слабого «парения»над водой. Более мощные и густые туманы подобного вида наблюдаются в Арктике. Летом, в ранние утренние часы туманы испарения могут возникать над реками, озерами, болотами. Значительно большую роль играет понижение температуры воздуха. Все многообразие облаков и осадков и почти все типы туманов обязаны своим происхождением именно этому процессу. При понижении температуры относительная влажность повышается и тогда, когда она достигает 100%, начинается конденсация. Температура, при которой наступает насыщение, называется точкой росы. Процессы, вызывающие понижение температуры воздуха, описаны в §§ 4—7. 4. Ночное выхолаживание. В ясную и тихую ночь, а зимою и в дневные часы, земная поверхность сильно выхолаживается.
§§ 3—4. Конденсация водяного пара. Ночное выхолаживание 433 Охлаждаются и прилегающие к вемле слои вовдуха. При понижении температуры до точки росы содержащийся в этих слоях воздуха водяной пар достигает насыщения, сгущается и начинает осаждаться в виде мелких капелек росы (при температуре выше 0°) или в виде белого ледяного налета—инея (при температуре ниже 0°). Образование капелек росы или кристалликов инея происходит непосредственно на охлажденной поверхности земли или каких-либо предметов (напр. на крышах), но не в самом воздухе. Образование росы и инея возможнсглишь в ясную, безоблачную ночь или при наличии только высоких, тонких облаков. Сплошной покров плотных, низких облаков защищает землю от сильного охлаждения, и препятствует образованию росы. Сильный ветер также препятствует образованию росы и инея, т. к. при этом воздух сильно перемешивается и не успевает охладиться до точки росы, а если капельки и образуются, то ветер способствует их быстрому испарению. Следует отличать те случаи, когда во время наблюдения роса или иней продолжают осаждаться, от тех случаев, когда мы наблюдаем росу или иней, образовавшиеся ранее и еще не испарившиеся, хотя процесс образования этих осадков, вследствие наступления иных условий погоды, уже закончился. Если мы наблюдаем росу или иней в стадии их образования (это легко проверить, удалив образовавшиеся ранее осадки и следя за появлением новых), то рядом со знаком росы или инея ставится буква N (Nascens—образующийся). При условиях, аналогичных образованию росы, т. е. при сильном ночном выхолаживании, процесс конденсации водяного пара может наблюдаться не только у самой земной поверхности, но и в некоторой толще воздуха, прилегающего к земле. Для этого необходимо наличие ядер конденсации, высокая влажность воздуха и слабый ветер, способствующий перемешиванию воздуха и распространению охлаждения кверху. Умеренные, а тем более сильные ветры препятствуют выхолаживанию и образованию радиационного тумана. Понижение температуры приземного слоя воздуха происходит не только вследствие лучеиспускания земной поверхностью, но и вследствие лучеиспускания непосредственно влажным воздухом. При достаточно сильном охлаждении наступает конденсация в виде мелких капелек тумана размерами около 0,05 мм. Рядилционные туманы, образовавшиеся вследствие ночного выхолаживания (лучеиспускания), сильно зависят от характера местности. Легче всего они образуются в низменных местах. Иногда оип стелются совсем низко (не более 2 м) над землею (поземные туманы). При особенно благоприятных условиях, напр. зимою, при значительном выхолаживании радиационные туманы могут захватывать большую толщу воздуха (200—400 метров). Особенной густотой и частой повторяемостью отличаются туманы больших городов и фабрично-заводских районов, где, вследствие чрезвычайного обилия ядер конденсации (гигроскопических частиц, содержащихся в дыме), сгущение пара протекает весьма интенсивно и иногда начинается еще до полного насыщения. Общий знак для сплошного тумана, при котором видимость не превышает 1 км—три черты. Обычно при радиационных туманах, в зените (над головой наблюдателя) ясно, т. е. просвечивает небо или 28 Справочник путешественника и краеведа, т. II
434 Глава ХХГУ. Походные метеорологические наблюдения видны верхние "тонкие облака. В таких случаях ставится знак с разорванной верхней чертой. При поземном тумане следует'отме- чать, где он наблюдался: над болотом* над морем, над озером, в овраге и т. п. При более детальных наблюдениях ставятся дополнительные внаки, указывающие на интенсивность тумана. Очень часто зимою, в морозную туманную погоду, или когда в воздухе, при сильном морозе, носятся тонкие, поблескивающие на солнце, ледяные иголочки, образуется изморозь, оседающан на ветках деревьев, на проводах, на выступающих предметах, в виде белого, иглистого осадка, иногда образующего довольно толстый слой. В отличие от инея, изморозь может образовываться в любое время суток и преимущественно в пасмурную погоду; она имеет более ясно выраженное кристаллическое строение и осаждается, главным образом, на верхних частях предметов, хорошо обветриваемых, с их наветренной стороны, в то время как иней образуется на горизонтальных поверхностях. Необходимо отмечать условия погоды, при которых наблюдалась изморозь, на каких предметах, с какой стороны она оседала. В тех случаях, когда наблюдается процесс образования изморози, ставится рядом со знаком изморози буква N. 5. Продвижение теплых воздушных масс над более холодной подстилающей поверхностью (туманы, облака и осадки теплой массы). При продвижении теплого воздуха над более холодной поверхностью почвы или воды, нижние слои воздуха начинают постепенно охлаждаться. Если в теплом воздухе содержится достаточное количество пара (его бывает особенно много, если воздушные массы пришли с моря), то скоро наступает состояние насыщения, и пар начинает выделяться в виде капелек тумана. Туман, образованный таким образом, называется, в отличие от радиационного, адвективным (возникшим вследствие адвекции— горизонтального перемещения—теплого воздуха по холодной поверхности). Радиационные туманы имеют характер местных туманов; они образуются отдельными пятнами там, где наиболее сильно выхолаживание и особенно там, где есть дополнительные источники, поставляющие в атмосферу влагу (озера, болота и т. п.). Адвективные туманы захватывают весьма обширную территорию и всегда имеют характер сплошных (неба и облаков нри них не видно). Условия образования тех и других туманов совершенно различны. Помимо перечисленных выше, укажем следующие существенные признаки: Радиационные Адвективные туманы: туманы: 1. Общее похолодание 1. Потепление 2. Ясная погода 2. Сплошная облачность 3. Отсутствие ветра свыше 3. Ветры различной силы 2—3 баллов При дальнейшем продвижении теплого воздуха над холодной поверхностью туман часто переходит в сплошной покров низких серых облаков, называемых слоистыми—латинское название Stratus (St).
.?.? ^—I• Теплые воздушные Массы. Адиабатические процессы 435 Мелкие капельки, образующие слоистые облака, могут между собой сливаться и образовывать более крупные (но все же размером не более 0,5 мм) капельки, которые уже заметны на глаз. Оседание этих капелек дает моросящие осадки или так наз. «морось»; она не представляет мелкого дождя—это скорее водяная пыль (а зимой снежная), как бы взвешенная в воздухе и медленно оседающая, а не падающая как дождь. Явления, сопутствующие вторжению теплого воздуха—жидкий и твердый налет. Эти продукты конденсации образуются на массивных предметах, плохо проводящих тепло, когда после продолжительного холодного периода подует теплый влажный ветер. Особенно хорошо бывает заметен налет на каменных стенах, столбах, колон - нах, которые, значительно охладившись в предшествующий период, не успевают быстро нагреться от приходящего теплого воздуха и. оставаясь более холодными, заставляют конденсироваться водяной пар из соприкасающегося с этими предметами теплого воздуха. Сгущенный пар оседает или в виде влажного налета—запотевание стен, окон (при температуре выше 0°), или в виде легкого белого твердого (ледяного) налета, похожего на иней (при температуре ниже 0°). Одним из явлений, сопутствующих вхождению теплых воздушных масс, является также гололед или ожеледь; это—гладкий прозрачный или мутный ледяной осадок, образующийся как на горизонтальной поверхности (на мостовых, тротуарах), так и на вертикальных предметах больше всего с наветренной стороны. Особенно обильно покрываются гололедом тонкие ветки деревьев, кустарники, провода. В отдельных случаях ледяная корка достигает такого значительного веса, что ломает ветки деревьев, обрывает провода, валит телеграфные столбы. Гололед образуется при оседании тумана или мороси на сильно охлажденные предшествующими морозами поверхности. Как туман, так и морось в этих случаях состоят обычно из капелек переохлажденной воды, т. е. воды с температурой ниже 0°, но не замерзшей. При известных условиях, капли воды могут удерживаться в жидком состоянии при температуре ниже 0°, но от соприкосновения с твердой поверхностью землн или других предметов, они быстро замерзают, образуя ледяную корку. Гололед может также образовываться, когда у поверхности земли не наблюдается вхождения теплых масс воздуха и держатся еще морозы, но на некоторой высоте имеется уже более теплое воздушное течение. Выпадающий при таких условиях дождь также состоит из переохлажденных капель, быстро замерзающих при соприкосновении с твердыми поверхностями. О всех повреждениях, нанесенных гололедом, надо записывать в журнал наблюдений, по возможности подробнее описывая самое явление и условия погоды, при которых наблюдалось образование гололеда. 6. Смешение теплых и холодных воздушных масс, близких к насыщению или насыщенных, также способно вызвать сгущение пара. Такое смешение может осуществляться в пограничном слое между теплыми и холодными массами, но значительного эффекта оно не дает, т. к. количество влаги, выделяющееся при 28*
W6 Глава XXIV■ Походные метеорологические наблюдения этом, незначительно; могут образоваться лишь тонкие облака (типа слоистых) или туман. 7. Адиабатические процессы играют решающую роль в образовании облаков. Поднимающиеся по каким-либо причинам кверху воздушные массы, в силу плохой теплопроводности воздуха, почти пе участвуют в теплообмене с окружающей средой; происходящие при этом процессы называются адиабатическими. Поднявшийся вверх воздух, попадая в более разреженную среду, расширяется; на расширение затрачиваются внутренние запасы тепла поднявшейся воздушной массы, в результате чего температура ее понижается; понижение температуры равно 1° на каждые 100 м. Такое понижение температуры продолжается до достижения точки росы, .после чего в воздухе начинается конденсация; при этом выделяется скрытая теплота, которая замедляет дальнейшее охлаждение. При дальнейшем поднятии влажного воздуха (т. е. насыщенного) охлаждение его происходит уже не па 1° на 100 м, а приблизительно только на 0,5°—0,0°. (При обратном движении—сверху вниз—уплотняющийся воздух нагревается на 1° на 100 м.) Причиной образования слоистых облаков из тумана является наблюдающееся уже при слабом ветре перемешивание воздуха, часть воздуха поднимается кверху, взамен его часть вовдуха спускается вниз и т. д. Получается неправильное, завихренное (турбулентное) движение воздуха. Поднимающиеся кверху массы воздуха будут адиабатически охлаждаться и выделять влагу—туман наверху будет уплотняться; опускающиеся книзу массы воздуха нагреваются, часть капель будет испаряться—туман внизу будет редеть. Уплотнению тумана вверху будет способствовать также охлаждение, вызванное непосредственно лучеиспусканием верхними слоями тумана. В результате туман у самой земли может совсем исчезнуть, а верхние слои тумана будут представлять уже «туман в небе»—слоистые облака. 8. Облака холодных масс воздуха. В холодной воздушной массе, т. е. в такой массе, которая холоднее подстилающей поверхности, воздух в нижних слоях, соприкасающихся с землею, прогревается, и легко возникают конвективные токи— восходящие и нисходящие движения воздуха. Достаточно небольшого начального толчка (при турбулентном движении), чтобы прогретая масса, как более легкая, начала подниматься кверху. Поднимаясь, воздух адиабатически охлаждается и, при достижении уровня конденсации, находящийся в воздухе водяной пар начинает сгущаться в капельки, образуя облака. Облака восходящих токов имеют вертикальное строениес куполообразными вершинами и выпуклостями, при почти горизонтальном основании (соответствующем уровню конденсации). Эти облака называются кучевыми (Cumulus—Си). Высота их основания обычно 1000—1500 м, вершины могут достигать нескольких километров. Иногда кучевые облака имеют разорванные края и тогда называются разорваннокучевыми, Fractocumulus (Fr cu). Кучевые облака обычно развиваются при ясной погоде, утром, когда начинаются конвективные токи. Они постепенно вырастают из мелких, почти плоских облаков (Си humilis), в мощные, нагро-
§§ 8—9. Образование ливневых осадков 437 можденные кучевые облака (Си congestus). В зависимости от интенсивности восходящих токов кучевые облака будут более или менее сильно развиты. Они могут или остаться в виде Си humilis или развиваться до Си congestus. При ослаблении конвективных токов к концу дня кучевые облака начинают уменьшаться, рассасываться Вершины их опадают, основания растекаются, из кучевых облаков образуются вечерние слоисто-кучевые облака,—Stratocunm- lus vesperalis (Sc vesp), имеющие вид плоских, удлиненных облаков. В хорошую погоду, к ночи, кучевые облака и вечерние слоисто- кучевые обычно совсем рассеиваются и ночь бывает безоблачна. Отсутствие облаков способствует сильному излучению тепла земной поверхностью и образованию радиационных туманов и росы. Эти продукты конденсации являются, таким образом, характерными для холодной массы в ночное время. Интенсивность конвективных токов, а следовательно и степень развития кучевой облачности, обусловливаются распределением температуры по высоте. Чем быстрее понижается температура с высотой, тем менее устойчивой является воздушная масса и тем легче образуются вертикальные воздушные течения. При этом наличие в воздухе водяного пара делает массу менее устойчивой. Для воздуха, насыщенного водяным паром (т. е. выше уровня конденсации), достаточно меньшего понижения температуры с высотою, чтобы осуществились вертикальные токи: уже при падении температуры на 0°, 6—0°, 7 влажная (насыщенная) воздушная масса будет неустойчивой. Для воздуха, не насыщенного водяпым паром, необходимо падение температуры более чем на 1° на 100 м, чтобы ои был неустойчивым. Холодная масса, продвигаясь по более теплой подстилающей поверхности, становится массой неустойчивой, т. к. при нагревании снизу, все больше и больше возрастает разность температур нижних и верхних слоев. Теплая масса, движущаяся по холодной подстилающей поверхности, внизу выхолаживается и температуры нижних и верхних слоев этой массы постепенно выравниваются—теплая масса является массой устойчивой. 9. Образование ливневклх осадков. Когда масса весьма неустойчива (т. е. при большом понижении температуры с высотою), кучевые облака получают очень мощное развитие и вырастают из мелких Си humilis в огромные нагромождения Си congestus. Однако и эти облака состоят еще из мельчайших капелек воды (размером 0,001 мм) и осадки из них не выпадают. При дальнейшем развитии Си congestus могут достигнуть высоты 6—7 км, на которой встречаются мельчайшие ледяные кристаллики, размером 0,0005—0,002 мм—остатки высоких ледяных облаков или продукты непосредственного перехода водяного пара в твердое состояние. Переохлажденные капельки воды, из которых состоит вершина облака (сохраняющая капельно-жидкое состояние при температурах значительно ниже 0°), соприкасаясь с ледяными кристалликами, быстро замерзают, вершина кучевого облака приобретает характерное волокнистое ледяное строение, раскидываясь часто в виде наковальни. «Смесь» из переохлажденных капель воды и ледяных кристалликов является очень неустойчивой, недолговечной и неизбежно
438 Глава XXIV. Походные метеорологические наблюдения превращается в однородную облачную массу, состоящую из ледяных кристаллов. Этому способствует не только соприкосновение капелек с кристаллами, но и различие насыщенных количеств водяного пара надо льдом и над водой. Если воздух даже не вполне насыщен по отношению к воде, то он может быть пересыщен по отношению к ледяной поверхности. При таких условиях, капли будут испаряться, а кристаллы будут нарастать за счет капель. Кучевое облако, вершина которого состоит из ледяных кристаллов, носит название кучево-дождевого, ливневого или грозового o6naKa(Cumulommtms—Cb). Часто только выпадение ливневых осадков позволяет установить, что данное облако является уже СЬ, а не Си cong, т. к. характерная наковальня может быть закрыта от глаз наблюдателя основанием облака, или же наковальня может быть недостаточно развитой и не столь приметной. Вследствие выпадения из ливневого облака осадков, воздух, лежащий ниже основания облака (т. е. ниже уровня конденсации), увлажняется, а это приводит к образованию нового уровня конденсации, соответствующего новым условиям влажности и лежащего значительно ближе к земле. На этом дополнительном уровне конденсации, вследствие турбулентного движения воздуха, могут образоваться низкие, разорванные, темные облака—разорваннодожде- вые (Fractonimbus—Fr nb). Раньше предполагалось, что дождь выпадает именно из этих облаков,—но они сами образуются вследствие дождя и дождь проходит сквозь них. Причина выпадения осадков из ливневого облака заключается в следующем. Замерзшие капельки начинают падать вниз и, проходя сквозь всю толщу облака, сталкиваются с другими переохлажденными капельками и увеличиваются. В нижней части облака они, при достаточно высокой температуре (летом), успевают оттаять и выпадают на землю в виде крупнопанельного ливневого дождя; иногда они выпадают в замерзшем состоянии в виде града. Разрез градин обнаруживает их слоистую структуру: прозрачные слои (ледяные) чередуются с непрозрачными (снежными), причем непрозрачное ядро заключено в прозрачную оболочку. Прежде чем достигнуть земли, градина может несколько раз подбрасываться кверху мощными восходящими потоками, наблюдающимися в ливневом облаке, при этом она всякий раз нарастает за счет капель, с которыми она встречается. Зимою из СЬ выпадает снег крупными хлопьями, в переходное время снег с дождем. Весною, реже осенью, из ливневых облаков выпадает крупа в виде белых непрозрачных шариков размером от мелкой крупинки (2 мм) до горошины (5—6 мм). Иногда крупа имеет вид закругленного конуса и покрыта тонким слоем льда (ледяная крупа). Крупа—это смерзшиеся снежинки, связанные переохлажденными и замерзшими затем капельками воды. Ядро градин имеет такую же структуру как крупа, являющаяся начальной стадией развития града. При ливневых осадках наблюдаются обычно резкие порывы ветра, часто шквалы и грозы. Отличительной чертой града является то, что он ныпадает только при грозе. 10. Грозы. Выпадение ливневых осадков часто сопровождается грозовыми явлениями. Для того чтобы судить о том, близкая ли
. Гроаы. Распад кучевых и ливневых облаков 439 гроза или отдаленная, надо считав секунды между вспышками молнии и ударами грома (см. определение расстояний по звуку, т. I, ra^XIV, § 3). Принято считать грозу отдаленной, если между молнией и первым ударом грома проходит более 10 секунд Если молнии не видно, то об отдаленности грозы можно судить по характеру грома, который при блИЗКом разряде молнии слышен как резкий, сухой треск; далекий Гром отличается протяжными, глухими раскатами. Отблески отдаленных молний (не обязательно при грозе) не сопровождающиеся гроМом, называются зарницами. При наблюдениях за грозовыми явлениями необходимо отмечать- 1) время, когда был слышен первый 1>ром, 2) часть горизонта (румб) откуда появилось грозовое облако, 3) направление, силу ветра и характеристику его (ровный, порывистый, шквалистый), 4) число секунд между молнией и громом, 5) Время последних ясно слышанных раскатов грома, 6) часть горизонта, куда ушло грозовое облако, 7) вид и характер выпавших осадков, их интенсивность и продолжительность, 8)если выпал град-размеры градин,их вес,форму и структуру, 9) вид молнии (особенно детадьно описать все явления, если наблюдалась шаровая молния), 10) описание последствий грозы (удары молнии, пожары, смертельные случаи, градобития разрушения, причиненные молнией, лив^ями и пр ) Иногда из грозового облака спускается вниз образование в виде темной воронки или хобота—смерч (тромб). Он сопровождается сильным вихревым движением, и если достигает земной поверхности, то может вызвать огромные разрушения. Захватывают смерчи сравнительно узкую полосу, вНе которой может наблюдаться полное затишье. г В неустойчивой воздушной массе, чаСто еще задолго до того, как начинается мощное развитие Лучевых облаков, появляются кучевообразные облака, образующееся на высоте более 2 км и относящиеся уже к среднему яруСу. 0ни имеют вид, напоминающий как бы крепостную стену с зубчиками и башенками причем эти башенки не остаются неподвижными, а очень быстро изменяют свое положение и форму. Они похожи на отдаленную миниатюрную гряду кучевызс облаков с отдельными выступающими вершинами. Такие облака носят название Altocumulus castellatus (Ac cast)—высококучевые башенке образные. Другая разновидность кучевообра3ных высококучевых облаков- Altocumulus floccus (Ac По)-вьгсококучевые хлопьевидные. Они напоминают маленькие Fr cu и ьЫглядят как отдельные хлопья пенистого вида, белого или серого цвета. Как те, так и другие облака (особенно Ac cast) свидетельСтвуют 0 весьма неустойчивом состоянии атмосферы и о наличии на большой высоте конвективных токов. Они являются очень хорошим признаком, предвещающим грозу. Развивающееся кучевые облака, достигнув высоты, на кото- рои уже наблюдались конвекционные ТОки, будут еще быстрее развиваться кверху, вплоть до уровня ледяных кристаллов; следовательно имеются все данные к превращению кучевого облака в грозовое. Особенно падежным предвестником грозы (за 12—36 часов) являются Ac cast. 11. Распад кучевых и ливневых облаков. В холодной массе, при ее прогревании до больших выс0т> когда температуры в ниж-
440 Глава XXIV. Походные метеорологические наблюдения них и верхних слоях уже не так сильно разнятся, понижение температуры с высотою становится менее быстрым и масса постепенно теряет свою неустойчивость. В хорошую погоду ночью холодная масса теряет свою неустойчивость, но не вследствие прогревания самой массы, а вследствие охлаждения подстилающей поверхности. При таких условиях к вечеру из кучевых облаков образуются вечерние слоисто-кучевые: вершины кучевых облаков спадают, основания растекаются. В «стареющей» холодной массе вырождение кучевых и ливневых облаков происходит несколько иначе: вследствие общего прогревания массы уровень конденсации повышается и поэтому основания кучевых облаков, испаряясь, подтаивают, а вершины растекаются. Облака, являющиеся следствием растекания кучевых, могут образовываться на разных высотах, в зависимости от того, на какой высоте находились растекающиеся вершины кучевых облаков. Если высота их не превосходит 2 км (верхняя граница нижнего яруса облаков), эти облака называются Stratocumulus cumulo- genitus—слоисто-кучевые, образовавшиеся из кучевых, если же растекание вершин происходит на высоте, превышающей 2 км (то- есть уже в среднем ярусе облаков), образуются Altocumulus cumu- logenitus—высококучевые, образовавшиеся из кучевых. Как Sc cug, так и Ac cug при своем образовании выглядят как плотные, темные гряды облаков, затем они обычно начинают таять и уменьшаться, появляются просветы. При распаде ливневых облаков, кроме Sc cug и Ac cug могут оставаться еще те ледяные вершины (шапки) этих облаков, которые часто имеют вид наковален. Наковальни грозовых облаков представляют собою облака верхнего яруса (обычно выше 6 км) и состоят из ледяных кристалликов в отличие от облаков среднего и нижнего яруса, которые составлены из капелек или шестилучевых снежинок (зимою). Облака, образованные из наковален грозовых туч, отличаются от остальных перистых своей плотностью, неправильностью форм и, главное, своим происхождением: характер погоды, при котором они образуются (послегрозовой), совершенно отличен от условий образования всех других форм перистых. В первой стадии образования эти облака могут сохранять характерную форму наковальни и тогда их называют перистыми наковальнеобразными Cirrus incus—Ci inc или Cirrus nothus—Ci not (неправильные); когда же эти облака теряют форму наковален, их называют Cirrus densus — Ci dens (перистые плотные). Эта разновидность перистых облаков образуется при весьма мощном развитии кучевого облака, достигающего уровня ледяных кристаллов. Другая разновидность перистых облаков может образовываться в холодной массе в хорошую погоду. Эти перистые облака имеют обычно вид тонких нитей, разбросанных беспорядочно по небу; называются они перистыми нитевидными Cirrus filosus—Ci fil. Отличительным признаком этих облаков является "еще то, что они не образуют скоплений у какой-либо части горизонта, мало подвижны и количество их я течением времени не увеличивается сколько-нибудь существенно.
Слоистокучевые (Stratocumulus) Кучевые мелкие, плоские (Cumulus humilis)
1 Кучевые нагроможденные (Cumulus consjestus) Г Кучеводождсвые (Cumulonimbus)
,> Перистые крючковидиые (Ci V4. v ' Г* Х- — rrus uncinus) t ■»•■• Высококучевые просвечивающие (Altocumulus translucidus)
Высококучевые башеикообразиые (Altocumulus castellatus) Высококучевые чечевицеобразиые (Altocumulus lenticularis)
§§ 12—13. Орографические облака и осадки 441 12. Орографические облака и осадки. Горные хребты часто являются барьером для надвигающихся воздушных масс. Вынужденное восходящее движение воздуха вдоль склона хребта сопровождается его адиабатическим охлаждением и, если уровень конденсации лежит ниже вершины хребта, приводит к образованию облачной массы, окутывающей наветренную сторону гор. Со стороны эти облака выглядят как слоистые, но т. к. они лежат выше 1 км, их правильнее называть высокослоистыми (Altostratus—As) (см. § 14). Название чисто условно: для наблюдателя, расположенного на горе, ближе к облакам, они будут казаться настоящими Stratus, а еще выше, в самом облаке, наблюдатель будет отмечать самый обыкновенный туман. Из образовавшихся у горного хребта облаков могут выпадать орографические осадки. Сами по себе эти осадки не могут быть значительными, но в тех случаях, когда к хребту подходит облачная система другого рода (см. §§ 13—16), дающая осадки и в долинной местности, осадки заметно усиливаются, вследствие орографического эффекта. Перевалив через горный хребет, воздушные массы опускаются и адиабатически нагреваются. В окутывающей вершину горы облачной массе с подветренной стороны происходит интенсивное испарение, облака размываются, подтачиваются и принимают обычно характерный чечевицеобразный вид (с утолщенной средней частью и сточенными краями). Эти облака, в зависимости от высоты, на которой они наблюдаются, называются Altocumulus lenticularis (Ac lent) — высококучевые, чечевицеобразные или Stratocumulus lenticularis (Sc lent)—слоисто-кучевые чечевицеобразные. Если слой As только начинает размываться, мы имеем не отдельные чечевицеобразные облака, а целый слой их, который называется тогда Alto- stratus lenticularis (As lent).. Одновременно с облаками типа lenticularis мы наблюдаем с подветренной стороны гор теплый сухой ветер—фён, являющийся следствием адиабатического нагревания опускающихся воздушных масс. Температура воздуха с подветренной стороны может оказаться значительно более высокой, чем с наветренной. ИЗМЕНЕНИЯ ПОГОДЫ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ФРОНТОВ 13. Фронтам в атмосфере. На границе двух различных воздушных масс, в той зоне, где встречаются два различных воздушных течения, мы наблюдаем перемену погоды, переход ее от одного типа, погоды теплой (устойчивой) массы, к другому, противоположному типу—погоде холодной (неустойчивой) массы, или наоборот. Пока мы будем оставаться в" пределах неустойчивой массы, мы будем наблюдать явления, характерные для этой массы: днем облака вертикального развития, возможны ливневые осадки, ночью прояснение, радиационные туманы и т. п. Когда в наш район вторгнутся теплые массы, мы почувствуем потепление, обнаружим перемену направления ветра и будем наблюдать характерные для теплой массы адвективные туманы, слоистые облака, морось и пр. Граница между двумя различными воздушными массами тоже является воздушным слоем, но по сравнению с пространством,
442 Глава XXIV. Походные метеорологические наблюдения Рис. 1. Теплый фронт охватываемым каждой из масс (обычно порядка одной или нескольких тысяч километров в поперечнике), этот слой, толщиною 10— 50 км, можно считать как бы поверхностью, разделяющей две массы. Так как холодная масса более плотная, поверхность раздела не может быть вертикальной: холодная масса всегда будет стремиться расположиться ниже теплой. Поверхность раздела между теплой и холодной массой всегда наклонена под очень малым углом к земле, порядка Viooi а иногда лежит почти горизонтально. Вследствие этого, над обширным районом, шириною в несколько сот километров, а длиною вдоль всей границы массы значительно больше, мы будем фактически иметь не одну, а две массы—внизу холодную, а наверху относительно более теплую. Как в одной, так и в другой массе температура с высотою понижается, и теплая масса на некоторой высоте может оказаться значительно холоднее нижнего слоя холодной массы. Условия образования облаков и осадков в этом районе будут существенно отличаться от рассмотренных выше. Характер явлений, наблюдающихся на поверхности раздела двух масс, зависит от того, какая из масс наступает, оттесняя другую и занимая постепенно территорию, над которой прежде располагалась другая масса. Если активной, наступающей, является теплая масса—поверхность раздела называется теплым фронтом, если же наступает холодная масса—холодным фронтом. 14. Облака и осадки теплого фронта. Для наступающего теплого воздуха лежащий под ним клин холодного, плотного воздуха является как бы отлогим горным хребтом, по которому этот теплый воздух должен подняться. Теплый воздух начинает скользить вверх, и вдоль поверхности раздела образуется сплошная облачная масса, имеющая снизу вид ровного, серого облачного слоя, более тонкого и светлого в верхней части и плотного, темного слоя внизу (рис. 1). Часть облачной массы, более удаленная от пересечения поверхности раздела с землею (от линии фронта на земле), будет отмечаться наблюдателем как облака высокослоистые (As), лежащие на высоте 2—6 км. Более высокие из них будут более тонкими.
§ 14. Облака и осадок теплого фронта 443 Сквозь них солнце просвечивает, но края его размыты и теней от предметов не получается. По мере снижения эти облака все больше и больше утолщаются, закрывая солнце совсем при переходе к облакам нижнего яруса—слоисто-дождевым (Nimbostratus—Ns). Далее эти слоисто-дождевые переходят в слоистые облака теплой массы. Вся облачная масса состоит из мельчайших капель воды (в верхних частях облака—переохлажденных), снежинок и ледяных кристаллов наверху. Осадки начинают выпадать в виде мелких капель или снежинок еще из As, но т. к. эти капли мелкие и им до земной поверхности приходится пролетать большое расстояние, то большей частью они испаряются, еще не долетев до земли. Снежинки, выпадающие из As, в холодное время года достигают земной поверхности. Чем ниже и толще становится облачный слой, тем ближе подходит к земле полоса дождя. В мощной облачной массе Ns летящие сверху капли (или снежинки), пролетая сквозь всю толщу облака, сталкиваются с другими каплями, соединяются вместе и, становясь более крупными, уже не успевают целиком испариться, тем более, что и расстояние от облака до земли уменьшается. Таким образом облака Ns, относящиеся к нижнему ярусу (их высота менее 2 км), отличаются от As своей большей плотностью и, главное, тем обстоятельством, что выпадающие из них осадки достигают земли в виде настоящего дождя. Область, охватываемая облаками Ns, весьма обширна (шириной до 300—400 км, длиной до нескольких тысяч км) и осадки, выпадающие из этих облаков, имеют длительный, затяжной и более или менее равномерный характер. В отличие от ливневых осадков, выпадающих местами, из отдельных туч, осадков кратковременных и интенсивных, осадки из Ns называются обложными. Облака Ns наблюдатели часто смешивают со слоистыми (St). Обе формы представляют сплошной облачный покров серого цвета, 'закрывающий солнце. Основным признаком, различающим Ns и St. является характер осадков: из Ns выпадают обложные дожди с довольно крупными каплями, или шестилучевые снежинки, из St осадки или совсем не выпадают или же имеют вид мороси (очень мелкиекапли или весьма мелкие снежные крупинки). Другим признаком является высота облаков: Ns всегда выше 1000 м, St всегда лежат ниже 1000 м, но на глаз определять высоту правильно почти невозможно. Внимательно следя за ходом изменения облачности, за характером погоды, можно всегда определить, с какими облаками мы имеем дело. При выпадении осадков из Ns, под ними, как и в случае СЬ, обычно образуютсяс низкие разорваннодождевые облака (Fr nb), которые могут, сливаясь между собой, образовывать сплошной слой, лежащий значительно ниже Ns и закрывающий его от глаз наблюдателя. Восходящее скольжение теплых масс вдоль поверхности раздела заставляет подниматься и вышележащие воздушные массы, и в них может осуществляться конденсация. При этих" условиях образуются облака верхнего яруса, состоящие из ледяных кристалликов. Непосредственно над As и впереди их образуется сплошной покров тонких перисто-слоистых облаков (Cirrostratus—Cs), еще
444 Глава XXIV. Доходные метеорологические наблюдения ч выше и впереди Cs образуются полосы перистых облаков (Cirrus— Ci) и отдельные перистые, вытянутые в виде полос с крючками впереди. Наблюдатели иногда смешивают Cs с тонкими As. По внешнему виду они походят друг на друга, но структура этих облаков совсем иная: Cs состоят из ледяных кристаллов, a As из капелек или шести- лучевых снежинок. Очень хорошим признаком являются некоторые оптические (световые) явления, наблюдаемые лишь в облаках, состоящих из ледяных кристаллов. Вследствие преломления солнечных лучей в кристалликах, вокруг солнца образуются гало (светлые радужные круги, дуги и пр., иногда довольно сложные образования.) Перистые облака, свяванные с теплым фронтом, значительно отличаются от рассмотренных в § 11 форм перистых. Они всегда имеют вытянутый вид, появляются с одной какой-либо стороны горизонта, имеют заметное движение (обычно резко отличающееся по направлению от наземного ветра) и с течением времени увеличиваются по количеству. В той части горизонта, откуда движется вся система облаков теплого фронта и откуда появляются Ci, эти перистые облака как бы расходятся лучами из-за горизонта. Это явление, зависящее от перспективы, называется «радиацией» перистых облаков. Следует отмечать в журнале наблюдений «точку» радиации перистых, т. е. ту сторону горизонта, откуда они движутся. Поднявшись до зенита, полосы кажутся уже параллельными; при своем дальнейшем движении они могут образовать второй веер из лучей, сходящихся у противоположной стороны горизонта, т. е. дать вторую точку радиации. Самые первые формы перистых облаков, связанные с теплым фронтом и идущие впереди всей облачной системы,—это тонкие Ci, имеющие вид полосок с загнутыми в виде крючков или коготков передними концами Ci uncinus (Ci unc)—перистые крючковидные или когтевидные. Они всегда вытянуты вдоль направления своего движения. Постепенно Ci unc переходят в более плотные и широкие полосы; вместо небольшого коготка, впереди этих полосок видны часто как бы факелы, очень напоминающие миниатюрные кучевые облака. Ci, наблюдаемые в виде полос, называются иногда Ci rectus (прямой) или Ci radiatus (расходящиеся в виде лучей). Одновременно с различными формами перистых и перисто-слоистых облаков могут в большем или меньшем количестве наблюдаться перисто-кучевые облака (Cirrocumulus—Сс). Они тоже состоят из ледяных кристалликов и выглядят как очень мелкие барашки. Непременным условием для отнесения этих облаков к Сс является присутствие хотя бы в небольшом количестве Ci или Cs. Если мы наблюдаем только одни барашки, их следует относить к облакам высококучевым Ас. Иногда помогает разобраться в типе облачности явление гало, которое, хоть и в слабой степени, может наблюдаться в Сс и Ci, но никогда не наблюдается в Ас. В этих последних облаках из оптических явлений наблюдаются радужные венцы и иризация (см. § 18), но гало образовываться не может, т. к. Ас всегда состоят из капелек или снежинок. Самыми отдаленными предвестниками приближения теплого фронта и следующей за ним теплой массы являются Ci uncinus или
§ 14. Облака и осадки тёплого фронта 445 Ci radiatus. Эти облака образуются на высоте 8—9 км и находятся от линии фронта (пересечения фронтальной поверхности с поверхностью земли) на расстоянии около 900 км. Вследствие большой высоты перистых, мы можем их заметить на горизонте еще тогда, когда они находятся на расстоянии 100—150 км от пункта наблюдения. Скорость передвижения всей системы теплого фронта в среднем около 40 км в час, и мы можем ожидать прохождения фронта у земной поверхности примерно через сутки после появления перистых. Однако одни только Ci unc могут служить лишь первым предупреждением о наступающей непогоде: полной уверенности в том, что через пункт наблюдателя пройдет вся система, эти Ci еще не дают, т. к. фронт может пройти стороной. Дальнейшее развитие перистых, их радиация, увеличение количества и, наконец, переход в перисто-слоистые дают подтверждение того, что фронт идет на нас. Когда небо затягивается перисто- слоистыми облаками, обычно наблюдается гало; вот почему круги около солнца издавна считаются верным признаком дождя и непогоды. Cs еще настолько прозрачны, что солнце сквозь них просвечивает и дает довольно резкие тени от земных предметов. При дальнейшем приближении фронта Cs постепенно уплотняются и переходят в высокослоистые. Это уже облака среднего яруса и принадлежат непосредственно к облачной массе теплого фронта, состоящей из капель и снежинок. Первые As еще настолько тонки, что солнце сквозь них еще просвечивает, но в виде затуманенного диска, уже не отбрасывающего теней. Эти тонкие As называются просвечивающими: As translucidus—As tra. Они постепенно уплотняются и переходят * в затененные (плотные) высокослоистые: As opacus— As op. Нижняя поверхность этих облаков имеет размытый «мокрый» вид, т. к. из них выпадают осадки, не достигающие еще земли. За 300—400 км от линии фронта полосы осадков доходят уже до земли; мы наблюдаем обложной дождь из Ns. Под слоем Ns проносятся темные, низкие, разорванные Fr nb. Дождь продолжается долго, иногда весь день. Облака все ниже и ниже спускаются к земной поверхности и, наконец, проходит линия фронта (т. е. фронтальная зона шириною 10—15 км). Во время прохождения этой линии фронта все метеорологические элементы резко изменяются: ветер переходит к другому румбу, часто изменяясь и по силе, температура значительно повышается, влажность тоже повышается, облака переходят в типичные для теплой массы St или небо затягивается адвективным туманом, видимость значительно ухудшается, обложные осадки прекращаются, может выпадать только морось; наконец, из сопутствующих вторжению теплой массы явлений мы можем наблюдать появление жидкого или твердого налета и гололед. Очень много дает наблюдение за изменением атмосферного давления. При приближений теплого фронта, давление падает, в частности потому, что столб холодного, плотного воздуха заменяется постепенно наверху все большей толщей более легкого теплого воздуха; этим объясняется широко известный факт, что падение давления предвещает плохую погоду с дождем или снегом. После прохождения линии фронта падение давления прекращается совсем или продолжается, но уже значительно медленнее.
446 Глава XXIV. Походные метеорологические наблюдения Рис. 2. Холодный фронт 1-го рода Если облачная система теплого фронта задевает нас своим флангом, мы можем наблюдать лишь крайние боковые части фронтальной облачной массы в виде слоя Ac tra, когда между отдельными элементами облачного слоя—барашками, плитками, шарами— наблюдаются просветы, или As op. 15. Облака и осадки холодного фронта. Различают два типа холодных фронтов: холодный фронт* 1-го рода, соответствующий тому случаю, когда холодная масса наступает медленно, и холодный фронт 2-го рода, образующийся при бурном натиске холодных масс. а) Холодный фронт, первого рода. Клин холодного воздуха, - наступая на теплый воздух, не только понемногу оттесняет его, но и подсекает, заставляя более или менее круто подниматься кверху (рис. 2). Крутизна подъема зависит от формы передней части клина холодного воздуха. Вследствие трения о земную поверхность нижние слои холодного воздуха застревают и отстают от движения всей массы. Это приводит к изменению формы клина: острый нос его становится более тупым и крутым. Поэтому поднимающиеся в передней части фронта теплые массы уже не образуют там, как в случае теплого фронта, ровного, спокойного слоя облаков, а вследствие более бурного поднятия образуют облака типа ливневых (СЬ). В отличие от отдельных ливневых облаков, образующихся от конвекции внутри холодной массы, эти СЬ наступают валом, вытянутым вдоль всей линии фронта, иногда на тысячу и более километров. Из этих ливневых облаков выпадают осадки ливневого типа у самой линии фронта. Позади фронта вытеснение теплых масс идет уже не так бурно, теплый воздух натекает спокойно, и, как в случае теплого фронта, дает образование облачного слоя Ns и As. Из Ns выпадают осадки обложного характера, захватывающие полосу шириною около 200 км. Таким образом ливневые осадки (иногда с грозой) переходят в случае холодного фронта I рода в обложные осадки. За As иногда наблюдаются Cs, причина образования которых аналогична случаю теплого фронта.
§ 15. Облака и осадки холодного фронта 447 Рис. 3. Холодный фронт 2-го рода Надвигающийся клин холодного воздуха захватывает в своем движении и находящиеся над ним воздушные слои, относительно более теплые. Поэтому мы наблюдаем над холодным клином теплое течение, направленное в сторону движения холодного воздуха и немного опускающееся вниз, т. к. это течение обладает большей скоростью, чем ниже идущий клин холодного воздуха. Это течение оттесняет вперед вершины ливневых облаков (наковальни) и несколько размывает их (феновый эффект). Поэтому идущие впереди фронта облака имеют вид не Сл, а Сс, иногда формы lepticularis. б) Холодный фронт 2-го рода. Передняя часть клина еще более крутая, чем в случае холодного фронта 1 рода. Теплые массы бурно вытесняются кверху, образуя мощные СЬ (рис. 3). Верхнее теплое течение настолько сильно, что препятствует натеканию теплых масс на клин холодного воздуха, так что в этом случае облаков типа Ns, As, Cs ea холодным фронтом не образуется, нет и обложных осадков. Вместе с тем это верхнее теплое течение весьма сильно оттесняет вперед отдельные части облачной массы СЬ, давая образование Сс, Ac hSc, идущих далеко впереди фронта (до 200 км) и часто имеющих вид lenticularis. Эти облака являются хорошим предвестником холодного фронта 2-го рода. Осадки холодного фронта 2-го рода имеют исключительно ливневой характер и идут узкой полосой (не шире 70 км). Холодный фронт 2-го рода сопровождается весьма бурными явлениями: шквалами, грозами, интенсивными ливнями, резким похолоданием и очень резким поворотом ветра. Давление за холодным фронтом быстро повышается: рост давлении, следовательно, служит признаком улучшения погоды. 16. Облака и осадки окклюзии и инверсий. Кроме ясно и резко выраженных фронтальных систем теплого и холодного фронта, в тех случаях, когда быстро натекающий холодный клин догоняет более медленно смещающийся холодный воздух, расположенный впереди, образуются фронты окклюзии. Теплый воздух.
448 Глава XXIV. Походные метеорологические наблюдения находящийся между этими двумя холодными массами, вытесняется полностью наверх. У земной поверхности мы имеем менее резко выраженные фронтальные разделы,—холодные массы отличаются одна от другой по температуре не так резко, как теплая и холодная масса. В зависимости от того, какая масса наступает— относительно более холодная или менее холодная, фронты окклюзии бывают по типу холодного или по типу теплого фронта. Облачные системы и осадки фронтов окклюзии имеют смешанный характер и, в зависимости от типа окклюзии, приближаются или к системе теплого или к системе холодного фронта. Поверхности раздела, не имеющие характера фронтов и лежащие почти горизонтально, характеризуются скачком температуры. Обычное падение температуры с высотой, при переходе через поверхность, разделяющую нижележащий холодный воздух и расположенный над ним теплый воздух, прекращается и часто сменяется ростом температуры. Повышение температуры с высотой, вместо обычного понижения температуры при поднятии кверху, носит название инверсии; поэтому и сама поверхность раздела часто называется инверсией. Инверсия может вызываться тремя причинами: 1) наличием наверху теплого течения, 2) выхолаживанием нижних слоев воздуха (вследствие ночного излучения или соприкосновения с очень холодной подстилающей поверхностью) и 3) адиабатическим нагреванием при оседании воздушной массы. Образующиеся при наличии инверсии облака имеют обычно характер волн, валов (или плиток, образованных двумя пересекающимися системами волн) и называются, волнистыми. Инверсии могут наблюдаться на различных высотах и волнистые облака могут относиться к любому ярусу: верхнему (выше 6 км), среднему (6—2 км) и нижнему (ниже 2 км); соответственно они носят название: Girrocumulus, Altocumulus, Stratocuinulus undulatus (волнистый). Слоистые облака (приподнятый туман) по существу тоже являются волнистыми облаками, т. к. образуются на инверсии (внизу выхоложенный воздух, наверху более теплый). Волнистые облака свидетельствуют о наличии инверсии. Если под волнистыми облаками наблюдаются кучевые, то они не получают дальнейшего развития, т. к. инверсия задерживает их рост. НАБЛЮДЕНИЯ НАД ОБЛАКАМИ И ОПТИЧЕСКИМИ ЯВЛЕНИЯМИ 17. Классификация облаков. Различаются четыре семейства облаков, соответствующие трем облачным ярусам и отдельно стоящим облакам вертикального развития, проникающим сквозь все ярусы. Семейства разделены на роды облаков, каждый из которых может быть отнесен к одной из трех форм: а) раздельные облака в виде отдельных облачных масс, растущих вверх во время развития и распространяющихся по горизонтали во время распадения; в) облачный слой, но разделенный на отдельные волокна, пластины или гальки (барашки), часто устойчивые или же на пути к распадению;
§ 17. Классификация облаков 44 § с) сплошной слой в виде пелены, без заметной структуры. Указанная в таблице высота облаков относится к умеренным климатам и считается не от уровня моря, а от общего уровня земли в данной местности. В отдельных случаях возможны различные отклонения от указанных средних пределов,„в особенности для Ci, которые даже в умеренных зонах спускаются иногда до 3000 м. В полярных областях они могут наблюдаться у самой земли. 1-е семейство: облака верхнего яруса (нижний предел высоты около 6000 м) ICi filosus Ci unrinus Ci rectus, Ci radiatus Ci nothus, Ci incus | Форма b Ci densus f Cc undulatus \ Cc lenticularis 2-й род: Cirrocumulus 3-й род: Cirrostratus 2-е семейстзо: облака среднего яруса (верхний предел высоты около 6000 м, нижний предел около 2000 м) Ac castellatus 1 Ac fldccus Ac lenticularis J Ac cumulogenitus Форма 4-й род: Altocumulus 5-й род: Altostratus Ac translucidus Ac opacus As translucidus As opacus \ Форма а Форма а и b I Форма b | Форма с 6-й род: Stratocumulus 3-е семейстзо: облака нижнего ярусе. (верхний предел высоты около 2000 м, нижний предел у земной поверхности) Sc vesperalis Sc lenticularis Sc cumulogenitus Sc translucidus Sc opacus \ Форма а Форма а и b | Форма b I Форм рма с 7-й род: Stratus 8-й род: Nimbostratus 4-е семейстзо: облака вертикального развития (верхний предел — уровень Cirrus, нижний предел — уровень около 500 м) ■9-й род: Cumulus I Cu humilis \ 10-Й род: Cumulonimbus I Cu °ongertuB Форма а 29 Справочник путешественника и краеведа, т. II
450 Глава XXIV. Походные метеорологические наблюдения 18. Определение количества облаков. Помимо формы облаков следует отмечать и их количество, которое оценивается по 10-баль- ной шкале; отдельно оценивают общее количество облаков и количество облаков нижнего яруса (причисляя сюда и облака вертикального развития). «Оценка количества производится на глаз с открытого места, причем определяется, сколько десятых долей неба закрыто облаками. Небольшие просветы между отдельными структурными влементами облачного «лоя формы не учитываются как чистое небо. При ясном небе облачность 0. Если количество облаков менее1/2о> также ставится 0, но обязательно указываются формы облаков. Сплошная облачность оценивается баллом 10. Если в сплошном слое облаков имеются очень незначительные просветы (окна), в сумме не составляющие 'До небесного свода, ставится цифра 10, заключенная в квадрат. При занесении в журнал наблюдений количество облаков записывается в виде дроби: в числителе—общая облачность, в знаменателе—количество нижних облаков. При ясном небе ставится 0/0, при сплошном покрове низких облаков—10/10, высоких—10/0 и т. д. Особые знаки применяются для обозначения видимости солнца и луны. При сплошном тумане и метелях, когда нельзя определить количество облаков, надо ставить 10/10, обязательно рядом помещая знак тумана или метели. Когда все небо покрыто сухим туманом (дымом или мглою), сквозь который нельзя определить облачность, в журнале ставится вопросительный знак с прибавлением знака сухого тумана (мглы). 19. Оптические явления. С наличием в атмосфере влаги в газообразном, жидком и твердом состоянии в большей или меньшей степени связан целый ряд оптических явлений, которые обусловлены рассеянием и преломлением света и некоторыми другими более сложными причинами. Гало возникает в облаках Cs, вследствие преломления лучей солнца или луны в ледяных кристалликах, из которых состоят эти облака. Формы гало весьма разнообразны и обусловливаются •как формой кристаллов, так и ориентировкой их при падении. Наиболее частым гало является «малый круг» с угловым радиусом 22° (диаметр круга почти в 90 раз больше поперечника солнца или луны). Иногда виден не весь круг, а часть его. С внутренней стороны круг окрашен в красный цвет, а снаружи в голубоватый или зеленый, но значительно более слабо. Расположение цветов обратное радуге. Реже наблюдается «большой круг» с радиусом 46°. Обыкновенно можно видеть только отдельные части этого круга. Довольно часто к малому и к большому кругу примыкают касательные дуги, также радужной окраски и обращенные выпуклостью почти всегда в сторону солнца или луны. В некоторых случаях одновременно с кругами вокруг солнца наблюдается большой горизонтальный круг, проходящий через солнце, пересекающий радужные круги и иногда опоясывающий весь горизонт. В местах пересечения горизонтального круга малым или большим образуются яркие пятна, которые носят название «ложные
§§ 18—19. Оптические явления 451 солнца*. Иногда эти ложные солнца образуются и вне кругов, даже в стороне, противоположной солнцу. Реже наблюдаются ложные луны. К явлению гало относятся еще столбы около солнца, по обеим сторонам его, в некотором отдалении от солнца. Обычно эти столбы представляют собою часть круга 22° или 46°. Такие же столбы бывают и при луне. Наблюдаются также столбы, идущие от солнца или луны вверх и вниз. Они аналогичны столбам от фонарей в темную, морозную ночь, когда в воздухе носятся ледяные иглы. Явления гало следует подробно описывать и зарисовы- нать, отмечая облачность и все сопутствующие явления погоды. Гало иногда очень быстро меняет свой вид, поэтому записи и зарисовки во время гало следует производить по возможности чаще, указывая время. Некоторые из явлений гало имеют свои обозначения; остальные описываются словами (см. табл. 3). В облаках, состоящих из капелек и снежинок (As, Ac, Sc), наблюдаются радужные венцы вокруг солнца или луны, вызванные диффракцией света рассеянными в воздухе капельками и снежинками. Внутренний круг венца, непосредственно около солнца или луны окрашен в голубоватый пвет, наружный ореол красноватый. Наиболее резко выраженными и ярко окрашенными являются венцы при высококучевой облачности. Эти облака состоят только из капель примерно одного размера. От размера капель зависит радиус венца-—чем меньше капли, тем больше венец. Этим фактом можно воспользоваться как местным признаком погоды. Если радиус венца уменьшается, это свидетельствует о том, что капли в облаках увеличиваются и могут настолько укрупниться, что выпадут в виде дождя. При наличии в облаках капель разных размеров получается весьма размытый венец, с неясно выраженной окраской, т. к. цветные кольца налагаются одно на -другое. Такие размытые венцы также являются признаком выпадения осадков: при наличии капель разного размера мелкие капли испаряются, а крупные нарастают за счет мелких и могут настолько увеличиться, что выпадут на 3f МЛЮ. Облака Ас дают очень четкие венцы именно потому, что капли,_ из которых состоят эти облака, мало разнятся по размерам. Глория также диффракционное явление, наблюдается иногда во время тумана. Наблюдатель видит в тумане свою тень, нередко огромных размеров, окруженную цветными кольцами. Иршаиия облаков—перламутровая, переливающаяся окраска, наблюдается в легких облаках Сс, Cs, Ac и объясняется также диффракционными явлениями. Радуга вызывается преломлением солнечных лучей в каплях дождя и тумана. Она образуется всегда со стороны, противоположной солнцу и только при одновременном наличии облаков, дающих дождь, или самого дождя и участков чистого неба (т. е. когда может светить солнце). Такое положение может быть только при облачности типа СЬ, т. е. в холодной массе и при прохождении Холодного фронта. В обыкновенной радуге красный край находится на выпуклой стороне. Если радуга двойная, то у побочной внешней радуги., красный цвет расположен с вогнутой стороны, обращенной к глав- 29*
452 Глава XXIV. Походные метеорологические Наблюдения ной радуге. Иногда в очень густом тумане, состоящем из весьма мелких капелек, наблюдается радуга совершенно белого цвета. С древних времен радуга считается признаком прекращения дождя, улучшения погоды; в большинстве случаев это справедливо. Обычно ливневые осадки, при которых образуется радуга, выпадают в послеполуденные часы. В это время солнце расположено в западной части неба, а облака, дающие дождь—в восточной. В тыловой части циклонов, где преимущественно выпадают ливневые осадки, преобладают западные и северо-западные ветры, тучи будут уноситься ветром от наблюдателя и наступит прояснение. Не всегда радуга предвещает хорошую погоду: утренняя радуга, при тех же западных ветрах, говорит о приближении туч. Вообще, при радуге надо обращать внимание и на направление движении облаков. Наблюдая за движением облаков, мы непосредственно видим, приближаются или удаляются тучи с дождем. Однако радуга дает больше, чем простое наблюдение переноса облаков— она свидетельствует о наличии значительных участков ясного неба в противоположной тучам стороне. Мерцание звезд, цвет зари, цвет неба зависят от большего или меньшего содержания в воздухе водяных паров и капель. Мерцание звезд обусловлено главным образом тем, что воздух редко бывает спокоен. Отдельные струйки воздуха различной плотности по-разному преломляют и разлагают свет, вызывая изменения яркости и цвета звезд. Перед дождливой погодой мерцание усиливается. Красный цвет зари указывает на большое содержание в воздухе влаги, следовательно тоже является признаком ухудшения погоды. Наоборот золотистая или розовая заря предвещает хорошую погоду. Желательно отмечать точнее цвет зари и сопоставлять его с характером погоды. Влияние влаги на цвет неба сказывается в появлении белесоватого оттенка. Чем больше в воздухе капелек и твердых частичек (пыли), тем белесоватее выглядит небо. Миражи и атмосферная (земная) рефракция связаны с неоднородной плотностью воздуха, вызываемой убыванием давления с высо тою и чередованием слоев воздуха с различной температурой. Рефракция бывает нормальной и ненормальной; первая представляет собою обычное явление. Вследствие убывания плотности воздуха с высотою, отдаленные предметы у горизонта кажутся несколько приподнятыми (световые лучи изгибаются, встречая слои меньшей плотности). Иногда это поднятие предметов значительно больше, чем обычно; становятся видными и такие предметы, которые обыкновенно не видны, т. к. лежат ниже горизонта. В других случаях, наоборот, предметы как бы уходят под горизонт. Такие явления называются ненормальной рефракцией: положительной при поднятии предметов над горизонтом и отрицательной при опускании. Положительная рефракция иногда сопровождается миражем— под приподнятым предметом появляется его перевернутое изображение. Мираж объясняется отражением световых лучей от поверхности слоя воздуха с малой плотностью. При чередовании нескольких слоев различной плотности мираж может приобрести весьма
§§ 20—21. Простейшие инструментальные наблюдения 453 сложный вид (фата-моргана). Наиболее резко ■ ненормальная рефракция и миражи бывают выражены на побережье моря или озера. Явления рефракции и миража еледует описывать подробно, зарисовывая наблюдаемую картину и отмечая характер погоды и его последующие изменения. В ряде случаев положительная рефракция и миражи в прибреж- пых районах являются признаками наступления циклонической погоды: усиливающийся при приближении циклона ветер сгоняет поверхностную воду, а на ее место поднимается более холодная., вода снизу; тонкий слой воздуха, прилегающий к поверхности воды, при этом охлаждается и становится холоднее вышележащих слоев, т. е. получается такое распределение плотностей воздуха, которое приводит к образованию положительной рефракции и миража. Эти явления могут вызываться и той инверсией, которая связана с теплым фронтом надвигающегося циклона. Однако инверсии могут наблюдаться и в антициклоническую погоду, вследствие ночного выхолаживания приземного слоя воздуха. Утром такой охлажденный воздух может стекать с суши на поверхность моря, озера, реки. При этом в течение сравнительно короткого времени могут наблюдаться явления рефракции и миража, но они будут в этом случае предвещать хорошую погоду. Следует обращать внимание на остальные характеристики погоды, а также на время появления и продолжительность наблюдаемых явлений. Если рефракция или мираж наблюдаются утром и в течение непродолжительного времени—это является признаком хорошей, антициклонической погоды. ПРОСТЕЙШИЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ 20. Наблюдения над атмосферным давлением. Для наблюдений над атмосферным давлением в походной обстановке служит барометр-анероид (см. описание прибора, порядок пользования им и введение поправок т. I; гл. XVI, §§10—15). Располагая анероидом и сопоставляя изменения давления с визуальными наблюдениями, можно значительно лучше ориентироваться в переменах погоды и повысить качество предсказаний по местным признакам. Существенную пользу могут принести при этом наблюдения над ветром. 21. Наблюдения над ветром. Направление ветра определяется по той части горизонта, откуда дует ветер. Весь горизонт делится на 16 румбов (табл. 1). Для определения направления ветра надо выбрать достаточно открытое место, поставить шест, высотою примерно в 3 метра, и к верхушке его прикрепить вымпел (ленту, вытянутый флажок). Немного ниже вымпела надо прикрепить к шесту крестовину, сделанную из восьми прутьев—указателей направлений, соответствующих восьми главным румбам. Четыре указателя (для направлений N—S и Е—W) надо взять подлиннее, а остальные несколько короче. К указателю, направленному точно на север (по истинному меридиану), следует прикрепить букву N или С.
454 Глава XXIV. Походные метеорологические наблюдения Для ориентировки можно воспользоваться способами, указанными в т. I (гл. XIV, § 1). Таблица 1 Полное название Северный Северо-северо-вогточный С еверо-восточный Востоко-северо-восточный Восточный В остоко-юго-восточный Юго-восточный Юго-юго-восточн ый Южный Юго-юго-западный Юго-западный Западно-юго-западный Западный Западно-северо-западный Северо-западный Северо-северо-западный Сокращенное обозначение С сев ев вев в вюв юв ЮЮВ ю ююз юз зюз 3 зез сз ссз Международное обозначение N NNE NE ENE Е ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW Международное ■ название Норд Норд-норд-ост Норд-ост ~ Ост-норд-ост Ост Ост-зюйд-ост Зюйд-ост Зюйд-зюйд-ост Эюйд. Зюйд-зюйд-вест Зюйд-вест Вест-зюйд-вест Вест Вест-норд-вест Норд-вест Норд-норд-вест Для определения силы ветра, при отсутствии специальных (не самодельных) приборов, пользуются 12-бальной шкалой Бофорта, позволяющей судить о силе ветра по его действию (см. т. 1, стр. 344—347). Для более точных определений направления и силы ветра в походных условиях применяют несложные приборы, из которых наиболее удобными являются следующие: Ветромер Аркадьева состоит из четырехугольной проволочной •рамки с трубкой внизу для насадки ветромера на шест, длиной 2 м. В верхней части рамки прикреплены два крючка, к которым подвешивается одна из трех приложенных к прибору пластинок; они имеют одинаковые размеры (10x12 см), но различный вес. Под действием ветра пластинка отклоняется на некоторый угол. По прикрепленной к рамке дуговой шкале определяется сила (скорость) ветра. Вес пластинки 4 г 16 г 64 г Значения делений шкапы в м/сек 0,5 1 2 1 2 4 1,5 3 6 2 4 8 При производстве наблюдений с помощью этого ветромера, во» ткнув в землю шест, поворачивают ветромер так, чтобы плоскость рамки была перпендикулярна направлению ветра. Для правильной ориентировки ветромера применяется вымпел (лента длиною около
§ 21. Простейшие инструментальные наблюдения 455 1 метра), прикрепленный к нижней части рамки. В зависимости от силы ветра, к рамке прикрепляется та.или иная пластинка. Направление ветра определяют по вымпелу и буссоли. В собранном виде ветромер Аркадьева помещают в небольшом футляре. Он быстро собирается и разбирается и очень удобен в походных условиях. Ветромер Третьякова основан на том же принципе, что и флюгер Вильда, применяемый на метеостанциях, но портативен и приспособлен для наблюдений в походной обстановке. Во время работы он прикрепляется к шесту длиной около 2 м. Прибор состоит из флюгарки, поворачивающейся по ветру, и металлической пластинки, имеющей ложкообразную форму и скрепленной с другой пластинкой—противовесом. Ложкообразная пластинка отклоняется на тот или иной угол, в зависимости от скорости ветра. Ось, к которой прикреплена пластинка, перпендикулярна к плоскости флюгарки, и пластинка всегда перпендикулярна ветру. Шкала для определения скорости ветра нанесена на флюгарке и дает скорость ветра в м/сек, от 1 до 10 м/сек. При более сильном ветре к ложкообразной пластинке прикрепляют дополнительный груз и цена деления шкалы увеличивается в два раза. Направление ветра определяется по флюгарке, имеющей в передней своей части груз—указатель. Румб ветра определяется по укрепленной в нижней части прибора восьмиконечной звезде. Перед наблюдениями эту звезду ориентируют так, чтобы ее лучи были направлены по странам света. Ручной анемометр употребляется для определения скорости ветра и очень удобен в походных условиях. Верхняя часть прибора представляет крестовину с четырьмя полушариями, обращенными выпуклостью в одну сторону. Под действием ветра эта крестовина вращается с большей или меньшей скоростью. Ось крестовины имеет внизу червяк, приводящий в движение систему зубчатых колес, связанных со стрелками счетчика оборотов. Счетчик включается и выключается при помощи арретира—небольшого кольца, помещенного в нижней части кожуха счетчика. К кольцу можно прикрепить шнурок, пропустить его затем через два неподвижных кольца в кожухе счетчика и производить включение и выключение счетчика с помощью этого шнурка. Для производства наблюдений анемометр привинчивают к строго вертикальному шесту длиной около 2 м. Можно производить наблюдения и держа анемометр в вытянутой кверху руке, но при этом трудно соблюдать вертикальность положения прибора, и показания его будут менее точными. Перед началом наблюдений, застопорив счетчик, записывают показания всех стрелок. Затем выставляют анемометр под действие ветра и дают мельничке его свободно вращаться в течение 1—2 минут. После этого включают счетчик, одновременно засекая время по секундомеру или часам с секундной стрелкой. Через 10 минут (или иной, более короткий помежуток времени, если необходимо ускорить производство наблюдений) выключают счетчик в снова записывают показания всех стрелок, По разности показа* вий счетчика определяют скорость ветра,
456 Глава XXIV. Походные метеорологические наблюдения Число делений счетчика, разделённое на время его работы в секундах, дает непосредственно скорость ветра в м/сек. Для удобства вычислений можно сократить время вкспозиции анемометра до 100 секунд. Для получения точного значения скорости ветра надо ввести поправки по переводной таблице, приложенной к сертификату прибора. 22. Наблюдения над температурой и влажностью воздуха. Простейшим прибором для определения температуры воздуха в походной обстановке является термометр - пращ (см. описание его и способ пользования т. I, гл. XVI, § 17). "Удобен также психрометр Ассмана, служащий для определения не только температуры воздуха, но и влажности. Резервуары двух термометров этого прибора помещены в металлические трубки, сквозь которые проходит воздух, засасываемый специальным аспиратором (вентилятором). Резервуар одного из термометров обвязывается тонким батистом, который перед наблюдением смачивается водой с помощью специальной пипетки. Показания «сухого» термометра дают температуру воздуха. «Смоченный» термометр показывает обычно более низкую температуру, вследствие того, что происходит испарение воды с влажного батиста. Чем меньше влажность воздуха, тем сильнее испарение и тем больше будет разность показаний сухого и смоченного термометров. По показаниям этих термометров (предварительно исправленным соответственно поправкам, приведенным в сертификате прибора) находят из психрометрических таблиц значения абсолютной и относительной влажности. Психрометр подвешивают на высоте 2 м над землей к шесту с помощью специального крючка. Отсчеты по термометрам производят через 4 минуты после завода вентилятора. Рекомендуется повторять отсчеты несколько раз подряд. ОРИЕНТИРОВКА В БАРИЧЕСКОМ ПОЛЕ 23. Использование наблюдений над давлением и ветром для ориентировки в барическом поле. Рассматривая распределение давления по земной поверхности («барическое поле») за любой день, мы обнаруживаем чередование обширных областей пониженного и повышенного давления до 2—3 тысяч км в поперечнике. Первые из них называются циклонами, вторые антициклонами. На синоптических картах погоды барическое поле изображается системой изобар—линий равного давления. Циклоны представляют области замкнутых изобар с наименьшим давлением в центре, а антициклоны—барические системы с наибольшим давлением в центре. С каждой барической областью неразрывно связана определенная система ветров. В циклонах ветры образуют сходящийся вихрь, с вращением ветра против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке—в южном. В антициклонах ветры расходятся от центра к периферии, имея направление вращения, обратное циклоническс му. По отношению к изобарам ветры в северном полушарии отклонены влево, причем это отклонение тем больше, чем слабее ветер. Йшьные ветры дуют цочти вдрдь изобар, оставляя ни§кре давление
§§ 22—24. Ориентировка в барическом поле 457 слева, высокое—справа. Указанное положение можно использовать для ориентировки в барическом поле: если стать спиною к ветру, то область низкого давления будет располагаться впереди налево, а высокого—позади направо. С помощью этого простого правила '(закона Бейс-Балло) можно установить, с какой стороны от нас находится циклон и где лежит антициклон. Циклоны и антициклоны передвигаются со средней скоростью 30—40 км в час. Приближение циклона обнаруживается по падению давления; антициклон, надвигаясь, вызывает рост давления. Поэтому барометрические наблюдения могут служить указанием на приближение той или иной барической системы. Сочетая эти наблюдения с законом Бейс-Балло, можно установить, откуда приближается к нам циклон или антициклон. Определив, какая и откуда движется барическая система, мы можем составить себе общее представление об изменении погоды, т. к. циклоны и антициклоны резко различаются по общему характеру погоды. В циклонах преобладает ветреная, пасмурная погода с осадками. Антициклоны характеризуются преимущественно ясной, или малооблачной, сухой и тихой погодой. Облачный покр.ов в циклонах защищает землю как от чрезмерного нагревания летом, так и от сильного выхолаживания зимою; в антициклонах летом стоит жаркая погода, зимою держатся сильные морозы. По этой же причине суточные колебания температуры, влажности и ветра в антициклонах выражены резко, а в циклонах очень слабы или вовсе пе заметны. Таким образом, следя за изменениями давления и ветра, можно предсказывать общий характер погоды на ближайшие часы, а иногда на сутки и на более длительный срок. 24. Изменения погоды при прохождении циклона. Предсказания по барометру далеко не всегда оправдываются. Зависит это прежде всего от того, что погода в циклонах и антициклонах, особенно в первых, имеет значительно более сложный характер. Циклоны являются возмущениями на фронтах, разделяющих различные по происхождению воздушные массы: арктический воздух, воздух умеренных широт, тропический воздух, экваториальный воздух. В различных секторах циклона мы будем наблюдать поэтому разный характер погоды, в зависимости от того, какая воздупшая масса или какой фронт проходит через данный сектор. На рисунке 4 представлена схема так называемого «молодого» циклона, в котором наиболее резко выражен различный характер погоды в разных частях циклона. Имея в виду известные уже нам характеристики воздушных масс и фронтов, мы можем проследить более детально за теми изменениями погоды, которые будут иметь место при прохождении черев данный пункт той или иной части циклона. .Направление движения циклона показано большой пунктирной стрелкой. Оно совпадает с направлением изобар теплого сектора циклона, причем высокие температуры остаются справа, а низкие слева от траектории циклона. По этой причине в большинстве случаев циклоны движутся с запада на восток. Посмотрим, Как будет изменяться погода э-пункте А,, черев который проходит
458 Глава XXIV. Походные метеорологические наблюдения 9 9 моросящие осадки — туманы .£»- направление движения циклона Рис. 4. Схема молодого циклона. южная половина циклона (правая часть, по отношению к траектории его движения). Пункт А находится в холодной массе воздуха и, следовательно, вдали от циклона погода будет иметь характер, присущий холодным воздушным массам: ночь будет ясная, днем будет развиваться кучевая облачность; при достаточно мощной конвекции возможно развитие кучево-дождевых (ливневых) облаков, сопровождаемых ливнями и грозами. Температура, влажность и ветер будут иметь достаточно хорошо выраженный суточный ход. . Первыми предвестниками приближения циклона являются тонкие полоски перистых облаков (Ci uncinus), связанных с теплым фронтом циклона. Последующая смена облачности и все остальные явления погоды будут развиваться в соответствии с характерными особенностями теплого фронта: тонкие полоски Ci сменятся более широкими полосами, переходящими в сплошную пелену перисто-слоистых облаков. В этих облаках будет наблюдаться гало. Одновременно с этим барометр отметит уже падение давления. Ветер, дбычно. К>ГО-восточ. вый, начнет понемногу усиливаться.
§ 24. Ориентировка в барическом поле 459 Постепенно уплотняясь, перисто-слоистые облака сменятся высокослоистыми. Солнце будет все более и более затуманиваться. Суточные колебания метеорологических элементов будут сглаживаться. Ветер, крепчая, начнет поворачивать вправо, т. е. от юго- восточных румбов к южным. Падение давления усиливается. Уплотнение и снижение облачности продолжается: As переходят в Ns, начинается обложной дождь. Наконец, приходит линия фронта. Ветер резко поворачивает с южных румбов на юго-западные; температура повышается, падение давления прекращается (или сильно замедляется), наш пункт попадает в теплую массу воздуха с присущими ей адвективными туманами, слоистыми облаками, моросящими осадками и другими явлениями. Пока пункт А будет оставаться в теплом секторе циклона, погода будет носить тот же хар'актер. Через некоторое время приблизится холодный фронт. Если это холодный фронт 2-го рода, то его приближение будет заметно за 200—300 км-. Появляются гряды высококучевых облаков характерной чечевицеобразной формы (Ac lenticularis), за ними надвинется вал кучево-дождевых облаков с ливнями, грозами, шквалами. При прохождении линии фронта, ветер будет иметь шквалистый характер и весьма резко повернет с юго-западных румбов на северо-западные, температура резко понизится, относительная влажность повысится, давление начнет быстро расти. За фронтом облачность быстро рассеивается, но если это холодный фронт 1-го рода, то и за фронтом в течение нескольких часов могут продолжаться дожди, но уже не ливневого, а обложного характера, из слоисто-дождевых облаков. После прохождения холодного фронта наш пункт попадает в тыловую часть циклона, его холодный сектор. Погода будет иметь характер, присущий холодной воздушной массе, причем все свойства этой массы будут выражены значительно более резко, чем в передней части циклона. В тыловой части циклона конвекция развивается более энергично, т. к., во-первых, приходящая с севера свежая холодная масса холоднее, чем холодный воздух в передней части циклона, а во-вторых, развитию конвекции не препятствует надвигание облачности теплого фронта. В силу этого, в тыловой части циклона значительно более вероятны отдельные ливни и грозы, чем в передней части циклона. Как мы видим, при прохождении через пункт А южной (правой) половины циклона, последовательно сменяются пять типов погоды: холодной массы, теплого фронта, теплой воздушной массы, холодного фронта и тыловой холодной массы. Совершенно иначе будет меняться погода при прохождении северной (левой) половины циклона через пункт Б. Как видно из схемы, пункт Б будет все время оставаться в пределах одной воздушной массы. Фронты через зтот пункт не пройдут и фронтальная, облачная система может задеть его лишь своим краем. Осадков обложных может вовсе не быть, если центр циклона проходит значительно южнее данного пункта; обложные осадки могут длиться долго, если пункт Б лежит вблизи траектории центра
460 'Глава XXIV. Походные метеорологические наблюдения Таблица 2 Указатель признаков погоды Погода малооблачная и сухая Погода облачная с осадками Рост Резко выраженный суточный ход . . . Вращение влево . . Резко выраженные суточные колебания Резко выраженные суточные колебания Радиационные . . . Поземные Кучевые облака . . Слоисто-кучевые вечерние Слоисто-кучевые, образовавшиеся из кучевых Высококучевые, расположенные одним слоем ....... Высококучевые, образовавшиеся из кучевых Перистые нитевидные Перистые плотные. Волнистые Роса Иней Венцы большие, четкие Радуга вечером . Золотистая и розовая заря Непродолжительная рефракция.... Непродолжительный мираж ...,,. . 15,23 23,24 24 23,24 23,24 4,5 4 8 11 14 11 11 11 16 19 19 19 19 19 Падение Слабовыратенный суточный ход Вращение вправо Усиление Шквалы Слабо выраженные суточные колебания Слабо выраженные суточные колебания Высокая влажность .... Адвективные Слоистые Мощные кучевые Кучево-дождевые ...... Разорваннодождевые . .' . Высококучевые башенко- образные Высококучевые хлопьевидные . . . : Высококучевые, чечевице- образиые Слоисто-дождевые . . . . Перисто-слоистые .' Высокослоистые Перистые крючковые . . . Перистые, расходящиеся полосами .......... Перисто-кучевые Моросящие Ливневые Обложные ..„..• ... Град Грозы Жидкий налет . . . _ . . . Твердый налет Гололед Гало Венцы малого размера, размытые Радуга утром Красная заря Белесоватый цвет неба . . Ненормальная рефракция (положительная) Миражи Мерцание ввезд ,,.,.,
Таблица 3 Осадки, выпадающие на земную поверхность ■#■ Снег ' '■ - *-» Ледяные иглы V Ливневой снег • Дождь ( обложной) 2 Снежная ноупа V Ливневой дождь Д Ледяная нрупа Ч Морюсь Д Град * Мокрый снег А Ледяной дождь * Ливневой мокрый снех & Снежные зерна Осадни, образующиеся на поверхности земли и нв предметак U Иней <N9 Гололед U Твердый на/iei _о_ Роса V Изморозь .5. Жидкий налет Туманы — Туман «^ Ледяной туман 5£ Туман при просвечивающем небе = Дымка ;5; Поземный туман £Е Приподнятый туман Парение моря Элентрические явления Г£ Грозв Ч Зарница [К] Отдаленная гроза й Полярное сияние Оптические явления /-. Радуга ф Венец вокруг солнца © Нруг вокруг солнца (гало) УН Венец вокруг луиы KD Круг вокруг Луны (гало) М Столбы около солнца }**< Мираж Условные знаки атмосферных явлений
462 Глава XXtV. Походные Метеорологические наблюдения Разные явления Бурный ветер С более 15 к вал Е Вихрь (смерч) Л Водяной смерч (тромб) -5- Пыльная буря ОО Мгла (сухой туман,дым) Примечание. Интенсивность явления обозначается показателем степени о (для слабо выраженных явлений) или а (для резко выраженных явлений). циклона. Падение давления будет сменяться ростом без резких скачков. Ветер будет менять свое направление от восточных через северо-восточные румбы к северным, т. е. влево, причем таких резких поворотов ветра, какие наблюдаются при прохождении фронтов, здесь не будет. Не будет также тех резких скачков температуры, которые характерны для фронтов; весь облик погоды будет существенно отличаться от погоды южной части циклона. Весьма важно определить, какая часть циклона пройдет через данный пункт. И в том и в другом случае признаками приближения циклона явятся падение давления и появление перистых облаков. Переход от Ci к Cs и даже к As и Ns еще наговорит о том, что через данный пункт обязательно пройдет теплый фронт. Решающее значение в таких случаях будут иметь наблюдения за изменением направления ветра: при прохождении правой части циклона нетер поворачивает вправо, а при прохождении левой части—влево. Таким образом, сочетание облачных наблюдений с наблюдением смены ветров значительно расширяет возможности предсказания погоды по местным признакам по сравнению с тем, что дают эти наблюдения каждое в отдельности, или что дает один только барометр. ЛИТЕРАТУРА Атлас облаков, 1940. Калитин Н. Н. «Оптические явления», 1948. Кедроливанский В. И. Метеорологические приборы, 1947. Куниц А. В. Синоптическая метеорология (учебник для гидрометеорологических техникумов), 1947. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам, вып. 3, ч. I, Гидрометеоиздат, 1946. Оболенский В. Н. Курс метеорологии (для высших уч .бных заведений), 1944. В г о те. Основы метеорологии, 1937. Справочник по местным признакам погоды. По А. Ф. Дюбюк с дополнениями Б. Л. Дзерд- зеевского, 1943. Хромов С. П. Основы синоптической метеорологии, 1948 (для высших учебных заведений). Метель, (вьюга) Метель с выпадением снега Низовая метель Поаемон ( ) Чистый воздух Ш' Снежный покров
В. В. Сочаеа ГЛАВА XXV ИЗУЧЕНИЕ ФЛОРЫ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ 1. Задачи полев'ых исследований. Растительный покров непосредственно обусловлен средой и невозможно познать закономерности его строения и распределения без учета разнообразных экологических и географических связей растительных организмов и их группировок. Растительность отражает на себе многие особенности местности, не только современной, но и прошедших эпох. По особенностям растительного покрова часто можно наиболее полно судить о природных возможностях территории, имеющих хозяйственное значение. Изменяя растительный покров, человек имеет возможность существенно влиять на природу в целом и на климат данной местности. Задачей географа является познание природных условий в целях приспособления и переделки их в интересах социалистического общества, и изучение растительности как элемента ландшафта приобретает для него первостепенный интерес. Растительность имеет огромное значение как кормовая база животноводства, как источник технических, лекарственных, вита- миноносных и прочих полезных растений. В этом отношении растительный покров подвергается специальному изучению; но все же во многих районах нашей страны зти ресурсы растительного покрова изучены еще далеко не полно, и на них надо обращать особое внимание также и краеведам. Даже самая крупная комплексная экспедиция—не говоря уже о работе краеведа—не может охватить своими полевыми исследованиями все вопросы изучения растительного покрова, как имеющие общее географическое значение, так и более специальные. В зависимости от задач экспедиции и интересов краеведа, которые определяются конкретными нуждами народного хозяйства, с учетом того, что уже сделано в этой области, устанавливается и круг вопросов изучения растительности, подлежащих разрешению. При этом, независимо от объема программы работ, в большинстве случаев приходится иметь обязательно дело: 1) с инвентаризацией флоры—в том числе и с поисками полезных растений, 2) с описанием растительных сообществ, или фитопенозов (типов
464 Глава XXV. Изучение флоры и- растительности лесов, степей, лугов и т. д.), 3) с экологическими наблюдениями над отдельными растениями и растительными ассоциациями и 4) с составлением карты растительности и карт распространения отдельных важных растений или группировок. Во всех случаях исследователь одновременно имеет дело и с растительными сообществами и с составляющими их видами, т. к. растительный покров неотделим от характеризующей его флоры. Часто практикующееся разделение ботанических исследований па флористические и геоботанические не имеет достаточно принципиального обоснования, но может представить в отдельных случаях некоторые технические удобства. 2. Подготовка к полевым работам. Путешественник обязан учесть результаты предыдущих исследований флоры и растительности района, ознакомиться с физико-географической литературой но району работ, выяснить состав флоры намеченного к исследованию района и познакомиться, хотя бы по гербарию, с растениями, которые исследователю неизвестны. То же самое относится к знакомству по литературе с гео ботаническими описаниями района будущих работ; или, за их отсутствием, с описаниями растительности смежных, близких по природным особенностям районов. Предварительно должна быть выбрана и подходящая для гео ботанической съемки топографическая основа. Наконец, следует ознакомиться со специальной методичрской литературой (см. список в конце главы). 3. Снаряжение и материалы: 1. Бумага для сбора растений (в большинстве случаев ограничиваются 1 500—2 500 двойными листами бумаги гербарного образца (28x42 см). 2. Папка для сбора растений изготовляется обычно по специальному заказу. В случае необходимости папка может быть изготовлена из двух листов плотного картона, или фанеры (35x50 см); снаружи ее обшивают клеенкой или плотной материей. Для затягивания протягиваются две широкие тесьмы. К одному листу картона или фанеры прикрепляются ремень или тесьма для ношения папки через Плечо (рис. 1). 3. Прессы для сушки растений, деревянные с металлической решеткой или целиком металлические (см. § 5). 4. Сукна для сушки растений (см. § 5). 5. Сыромятные ремни для стягивания прессов (по два на каждый пресс). 6. Кухонные ножи и стамески (по 2—3 шт.) для выкапывания растений. 7. Рулетки 20 м и 10 м. 8. Складные метры—2 шт. 9. Саперные лопаты—2 шт. для рытья почвенных ям. 10. Садовый нож для срезки ветвей деревьев и кустарников. 11. Компас или буссоль. 12. Эклиметр Брандиса. 13. Термометры- пращи—3 шт. 14. Бланки для геоботанических описаний—200— 300 шт. 15. Картонки для упаковки гербария (32 х 50 см)—40—50 шт. 16. Оберточная бумага—не менее 20—30 кг. 17. Пергамент. 18. Шпагат. 19. Бумага для этикеток. 20. Общие тетради для дневника. 21. Альбомы миллиметровой бумаги. 22. Карандаши обыкновенные и цветные. 23. Планшет и листы топографической карты. 24. Фотографический аппарат, (см. т. I). Кроме того, при работе в горах необходимы анероид-высотомер и геологический молоток для сбора лишайников на камнях. Для геоботанической съемки желательны легкая мензула и алидада с диоптрами (см. т. I, гл. XV).
§§ 2—5. Снаряжение и материалы 465 При работе в лесу: 1. Топор. 2. Поперечная пила и напильник для ее точки. 3. Мерная вилка для измерения диаметра деревьев. 4. Буравчик, высверливающий цилиндрики древесины для подсчета годичных слоев. При работе на пастбищах и лугах: 1. Ножницы овечьи для стрижки травостоя на учетных площадках. 2. Весы аптекарского типа для взвешивания пробных укосов (удобно употреблять весы специальной конструкции Л. Г. Раменского). 3. Шнур .для отбивки границ пробных площадок и в особенности учетных полос в пустыне 100—500 м. 4. Мешочки матерчатые 15x40 см для хранения укосов—100 шт. При работе на болотах: болотный бур одной из систем (Инсторфа, Сукачева или Гиллера) с достаточным количеством штанг, смотря по предполагаемой глубине бурения. О сна - ряжении для исследования прибре- awHo-водной растительности см. § 19. ПРИЕМЫ БОТАНИЧЕСКОГО КОЛЛЕКТИРОВАНИЯ Рис, 1. Папка для сбора растений. 4. Какие растения надо собирать в гербарий? При работе в не- доетаточно исследованных в флористическом отношении районах надо стремиться учесть все растения, произрастающие в данной местности, и собрать их в виде гербарных образцов. Если инвента- ризапия флоры производится одновременно с изучением типов растительного покрова, то задача эта значительно облегчается, т. к. для полного выявления всех обитающих растений необходимо посетить типичные места их произрастания, которые обычно отличаются друг от друга по характеру растительных группировок. Помимо растений, растущих в характерных растительных формациях района (в лесах, на лугах, болотах и пр.), занимающих более или менее значительные площади, особое внпманво обращают на растения водоемов, флору скал, каменистых обнажений, осыпей, галечников, где часто встречается ряд видов, отсутствующих в других местах и представляющих интерес в фитогеографическом и практическом отношениях. Должны быть особенно тщательно собраны и этикетиро- ваны все полезные растения, которые удалось обнаружить или в отношении полезных свойств которых существуют предположения. 5. Цветковые растения. При сборе растений для гербария по возможности выбирают полные экземпляры, т. е. имеющие цветки, листья, плоды и корень. В большинстве случаев для точного опре- •" Справочник путешественника и краеведа, т. II
4CC Глава XXV. Изучение флори и рястшПелъности деления растения доста- _ точно, если оно в цвету, ' по всегда желательно иметь и плодоносящие экземпляры. Для некоторых же групп видов, напр., осок, многих крестоцветных, зонтичных и некоторых других, плоды для точного определения растения совершенно необходимы. Одновременно с цветковыми растениями собирают и высшие споровые папоротники, хвощи, плауны, которые следует брать для гербария в стадии спороношения. Собирать растения каждого вида из определенного местонахождения надо в таком количестве, чтобы лист гербария обычного формата (28 смх х 42 см)был заполнен растениями. Травянистые растения больших размеров берут обычно в количестве 2—3 экземпляров и в случае необходимости перегибают пополам или втрое (рис. 2). Во избежание поломки стеблей на месте предполагаемого перегиба делают ногтем несколько вдавливаний. Очень крупные травянистые растения с большими листьями (некоторые борщевики, ворсянки, девясилы и др.) не могут быть взяты в гербарий полностью. В этих случаях ограничиваются самой нижней частью стебля с корневой системой и прикорневыми листьями; кроме того, вырезается часть стебля в 10—15 см длины из середины с 2—3 отходящими от него характерными для растения листьями. Берут также верхнюю часть побега с соцветием и, но возможности, верхними листьями. Крупные листья, превышающие по размерам гербарный лист, режут вдоль пополам, причем иногда можно ограничиться сбором в гербарий лишь одной половины листа. На гербарном образце обязательно должны быть представлены основные черты строения корневой системы (характер стержневого корня, корневые отпрыски, корневище с отходящими от него побегами, луковицы одиночные и сидящие в числе нескольких на укороченных корневищах с характерными для них наружными Рис. 2. Образец укладки растений на гербарный лист.
$ 5. Цветковые растения 469 луковичными чешуями и пр.) Выкапывать корневую систему со всеми ее мельчайшими разветвлениями в обычных случаях нет па'доб- ностп. Корневую систему тщательно очищают от земли, не нарушая ее строения; иногда подземные органы даже отмывают. Плохо очищенные от земли корни засоряют и портят гербарий. Самое удобное приспособление для выкапывания растений— кухонпый или финский нож (для более мягких грунтов) и стамеска с косым острием (для щебнистых и более плотных грунтов). Нож и стамеску помещают в кожаные футляры с петлей и укрепляют на поясе. Иногда пользуются специальными копалками в виде совка, палкой со стальным наконечником или долотом. От древесных пород и кустарников берут ветви с цветками, листьями, и, по возможности, с плодами. Наличие плодов совершенно необходимо для точного определения многих деревьев и кустарников (дубы, березы и др.). Для определения ивовых в большинстве случаев нужны развитые мужские и женские сережки. Рекомендуется вложить в гербариый лист также образец коры дерева и кустарника. Для срезывания ветвей деревьев и кустарников необходим небольшой садовый нож, который может быть заменен обыкновенным острым перочинным ножом. Растения следует брать в неповрежденном виде (необкусанные скотом, недеформированные паразитами и т. п.). Собирать растения можно во всякую погоду, но лучше всего в сухую. Укладка и высушивание растений. Собранные растения укладывают в гербарные папки, вмещающие 60—120 листов любой непроклеенной бумаги, в том числе газетной и оберточной. Особенно можно рекомендовать тонкую серую «лимонную» бумагу. Размер листа, сложенного вдвое, не должен превышать 28x42 см. Укладка растений производится на месте сбора с таким расчетом, чтобы каждый собранный вид помещался в специальный лист. Крупные растения сгибают, листья и цветы укладывают в расправленном состоянии. В каждый лист бумаги кладут этикете}' со сведениями о месте сбора растений. По окончании укладки папку крепко стягивают шнуром или тесьмой. / При больших маршрутах ботаник, занятый экологическими, геоботаническими или общегеографическими наблюдениями, обычно не имеет возможности уложить на месте сбора растение со всей тща тельностью. Кроме того, гербарная бумага в папке за день всегда отсыревает и загрязняется. Поэтому после возвращения из экскурсии растения следует переложить в повый лист бумаги, тщательно расправив листья и цветки; между налегающими частями кладут прокладку из бумаги. Такие же небольшие прокладки кладут на крупные цветки с раздельнолепестным венчиком, или раздельно- листным околоцветником с тем, чтобы засушить их в раскрыто»' состоянип. При обилии листьев и цветков часть из них следует обрезать, для того чтобы обеспечить хорошую их засушку. Удаляя некоторые части, следует оставлять кончик черешка или ножки, чтобы при определении растения по засушенному гербарному образцу можно было бы представить достаточно яспо его облик. Толстые корни, сочные стебли и крупные луковицы 30*
468 Глава XXV. Изучение флоры и растительности обычно плохо поддаются сушке, поэтому их разрезают острым ножом вдоль. Сочные растепия с мясистыми листьями (особенно из семейства тол- стянковых), а также луковичные, сохнут очень медленно, иногда в сушильном прессе пускают новые ростки и часто в конце концов загнивают. Предотвратить это можно, погрузив растение в кипяток на 1—2 минуты, после чего оно сушится обычным способом. Для высушивания гербарные листы помещаются в пресс (рис. 3). Между листами в качестве прокладки, впитывающей влагу, применяют бумагу или грубое сукно с редкой просвечивающей тканью, разрезанпое на полосы л 2 м длиной и до 50 см шириной. Полоса Рис. з. пресс с залошенны- сукна наматывается на картон (50 х ми в него пачками растений. Хо/см), чтобы придать свертку жесткость. В каждый сверток помещается G гербарпых листов так, чтобы между каждым гербарным листом имелась бы прокладка сукна. В. пресс кладут до 10 свертков сунна; через некоторое время (обычно на следующий день) свертки вынимают из пресса и раскладывают для просушки на Уа часа—1 час, переворачивая через короткие промежутки времени, и затем снова заключают в пресс. На следующий день раскладку повторяют один или два раза. В жаркие дни этого бывает достаточно для того, чтобы большинство растений высохло. Недостатком такого способа сушки является иногда частичное сморщивание листьев. Его можно избежать, если не раскладывать свертки с растениями на солнце, а, предварительно освободив куски сукна от гербарных листьев, развесить их на солнце для просушки на 20—40 мин. Потом растения снова закладывают в сухое сукно и помещают в пресс. При отсутствии сукна в качестве прокладки при сушке растений в прессе используется непроклеенная бумага, в том числе и газетная. Бумажные прокладки быстро отсыревают и их следует ежедневно заменять сухими. Листы с высохшими растениями складывают пачками по G0— 80 листов и завертывают в пергаментную бумагу или другую обертку, предохраняющую гербарий от сырости. Этикетирование растений. Перед закладкой в пресс растение должно быть точно этикетировано. Часто этикетки пишут на отдельных небольших листках или на талонах чековых книжек. Если сушка растений в дальнейшем производится в сукнах или же исследователь имеет возможность часто менять прокладки между гер- барными листами и нет надобности перекладывать растения в другие листы, то текст этикетки очень удобно писать на внутренней стороне гербарного листа. Этот способ гарантирует от утраты записи. На этикетке пишут: дату сбора, название растения; если название неизвестно, то нужно писать рабочее (временное) название,
§§ 6—7. Мхи и лишайники. Сбор семян растений 469 которое заменяется настоящим названием растения после его определения; «местонахождение» растения—географическое положение места сбора и административное деление; место сбора по возможности точно связывают с речной системой, а в горах, кроме того, с названием горного массива и указывают расстояние от ближайшего населенного пункта. Далее отмечается «местообитание»: исследователь уже в поле должей составить представление о характерных растительных группировках и элементарных природных комплексах района работ. Указанием на приуроченность к ним соответствующего гербарного образца и начинают обозначение местообитания на этикетке. Затем отмечают частные обстоятельства, характеризующие местообитание и фамилию собирателя. Примеры: а) Хабаровский край, Северный Сихотэ-Алинь, верховья р. Тумнина, в 15 км от с. Мулн; темнохвойный лес с папоротниковым покровом на второй террасе реки. На повышениях микрорельефа, под елями, б) Для той же географической области: редколесье с подлеском из кедровника в подгольцовой полосе, па высоте 1 200 м над у. м., па освещенных местах, в лишайниковом покрове. Хорошо этикетпрованный гербарий может оказать существенную помощь при последующем составлении очерка растительности посещенных мест, особенпо путешественнику, затрудняющемуся в определении растений на месте. 6. Мхи и лишайники, в особенности напочвенные, часто являются существенным компонентом растительных формаций. В лесах, па болотах, в тундрах и в других местах степень развития и видовой состав мохово-лигаайникового покрова нередко позволяет судить о природных особенностях участка и о перспективах его использования. Поэтому сборы, хотя бы наиболее распространенных мхов и лишайников, которые часто бывает трудно определить на месте, очень желательны. Сбор и сушка мхов производятся в том же порядке, что и цветковых растений. Желательно собирать мхи в стадии сиороношения. Некоторые мхи (напр., сфагны) приходится обычно собирать в очень влажном состоянии; в таких случаях воду из дерновипки следует отжать, соблюдая при этом чрезвычайную осторожность, чтобы не деформировать нежные ткани. Если лишайники собраны в сухую погоду и хрупки,.то перед закладкой в пресс их следует слегка смочить водой. Эпифитные мхи и лишайники, населяющие стволы деревьев, собирают вместе с корой дерева, для чего образец вырезают острым ножом. Дерновины мхов и лишайников можно заключить в пресс в листе меньших размеров и укладывать их по четыре в один слой между оборотами сукна или прокладками из бумаги. Накиппые лишайники на камнях откалывают вместе с тонким слоем породы геологическим молотком. Вечером образец вместе с этикеткой обертывают бумагой. Особое внимание следует обращать на плотную упаковку этих образцов в ящике, чтобы при трении образцов горных пород не была уничтожена накипная растительность (см. гл. XVII). О сборе водорослей—см. § 19. 7. Сбор семян растений не представляет в большинстве случаев особых трудностей. Семена полезных дикорастущих растепий могут
470 Глава XXV. Изучение флоры и растительности представить значительный интерес для дальнейшего изучения их в культуре и последующей интродукции. Семена собирают в зрелом состоянии; если они заключены в сочные плоды, то последние подсушивают в тени; очистка семян от мякоти способствует скорой потере их всхожести. Семена растений с сухими плодами предварительно очищают, для чего срезанные верхушкп плодоносных побегов встряхивают или плоды перетирают в руке. Семена ссыпают в бумажные или матерчатые мешочки и снабжают подробной этикеткой. Одновременно на месте сбора семян берут гербарный образец того же вида растения. 8. Подземные части растений и черенки деревьев и кустарников. Многие растения нужно собирать в виде корневищ, клубней или луковиц для последующей их культуры, в особенности луковичные растения, репродукция которых из семян трудна. Такого рода сборы дикорастущих декоративных и полезных растений из отдаленных районов представляют особый интерес для ботанических садов. Подземные части растений собирают до начала или после окончания вегетации, т. е. весной или осенью. В крайнем случае этим правилом можно пренебречь, но нужно принять меры к скорейшей доставке сборов к месту их посадки. Луковицы с многолетними корнями собирают с корнями, а однолетние корни отрезают. Аккуратно выкопанные корневища, клубни и луковицы подсушивают в тени и, обернув во влажный мох или тряпье, укладывают в ящики. Зимние черенки с вызревшей древесиной кустарников и древесных пород срезают до начала или после сокодвижепия. Обычно это—одревесневшие одно-, двух-, трехлетние побеги, которые заготовляют в виде прутьев и режут затем па части длиной 25—30 см. При пересылке, чтобы прутья не высохли, их кладут в ящики с прорезью и обертывают влажным мхом или тряпьем. Одревесневшие черенки многих древесных пород почти не дают укоренения (дуб, ясень, липа, большинство наших хвойных). Их вегетативное размножение возможно при помощи летних зеленых черенков, представляющих часть растущего побега, длиной не более одного- двух междоузлий с сидящими в нижней и верхней частях почками и листовыми черешками. Пересылка этих черенков трудна и если нельзя в течение 1—2 дней высадить их в грунт, то от сбора их следует отказаться. Заготовка летних черенков может иметь практическое значение при сборе редких деревьев и кустарников, (напр., в горах Кавказа), если можно быстро доставить их в питомник или ботанический сад. ПРИЕМЫ МАРШРУТНЫХ ГЕОБОТАНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ 9. Общие задачи и выбор маршрутов. В комплексных географических экспедициях перед исследователем стоит, в первую очередь, задача устаповить основные типы растительных группировок и закономерности их распределения в зависимости от всей совокупности географических условий. Зту задачу геоботаник^ обычно разрешает одновременно двумя путями: следуя от раститель-
§§ 8—10. Мв,ршру?пные геобо?панические исследования 471 ности к географической среде и от географической среды к растительному покрову. Сначала устанавливают типы растительных группировок изучаемого района, объединяющие более или менее однородные по составу и строению растительные сообщества. Признаками для сравнения являются: видовой состав сообщества, количественные соотношения между видами, жизненное состояние растений и т. п. Особое внимание обращают на господствующие растения. Степень сходства между отдельными сообществами может быть различной, в зависимости от чего устанавливают типы растительных сообществ разных рангов: ассоциации, группы ассоциаций, формации. Правильно установленные ассоциации и группы ассоциаций должны соответствовать определенному типу условий местопроизрастания, т. е. занимать определенное место в рельефе, отвечать той или иной почвенной разности, характеризоваться своим микроклиматом и т. д. Для того чтобы в конечном итоге представить себе все основные типы растительных сообществ района и их географические связи, необходимо правильно организовать наблюдения по маршрутам и умело выбрать их направление. Если исследованию подлежит более или менее однородный в климатическом отношении район, то в его пределах маршруты должны быть направлены так, чтобы были пересечены все основные формы рельефа. На равнинах маршруты должны располагаться поперек речных долин, чтобы ознакомиться с речной поймой, пад- пойменными террасами и водораздельным плато. В зависимости от геологического строения водоразделов и характера их поверхности устанавливается число маршрутных пересеченпй, с таким расчетом, чтобы водораздел был пройден в различных характерных для него по геологии и рельефу местах. В горных странах маршруты закладывают так, чтобы пересечь все вертикальные климатические полосы, прп разных экспозициях и с учетом геологического строения гор. В ущельях и на склонах, на одних и тех же высотах, на близком расстоянии друг от друга, под влиянием перераспределяющей роли рельефа создаются различные условия влажности и температурного режима, что существенно сказывается на растительности. Поэтому в горных странах сеть геоботанических маршрутов должна быть значительно более густая. 10. Наблюдения по маршрутам сопровождаются ведением полевого дневника и описанием типичных растительных группировок на особых бланках, или в записной книжке, но по строго определенной форме. Эти два вида записей—взаимодополняющие и не отделимые друг от друга способы фиксации геоботанических наблюдений. Чем больше типичных растительных группировок описано на специальном бланке, тем разностороннее могут быть полевые записи в дневнике, тем легче улавливать основные связи между растительностью и средой, т. к. в процессе описания типичных участков и последующего их сравнения зависимость растительности от прочих географических условий выясняется наиболее надежно. В начале полевых работ основное время затрачивается на описание типичных растительных сообществ. В дальнейшем уже можно отмечать характер распределения растительности в пространстве
472 Глава XXV. Изучение флоры и растительности непосредственно в дневнике, указывая, что та или иная ассоциа- ■ ция или группа ассоциаций соответствует уже описанной на бланке. 11. Описание типичных растительных сообществ. Исследователь может описать на бланках лишь ограниченное число типичных участков растительности, так как для каждого описания требуется обычно не менее часа. Описанию подлежат или наиболее широко распространенные типы сообществ или характерные для данной географической среды или представляющие практическое значение, независимо от степени и характера своего распространения и т. п. При общем обследовании надо описать типичные участки всех ассоциаций, характеризующие определенную ступень в экологическом ряду растительности данной местности (см. § 11). Формы бланка для описания участков типичных группировок и приемы описания для различных типов растительности (лес, степь, луг, тундра, пустыня) несколько! отличны (см. Методика полевых геоботанических исследований, 1938). Общие для всех типов записи в бланках таковы: описание номеруется с тем, чтобы на него можно было легко ссылаться в дневнике и в других видах полевой записи. Обозначают название ассоциации, к которой относится участок описания. Указывают дату производства описания и фамилию лица, его произведшего. Последовательно отмечают главнейшие особенности растительного покрова и сопровождающих его географических условий: I) географическое положение участка, 2) рельеф и геологическое строение; характеризуется положение участка в отношении крупных и средних форм рельефа и отмечается подстилающая его горная порода, 3) особенности микрорельефа (кочки, западины, ложбины и пр.), 4) условия увлажнения, 5) размеры участка, 6) общий облик растительного покрова, под которым понимаются наиболее резко выступающие внешние черты растительности, 7) почва, 8) ярусность растительного покрова, 9) описание растительности по ярусам, с обозначением количественных соотношений между видами, 10) окружение участка и место его в экологическом ряду, II) дополнительные замечания. При характеристике участка по этой схеме, описывая рельеф, геологическое строение, почвы и условия увлажнения, сразу же указывают на зависимость, в которой находится от них раститель ность, поскольку ее удается наблюдать в поле. Отмечая условия увлажнения, указывают на глубину залегания грунтовых вод, условия стока и степень дренированности. Размеры участка зависят от того, с каким типом растительности исследователь имеет дело: для описания луговой и степной растительности достаточен участок в 100 м2; для лесной—размеры пробного участка 1 000 м2, а для пустынь от 2 500 м2 до 5 000 м2. В зависимости от их особенностей размеры участков приходится изменять; необходимым условием является однообразие растительного покрова в пределах участка; площадь его должна обеспечивать выявлепие особенностей строения растительного покрова в смысле количественного соотношения между растениями, ярусности и т. п. Быстрая смена в пространстве растительных ассоциаций в горах вынуждает часто ограничивать размеры пробных участков.
§ 11. Типичные растительные сообщества 473 Для описания почвенного разреза на пробном участке вырывают почвенную яму и описывают почвенный профиль (см. гл. XXIII). С геоботанической точки зрения особое значение имеет мощность почвы, ее механический состав, степень кислотности или щелоч- пости, развитие гумусового горизонта, а в северных районах— признаки заболачивания. Ярусностъ очень важный признак растительного сообщества. Установление ее имеет и непосредственное практическое значение, т. к. дальнейшее описание растительности ведется по ярусам. В наиболее сложном лесном сообществе геоботаники различают обычно 4 яруса: древесный, подлесок, состоящий из кустарников, травяной покров и мохово-лишайниковый покров. Очень часто древесный ярус состоит из деревьев разной величины, и его приходится делить па 2—3 подъяруса; лесоводы их называют ярусами. То же самое относится и к травяному покрову в степи и на лугах, где приходится отмечать также 2—3 подъяруса, иногда также именуемых ярусами. При описаниях отмечают среднюю высоту каждого яруса и подъяруса. Соответствующие записи полезно вести в форме таблицы. Для яруса травяной растительности возможны такие рубрики: I) название растения, 2) обилие, 3) проективное покрытие, 4) фенологическое состояние, 5) подъярус, 6) характер распределения, 7) дополнительные замечания. Перечислять растения удобнее всего, располагая их в порядке по степени распространения- Если название растения неизвестно, то оно помещается под условным наименованием, с тем, чтобы после обработки гербария внести в бланк необходимые исправления. Существует много приемов количественной оценки травостоя. Из них наиболее несложными являются определения обилия по шкале Друде, видоизмененной В. Н. Сукачевым и другими советскими геоботаниками (шкала обилия) и проективного покрытия по методу Л. Г. Раменского. Оба приема имеют еще и то преимущество, что они широко распространены, и описания легко сравнивать с опубликованными в литературе. По шкале обилия устанавливается глазомерная оценка степени распространения растений по шестибальной системе: 6. Об. —обильно (по Дрз'де sociales). Растение образует фон, покрывает не менее 3Д площади и надземные органы почти смыкаются. 5. Мн?—очень много (по Друде copiosae3). Растения встречаются в очень большом количестве и покрывают не менее Уа площади. 4. Мн.г—много (copiosae8). Растения встречаются в большом количестве и покрывают не менее У4 площади. 3. Мн.1—довольно много (copiosae1). Растения встречаются сравнительно в большом количестве, в общем обычны на участке и покрывают не менее У20 площади. 2. Изр.—изредка (sparsae). Растения встречаются в небольшом количестве, вкраплены в основной фон других растений; индивидуумов довольно много, но степень покрытия ничтожна. 1. Ед.—единично (solitariae). Растения встречаются в очень небольшом числе индивидуумов, образуя самое незначительное покрытие.
474 Глава XXV. Научение флоры и растительности Оценка по этой шкале несомненно субъективна, но как показывает практика работы, у опытных исследователей получаются согласованные результаты, в силу чего материал описания из разных районов оказывается сравнимым. Определение обилия по этому способу производят для травяного и мохово-лишайникового покровов и подлеска. Для древесного яруса эта шкала неудобна. Пользуясь этим методом учета, надо иметь в виду, что если при описании участка леса, ракитник в подлеске и грушанка в травяном покрове получат напр. одинаковую оценку обилия—Мн1., то по численности индивидуумов они будут представлены далеко не одинаково. Таким образом, показатели обилия в пределах каждого яруса имеют свое собственное значение. Учет распространения по шкале обилия в известной мере отражает и степень проективного покрытия почвы растениями. Более точно эта важная особенность растительных сообществ устанавливается по особой шкале, по которой определяется общая проективная полнота растительного покрова: всех ярусов вместе и каждого яруса в отдельности, а в пределах яруса отдельно каждого вида. На практике степень покрытия чаще всего определяется на глаз. При этом она имеет значение для всего покрова, отдельных ярусов и наиболее распространенных видов. Учесть глазомерно проекцию редко встречающихся и в особенности небольших по размерам растений трудно и часто не имеет особого смысла. Оценивать степень покрытия можно по 10-бальной системе: наивысший балл 10 (от 100 до 90% покрытия); затем 9 (от 90 до 80% покрытия) и т. д. по 10% в каждую градацию. Л. Г. Раменский разработал технику более точного учета проективного покрытия (Раменский, 1937). Часто при описании отмечают фенологическое состояние растений, т. е. ту стадию вегетации, на которой они находятся. Массовый материал по фенологии растений района может быть использован при оценке климатических условий. Кроме того, в различных группировках развитие растений идет по-разному, и фенологические наблюдения позволяют учесть специфику отдельных местообитаний по отношению к тем или иным видам. Для обозначения фаз развития растений применяются различные значки; легче других запоминаются и читаются рекомендуемые В. В. Алехиным (рис. 4). Можно обозначить фенологическое состояние и в более обобщенном виде теми же знаками: 2—растение до состояния цветения, 4—растение на разных фазах цветения, 6—растение на разных фазах созревания семян. Особо отмечают характер распределения растений по пробному участку. При большом и при незначительном обилии растения могут быть распределены равномерно на всей площади или же образовать в отдельных частях ее большие или меньшие скопления. Это зависит от биологических'особенностей растений и частично от тех мелких вариаций условий существования, которые имеют место на каждом участке, в целом даже достаточно однородном. Можно отмечать следующие виды распространения при разных показателях обилия и проективного покрытия: равномерное распространение (рви.);латками (лт.)—о'с'о'бь разрастается ко'рнев'ищами,
§ 12. Экологические ряды растительных группировок 475 — /\ :> о с + и *-^ ; 2 3 и 5 6 7 8 рис. 4. Значки для обозначения фаз развития растений (по В. В- Алехину). 1—растение только вегетирует, т. е. находится в стадии розетки или начинает давать стебель; 2—растение выкинуло стебель или стрелку и заметны бутоны; 3—растение находится в стадии расцветания, появляются первые цветки; 4—растение находится в полном цвету, разгар цветения; 5—растение в стадии отцветания; 6—растение уже отцвело, но семена еще не созрели и не высыпаются; 7—семена (плоды) созрели и высыпаются (опадают); S—вегетация после цветения и высыпания семян. корнями и ползучими стеблями; куртинами (крт.)—растения, разрастаясь вышеуказанными способами, в дальнейшем теряют между собой связь и произрастают в виде сближенной группы индивидуумов; пятнами (пт.)—растения произрастают сближенно в результате особенностей микрорельефа или других варьирующих на очень небольшой площади особенностей среды, или же в силу неравномерного распространения зачатков растений. При описании пробного участка всегда могут быть подмечены в отношении отдельных растений какие-либо особенности, которые исследователю покажутся значительными. Их отмечают в графе— «дополнительные замечания». Такого же рода замечания по отношению ко всему участку в целом делаются в конце бланка. Очень важно оговорить, в каком окружении в смысле растительного покрова и условий местопроизрастания находится описываемый участок и каково положение его в экологическом ряду. В частности важно указать, как изменяется растительность с переходом к другим пограничным условиям местопроизрастания. Без этих данных часто бывает трудно оценить значение многих наблюдений, фиксированных при описании самого пробного участка. 12. Экологические ряды растительных группировок. Располагая растительные ассоциации соответственно изменению комплекса факторов местопроизрастания в пределах ландшафтного района, строят экологический ряд растительных группировок. Понятие это практически важное и вместе с тем достаточно общее, т. к. нсякое изменение растительности в пространстве, в связи с особенностями внешней среды, выражается в виде экологических рядов. Практически экологические ряды строят чаще всего по крупным н средним формам рельефа, в соответствии с которыми изменяются атмосферные условия, влажность или засоленность почв, их плодородие и пр. Даже в пределах ограниченного района можно наметить десятки экологических рядов, т. к. факторы произрастания растительности образуют самые разнообразные сочетания. Исследователю надо обращать внимание на типичные для соответствующего района экологические ряды. Одним из способов выделения экологических рядов является построение профилен, отражающих распределение растительности по рельефу, определяющему условия местопроизрастания (рис. 5 и 6).
476 Глава XXV. Изучение флоры и растительности м ЮН 30 80 70 £0 50 «■ 30 20 10 1 йШ (ЩГ S 3 л л A ftft Л д 4-i 2 JW М^ =.~а -Ч, * '% 3 "I 'ЩЬ -щ 1 fe, 2 ^^Ш.Л А. А '■*(чИг . 120 160 200 2W 280 320' 360 Ш UW Ш Ьовень Волги £» ». ^ 520 560м Рис. 5. Распределение растительности на горе М. Бахилова в Жигулевских горах Куйбышевской области: (по А. М. Семеновой-Тян- Шанской, ориг.): 1—осиновый лес с разнотравным покровом; 2—липовый лес с осокой в покрове на северном склоне; 3—разрешенный сосновый лес с покровом из лугово-степных растений; 4—полынно- разнотравная степь на южном каменистом склоне; 5—-липовый лес с подлеском из лещины и разнотравным покровом. Чтобы впоследствии при обработке материала можно было бы ясно представить общие закономерности распределения растительности в связи со средой, необходимо на месте выяснить, как в каждом отдельном случае изменяются по экологическому профилю в связи с рельефом прочие условия существования растительных группировок. В природе не может быть экологических рядов растительности, обусловленных изменением одного фактора местообитания, т. к. изменение любого фактора, составляющего физико-географическую среду, неизбежно влияет на весь природный комплекс. Однако иногда при этом все же осповное экологическое значение будет иметь изменение одного какого-нибудь фактора, напр., условий увлажнения. В таежной области с этим связано заболачивание, на которое растительный покров реагирует очень чутко. В тундре условия увлажнения и степень дренирования грунта, кроме того, оказывают влияние на уровень вечной мерзлоты в почве, что определяет ее тепловой режим и очень существенно для растительности. В пустынно-степной области степень увлажнения сопряжена с засоленностью почв, также влияющей на состав растительности и т. д. В большинстве случаев экологический ряд растительности, построенный по рельефу, отражает изменения в растительном покрове, возникающие под влиянием одновременно нескольких экологических факторов, взаимноопределяющих друг друга и биологически значимых, каждый в определенном направлении. Так, напр., в различных частях профиля может быть неодинакова подстилающая горная порода, и одновременно—механический и химический состав почвы, ее мощность, влажность и т. д. В связи с этим, в поле желательно составить возможно большее количество профилей, детально их обследовать и к ним приурочивать описания пробных участков растительных ассоциаций.
§ 13. Влияние на растительность человеческого общества 477 О 20 W 60 80 120 МО 160 180 200 220 2W 260 280 м Рис. 6. Распределение растительности по склону балки на Самарской луке Куйбышевской области (по А. М. Семеновой-Тян-Шанской, ориг.): 1—разнотравно-злаковая степь с господством шалфея; 2—типчаково-полынная степь; 3—заросли степных кустарников из миндальника и степной вишни; 4—ковыльно-разнотравная степь на каменистом склоне; б—разнотравно- злаковый луг с господством мятлика и овсяницы. Сравнивая при обработке материалов эти профили и сопровождающие их описания, устанавливают основные географические связи растительности района. 13. Влииние на растительность человеческого общества. Во многих случаях взаимоотношение растительного покрова с факторами географической среды определяется прямым или косвенным воздействием человека. Нередко даже ботаники с большим стажем недоучитывают это обстоятельство, что приводит их к ложным заключениям. Преобразования и изменения природы имеют место не только в пределах культурных ландшафтов—облик растительности несет на сеое влияние человеческого общества почти на всей территории нашей страны. Под влиянием человека ускоряется, задерживается или даже в корне изменяется процесс развития растительного покрова. В тундре, степях, пустынях и горных лугах на развитие растительности оказывает влияние пастьба скота. В тайге, а отчасти в степях, существенным фактором являются пожары. Жизнь леса нарушается также порубками: многие, пыне безлесные, пространства были расчищены человеком. Парализуя развитие одних древесных пород, человек часто независимо от своей воли благоприятствует другим видам деревьев. В результате в корне изменяется растительная формация, а самые следы участия в этом процессе человека не всегда легко уловимы. Влияние человека на растительность очень многообразно—оно сопровождается изменением орошения, климата, рельефа и почв местности. Человек начал изменять растительность в очень отдаленные времена, поэтому не всегда бывает просто установить соответствующие зависимости. Все это заставляет обращать особое внимание при изучении растительных группировок и распространения отдельных растений на вмешательство человека в настоящем и отдаленном прошлом
478 Глава XXV. Изучение флоры и растительности в жизнь природы. Наиболее пристальному изучению должны подлежать направленные изменения растительного покрова, плановые преобразования его в интересах социалистического общества. К ним относятся лесные посадки в засушливых районах, изменение растительности под влиянием орошения в пустынях, или же осушки в болотистых районах и многие другие изменения природы, изучение которых позволит расширить и углубить дальнейшие работы но преобразованию растительного мира страны в интересах социалистического строительства. ИССЛЕДОВАНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ТИПОВ РАСТИТЕЛЬНОСТИ 14. Леса. При описании участков лесной растительности важно обращать внимание на древесный полог. Необходима хотя бы краткая количественная оценка особенностей древостоя, которую можно использовать и для практических целей. Более точная оценка древостоя производится методами лесной таксации (Сергеев, 1947). При описании древостоя прежде всего устанавливается его разделение на подъярусы. В наших северных лесах обычно имеет место один или два подъяруса древостоя, состоящие из деревьев первой и второй величины. При этом надо иметь в виду, что некоторые деревья в одних районах имеют первую величину, а в других переходят во 2-й подъярус древостоя. Для каждого подъяруса состав древостоя устанавливается в десятых долях по числу стволов и обозначается по 10-балыгой шкале. Сосна 10—означает древостой, целиком состоящий из этого дерева, сосна 9—участие сосны оценивается в 90% по отношению к общему числу стволов и т. д. Если порода представлена небольшим числом стволов (менее 1/10 общего их числа), то она обозначается как встречающаяся единично. Кроме подъярусов древостоя можно отличать еще и его пологи по высотному расположению крон деревьев, относящихся к одному подъярусу. Деревья, экологически относящиеся к одному подъярусу в силу возрастных и других особенностей, могут достигать различного высотного уровня. По этому признаку подъярусы и разделяются на пологи. Необходимо определить степень сомкнутости крон древесного яруса, —суммарно для древостоя в целом и для каждого подъяруса отдельно. Для выражения сомкнутости принята также десятибаль- ная шкала: сплошная сомкнутость без просветов обозначается—1; сомкнутость в 90% при просветах в пологе в 10%—0,9 и т. д. Определение производится глазомерно. Господствующим возрастом древостоя считается наиболее часто отмеченный по подсчету годичных слоев на пнях или у специально срубленных стволов. Указание на возраст древостоя необходимо во всех отношениях; кроме того, не зная возраста, нельзя определить бонитет насаждения. Если для определения возраста деревья специально срубают,—а это во многих случаях совершенно необходимо,—то для этой цели выбирают деревья средние по диаметру и высоте. Иногда для определения возраста пользуются особым буравчиком, при
§ 14. Леса 479 7 8 Рис. 7. Мерная вилка для измерения диаметра древесных стволов. Рис. 8. График для определения высоты дерева эклиметром Брандиса. Цифры горизонтального ряда—расстояние наблюдателя от дерева в метрах. Цифры в конце косых линий—градусы углов, определяемых по эклиметру Брандиса, при визировании на вершину дерева. Цифры вертикального ряда—высота дерева в метрах, без высоты наблюдателя (по В. Н. Сукачеву, 1931). помощи которого высверливают цилиндрики до середины дерева на высоте 1,3 м. Затем подсчитывают по высверленному цилиндру годичные слои и к полученным данным прибавляют 5— 10 лет. Очень важно знать средний диаметр и среднюю высоту стволов древостоя. Диаметр определяется на высоте 1,3 м над почвой складным метром или специальной мерной вилкой (рис. 7). Предварительно на глаз устанавливают, какой толщины деревья встречаются наиболее часто; их диаметр и принимают за средний. Следует также отметить максимальный диаметр дерева. Наиболее толстое дерево в полно развитом одновозрастном древостое имеет диаметр в полтора раза больше, чем диаметр среднего дерева того же древостоя. Глазомерное определение высоты дерева для установления средней высоты древостоя производят у деревьев среднего диаметра. Выбрав несколько таких стволов и отойдя от них на расстояние до 20 м, определяют их высоту, мысленно откладывая на них снизу вверх по 2 м. Для определения высоты деревьев можно пользоваться эклиметром Брандиса, измеряя с известного расстояния угол, составленный линией визирования на вершину дерева с горизонтальной плоскостью. Высота ствола вычисляется но двум углам и одной стороне треугольника. Для упрощения работы пользуются специальным графиком (рис. 8). Ряд способов определения высоты
480 Глава XXV. Изучение флоры и растительности у / у 1/<7 / // III IV V Va деревьев описан в т. I, гл. XIV, § 6. Может быть использована также мерная вилка. На подвижной ножке вилки наносят, начиная от ее свободного конца, сантиметровые деления. На конце неподвижной ножки против нуля делений подвижной ножки делают отверстие, через которое пропускают шнур с грузом (отвес). Отойдя от дерева па расстояние п метров, наблюдатель раздвигает ножки на п сантиметров, затем визирует на вершину дерева по нижнему ребру неподвижной ножки; отвес перемещается от конца подвижной ножки ближе к её основанию и останавливается против деления, равного высоте дерева в метрах (за вычетом высоты наблюдателя). У срубленных деревьев измеряют их высоту и диаметр; замеры диаметра делают в нескольких местах через каждые два метра высоты. Высота, диаметр и возраст на пробной площади измеряют для каждой древесной породы в отдельности; особое значение имеют эти определения для породы, господствующей в древостое. Единично встречающиеся виды деревьев можно характеризовать не столь детально. При оценке древостоя лесоводы относят их к классам бонитета. Бонитет насаждения имеет не только узко лесоводственное, но и большое биологическое и географическое значение, т. к. он характеризует производительность древесной массы при определенных условиях географической среды. Мерилом определения бонитета является соотношение между господствующей высотой древостоя и его возрастом. У нас обычно принято различать пять классов бонитета, принадлежность древостоев к которым устанавливается но специальным таблицам (см. т. I, гл. XIV, § 5) или более упрощенно по графику (см. рис. 9). Самый простой способ определения запаса древесины требует уже сплошного перечета деревьев на пробной площади, с измерением их диаметра; с методами этой работы следует познакомиться в руководствах но лесной таксации. При исследовании лесов обращают внимание на их возобновление, т. е. на наличие под пологом леса подроста и всходов древесных пород; существенна численность подроста, характер его распространения под пологом. Иногда подрост распространен лишь местами и можно легко установить причины, которые задерживают возоб- 40 35 30 25 20 15 10 20 W во 80 100 1Щ) ПО 160 180 200 Рис. 9. График для определения класса Сонитета по высоте и возрасту насаждений. Цифры горизонтального ряда-—возраст в годах. Цифры вертикального ряда—высота господствующего полога насаждений в метрах. Римские цифры — классы бонитетов (по В. Н. Сукачеву, 1931).
§§ 15—16. Луга и степи. Пустыни и полупустыни 481 ноБление на остальной территории. Часто в подросте преобладает не та порода, которая господствует в древостое—это очень важно, т. к. может впоследствии привести к смене пород верхнего полога. Бывают случаи, когда подрост отсутствует, но всходы древесных— до 10 см высотой—обильны; это происходит потому, что легко возникающие всходы на 2-й и 3-й год обычно гибнут. Все подобные наблюдения следует отмечать в своих записях. Когда необходимо количественно характеризовать возобновление леса, закладывают специальные метровые площадки в количестве до 25, на которых производят перечет подроста и всходов по породам, измеряя их высоту. 15. Луга и степи. При описании луговой растительности и степей необходимо производить учет продуктивности травяной массы, "то важно для оценки их как пастбищных и сенокосных угодий. На типичных для местности участках берут пробные укосы и производят одновременно на этих участках полные геоботанические описания. Укосы делают в период полного развития травостоя, на лугу, во время массового цветения злаков. Для пастбищ надо брать укосы в тот период, когда пастбища используются, или когда их наиболее целесообразно использовать. Лучше всего брать укосы с каждого участка на 2—3 небольших площадках (0,5 м2), располагая их так, чтобы они приходились на наиболее типичные части травостоя. На каждой площадке травостой срезается под корень «овечьими» ножницами, серном или простыми ножницами. Срезанная трава складывается в снопик, верхушками в одну сторону п высушивается на солнце. В воздушно-сухом состоянии снопики, предварительно разобранные но видам, взвешиваются. Следует, если можно, разобрать пробный укос по видам в свежем состоянии, т. к. разбирать по видам сухую траву значительно труднее. Иногда для ускорения разбор укоса производят по четырем группам: злаки, осоки, бобовые и разнотравие, но при этом желательно хотя бы составить список видов, входящих в каждую группу и отметить те из них, которые заметно преобладают но массе. Одновременно желательно собрать опросные сведения о продуктивности луга или участка степи, если он используется в качестве сенокоса или пастбища. При исследовании степей изучают последовательную смену аспектов (вследствие отцветания одних видов и расцветания но- вых). устанавливают число этих аспектов и состав растений, присущий каждому из них. 16. Пустыни и полупустыни. Особенности методов описания растительности пустынь и полупустынь в значительной мере определяются ее разреженностью и так называемой комплексностью, под которой геоботаники условились понимать мозаичное распространение различных растительных группировок небольшими участками в общем на ограниченной площади. Эта комплексность воьникает под влиянием малейших изменений почвенно-грунтовых условий, которые в пустыне и полупустыне' резко сказываются на составе растительности. Для учета этой комплексности в обстановке выровненного в общем рельефа применяют метод линейной съемки. На протяжении 250—400 м по прямой линии измеряют отрезки, приходящиеся на отдельные ассоциации, составляющие >>1 Справочник путешественника и краеведа, т. II
482 Глава XXV. Изучение флоры и растительности Рис. 10. Схема распределения растительности <.*на поверхности" мелкогрядовых песков северо-западного Заунгузья (по Л. Е. Родину, 1948 г.). 1—группировки белого саксаула, с селином, илаком и джузгуном в покрове; г—смешанные группировки белого и черного саксаула с пустынным черным MXOM(Tortuladesertorum) в покрове; 3—песок; 4—уплотненный песок. комплекс, и вычисляют процентное участие каждой ассоциации. Надо на месте же выяснить, какие именно условия географической среды определяют эту комплексность. На песках комплексность растительного покрова подчинена формам поверхности песчаных пустынь (бугристые, грядовые пески). В этих случаях раздельно характеризуют растительность отдельных элементов мезо- и микрорельефа—поверхности бугра, его склонов и понижений между буграми (рис. 10). В связи с разнообразием растительного покрова участки для описания, еслп вто позволяют обстоятельства, должны иметь большую площадь (до 2 500—5 000 м2). Кормовую характеристику растительности пустынь часто приходится ограничивать глазомерными оценками и наблюдением над поедаемостью отдельных растений животными; весовой учет кормовой массы требует много времени. Для учета травяных растений пустыни—эфемеров—вакладывают там, гдр они образуют мощный покров, обычные учетные площадки (0,5 ма), а там, где они растут более разреженно,—несколько больших размеров (1—2 и2). Более сложно определение кормовой массы полукустарников и кустарников, играющих основную роль в растительности пустынь; в первую очередь важен учет массы листьев, однолетних побегов и годичного прироста тонких многолетних побегов полукустарников и кустарников. Исследователи кормовых запасов пастбищ республик Средней Азии пользуются для учета кормов на пастбищах с кустарниками и полукустарниками следующим приемом: на изучаемом участке намечаются длинные узкие учетные полосы, вытянутые по возможности вкрест 'к формам рельефа. Если господствует полу- - кустарниковая растительность, длина полос 50—100 м, ширина 2 м. При преобладании в покрове кустарников и при расчлененном рельефе длина полосы ■ 100—250 м при ширине 5 м. В пределах этих полос пересчитываются по = видам крупные растения
§§ 17—18.^Тундры. Сфагновые болота 483 кустарники, полукустарники, крупнотравие. Каждый вид по раз' мерам составляющих его особей делится на группы: крупные, средние, мелкие (возможны и более детальные разделения). Растения каждой группы учитываются в отдельности, и из них намечаются от 2 до 10 наиболее типичных экземпляров, с которых срезают всю кормовую массу. Кормовой массой служат однолетние веточки (вместе с листьями и плодами), а также многолетние побеги, не толще 2—3 мм. У кустарников принимаются во внимание лишь веточки, расположенные не слишком высоко и доступные для скота. Собранные части растений высушивают и взвешивают для каждого модельного куста отдельно. Далее определяют среднюю продуктивность модельного куста соответствующей группы и перемножением на число особей устанавливают продуктивность соответствующей группы в целом. 17. Тундры. При исследовании тундровой зоны на зимних пастбищах обращают особое внимание на лишайниковый покров, а на летних—на кустарники. Учет обилия в обоих случаях производится обычными методами, но для определения их весового запаса применяют особые приемы. Общий запас лишайников устанавливается путем взвешивания лишайниковой массы в воздушно-сухом состоянии с небольших укосных квадратов площадью в 0,25 м2. Таких квадратов при описании ассоциаций нужно брать не менее 3—4 в наиболее типичных местах пробной площади, что определяется на глаз. Перед взятием укоса необходимо тщательно учесть высоту лишайников, т. к. ее придется принимать во внимание при установлении годичного их прироста, который именно и характеризует производительность пастбища. Очень часто масса лишайников, которую приходится учитывать на пастбище, является продуктом 15—25 лет их роста. Прирост Лишайников в год в различных районах и в различных топологических условиях различен; в лесотундре 4—6 мм в год, в типичной тундре—3—4 мм, в полярных полупустынях— 1—2 мм. Для учета продукции листвы более крупных кустарников (ивы или полярной березки) выбирают несколько среднеоблиственных (модельных) кустов, с которых листву сощипывают и затем высушивают—предпочтительно на воздухе. Одновременно, производят подсчет кустов на единице площади (например, на 1 аре), для того, чтобы пересчитать в дальнейшем урожайность модельных кустов на гектар. 18. Сфагновые болота своеобразны как по характеру растительного покрова, так и по общим природным свойствам. Поэтому при изучении их возникает целый ряд специальных вопросов, которые не могут считаться в узком смысле ботаническими. Описание методики их изучения см. гл. IX. 19. Прибреяшо-водная растительность привлекает к себе внимание с научной и практической точек зрения. Значительное развитие этой растительности может иметь как отрицательное значение, способствуя заилению водоема, так и положительное—вапр., Для охотничье-промыслового и рыбно-промыслового хозяйства. Весьма существенен качественный состав: сами по себе высшие 31*
484 Глава XXV. Изучение флоры и растительности водные растения относятся к числу широко распространенных в разных условиях, но сообщества их, обычно экологически до-" вольно узко специализированные, могут характеризовать многие особенности водоема и в известной мере его тип. Необходимо отметить степень развития водной растительности в водоеме и охарактеризовать те его части, где водные растения получают преимущественное распространение. При описании группировок высших водных растений надо иметь в виду, что они в большинстве случаев (хотя и не всегда) располагаются в водоеме' «зонально», т. е. полосами, параллельно берегу, в зависимости от глубины слоя воды (которая в течение года к тому же не остается постоянной) и от других причин. В схеме эта зональность выражается в распространении на мелководьях близ берега группировок •растений, возвышающихся над водой, далее от берега—ассоциаций растений, имеющих листья, плавающие на поверхности воды, и на более глубоких местах—ассоциаций растений, погруженных в воду. В зависимости от условий возможно установить в зарастающих водоемах много «зон» водной растительности, но все они могут быть объединены в зти три группы. На рис. 11 представлен один из примеров «зонального» распределения растительности в водоеме. При описании-водной растительности озера или реки намечают «зоны», если они выражены, а затем описывают сочетание растений, свойственных каждой из них. В пределах каждой зоны можно встретить несколько ассоциаций. Описание удобнее всего производить с лодки на якоре, или с берега, если описывают примыкающее к нему мелководье, по которому можно бродить. При описании высшей водной растительности берут пробную площадь в 100 м3, которую можно охватить глазом с лодки. Учет обилия производится по обычной 6-бальной шкале, с указанием степени покрытия растениями воды и фенологической фазы развития. После описания растительности, видимой с поверхности, при помощи специальных «водных грабель» или альгологической вилки, достают мелкие придонные растения (мхи, хары и пр.). С большой глубины растения, преимущественно водоросли, достают драгой (описание этих предметов снаряжения см. Лепилова, 1934). При изучении ассоциаций высших водных растений нельзя полностью игнорировать водоросли, представляющие очень важный компонент этих сообществ. В первую очередь существенны водоросли макроскопических размеров: харовые, некоторые сине- зеленые и другие. Харовые всем строением своего тела напоминают высшие растения и прикреплены к субстрату ризоидами. Некоторые зеленые и сине-зеленые водоросли или образуют красивые пряди (кустистые формы зеленых водорослей), или плавают на поверхности, а иногда образуют слизистые зеленые, сине-зеленые и бурые налеты на камнях и др. предметах. Сбор водорослей производят так: отделив от субстрата кустики водоросли, помещают их в большую банку с водой, налитой до пробки, с тем, чтобы вода не болталась. По возвращении с экскурсии содержимое банки переливают в таз или другой сосуд с большой поверхностью; плавающую водоросль осторожно расправляют, под нее подводят кусок картона или плотной бумаги и осторожно вынимают с таким расчетом,
§ 19. Прибрежно-водная растительность 485 чтобы водоросль сохранила наиболее естественное положение. Бумага (картон) кладется так, чтобы вода с нее стекла, после чего лист перекладывается пропускной бумагой, которая меняется до тех пор, пока водоросль не станет лишь влажной. В таком состоянии, не снимая водоросль с картона или плотной бумаги, закладывают ее в обычный лист гербарной бумаги и высушивают в том же порядке, как и высшие растения. Часть сбора кладут в спирт или 4% раствор формалина. Харовые водоросли сохраняют в засушенном виде, собирая их с ризоидами и органами размножения. Когда хары пропитаны известью, они после сушки легко ломаются; их следует после сбора подержать в слабом растворе уксусной кислоты, пока известь не растворится, и затем, промыв несколько раз водой, засушивать вышеописанным способом. Прочие водоросли (к ним относится большая часть видов) собирают в небольшие баночки и фиксируют 4% раствором формалина. При недостатке времени харовые водоросли также собирают в баночки и фиксируют раствором формалина. Описанный способ засушивания часто приходится применять и для высших водных растений с нежными, сильно рассеченными листьями, которые при вынимании растения из воды слипаются друг с другом и со стеблем (некоторые водные лютики, пузырчатки, рдесты и др.). Развитие водной растительности и характер сообществ зависят от особенностей водоема в отдельных его частях. На озере, напр., в разных его частях водная растительность по степени развития, видовому составу и по выраженности «зон» может быть существенно различной. При геоботаническом описании водоемов на это обращают особое внимание и выясняют все те причины, которые определяют местные особенности водной растительности. Поэтому описание сопровождают указанием на экологические условия. Из них наиболее важны: глубина слоя воды и ее колебание но сезонам, прозрачность, проточность и скорость течения (включая течения, обусловленные ветрами), химизм воды (степень минерализации и реакция), газовый и температурный режимы. Очень существенен рельеф дна и крутизна его склона, механический состав грунта водоема. Обстоятельное изучение всех этих условий представляет самостоятельную задачу, которая легко и полно осуществима, если наблюдения над водной растительностью производятся параллельно с лимнологическими исследованиями (см. гл. VIII), или если производится комплексное физико-географическое изучение водоема. Условия существования водной растительности лучше всего фиксировать по «зонам» при описании участков, составляющих ее ассоциации. При таком описании выясняется ширина зоны (для чего можно пользоваться мерным шнуром), глубина, свойства воды, характер дна и пр. Для выяснения условий заиления водоемов и для учета кормовой базы водных животных определяют производительность водных растительных сообществ. Соответствующая методика пока мало разработана. Можно указать на метод, которым пользовалась В. М. Катанская (1939). На участке ассоциации водных растений в типичном месте закладывают учетную площадку, при помощи
486 Глава XXV. Изучение флоры и растительности Горизонтали наполнения Уровень 122 н15. IX 121 фоф / rm 2 Ш з ИИ Рис. 11. Распределение растительности на мелководьях побережья Московского моря (по А. В. Калининой, 1945): 1—полупогрушенное в воду разнотравье (чаетуха, водяной омежник); 2—полупогруженные в воду злаки (колыхающаяся манник, коленчатый лисохвостник); 3—рогозы; 4—погруженные растения (уруть, рдесты). деревянной рамки в 0,25 м2 с утяжеленными углами, которая опускается на дно. Первоначально срезают с пробного квадрата надводные части растений, затем руками вытаскивают все растения, коренящиеся на дне и не возвышающиеся над поверхностью воды, и, наконец, срезают под корень подводные части растений, верхушки которых, возвышающиеся над водой, были срезаны первоначально. Такая, последовательность работы обеспечивает наименьшую потерю растительной массы при взятии укоса. Собранные растения высушиваются и далее взвешиваются, каждый вид отдельно. Для большей надежности результатов закладывают 2—3 площадки для каждой ассоциации. Учет продуктивности родоема, или какой-либо его части, возможен, конечно, если ассоциации водных растений картированы. От точности картирования в значительной мере зависит и точность определения продуктивности растительной массы. Картированию в крупном масштабе должны подвергаться наиболее характерные по развитию водной растительности части водоема. Для них следует также составлять геоботанические профили типа, показанного на рис. 11. Зарастание озер, прудов и стариц представляет один из примеров быстрой смены растительных ассоциаций, сопровождающей
§ 20. Растения, дающие растительное сырье 487 развитие всего природного комплекса и часто приводящей к преобразованию водоема в болото. Все наблюдения, выясняющие особенности зарастания того или иного водоема (которое в разных районах и разных топографических условиях происходит по-разному), представляют большой научный и практический интерес. ИЗУЧЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ РАСТЕНИЙ 20. Растения, дающие растительное сырье. Всестороннее изучение растений, дающих сырье для промышленности, и определение их запасов представляет специальную задачу (см. Методика полевого исследования сырьевых растений, 1948). Особый интерес представляют каучуконосные и эфирно-масличные^растения, а также дубильные, красильные, лекарственные и др. Вопросы поисков сырьевых растений и хотя бы ориентировочного определения их запасов должны в известной мере занимать всех исследователей, особенно изучающих отдаленные и малоизвестные районы. В большинстве случаев установление наличия в растении тех или иных нужных веществ производится простейшими химическими анализами, но часто сопряжено с необходимостью делать анатомические Срезы. Методика этих определений изложена в специальных руководствах. Наибольшее количество каучуконосов относится к семейству сложноцветных; выделяются также по числу каучуконосов семейства молочайных, колокольчиковых, мареновых, вьюнковых, жимолостных и некоторые другие. Каучук у растений содержится в виде эластичных тяжей и нитей в корнях, листьях и коре, в виде капельножидких включений в млечном соке, а также в виде особых включений в ассимиляционной ткани. Без микроскопических исследований и химических анализов каучук можно обнаружить только в некоторых случаях. Однако у ряда растений (а к ним относится большинство наиболее эффективных каучуконосов, вошедших в культуру) обнаружить присутствие каучука можно органоле- птическим методом. Если каучук содержится в виде эластических нитей в корнях, коре или листьях, то его можно обнаружить при надломе этих частей растений. Лучше всего это пробовать на растениях, несколько подсушенных в тени. Подсушенный корень (или другую часть) каучуконоса следует осторожно надломать и растягивать. Чем больше при этом потянется нитей и чем эластичней они будут, тем больше оснований для предположений о каучуконосности данного растения. Можно иногда обнаружить каучук и в млечном соке, разминая загустевшие капли сока между пальцами. Между осторожно раздвинутыми пальцами, при наличии каучука, потянутся эластичные нити. Но иногда образование эластичных нитей может быть обусловлено наличием смолы. Для детального химического анализа растение, в отношении которого существует предположение о содержании в нем достаточного количества каучука, берется в количестве 5—10 кг "оздушно-сухой массы. Если каучук содержится в млечном соке,
488 Глава XXV. Изучение флоры и растительности то при высушивании надо принимать меры предосторожности, чтобы предотвратить истечение сока. Эфирные масла содержатся, главным образом, в растениях засушливых районов. Большинство эфироносов—душистые растения, и по запаху можно судить о содержании в них эфирных масел, но иногда встречаются эфироносы, не обладающие запахом. Эфирные масла находятся преимущественно в особых вместилищах в листьях и значительно реже в плодах или железистых волосках. Сбор эфироносов для последующего исследования производится посредством сушки, но при этом часть эфирных масел теряется или же меняется их состав; кроме того, необходимо собирать растения в большом количестве. Разведку на эфироносные растения рациональнее всего вести при наличии небольшой походной"лабо- ратории для полеввх анализов, методика которых описана в специальных руководствах. Дубильные вещества содержатся в растениях различных семейств, в коре, древесине, листьях, травянистых стеблях и подземных органах. Присутствие их может быть обнаружено по вяжущему вкусу, но этот метод в некоторых случаях рискован ввиду возможной ядовитости растения. Часто о дубильных свойствах растений знает местное население, указаниями которого следует пользоваться при поисках. Для химических анализов собирают не менее 4—5 кг воздушно-сухой массы той части растения, в которой содержится дубильное вещество. Красители содержат многие растения в корнях, стеблях, листьях или плодах. Часто их можно обнаружить по яркости окраски растения или отдельных его органов. Нередко состав красящих веществ изменяется в зависимости от местообитания растения. Многие красящие вещества легко переходят в спиртовую вытяжку; опустив часть растения в пробирку со спиртом, можно произвести соответствующее испытание. Некоторые красящие вещества дают вытяжку в воде. Для анализа красящих веществ нужно собрать до 20—25 кг сырой массы растений, сушка ее производится в тени, во избежание разрушения красящего начала. Отыскание новых лекарственных растений всегда является важной проблемой советской фармакопеи. Большое значение имеет использование опыта местного населения. Растения, имеющие репутацию лекарственных, следует собирать в гербарий как в обычном порядке, так и в том виде, как они заготовляются в качестве лекарственного сырья, в количестве хотя бы 1—2 кг сухого вещества. Надо подробно описать практикующиеся у местного населения способы сбора и употребления лекарственных растений. Следует собрать семена этих растений или же корневища, клубни или луковицы для опытной культуры. Если поиски новых полезных растений без специального оборудования и особого лица для производства работы в комплексных экспедициях не всегда могут быть организованы достаточно широко, to учет запасов растений, уже известных как источник того или иного сырья, может быть в случае необходимости поставлен без особых затруднений. При этом исследователь не должен упускать
§ 20. Растения, дающие растительное сырье 489 геоботаническую точку зрения. Нужно установить, какую позицию занимает полезное растение в растительных группировках и определить его эколого-географичеекие связи. Это позволит не только определить мощность сырьевой базы, но и обосновать ее и перспективе. Учет распространения полезных растений и изучение их биологии следует вести применительно к ассоциациям, которым эти растения свойственны. Растительные ассоциации должны быть охарактеризованы всесторонне, в том числе и с точки зрения запаса полезных растений, условий их произрастания и возобновления в соответствующем сообществе. При такой степени изученности растительных группировок крупномасштабная геоботаническая карта будет давать представление и о перспективах района с точки зрения растительного сырья. Учет полезных растений производится в общем по методам количественного учета растений в сообществах, но в ряде случаев с большей детализацией, применительно к особым требованиям заготовки полезных растений и нормам соответствующих стандартов. Нередко важно установить выход сырья у растений различных возраетов и при различной степени развития индивидуумов. Поэтому, определяя запавы полезного растения, надо по возможности оценивать его возраст и степень развития. Количественный учет полезных растений производится на пробных площадках, выделенных по тому же принципу, что и для геоботанических описаний. На этих площадках закладываются учетные квадраты площадью от 0,5 до 1 м. Число их определяется степенью распространения полезного растения—если оно встречается изредка, то число учетных квадратов следует увеличить. На каждом квадрате подсчитывают полезные растения, разделив их на хорошо, средне и плохо развитые. Отдельно подсчитывают всходы и подрост, которые в учетном году еще не могут эксплоа- тироватъся. Для весового учета растения по соответствующим группам. срезаются или выкапываются (в зависимости от того, имеют ли практическое применение его подземные органы) и взвешиваются в сыром состоянии и повторно после высушивания. Лучше всего весовой учет вести по отдельным частям растения, т. к. выход и качество сырья в различных органах одного и того же растения бывают различными. Для количественного учета крупных и рассеянно встречающихся растений, в особенности кустарников, взвешивают модельные растения каждой группы особей определенной степени развития. При этом применяют приемы, аналогичные количественному учету кормов на учетных полосах в пустынях (см. § 16), а самый учет ведется раздельно для отдельных органов растений (корни, стебли, листья и т. д.). Если сырьевое значение имеют только подземные органы растений, то учитывать следует в первую очередь их, но и в других случаях учет подземной массы также не лишен интереса. Во всех случаях надо учесть запасы той части растений, в которой в основном сосредоточено растительное вещество, имеющее значение сырья. Учет древесных пород производится по методам лесной таксации, предусматривающей учет корней, листьев, хвои, плодов и др. частей дерева.
490 Глава XXV. Изучение флоры и растительности 21. Кормовые растения. Выше указывались приемы учета кормовых растений в разных типах растительности. Исследователь растительного покрова должен, кроме того, изучить отдельные кормовые растения, характеризующие пастбища и сенокосы, а также выделить те из них, которые пригодны для травосеяния. На поиски в нашей дикорастущей флоре новых растении для травосеяния в настоящее время, когда травопольная система земледелия в СССР получает повсеместное распространение, надо обратить особое внимание. Прежде всего выделяют растения, охотно поедаемые скотом и дающие значительную и не грубую зеленую массу; выясняют цикл и прохождение фаз развития кормовыми растениями^ т. к. для введения в культуру важно, чтобы растение уже в первые годы' обеспечивало бы надлежащие урожаи; учитывают отношение перспективных в кормовом отношении растений к почвенным и климатическим условиям и способность их к вегетативному размножению (для злаков кустистость и- энергия кущения или образования отпрысков у корневищных влаков). Полевое травосеяние преследует цель улучшить структуру пахотных земель, поэтому в поисках новых кормовых растении следует, по возможности, предугадать—способствуют ли они образованию почвенной структуры. Очень важна также семенная - продуктивность - кормовых растений, т. к. вопросы травосеяния предполагают необходимость заготовки семян кормовых трав. Если наблюдениями или опросом устанавливается хорошая поедаемость растения скотом, и по другим признакам оно представляется перспективным, то следует собрать образцы для химического анализа (не менее 200 г воздушно-сухой маесы), и семена ■ для последующей опытной культуры. КАРТИРОВАНИЕ И РАЙОНИРОВАНИЕ 22. Картирование растительности. Составление карты растительности—очень важная часть геоботанических исследований, и полевой геоботанической съемке должно быть уделено достаточное внимание. Геоботанические карты составляются в иоле на готовой топографической основе. Они могут иметь различное целевое назначение, что определяет, с учетом масштаба карты, и содержание специальной геоботанической нагрузки. Вопрос этот требует особого внимания, т. к. общепринятой легенды для ботанических крупномасштабных карт пока нет. Чаще всего стоит задача картировать основные элементы растительного покрова: ассоциации и их объединения. Ассоциации могут быть нанесены на карту масштаба не мельче 1 : 10 000. Более мелкие масштабы допускают картирование лишь групп ассоциаций и формации и не дают возможности нанести некоторые элементы растительного покрова, занимающие небольшую площадь. Такого рода растительные группировки, если они представляют специальный интерес, могут быть отмечены лишь внемасштабными знаками.
§§ 21—22. Кормовые растения. Картирование растительности 491 Перед тем как приступить к полевому картированию, исследователь должен представить себе общий характер растительности района и наметить те основные категории растительного покрова, • которые должны быть картированы. В значительной мере это зависит от направления и объема геоботанических наблюдений, которые производятся исследователем: картировано (в пределах возможности) должно быть все, что изучается, и легенда карты должна соответствовать той классификационной системе, которой придерживается исследователь (в тех пределах, в каких это допускает масштаб карты). Геоботаническая карта является не только иллюстрацией к очерку растительности, но и тем первичным документом полевых наблюдений, на котором строятся выводы научного и практического значения. Многие закономерности растительного покрова, которые наблюдаются в природе, не могут быть правильно оценены до тех пор, пока распределение растительных группировок в пространстве не приведено в систему. Геоботаническая карта дает наиболее цельное представление о зависимости растительности от. рельефа и физических свойств твердой поверхности. Карта должна быть нагружена соответственно своему масштабу в предельной степени, каждому масштабу должна соответствовать дробность картируемых единиц растительности и надлежащая методика съемки. Масштаб карты зависит также и от пестроты растительного покрова: для того, чтобы картировать лесные формации в горах, нужен более крупный масштаб, нежели для картирования формапии лесной растительности на равнинах. При прочих равных условиях увеличение масштаба съемки должно сопровождаться изменением методики геоботанического картирования и более Дробной системой условных знаков. Если геоботаник располагает удовлетворяющей его топографической основой, то к картированию растительности он может приступить с небольшим специальным оборудованием: компас, эклиметр, визирная линейка, рулетка, планшет или легкая мензула, миллиметровая бумага, циркуль-измеритель и набор карандашей; очень полезны также часы. Наиболее обычным видом геоботанической съемки является маршрутная глазомерная в масштабе 1 : 100 000 или 1 : 200 000. При осуществлении ее надо использовать все те маршруты, которые приходится осуществлять исследователю при передвижении по району и, кроме того, предпринимать специальные ходы. Для производства съемки по маршрутам необходимо установить масштаб шагов или масштаб времени (см. т. I, гл. XV) и в соответствии с ними отмечать распространение той или иной группы растительных сообществ. В ряде случаев это может оказаться даже излишним, т. .к. внимательное изучение ситуации топографической карты позволяет найти границы соответствующего типа растительности, применительно к гидрографической сети или высотным и другим отметкам карты. На хорошей топографической основе, если к тому же в натуре легко опознаются триангуляционные знаки, можно успешно на глаз наносить геоботаническую нагрузку с возвышенного места, откуда открывается надлежащая видимость. Эта работа геоботаника подобна работе топографа, производящего полуинструментальную съемку, притадторощ ситуация в зиачитель-
492 Глава XXV. Изучение флоры и растительности ной мере также зарисовывается на глаз. Очень удобна легкая мепзула, на которой укреплена алидада с диоптрами. При этом можно вносить необходимые уточнения в топографическую основу, чтобы лучше согласовать геоботаническую ситуацию с рельефом и гидрографической сетью и специально визировать выдающиеся предметы, для того чтобы облегчить зарисовку растительности. Такая зарисовка геоботанических контуров на глаз возможна при условии, если исследователь в достаточной степени ознакомился с типами растительности, уловил физиономические, признаки различных элементов растительного покрова и выяснил зависимость их от особенностей географической среды, в первую очередь от рельефа. При глазомерной съемке растительности, отмечая на карте геоботаническую ситуацию, необходимо не упускать из виду связь растительности с рельефом, геологическим строением, почвами и другими влияющими на нее факторами. В противном случае легко сделать досадные упущения и составить недоброкачественную карту. При картировании в масштабе 1 : 100 000 и 1 : 200 000 вся работа может быть поставлена по методу полуинотрументальной топографической съемки, но со значительным ускорением—поскольку в распоряжении геоботаника имеются листы топографической карты соответствующего масштаба. Очень существейным является умение съемщика производить на месте генерализацию растительного покрова, т. к. растительные ассоциации обычно в пространстве образуют довольно пестрые сочетания и постоянно приходится решать вопрос, какому типу группировок следует подчинить тот или иной выдел. В таких случаях предпочтение надо отдавать преобладающей группе растительных ассоциаций, в" первую очередь характеризующей в изучаемом районе свойственный данному участку поверхности комплекс условий местопроизрастания растительности. Прочие ассоциации в пределах этого выдела, если это необходимо, можно отметить значками. Нередко растительные группировки, относящиеся к разным формациям, а иногда и типам растительности, образуют хотя и закономерное, но очень пестрое сочетание, которое на карте данного масштаба не может быть показано, а вместе с тем игнорировать отдельные слагаемые такого сочетания нежелательно. В таких случаях картируется комплекс целиком, но следует составить небольшой крупномасштабный план, на котором было бы отображено соотношение между элементами, составляющими этот комплекс. Если геоботаническое картирование производит специальный сотрудник, то по методам полуинструментальной съемки при наличии топографической основы за 3-месячный период полевых работ может быть картирована растительность на площади около 700— 800 км2. Съемка растительности в более крупном масштабе с нанесением более дробных категорий требует прослеживания границ выделов и установления их типологии путем специальных маршрутов. При этом норма выработки за сезон невелика. Хорошая топографическая основа масштаба 1 : 5 000 или 1 : 10 000, на которой нанесены контуры лесов, болот, кустарников, может облегчить картирование, но остается все же большая работа—проверить
§ 22. Картирование растительности 493 I \Луг Рис.12. Пример геоботанических съемок по методу ключей. Распределение растительных формаций на небольшом отрезке долины р. М. Печора (по А. А. Корчагину, 1940 г.): 1—лисохвостно-разнотравный луг; 2—щучково-разно- травный луг; 3—полевично-шучково-разнотравный луг; 4—ивняк ксстрово- разнотравный; S—ивняк крапивно-таволговый; в—черемушник вейни- ковый; 7—-черемушник таволговый; 8—березняк с покровом из костра; 9— ельник с '.покровом из вейника; 10—ельник с травяно-мелкопапоротнико- вым покровом; 11—ельник мелкопапоротниковый; 12—-ельник-черничник; 13 — ельник с покровом пз таволги; 14 — сосново-еловый лес на третьей террасе. границы этих выделов и насытить их геоботаническим содержанием; в большинстве случаев надо разделить топографические выделы лесов и болот на несколько, соответственно типологии растительности. Для такого рода разделения, если имеется в виду картировать растительные ассоциации, необходимы специальные ходы по визирам, расположенным на расстоянии друг от друга не более, чем на 200—300 м (при масштабе 1 : 5 000 и 1 : 10 000). В лесу густая сеть визирных ходов особенно необходима, так как видимость между деревьями очень ограничена. В такой же степени необходима она на лугу, в тундре и в других типах растительности, поскольку картированию подлежат ассоциации, трудно опознаваемые на расстоянии. Крупномасштабное геоботаническое картирование на больших территориях обычно производится в связи с землеустроительными, лесоустроительными и агромелиоративными работами, причем методика геоботанической съемки подчиняется конкретным практическим задачам. В большинстве случаев составляются не карты в узком значении этого слова, а геоботанические плавы.
494 Глава XXV. Научение флоры и растительности Наряду с этим, геоботаническую съемку в крупном масштабе на -небольшой территории и составление геоботанических планов очень часто приходится вести и в комплексных географических экспедициях, в целях детального анализа растительности для уяснения тех или иных закономерностей; к глазомерным маршрутным наблюдениям при этом привлекается более детальный материал. Такое выборочное детальное картирование получило название метода ключей. Этот метод применяется для съемки растительности типичного отрезка речной долины—чтобы выяснить закономерности распределения растительности jb пойме и на вышележащих террасах; он может быть применен к типичному болотному массиву и в других случаях, которые определяются в ходе работ. В зависимости от объекта и цели, устанавливается и масштаб съемки по методу ключей; он должен быть возможно более крупный—если надо заснять небольшую территорию, чтобы характеризовать зависимость растительности от микрорельефа. Прн сплошном картировании территории в более мелком масштабе, напр., 1:50 000, 1:100 000 и 1 : 200 000, непосредственный осмотр геоботанической ситуации на всей площади, даже при расчлененном рельефе и хорошей видимости, часто невозможен. В таких случаях также применяется метод маршрутных ходов. На равнинах намечается сеть маршрутов следующей густоты: при масштабе 1 : 50 000—через 1—2 км, при масштабе 1 : 100 000 через 3 км, при масштабе 1 : 200 000 через 5 км. В зависимости от обстоятельств, расстояние между маршрутами приходится сближать или увеличивать. Направление маршрутных ходов надо согласовать с рельефом местности, так чтобы в большинстве случаев они пересекали водоразделы поперек. . Следуя по маршруту, исследователь наносит на карту свой ход при помощи компаса, визируя на выдающиеся предметы и с учетом скорости передвижения. Параллельно делают зарисовки геобо- танической ситуации в пределах видимости с визирной линии. Пространство между визирами за пределами видимости картируют путем экстраполяции, которую надо осуществлять достаточно осторожно с учетом рельефа и других особенностей местности. В районах освоенных, где естественная растительность в значительной мере уступила • место культурным ландшафтам, этот метод мало Применим. При съемке в масштабе 1 : 50 000 на равнинах во многих слу-. чаях обязательно проследить в поле границы геоботанических контуров полностью. В горных районах при картировании в масштабе от 1 : 50 000 до 1 : 200 000 обычно не бывает надобности покрывать всю местность сетью маршрутов через определенные расстояния. В горах многое можно различить на глаз, тем более, что при пестроте растительного покрова приходится в этих масштабах картировать более крупные единицы растительности. Однако отдельные маршруты, пересекающие облесенные склоны, днища ущелий, скалистые гребни или террасированные высокогорные поверхности, совершенно необходимы. Следуя по этим маршрутам, исследователь также наносит на карту свой ход и зарисовывает в пределах видимости геоботаническую ситуацию.
§ 23. Геоботаническое районирование. Литература 495 Картирование в поле в масштабе 1 : 500 000 и 1 : 1 000 000 обычно очень неудобно, вследствие мелкости масштаба, пригодного главным образом для обзорных геоботанических карт, составляемых камерально на основании более детальных полевых съемок и разных других сведений картографического и литературного порядка. Эти же масштабы пригодны для карт геоботанических районов исследованной территории. 23. Геоботаническое районирование. Для многих целей, в том числе и для учета растительных ресурсов, очень важно разделение исследованной территории на дробные районы по признакам растительного покрова. Работа эта в значительной мере осуществляется при камеральной обработке материалов, с учетом прежде всего законченной геоботанической карты, но успешное ее выполнение возможно при условии, если еще в поле исследователь будет иметь в виду эту задачу. Геоботаническое разделение территории можно, в зависимости от его применения, строить на разных основаниях. Руководящие признаки отдельных дробных районов, если территория в ботаническом отношении более или менее изучена, устанавливаются обычно без особого труда, но зато часто могут возникнуть сомнения в отношении проведения точных границ между районами. На эту сторону вопроса в поле и нужно обратить особое внимание. Геоботанический район обычно включает в себя разнообразные растительные формации, но характеризуется закономерным.только ему свойственным, их сочетанием и очень часто преобладанием того или иного типа растительных группировок. Геоботанический район всегда связан с определенным комплексом физико-географических условий; в поле следует подмечать те соотношения, которые существуют между геоморфологическими, почвенными, геологическими и климатическими рубежами, с одной стороны, и сочетанием растительных группировок—с другой. Необходимо также прослеживать границы, внутри которых характерные растительные формации являются преобладающими и за пределами которых встречаются лишь спорадически. Установлению границ геоботанических районов могут способствовать точные сведения о распространении отдельных растений, в особенности-древесных пород, даже в том случае, когда они не являются преобладающими в растительном покрове. Дробное геоботаническое разделение территории—это одна из форм учета природных растительных ресурсов местности. С этой точки зрения и следует в природе искать основание для геоботанического районирования, применимого в практике социалистического хозяйства. ЛИТЕРАТУРА Алехин В. В. Методика полевого изучения растительности и флоры, 1939. Г а е л ь А. Г. Руководство к исследованию песков. Тр. Центр. Лесн. оп. ст., 1930. Г у м а н В. В. Методика изучения естественного возобновления. Лен. с.-х. ин-т. Записки Лесной опыт, станции, вып. 5, ч. 1, Л., 1929. Катанская В. М. Фенологические стационарные наблюдения над водной растительностью Петрозера и методика их постановки.1 Ученые зап. Лен. гос. ун-та, JVs 30,1939. Лепилова Г. К. Инструкция для полевого исследования высшей водной растительности. Инструкции по биологическим
496 Глава XXV. Изучение флоры и растительности исследованиям вод, ч. 2. Биология материковых вод. Раздел А. Исследование бентоса, вып. 5, 1934. Методика полевого исследования сырьевых растений, 1948. Методика полевых геоботанических исследований, 1938. Морозова О. Н. Пастбищное хозяйство в каракулеводстве Средней Азии, 1946. Опытные работы на сенокосах и п а с т б и щ а х, ч. I и II, 1935. Программы для геоботанических исследований, 1932. Программыи наставления для наблюдений и собирания коллекций по естественной истории, изд. 7-е, 1913. Раменский Л. Г. Учет и описание растительности, 1937. С б о р- никинструкций поисследованию торфаи торфяных з а л е ж е й, ч. I. Геоботанический анализ торфа. Тр. Всес. ин-та торфа, вып. 4, 1933, ч. 3. Полевое геоботаническое исследование. Там же, вып. 5, 1933. Сергеев П. Н. Лесная таксация, изд. 5-е, 1947. С о ч а в а В. Б. Геоботанические исследования при внутрихозяйственном устройстве оленеводческих совхозов и колхозов, 1934. Сукачев В. Н. Руководство к исследованию типов лесов, 1931. С ю з е в П. В. Гербарий, 1949. Ш и ш- кин Б. К. Как составлять гербарий, изд. 2-е, 1941.
Л. А. Насимович ГЛАВА XXVI ЗООЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Сталинский план преобразования природы и широкий размах послевоенного хозяйственного освоения новых районов страны ставит в отношении изучения природы ряд ответственных задач. Особенно необходима разработка наиболее эффективных способон борьбы с животными—вредителями лесопосадок и сельскохозяйственных культур, ликвидация потенциально опасных очагов трансмиссивных заболеваний' и создание условий для быстрого восстановления стада ценвых охотничье-промыеловых зверей и птиц. Все это требует широкого применения полевых зоологических исследований. Экспедиционная работа зоолога слагается из нескольких разде лов, тесно связанных между собой: подготовки к полевой работе, общего ознакомления с местностью и сбора опросных сведений, собственно полевых зоологических исследований, коллектирования, ведения научных записей, зарисовок и фотографирования, пред- нарительной камеральной обработки материалов «в поле». ПОДГОТОВКА К ПОЛЕВОЙ РАБОТЕ 1. Ознакомление с литературой и составление программы. Vcnex полевой работы во многом зависит от предварительной подготовки, которую следует начинать за несколько месяцев до выезда. Прежде всего необходимо ознакомиться с основной .читературой по району. В зависимости от задач и объема предстоящих исследований, должна быть разработана подробная программа или краткий вопросник. При этом особенно следует учитывать—будет ли экспедиционная работа носить характер быстрых перемещений и лишь кратковременных остановок или иереезды будут чередоваться с длительными остановками. Если зоологические исследования намечено проводить попутно и они будут поручены не специалисту — необходима предварительная консультация у зоологов. Они помогут наметить перечень тех вопросов, разрешение которых представит наибольший интерес и вместе с тем не затруднит работника смежной дисциплины. •!- Справочник путешественника и краеведа, т. II
498 Глава XXVI. Зоологические исследования Всем недостаточно знакомым с фауной района, в котором предстоит работать, необходимо ознакомиться с коллекционными сборами в музеях, что впоследствии сильно облегчит определение интересующих псследователя животных в природе. 2. Список животных. Независимо от объема и характера предстоящих работ, полезно составить полный список животных, встречи с которыми следует ожидать в районе. В список вносят те классы или группы животных, которыми впоследствии намечено заниматься или проводить по ним сборы. Если предстоит посетить районы, несходные по своей фауне, то желательно иметь несколько списков животных, применительно к каждому району. Нередко может оказаться, что зоологической литературы непосредственно по интересующему району нет. В этом случае можно привлечь данные по соседним участкам. Список животных может быть составлен в виде обычной фауни- стической таблицы, с указанием встречаемости видов в различных стациях. Более подробные сведения о распространении и численности животных, местах находок для редких видов, сроках периодических биологических явлений, практикующихся способах добычи животных и т. п. выписывают отдельно, в виде заметок по каждому виду. Следует отметить, какие методы количественного учета применялись в районе при определении численности животных, с тем чтобы собственные наблюдения в этом направлении сделать сравнимыми с данными предыдущих исследователей. 3. Вопросник. Полезно составить перечень животных, до сих пор не найденных, по предполагаемых в данном районе. Ознакомление с литературой по соседним районам многое подскажет в этом направлении. В части предстоящих коллекционных сборов необходимо непосредственно или письменно получить консультацию от специалистов крупнейших зоологических музеев. С их помощью может быть составлен перечень видов, добыча которых особенно желательна. От исследователей, ранее бывавших в районе, необходимо узнать фамилии и адреса местных краеведов и любителей природы, наиболее опытных охотников, заготовителей, рыбаков, лесникои. старожилов и т. п. и установить с ними связь еще до выезда на место. От них можно получить сведения об особенностях данного года, обилии интересующих исследователя животных, возможности достать на месте необходимые материалы и т. п. 4. Снаряжение. Применительно к задачам исследования, особенностям района и характеру предстоящего передвижения должен быть составлен подробный список лагерного снаряжения, орудш! лова, препаровальных инструментов, материалов для консерви- ровки и обработки животных, а также для хранения и перевозки коллекций. Важно иметь запас ловушек, инструментов и материалов и в то же время не брать с собой ничего лишнего. Прежде всего необходимо позаботиться о лагерном снаряжении (см. т. I, гл. II). Отметим предметы этого снаряжения, нужные для полевых зоологических работ: лопаты саперные для раскопки нор, совок, ножевка складная для спиливания древесных образцов с повреждениями насекомых, клещи для сгибания проволоки при пабивке шкурок крупных птиц, буравчик, брусок точильный
§$ 2—^- Список животных. Вопросник. Снаряжение 41Зу для точки препаровальных инструментов, ножницы обыкновенные, безмен пружинный на 4 кг для взвешивания животных, рулетка матерчатая 10 м для отбивки учетных площадок, фонарь «Летучая мышь» для ночного лова насекомых, шпагат. Из личного походного снаряжения особенно нужны: рюкзак брезентовый, накомарник тюлевый темный, перчатки брезентовые (от комаров), топорик походный, фонарик электрический с дина- кикой, нож перочинный, шило кривое, иголки штопальные и простые, нитки суровые и швейные—для этикеток, лента сантиметровая, компас, часы карманные, термометр-пращ, шагомер, ружье гладкоствольное 16—20 калибра с снаряжением и боеприпасами, фотоаппарат с снаряжением и материалами, карта района. Для ведения научных записей, зарисовок и этикетирования необходимы: тетради общие и книжки записные в твердых обложках, альбомы, бумага писчая; на этикетки—ватманская и пергаментная, бумага, бланки наблюдений, этикетки для животных стандартного размера, тушь черная, карандаши обыкновенные и цветные, резинки, перья, акварельные краски, кисти, готовальня, сантиметровая . ишейка из пластмассы. Основное зоологическое снаряжение и материалы: ножницы анатомические с одним острым и другим закругленным концом, пинцеты тупоконечные, скальпели разные, кюветки пластмассовые, луна 10—20-кратного увеличения, бидоны, жестянки с завинчивающимися пробками, банки шведские, банки широкогорлые с корковыми пробками, пробирки плоскодопные (цилиндры для таблеток), дрост (стеклянные трубки для мелких насекомых), спиртовка, мензурка 100 куб, см, воронка, пробки к пробиркам, бычьи пузыри, релина тонкая для пробок, формалин неразведенный. спирт—ректификат и денатурат, ящики коллекционные, деревянные, фанерные или картонные (см. § 22), иарадихлорбензол; нафталин и т. п. для защиты коллекций от вредителей, вата серая не гигроскопическая, марля и марлевые бинты, мешочки с продернутыми шнурками, бумага оберточная и газетная, сетка гербарная для поедей, запасной комплект основных препаровальных инструментов: ножниц, пинцетов и скальпелей. При работе по наземным позвоночным животным потребуются: мышеловки-плашки (давилки Геро), капканы разные, кротолопки, штанген-циркуль, нож охотничий для съемки шкур крупных зверей, иесы аптекарские с разновесами до 0,5 кг и миллиграммовыми, кусачки, плоскогубцы, щипцы корнцанг, мышьяковистый натр для протравки шкурок, квасцы, соль поваренная, проволока 3-мм, булавки обыкновенные, перчатки анатомические для съемки грызунов, тальк для перчаток, кисти щетинные (для мышьяка). Добыча крупных зверей требует пулевого ружья. Перечень снаряжения, необходимого для ихтиологических и гидробиологических исследований см. §§ 28 и 31 и гл. VIII. Для работы по беспозвоночным животным, помимо указанного выше, необходимо иметь: яд для замаривания насекомых (см. §29), морилку, сачок энтомологический, сачок для «кошения» (заменяет водный сачок), патронташ для ношения пробирок, сито энтомологическое, коробки жестяные с крышками, коробки картонные мелкие с ватными матрасиками, пипетку, булавки энтомологические, филь- 32*
500 Глава XXVI. Зоологические исследований тровальную бумагу, материю для ремонта сачков (батист, бязь, холст), клей рыбий (синдетикон). Кроме того, для энтомологических работ могут потребоваться фотоэклектор (см. § 29), расправилка, сушилка, торф для коробок, мышьяк, поваренная соль, ацетон и пр. Очень полезны во время полевой работы определители животных. Необходимо иметь карту района работ возможно более крупного масштаба, на которую можно было бы наносить детали распространения отдельных видов животных. Огромную помощь в работе зоологу может оказать охотничья собака—лайка, лягавая, фокс-терьер и др. Собака не только облегчит коллектирование животных, но ее возможно использовать и при проведении количественных учетов дичи, а также для обнаруживания нор. логов, затаившихся животных и т. п. Для получения на собаку билета на поезд дальнего следования необходима справка ветеринарного пункта и намордник. Для однодневных экскурсий и боковых маршрутов в стороны от временных баз можно составить стандартный список необходимого личного снаряжения, инструментов, орудий лова и материалов. НАУЧНЫЕ ЗАПИСИ, ЗАРИСОВКИ, ФОТОГРАФИРОВАНИИ 5. Общие правила. Дневник научных наблюдений должен заполняться ежедневно и быть возможно более полным. Ведение записей следует начать с момента выезда, так как часто даже из окна поезда удается делать интересные наблюдения по пролету птиц, размещению пернатых хищников и т. п. В дневнике должны отмечаться наблюдения не только редких или малочисленных видов, но и самых обычных. В противном случае легко пропустить, начиная с какого дня (осенью при отлете) или с какой местности тот или другой вид перестал встречаться. У большинства животных относительно хорошо известны только сроки начала периодических явлений—выход n:t нор после спячки, прилет, начало кладки и вывода молодых, начало нереста и т. д., копец же этих и других подобных пм периодических биологических явлений изучен гораздо хуже. При ведении записей очень важно четко отделять наблюдаемое в действительности от того, что будет только предположением ил и умозаключением наблюдателя. 6. Полевая книжка. Если откладывать все записи до вечера или остановки на большой привал, то в конце концов многое можно перезабыть. Поэтому для ежечасных отметок наблюдений в поле, в частности для отметки времени наблюдения, пользуются полевыми записными книжками, в твердой обложке, карманного формата. Записи в них обычно имеют значение лишь «памяток». Поэтому вечером на привале или в крайнем случае утром следующего дня все эти записи в развернутой форме переносятся в основной дневник. Полевые записные книжки необходимо сохранять, так как с их помощью могут быть устранены возможные недоразумения или пропуски в дневнике, в особенности в случае порчи последнего. 7. Основной дневник. Для основного дневника может быть использована общая тетрадь в жесткой обложке. На первой странице
§§ 5—7. Полевая книокка. Основной дневник 501 Рис. 1. Погадка орлана-белохвоста; 1/2 натур, величины. Кольский полуостров. Лапландский заповедник, р. Чуна, под гнездом. Рис. Савранской Т. Л. должна быть указана фамилия и адрес владельца дневника и даты начала его заполнения и окончания. Записи делают на одной стороне листа, оставляя поля. Запись наблюдений за день начинается с указания даты, которую необходимо подчеркнуть, с тем чтобы, при наведении справок, это место можно было быстро найти. При переходе на другую страницу полезно повторить дату, указав ее наверху страницы. Дальше вкратце характеризуют условия погоды: температуру воздуха, осадки, ветер, облачность и т. п. Температуру воздуха желательно измерять в определенные часы (7, 13 и 19 час), пользуясь термометром-пращом (см. гл. XXIV). При описании маршрута необходимо, хотя бы приблизительно, определить длину пройденного пути и указать время, затраченное на переход. Это даст возможность привязать число виденных животных к расстоянию и времени. Подробно описывают характер стаций и их насыщенность животными, зимою—состояние снежного покрова и давность пороши, от которых зависит количество встреченных следов животных. После этого описывают встречи животных, стараясь сразу же систематизировать наблюдения (т. е. сперва записать все, относящиеся к одному виду, затем к другому и т. д.). Указав вид животного (на полях, или в тексте с красной строки), подчеркнув название и час наблюдения, отмечают пол, возраст п количество особей в стаде или стае, оговорив, точно или приблизительно подсчитано количество животных. Поведение животных описывают возможно подробнее. Для найденных нор, логов, гнезд и т. п. указывают их местоположение, размеры, характер строительного материала, обитаемость или давность посещения животными, число яиц (размеры и цвет) или молодых (их возраст, состояние оперения у птенцов), поведение родителей и молодых, наличие вблизи остатков пищи (сколько и каких) и т. д. Следует описать, какие части тела жертв поедаются в первую очередь, что остается. Погадки (рис. 1), экскременты хищных, а также объедки, не поддающиеся определению на месте, берут с собой, оговорив в дневнике и отметив на полях номер сборов. Для животных, ежедневно встречающихся в большом количестве, подсчет численности которых затруднен, ограничиваются обобщенной характеристикой. Номера добытых животных п сделанных фотоснимков указываются на полях. Подобная схема записей удобна при работе по наземным позвоночным. Энтомолога она уже не сможет вполне удовлетворить, так как
502 Глава XXVI. Зоологические исследования при характеристике местообитаний насекомых приходится иметь дело с отдельными деревьями, кустами, валежником, камнями и т. п:, отмечая, например, в какой части куста или даже на какой поверявости листа обнаружены интересующие нас гусеницы бабочек. В дневнике ихтиолога и гидробиолога основное, внимание уделяется характеристике водоемов: их гидрологическому режиму (температура воды, течения, насыщенность кислородом, прозрачность и т. п.), оиисанию берегов и дна, а также регистрации проб воды и результатам их анализа (в особой тетрадке) и т. п. Ихтиолог, кроме того, должен записывать, какими орудиями, сколько времени производился лов и каковы его результаты. Данные по обмеру и вскрытию рыб, с ссылкой на номера уловов, приводят в повидовом дневнике. 8. Повидовой дневник. В некоторых случаях удобнее отметить в основном дневнике лишь погоду, маршрут, характер местности и стаций, а также общую характеристику их обитателей, а все детальные повидовые наблюдения заносить в особую тетрадь. В зависимости от частоты встреч и предполагаемого объема наблюдений по тому или другому виду, в тетради отводится им от одной до нескольких страниц, Повидовой дневник особенно удобен н тех случаях, когда главное внимание уделяется сравнительно небольшому числу видов, причем по тем или другим причинам записи необходимо сразу же классифицировать, еще в поле начиная камеральную обработку материалов. Вместо тетради, для повидового дневника можно использовать отдельные листы плотной бумаги и хранить нх в папке.Каждому виду придается особый номер, проставляемый на всех листках. Записи на отдельных листках имеют то большое преимущество, что в дальнейшем их легко сортировать, тогда как для систематизации аналогичных записей в основном дневнике их приходится предварительно выносить на каталожные карточки или листки. 9. Стандартные бланки. При фаунистических исследованиях иногда применяют разграфленные бланки на плотной бумаге, раз мером в У4 или Vs листа для указания вида животного, даты наблюдения и времени дня, названия района, стации, пола, возраста и численности животных, их поведения, результатов вскрытия (в случае добычи или находки трупа) и т. п. Каждая встреча животного или находка следов его деятельности заносится на отдельном бланке. Пользование бланками облегчает последующую обработку материала, однако следует предостеречь против чрезмерного увлечения ими. Заполнение в поле многих десятков бланков в течение дня, с неизбежным повторением даты, названия райопа, стации и т. п. отнимает много времени, сильно утомляет, и записи невольно делаются слишком лаконичными. Ни бланки, нп повидовой дневник не должны полностью подменять основного дневника, в противном случае легко может быть утеряна связь между близкими явлениями, наблюдаемыми в природе одновременно в одном и том же участке местности. 10. Зарисовки. Желательно, чтобы занимающийся зоологией имел котя бы небольшие навыки в рисовании. Рисунок с натуры (рпс. 2
§§ 8—10. Повидовой дневник. Стандартные бланки. Зарисовки 503 1'ис. 2. Следы зубов на березовых щепках взрослого (А) и молодого (Б) бобров (уменьшено). Кольский полуостров Лапландский заповедник, 10/VIII 1948 г. Рис. Савранской Т. Л. Рис. 3. Сброшенный олений рог, погрызанный полевками (уменьшено). Кольский полуостров, Лапландский заповедник, 1/VII1939 г. Рис. Савранской Т. Л. и 3) часто может дать не меньше, чем хорошая фотография. Особенно важны зарисовки следов, нор. экскрементов, поедей и т. п., нередко позволяющие с неменьшей точностью, чем по шкурке, определить вид животного. На рисунке должны быть указаны дата, название местности, стация, действительные размеры объекта (в см) или степень его уменьшения или увеличения. Только при соблюдении этих условий рисунок может представлять научную ценность. Рисунки удобнее всего делать на отдельных листах бумаги и хранить их в папке. Лучше всего пользоваться обыкновенным карандашом или тушью, но в некоторых случаях, когда важно передать цвет, следует прибегнуть к цветным карандашам или даже краскам. Незаменимое руководство по зарисовке следов деятельности живот- пых—книга А."Н. Формозова «Спутник следопыта» (1936) (см. гл. KVII). Схематические планы местности, кроки маршрутов с указанием на них встреч животных, планы устройства нор по результатам раскопки и т. п.—можно делать в основном дневнике Для таких зарисовок удобны тетради в клетку.
504 Глава XXVI. Зоологические исследования 11. Фотографирование. Главные объекты для фотографа- зоолога—ландшафтные виды и на фоне их животные, следы деятельности поспедних: норы, логова, гнезда, поеди и т. п., характерные стации, местные самоловы, промысел зверей и птиц. Фотоаппарат может оказать огромную помощь при количественных учетах животных в местах их концентрации: на лежбищах, в стадах и птичьих колониях; при хорошем качестве снимка, на отпечатке вполне возможен подсчет числа животных. Общее правило при съемке живой природы—максимальное сохранение естественной обстановки. Однако при съемке таких объектов, как гнезда, норы, тропы, следы и т. п., необходим масштаб. В качестве масштаба можно использовать спичечную коробку, нож, линейку, иногда человека. Необходимо, чтобы «масштаб» не испортил композицию снимка. Для учета сделанных снимков отмечают в особой записной книжке номер снимка, дату, время дня, объект, выдержку, естественные размеры объекта. Лучшие руководства по фотографированию животных объектов в природе—книги С. С. Турова «Натуралист-фотограф» (1937) и С. И. Огнева «Фотография живой природы» (1949). (См. подробнее т. I, гл. XII, §61). ПОЛЕВЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ 12. Общее ознакомление с местностью и сбор опросных сведений. Перед началом стационарных работ полезно предварительно ознакомиться с местностью, проделав от базы несколько выходов в стороны и посетив в первый же день ближайшую возвышенность. Рекогносцировочные экскурсии позволят выбрать наиболее типичные и интересные участки, на которых в дальнейшем будут сосредоточены стационарные наблюдения и заложены учетные площадки . Во время первых экскурсий совершенно незаменима помощь проводников из местных жителей, которые смогут указать особо интересны? участки, водоемы, богатые дичыо, зверовые солонцы, водопои броды и другие места, регулярно посещаемые животными, ведущими скрытный образ жизни, гнезда крупных хищных птиц и норы зверей—места, осмотр которых сулит зоологу возможность сделать интересные биологические наблюдения и собрать обильный материал, в виде погадок и остатков пищи, по которым может быть составлено представление о питании хищников. С первых же дней не следует упускать случая сбора опросных сведений. Особенно много в этом отношении могут дать расспросы охотников, лесников, рыбаков, различных заготовптелей, пасечников и пастухов. Проездом в городах полезно установить связь с местными краеведами, любителями природы и юнатскими организациями. Опросные сведения заносят в основной дневник, отведя для них несколько страниц, или в отдельную тетрадь, в которой заранее выделены тематические отделы. Тот, кто ведет повидовой дневник в отдельной тетради, большую часть опросных сведений записывает в нее. В дневнике желательно указать фамилию, имя и отчество, местожительство и занятие лица, со слов которого делают записи.
§§ 11—13. Фотографирование. Ознакомление с местностью 505 Чтобы не упустить спросить чего-либо важного, перед беседой полезно заглянуть в вопросник (см. §3). Подробную вапись ответов на поставленные вопросы лучше делать не во время беседы, а после ее окончания. 13. Особенности работы по наземным животным в различных ландшафтных зонах. Полевая работа в различных ландшафтных зонах во многом не сходна по своим условиям и по возможности применить те или другие методы наблюдений, количественного учета и коллектирования. Арктическая зона. Полевой период исследований по большинству видов очень непродолжителен—в основном только лето. Долгой темной зимой условия для наблюдений делаются чрезмерно суровыми, а сама жизнь до крайности скудной. В этот сезон наблюдения могут быть сделаны, главным образом, по экологии песца и, местами, по белому медведю и другим животным. Важнейшие вопросы1—разработка методов наиболее рационального промысла местных зверей, птиц и рыб и изучение сроков периодических биологических явлений; определение кормовой продуктивности (для промысловых рыб, морского зверя, птицы) прибрежных участков морей и исследование фауны (особенно беспозвоночных) побережий. Представляют большой интерес выяснение причин сезонных миграций животных, изучение приспособления зверей, птиц и насекомых к защите от низких температур и сильных ветров. Сосредоточием жизни в арктической зоне являются берега островов, по которым расположены колониальные гнездовья чистиковых птиц и чаек, так называемые «птичьи базары». В этих местах производится заготовка яиц и мяса птиц, а также сбор гагачьего пуха. Желательно определение продуктивности отдельных «базаров», и разработка методов более рационального их использования. Здесь могут быть изучены инстинкты колониальное™ и типы приспособлений птиц к жизни на «базарах», а также освещены взаимоотношения отдельных членов колоний. Тундровая зона. Многие из вопросов, представляющие интерес для изучения'в Арктике, сохраняют свое значение и для этой зоны. Отсутствие ночи в течение всего лета, прозрачность воздуха, широкий обзор и относительно малая осторожность птиц и зверей, обилие особей одних и тех же видов—все это сильно облегчает сбор массовых наблюдений и позволяет широко применять как маршрутные методы учета животных, так и количественные подсчеты на пробных площадях. Добыча животных для коллекций не составляет особого труда. Собирающим насекомых не следует пользоваться морилками, заряженными цианистым калием, так как при низких температурах они очень медленно действуют. "Необходимо изучение массового промысла дичи (напр., линных гусей) для улучшения техники добычи и консервации птиц. Особенного внимания заслуживает разработка мероприятий по рационализации песцового промысла. Представляет значительный интерес изучение широко развитых сезонных миграций животных п выяснение влияния возврата в начале лета «волн холода» на размножение животных. В фаунистическом отношении интересен северо- восток Сибири, для морских животных —район Карского моря.
506 Глава XXVI. Зоологические исследования Таежная зона. В лесу, как и вообще в условиях закрытого ланд шафта, для предварительной ориентировки требуется гораздо боль; ше времени, чем в тундре. Количественные учеты животных по чернотропу, из-за малой численности мпогих видов на единицу площади и плохого обзора, сильно затруднены. Обнаруживание животных требует большого опыта. Часто почва бывает затянута сплошным ковром мхов или лишайников и не сохраняет следов зверей. Поэтому в лесах большое значение приобретает систематический осмотр и дежурства («засидки») в местах, регулярно посещаемых зверями—на зверовых солонцах, бродах, тропах, близ опушек, на прогалинах и т". д. При работе в тайге назаменима промысловая лайка. Несравненно богаче жизнь как числом особей, так и разнообразием видов в местах, где леса перемежаются с полянами и среди сплошной тайги появляются островки молодых зарастающих гарей. Берега озер и особенно рек, с хорошо выраженной'поймой, также выгодно отличаются богатством жизни. Коллектирование в этих местах, по сравнению с типичной тайгой, значительно легче и дает обильные сборы. В районах, подверженных клещевым заболеваниям, необходимо соблюдение профилактического режима (см. т. I). Экология промысловых зверей и птиц, а также насекомых—вредителей леса, рационализация капканного и самоловного промысла, выяснение основных закономерностей «урожайности» пушных видов и тетеревиных и разработка мероприятий по овладению динамикой численности этих животных, меры борьбы с клещевыми заболеваниями и насекомыми—вредителями древесины,—все эти вопросы ждут своего разрешения. До снх пор еще плохо известна экология колонка, росомахи, кабарги, каменного глухаря, дикуши жуков-короедов и других. Представляет интерес изучение ярусного распределения животных, их приспособлений к жизни в условиях глубокого и рыхлого снега (в Якутской АССР к защите от холода в условиях малоснежной зимы), сезонных миграций, а также динамики восстановления фауны зверей, птиц и насекомых в лесах, пострадавших от пожара. В фаунистическом отношении интересна тайга Алтая, Северное Забайкалье, Сихотэ-Алинь, Камчатка; северная полоса Сибири—по широкому проникновению в нее тундровых элементов, а в Якутскую АССР—также степных. Зона широколиственных лесов и полоса лесостепи—подверглись сильнейшему хозяйственному воздействию человека и могут рассматриваться как культурный ландшафт. Основное, с чем приходится считаться,—это малочисленность большинства крупных животных и промысловых птиц и трудность уберечь опытные участки от различных нарушений их режима со стороны случайных посетите: лей. Необходимы: разработка наиболее рациональных методов борьбы с различными вредителями сельского хозяйства и леса (грызуны, птицы, насекомые) и исследования по сохранению и обогащению фауны ценными видами. Важно изучение экологии синаи тройных (т. е. привязанных в своем распространении и образу жизни к человеку) видов. Фауна позвоночных изучена лучше, чем в других зонах. Недостаточно освещены взаимопроникновение и экологические отношения леспых и степных животных в обеих соседних зонах (.чеса и степи) в связи с разработкой мер борьбы с вредными видами.
§ 13. Особенности работы по наземным животным 507 Зона степей. Открытый ландшафт достигает наибольшего выражения; условия полевой работы во многом сходны с тундровыми: обилие особей одного и того же вида, широкий обзор, легкость обнаруживания животных. Организация полевых работ по условиям передвижения и возможности собрать массовый материал (наблюдения, коллекции), не составляет значительного труда. Возможно широкое использование количественных маршрутных и площадных методов учета. В районах, неблагополучных по заболеваниям грызунов болезнями, передаваемыми также человеку (Северный Кавказ, степи и полупустыни Прикаспия и Средней Азии, Забайкалье), необходимо строгое соблюдение профилактического режима. Зоолог, работающий в южных степях, должен знать, какие средства следует применить для лечения укушенных ядовитыми змеями и пауками (см. т. I, гл. X и XI). Наиболее актуальные вопросы: разработка эффективных способов борьбы с вредными грызунами и насекомыми, ликвидация очагов трансмиссивных заболеваний, охрана и восстановление численности полезных видов животных, обогащение фауны полезащитных лесных полос полезными видами птиц и насекомых. Интересно изучение приспособлений животных к скудным защитным условиям степи (например, одновременное использование одних и тех же нор многими видами животных), колониального образа жизни грызунов н их пастбищной деятельности, роли землероев в почвенных процессах и формировании микрорельефа. Остается мало известной экология сайгака, джейрана, дроф, стрепета, даурской куропатки и многих других животных, часть которых теперь оттеснена в полупустыни. В фаунистическом отношении интересны сборы (в особенности, насекомых и пауков) в Закавказье, Средней Азии, Забайкалье и других районах. Как и вообще на юге, исключительно обильны ночные сборы насекомых на свет фонаря. За исключением юга страны, степи зимою необычайно беднеют жизнью; полевая работа в этот сезон сильно затрудняется. Пустынная зона. Типичные условия лучше всего выражены в участках, удаленных от периферии пустыни на десятки и сотни километров. Однако организация здесь полевых работ представляет серьезные технические трудности, и до сих пор большая часть экологических наблюдений делается по периферии пустыни и близ оазисов, где жизнь значительно богаче. В зависимости от бугристости пустыни, обзор бывает хорошим или посредственным. На песчаных грунтах в безветреную погоду видны следы не только зверей, птиц и ящериц, но и насекомых. Расцвет жизни в пустыне приходится на сезон, относительно богатый дождями. Период наиболее эффективных полевых работ непродолжителен. Летом многие животные впадают в спячку или длительное оцепенение, и в самые жаркие часы дня местность кажется совсем вымершей; лучшие часы наблюдений в эту пору—раннеутрен- ние и поздневечерние. Сосредоточием жизни в пустынях являются водоемы, в том числе и колодцы, ближайшие окрестности которых всегда обещают богатые сборы. В окраинных участках пустынь, смежных со степямн, сохраняют свое значение задачи, стоящие перед зоологом в зоне степе^.
508 Глава XXVI. Зоологические исследования Горные области. Наличие вертикальной зональности в распределении растительности при большом расчленении рельефа и обычном богатстве жизнью (Кавказ, горы Средней Азии, Алтай, Саяны, Сихотэ-Алинь), обусловливают необычайно сложную экологическую обстановку. Сезонные климатические изменения влекут за совой широкие вертикальные миграции многих видов животных. Широко развито явлепие эндемизма—наличие видов и родов животных, присущих только данной области или участку ее. В лесной зоне гор сильно затруднен обзор, что вместе с плохой проходимостью местности и каменистостью грунта, сильно осложняет проведение маршрутных количественных учетов животных. Однако на безлесных плато и отчасти в альпийской зоне гор такие учеты вполне возможны. Промысловая фауна горных областей местами сильно пострадала от перенромысла. Поэтому необходима разработка мероприятий по охране и восстановлению численности наиболее ценных зверей и рационализации их промысла. Следует обратить внимание на выяснение у горных копытных их зоотехнических качеств, в связи с возможностью гибридизации тура, козерога, архара и снежного барана с домашними животными. Экологические исследования в горах, как и выяснение состава фауны, по сравнению с другими зонами, требуют гораздо больше времени. Много интересного обещает дать изучение специфических приспособлений животных к жизни в высокогорье (приспособления к резкому колебанию температур, разреженности воздуха, сильному ветру, обилию снега в зимний период). Фаунистические сборы особенно интересны в областях стыка различных фаун (западный Кавказ, Армения, горы Средней Азии, Тарбагатай, Алтай, Сихотэ-Алинь и т. д.). Водоемы. Экологическая обстановка весьма специфична. Годовые и сезонные колебания уровня воды, вместе с изменением ее проточности, солености, температуры и содержания кислорода,— способствуют размножению одних и уменьшению численности или полному исчезновению других видов животных. Гидрологический режим в равной мере накладывает сильнейший отпечаток на животных таких разнородных водоемов и их обитателей, как озер Западной Сибири и Казахстана, дельты рек Волги, Аму-дарьи и многих других. Такова же экологическая обстановка и на Каспийском море, на юге которого (Ленкорань, Гассан-кули) сосредоточены крупнейшие зимовки водоплавающих птиц. На большинстве водоемов в первую очередь привлекает внимание именно их гидрологический режим и его влияние на жизнь обитателей как самого водоема, так и его побережий. Многие из водоемов служат местом сезонной концентрации водоплавающей дичи (на гнездовье, линьке, пролете) и богаты рыбой, что определяет направление зоологических исследований. Необходимы исследования по овладению процессом динамики фауны водоемов, в особенности искусственных водохранилищ. Общие указания. Ландшафтные зоны с большим однообразием местности и господством одних и тех же, притом сравнительно немногих, растительных группировок (многие тундры, сплошная тайга, районы интенсивного земледелия, степи и полупустыни) отличаются
§§ 13—14. Сезонные особенности Й09 по отдельным годам чрезвычайно неравномерной численностью некоторых групп животных. В особенности это касается мышевидных грызунов, землероек, зайцев, белок, мелких хищных зверей, многих хищных птиц, сов, кедровок, части насекомых и т. д. Поэтому, собираясь работать по подобным видам, всегда необходимо прежде, чем выезжать в тот или другой район, предварительно списаться 'с местными краеведческими организациями или охотниками. В тундрах, тайге, на юге страны и по берегам многих водоемов настолько много комаров и мошки, что при работе в этих местностях (особенно для разного рода «засидок»—дежурств на солонцах, у троп и т. п.) совершенно необходимы накомарник из темного тюля и перчатки из брезента (см. т. I, гл. II, § 23). В дождливых районах и сырых болотистых местностях необходимо тщательно следить за состоянием собранных коллекций животных, так как они легко отсыревают, покрываются плесенью и впоследствии портятся, ^подобных районах для сохранения шкурок зверей и птиц необходимо применять пресно-сухую набивку; соленые шкурки сильно натягивают влагу. 14. Сезонные особенности. Большая часть нашей страны богаче всего животными в теплый период года, зона пустынь—весной. Особенно заметна зимняя убыль числа видов и обилия особей в открытых ландшафтах. Объяснение этому нужно искать в ограниченности защитных условий (отсутствии древесной растительности) и сезонном недостатке кормов. Осенью особенно большие изменения в обстановку полевой работы вносит снежный покров. В районах, где он отличается относительной рыхлостью (лесная зона и часть горных областей), на его поверхности прекрасно сохраняются следы зверей и некоторых птиц, облегчающие изучение их зимней жизни. Такие мало изученные стороны экологии млекопитающих, как размеры и характер индивидуальных участков особи и стада, длина суточных переходов, время активности, особенности специализации отдельных особей по добыче корма, охоте (у хищников) и защите от врагов, внутривидовые и межвидовые отношения и т. п.,—с большим успехом могут быть прослежены для зимнего периода, чем летнего. От исследователя в этом случае требуется хорошее знание звериных следов и умение ходить на лыжах. Выслеживая шаг за шагом путь звера и тщательно регистрируя все следы его деятельности, нередко удается восстановить всю картину зимней жизни животного. По следам во время хорошей пороши нетрудно определить численность некоторых копытных и других зверей (см. гл. XXVII). В открытых ландшафтах снежный покров обычно отличается твердостью, и следы зверей, а тем более птиц, на нем сохраняются значительно хуже. Поэтому, при изучении экологии млекопитающих метод троплёния здесь не может иметь такого широкого применения, как н лесу. Сезоны, переходные от «чернотропа» к снежному покрову и особенно от начала таяния снега до полного его исчезновения,—одни из самых трудных для полевой работы. Экология многих видов животных за этот период года до сих пор еще остается наименее освещенной.
51С 1*лово XlLvi. Зоологические исследований , 15. Количественный учет животных. Однимиз основных разделов любого эколого-зоологического исследования будет выяснение численности изучаемых животных. Без этого мы не сможем разрешить вопроса о роли данного вида в природном комплексе и осветить хозяйственное значение животного. Разработка мер борьбы с вредными животными и определение величины возможной добычи промысловых видов также требуют знания численности животных. Даше фаунистические исследования не могут удовлетворить, если они не дают хотя бы ориентировочных сведений о численности хозяйственно важных или чем-либо другим интересных видов. Выбор метода количественного учета определяется требованиями к точности цифр, биологией животных и характером их среды обитания, наличием времени, подсобной рабочей силы и техническим оснащением зоолога. Идеальным будет такой количественный учет, который позволит точно определить численность особей на единицу площади или единицу объема (например, число рачкон в 1 м3 воды), или на какой-нибудь объект, размеры которого постоянны. Однако далеко не всегда подобная точность учета будет хозяйственно оправдана, так проведение учетных работ в больших масштабах часто сопряжено с значительной затратой средств и времени. Во многих случаях вполне могут удовлетворить и более ориентировочные сведения. Поэтому большая часть практикующихся методов количественного учета животных является относительными. В результате их применения получают сведения о количестве особей, встречаемых за некоторый отрезок пути или добываемых на единицу разного рода орудий лова или же выражают количество животных еще каким- нибудь образом. Не давая абсолютных цифр, эти учеты, при сопоставлении их с результатами аналогичных учетов в других участках местности и районах, а также с данными за другие сезоны и годы,—все же позволяют судить об обилии и динамике численности животных. Нередко о численности животных приходится судить лишь по косвенным признакам, подсчитывая не самих животных, а число их следов, нор, лежек, экскрементов, яиц (для насекомых), причиненных повреждений и т. п. на единицу площади, расстояния или объект. Об обилии мышевидных по отдельным годам можно составить представление, подсчитав частоту встреч их остатков в погадках хищных птиц и сов п экскрементах некоторых хищников. Если нет времени на длительные остановки в одном районе, то особенно большое значение приобретают маршрутные методы учета, при которых встречи животных или следов их относятся на час времени, километр расстояния или единицу площади. Такого рода учеты особенно эффективны в условиях открытого ландшафта для подсчета не слишком многочисленных и хорошо заметных объектов. Они могут проводиться не только при ходьбе пешком, но и при езде ва лошади, автомобиле, из окна поезда (хищных птиц) и с самолета (джейранов, сайгаков и других). В заповеднпт. ках СССР маршрутные учеты применяют для определения численности туров, серн, горных баранов, диких северных оленей
§ IS. Количественный учёт otcueomnUx 5ll и других копытных. Применение бинокля дает возможность устанавливать не только число животных и их пол, но и количество молодняка в стаде. Очень важно, чтобы при подобного рода учетах, хотя бы приблизительно, была определена ширина полосы обзора. Это позволит в дальнейшем число зарегистрированных животных относить к определенной площади. Точно так же приходится поступать при пешем маршрутном подсчете нор грызунов. Их число учитывают на ленте не шире 2—4 м, определяемой на глаз или при помощи двухметровой «саженки», которую несет учетчик или идущий впе'реди него человек. В лесу, где обзор очень небольшой, для учета птиц на полосе шириной в 30—100 м подсчитывают голоса всех поющих самцов, а рябчиков осенью и весной подзывают свистом в манок. Количественный учет по голосам с успехом применялся также для оленей (по голосам ревущих самцов в период гона) и фазанов (по брачным крикам самцов). При маршрутных учетах, в особенности в закрытой местности, может быть полезна промысловая собака (лайка, лягавая, фокстерьер), облегчающая розыск и выпугивание выводков дичи, подсчет белок и других животных. При стационарном ведении работы лучше не ограничиваться простым подсчетом встреченных зверей п птиц или их следов деятельности, а постараться определить действительную численность животных. Так, например, вместо одного беглого учета нор, во время которого подсчитывают лишь общее число выходов как брошенных, так и жилых пор, дополнительно делают их прикопку. В последующие дни определяют процент открывшихся выходов, и затем у части нор производят возможно более полный вылов грызунов (водой, капканами, давилками, путем раскопки и т. п.). Большим распространением пользуются количественные учеты животных путем их вылова каким-либо способом в единицу времени. Так, например, широко применяется так называемое «кошение сачком», при котором по числу взмахов сачком и результатам улова судят об обилии насекомых в травяном покрове или на кустах. Другим распространенным методом является ночной лов на свет, с помощью фотоэклектора: насекомые, приближаясь к источнику света, попадают в морилки, садки и т. п. Для учета мышевидных грызунов и землероек ставят через определенное расстояние (обычно Юм) большую серию плашек, на живляют их стандартной приманкой (чаще всего хлебом, намоченным в растительном масле или другом жире) и затем проверяют раз в сутки. Число добытых зверьков выражают в процентах их попадания на 100 мышеловок, стоявших одни сутки или ночь. Вместо мышеловок можно использовать ловчие банки, которые закапывают в уровень с землей и к ним проводят канавки или тропки, окруженные заборчиком из валежника, кусков коры и т. п. Подобными дорожками любят пользоваться полевки, мыши и землеройки. Если в банки положить мясо, то они будут привлекать и хищных жуков. При- количественном учете членистоногих и червей, обитающих и лесной подстилке или почве, проба с определенной площади про-
S12 Глава XXVI. Зоологические исследования свивается через ряд металлических сит. Отсортировав землю и крупный растительный мусор, подсчитывают число животных. Беспозвоночных, обитающих в воде и на дне водоемов, подсчитывают путем вчйтия, проб планктонными сетями и дночериателями (см. § 31). Количественные 'учеты прибрежных водных животных производят путем накладывания квадратов различной величины на водную растительность. Крупных моллюсков подсчитывают, собирая с камней. Определение площади поверхности камней производится путем накладывания вплотную на камень бумаги и вырезывания ее в тех местах, где образовались складки; впоследствии площадь бумаги определяют весовым методом. Об обилии рыб судят по результатам улова различного рода снастями. Один из наиболее эффективных методов количественного учета наземных животных—подсчет их в местах сезонной концентраций: глухарей и тетеревов на токах, гусей в местах линьки, чистиковых, чаек, цапель и многих других на колониальных гнездовьях, крупных копытных в период наиоолыпего оглубения снега на зимовках, мелких грызунов в скирдах, тюленей и котиков на лежбищах. Большую помощь может оказать аэрофотосъемка с последующим подсчетом числа животных на снимках (например, тюленей, сайгаков н др.). Количественный учет многих насекомых с большим успехом, чем в другое время, может быть проведен в местах их зимовки (некоторые жуки), в период наиболее интенсивного вылета (короеды, веснянки, поденки) и. наконец, в очагах массового размножения. Интересные данные о количестве промысловых птиц в районе могут быть получены путем массового кольцевания: сопоставление цифр последующей добычи птиц с кольцами и без них с числом ранее окольцеванных позволяет вычислить численность этих птиц в районе. 16. Эксперименты в природе. В полевых исследованиях советских зоологов все большее значение получает экспериментальный метод, позволяющий осветить такие стороны экологии животных, которые при описательных приемах исследований требуют значительно больше времени или вообще неразрешимы. Примером наиболее простого эксперимента в природе является выкладывание различного рода приманок и кормов для установления их поедаемости животными. Для изучения питания, размножения и суточной активности, а также для выяснения хозяйственного значения и целях кольцевания птиц, летучих мышей и грызунов применяют гнездовые ящики со съемными крышками (для грызунов) или дверцами в стенках (для птиц). А.. Н. Промптов (1949) пользовался дуплянками, прикрепленными к стенке чердака. В задней стенке дуплянки вырезалось отверстие, закрывавшееся стеклянной дверцей. Через это отверстие с чердака, в стене которого была сделана прорезь, с помощью «искусственного кукушенка» (длинный пинцет, концы которого имеют вид головы птенца с раскрывающимся ртом), он мог отбирать корм, приносимый родителями молодым (после определения норм скармливался птенцам), что дало возможность в деталях
§§ 10—18. Эксперименты в природе. Обработка материалов 513 проследить все особенности выкармливания птепцов у некоторых видов птиц. Автоматический счетчик, сконструированный из часового механизма, применяющегося в метеорологических самописцах, позволяет отмечать все посещения гнездового ящика птицами и зверьками, а также длительность их пребывания в пом. Применение гнездовых ящиков, описанных А. Г. Вороновым (1948), дает ценный материал для суждения о размерах индивидуальных участков, подвижности популяций, продолжительности жизни мышевидных грызунов и т. п. У хищных птиц для изучения особенностей их питания и воздействия на численность мелких грызупов искусственно удлиняют гпездовый период, прикрепляя птепцов к гнезду. Взрослые в этом случае продолжают их кормить. Одев кожаный колпачок па клюв птенцу (способ С. С. Фолитарека) и собирая в гнезде приносимые взрослыми птицами жертвы, определяют не только видовой состав, но п пол и возраст грызунов. С помощью термопар и других приборов, в том числе самописцев, изучают микроклимат гнезд п нор. Экспериментально-экологическим методам исследования насекомых посвящена работа И. В. Кожанчикова (1937). 17. Первичная камеральная обработка материала в поле. При 'работе в полевых условиях часто выдаются часы и дни, когда приходится задерживаться в лагере в ожидании улучшения погоды и т. п. Это время целесообразно использовать па приведение запи- •сей в порядок, а также на первичную обработку собранных материалов. Так, например, большая часть материалов по питанию хищных зверей и птиц: экскременты, погадки п желудки, с успехом могут быть определены на месте, что не только сэкономит время •на последующую их обработку, но и избавит от необходимости пазить лишний груз. При наличии в экспедиции ботаника такие сборы, как поеди, образцы растений, с которых взяты насекомые и т. п., предпочтительно определять па месте. Результаты определения следует записывать в отдельной тетради—журнале сбора материалов по питанию. Если результаты определения вызывают сомнение, то материал должен быть сохранен. КОЛЛЕКТИРОВАНИЕ 18. Общие правила. Объектом коллектирования служат сами животные, их яйца, раковины, сброшенные рога копытных, шкурки рептилий («выползки»), и различные следы деятельности: образцы погадок, экскрементов, повреждений растений (галлы, поеди, обрубки дерева с ходами древоточцев), патологически измененные паразитами органы и т. п. Необходимость сбора—ие только живот- пых, но и следов их деятельности—следует особенно подчеркнуть, так как многие исследователи до сих пор ими пренебрегают. Между тем, эти биологические образцы, наряду с фотографиями и зарисов- жами, дают документальный материал для характеристики жизнедеятельности животных в природе. В некоторых случаях вид •.животного может быть установлен только по следам его деятель- агости. 33 Справочник путешественника и краеведа, т. II
514 Глава XXVI. Зоологические исследования По большинству видов следует собирать не 1—2 экземпляра, а целую серию. Без этого условия определение многих животных может быть доведено только до впда, так как признаки, свойственные географическим расам, обычно становятся хорошо заметными только при сличении серий в 10—20 экземпляров. Самцы, самки и молодые разного возраста нередко совсем мало похожи друг на друга. Поэтому, чем полнее будут представлены различные половые и возрастные группы, тем ценнее будут сборы. Очень часто коллекция, представленная небольшим числом видов, но в больших сериях, оказывается более ценной в научном отношении, чем сборы из того же района, содержащие большое число видов в немногих экземплярах. 19. Этикетированпе. Для каждого добытого животного необходима этикетка, в которой записывают дату, место сборов и фамилию сборщика. Этикетка является научным документом—паспортом сборов, без которой последние утрачивают значительную долю своей ценности. Поэтому ее тщательно заполняют одновременно с первичной обработкой животного; следует избегать сокращений слов, особенно в названиях местности. Обязательно указание бассейна крупной реки или горной цепи, где произведены сборы, а затем более дробных географических подразделений—ближайших рек, гор, наконец, селений. После этого вкратце обозначают стацию. Для экземпляров, приобретенных на базаре, это необходимо оговорить, одновременно указав (по результатам расспроса) место добычи. Для зверей и птиц записывают пол животного на основе вскрытия тушки и осмотра половых желез, не доверяясь наружным половым признакам. Пол обозначают: самец— S, самка— ^ . Полезно отметить, имеем ли мы дело с взрослым (ad) или молодым (juv) экземпляром. Далее приводят результаты измерений длины тела и по возможности вес. Взвешивание животных особенно важно при коллектиро- вании рыб; оно желательно для наземных позвоночных, крупных моллюсков и промысловых раков. На этикетке записывают номер и по возможности научное название; а также полезно записать: час добычи (при изучении питания), размеры и вес половых желез, количество подкожного жира, добыта ли птица на гнезде, в стае и т п. Плохо привязанные этикетки могут оторваться и перепутаться, и если па них указано название животного, возникшее недоразумение легче исправить. На черепа млекопитающих, хранящиеся отдельно, а также на желудки и зоба птиц с пищей (их заворачивают в марлю) заводят отдельную этикетку, на которую ставят тот же номер сборов, что и на тушке, с добавлением буквы (101а, 1016 и т. д.). Точно так же поступают с паразитами. В этикетке, привязанной к тушке,, отмечают взят ли череп, желудок и т. п. Для сборов, хранящихся в сухом виде, этикетку пишут на плотной ватманской бумаге жидкой тушью или простьн% жестким карандашом с двух сторон, в порядке, указанном иа рис. 4. Этикетка должна быть стандартного размера (для позвоночных примерно 7x2,5см, для черепов мелких животных,желудковит.п. 1,5x1,5см). К тушке животного этикетку привязывают за лапку не слишком длинной суровой ниткой. Этикетку, привязанную очень короткой
§ 19. Этикётирование Г)15 jQe^Ke**- etpC __ ь^-ндрс, to. ЪуИа^ *° &Z./&L I9Y8 G^€Lbu-**^p^<*x ■ ■ -- — „ " . __ _Л. VBec - 307г *3«*f •е*/***' Рис. 4. Этикетка для млекопитающих. ниткой, трудно переворачивать и неудобно читать; этикетки с чересчур длинной—легко запутываются с соседними. Этикетки для с боров, хранящихся в консервирующих жидкостях, пишут жидкой тушью на пергаментной бумаге или в крайнем случае простым карандашом на простой бумаге. Когда тушь обсохнет, этикетку сворачивают в трубку, и, чтобы не стерлась надпись, обертывают простой бумагой. Сборы насекомых обычно первоначально хранят на вате, укладываемой в несколько слоев в коробку. Каждый слой сборов покрывают бумагой и на ней очерчивают участки, соответствующие сборам из одной стации. На бумаге по участкам указывают: число экземпляров, дату и место сборов, стацию. После препаровки насекомых и наколки их на булавки, что чаще всего делают уже после возвращения из экспедиции, каждый экземпляр получает индивидуальную этикетку, накалываемую на ту же булавку, что и насекомое. Коллекции беспозвоночных, сохраняемые в жидкостях, обычно размещают так, чтобы в посуде были сборы только из одного участка. На ипх пишут общую этикетку. Краткое содержание ее полезно повторить на отдельной бумажке и наклеить снаружи банки. На биологические образцы и другие материалы также заводят этнкеткп. В зависимости от того, как хранятся материалы, этикетку пишут отдельно на пакетике пли на листе бумаги, в которой завернута" поедь. Собирая поеди, наряду с поврежденными экземплярами, берут целые растения, так как определенно первых не всегда возможно. 33*
Г> 1С Глава XXVI. Зоологические исследования Оба образца следует хранить под одним номером, уложив в бумагу и гербарную папку. Коллекционные сборы, по мере их поступления, записывают в журнал, для которого используют одну или даже несколько тетрадей (отдельно для животных, погадок, поедей и т. д.). 20. Способы сохранения. Для сохранения коллекций животных применяют два способа: сухой и мокрый. При сухом способе часть животных (млекопитающие, птицы, многие членистоногие, моллюски и т. д.) предварительно подвергается препарированию, особенности которого для отдельных классов животных подробно рассмотрены ниже. У млекопитающих и птиц обработка тушки сводится к съемке шкурки, ее протравливанию раствором мышьяковистого натра (на 1 объем яда 10 объемов воды), и набивке. Иногда шкурки изнутри засыпают поваренной солью и оставляют их не набитыми. Зимою для временного сохранения животных можно их заморозить. В таком виде они могут быть доставлены на очень бвлыпое расстояние. При мокром способе применяют главным образом спирт и формалин (водный раствор формальдегида). В течение непродолжительного времени животные могут сохраняться в насыщенном растворе поваренной соли. Спирт может быть заменен денатуратом, па непродолжительное время также водкой (см. § 21). 21. Формалин и спирт. По сравнению с формалином, спирт имеет следующие преимущества: ткани животных настолько хорошо сохраняют свою эластичность, что даже из объектов, пробывших в спирте несколько лет, впоследствии удается сделать удовлетворительные шкурки; при хранении банки с коллекциями в темноте удерживается естественная окраска; на свету животные, хотя и обесцвечиваются, по обычно не приобретают несвойственной им окраски; ткани, содержащие известь, не декальцинируются; испарения спирта не вредны человеку; спирт замерзает лишь при очень низкой температуре. К недостаткам спирта относятся: более высокая цена, чем формалина, малая портативность (спирт слабее 60° для длительного хранения коллекций не пригоден), слипание чешуек п длинных волосков у насекомых. К достоинствам формалина следует отнести: дешевизну, возможность достать в каждом аптекарском или ветеринарном складе, портативность (покупной формалин для употребления разводят из расчета 3—4 см3 формалина на 97—96 см3' воды), сильные противогнилостные свойства. Но животные в формалине сильно затвердевают и впоследствии не поддаются выпрямлению, легко от этого ломаясь; ткани, богатые известью, декальцинируются, так что раковины, кости и черепа становятся непригодными для коллекций. Формалинные испарения очень едки и сильно раздражают слизистую оболочку. Кроме того, формалин замерзает при незначительном морозе и со временем разъедает железную посуду. Декальцинирующее действие формалина на ткани, содержащие известь, может быть предотвращено путем его нейтрализации—добавлением в формалин нашатырного спирта или слабого раствора едкого кали или натра, до тех пор, пока лакмусовая бумажка не покажет нейтральную или слабо щелочную реакцию.
§§ 20—22. Способы сохранения коллекций 517 У позвоночных животных, перед тем, как помещать в спирт, следует смыть кровь и грязь и потом опустить на 1—2 суток в 3—4% формалин. В формалине объект несколько уплотняется, и с него сходят остатки грязи и посторонние частицы, приставшие к животному. Насекомых можно вымыть в уксусе или простой воде, после чего высушить на вате и только тогда переносить в спирт. Спирт извлекает из тела животных жидкость и постепенно делается все слабее. Поэтому на первое время животных следует помещать в крепкий спирт, а затем уже хранить в более слабом. Если животные прошли предварительную обработку формалином (1— 2 дня) и крепким спиртом (2—3 дня), то их можно хранить даже в водке, меняя ее через 2—3 дня. Спирт может выдыхаться, и поэтому время от времени следует проверять хранящиеся в нем сборы. При сильном потемнении спирта и гнилостном запахе, его следует сменить, либо долить формалином. Общий объем коллекций, хранящихся в банке, не должен превышать в первые дни уз, а затем Уз объема спирта. В табл. 1 показано, сколько надо прибавить см3 воды к 100 см3 спирта данной крепости, чтобы получить спирт желаемой крепости. Таблица 1 Спирт, который желательно получить 90° 85° 80° 75° 70° .65° 60° Спирт, который разбавляется 95° 6 13 21 30 39 50 63 90° | 85° 7 14 22 31 42 54 7 15 23 33 45 80' 7 15 25 35 75° | 70 8 16 27 8 18 65° 9 Не следует подливать воду и более слабый спирт к более крепкому, в котором уже хранились сборы, так как растворенные в нем органические вещества выпадут в виде хлопьев, и жидкость придется фильтровать. 22. Коллекционные ящики и посуда. Для хранения коллекций позвоночных в мокром виде пользуются бидонами, особыми банками и цинковыми коробками с плотно прилегающими крышками. Цинковые коробки, в которых хранят рыб, на время перевозки запаивают. Бидоны желательно обшивать войлоком. Чтобы животные не попортились от трения друг о друга, каждый объект заворачивают в марлю. Свободное пространство в посуде заполняют тряпкамии и паклей. Коллекции беспозвоночных, при хранении их в мокром виде, в зависимости от объема, укладывают в бидоны и жестянки с завинчивающимися пробками, стеклянные банки и пробирки; последние предпочтительно с плоским дном. Пробирки хранят в банках, зали- •
518 Глава XXVI. Зоологические исследования тых той же жидкостью, что и объекты. Если насекомых хранят непосредственно в банке, то в одну и ту же посудучгомещают насекомых примерно одинаковых по размерам. Чтобы они не терлись, их придавливают сверху ватой. Стеклянные банки закрывают плотно прилегающими пробками, которые обтягивают бычьим пузырем или резиной, либо заливают парафином, сургучом и т. п. Корковые пробки для большей герметичности пропитывают парафином или смесью трех частей воска с одной частью сала. Жидкость должна быть налита до пробки. Для хранения коллекций позвоночных в сухом виде пользуются плоскими фанерными или деревянными ящиками. Тушки зверей и птиц укладывают послойно на подстилки из ваты или пакли. Крупные экземпляры должны быть уложены отдельно от мелких. Соленые шкурки легко впитывают влагу и подмокают. Поэтому их следует хранить отдельно от набитых пресно-сухим способом. Чтобы предотвратить порчу коллекций кожеедами и другими вредными насекомыми, в коробки следует насыпать парадихлорбензол, при его отсутствии—нафталин, крепкий табак и т. п. Крышки должны плотно закрываться, при окончательной укладке их обклеивают бумагой. 23. Обращение с ядами. При коллектировании пользуются ядовитыми веществами, употребляемыми для замаривания беспозвоночных, протравливания шкурок зверей и птип и т. п. К числу их относятся цианистый кали, эфир, хлороформ, мышьяк, сулема п др. При работе с ядами необходимо соблюдать осторожность,так как оплошность в этом отношении может стоить жизни. После окончания работы яд должен быть убран в надежное место, под запор, а руки вымыты. Следует избегать разводить сразу слишком много мышьяка; морилки же, наоборот, полезно зарядить на возможно больший срок. Банка с ядом должна иметь надпись «яд!» Необходимо иметь инструкцию о правилах обращения с ядами. ОСОБЕННОСТИ КОЛЛЕКТИРОВАНИЯ ПОЗВОНОЧНЫХ 24. Мелкие млекопитающие: насекомоядные, летучие мыши, грызуны и часть хищников. Способы добывания весьма разнообразны: ловят мышеловками, пружинными кротоловками, мелкими капканами, выливают из нор водой (сусликов, хомяков и др.), стреляют дробью (летучих мышей и т. д.). Местное население для промысловой добычи зверей пользуется разнообразными самоловами, напр., петлями (на зайцев, тарбаганов, бурундуков). Землеройки и мелкие грызуны хорошо ловятся в банки и ведра, закопанные в уровень с краями в землю, а также плашками (давилками Геро), рассчитанными на мышей и мелких полевок, и более крупными—на зверьков величиной с крысу. При массовых сборах особенно нужны мелкие плашки, которых следует иметь на лето не меньше сотни. Плашки с размером сторон дужек в 65 мм дают наименьший процент грызунов с разбитыми черепами. У мышеловок с очень сильной пружиной »
§§23—21. Обращение с ядами. Мелкие млекопитающие 519 Рис. 5. Набитые шкурки мелких млекопитающих. дужку обматывают тряпкой. Наживкой для плашек служат корочки хлеба в жире, мясо, сыр, фрукты и т. п. При постановке в лесу'большого числа плашек, их лучше ставить по прямолинейному или круговому маршруту, примерно через 10 м, отмечая эти места белыми или ярко окрашенными тряпочками, привязанными к ветвям деревьев. Без этой предосторожности, поиски ловушек отнимут много времени. Удобнее всего ловушки ставить с вечера и осматривать их утром, до наступления жары, от которой легко могут портиться тушки добытых грызунов. Зверька, вынутого из мышеловки, помещают в бумажный пакетик и в таком виде укладывают в рюкзак или боковую сумку; Живых зверьков умерщвляют, сильно сдавливая им ребра. Снятие шкурки. Если есть время и соответствующие материалы, то с добытых зверьков следует снять шкурку и набить. Для научных коллекций считается общепринятой так называемая «академическая набивка» тушки (рис. 5). Работу начинают, переждав трупное окоченение. Перед снятием шкурки измеряют: длину тела от кончика морды до анального отверстия, по тушке, вытянутой на доске; длину хвоста, до его конца без концевых волосков; высоту уха, от нижнего края ушной раковины до вершины уха; длину задней ступни от голеностопного сустава до конца самого длинного пальца, не принимая в расчет когтей (рис. 6). Измерения делают штанген-циркулем или измерительным цирку-j лем и линейкой. Сантиметровой лентой нужно мерить по прямой линии, а не по пзгибам тела. Для съемки шкурки необходимы ножницы (желательно двух размеров: средние и более крупные, обе пары с одним притуплённым концом р другим заостренным), скальпель (несколько разных рад-
о20 Глава XXVI. Зоологические исследования Рис. 6. Промеры длины: хвоста (А) уха (Б) и ступни (В) у млекопитающих, ыеров) и пинцет средних размеров с тупыми концами и поперечными зарубками на них. При известном навыке шкурка может быть снята и простым перочинным ножом. Съемку начинают с разреза скальпелем кожи от конца грудины книзу до средней части брюха. Вразрез вводят ножницы и продолжают его до анального отверстия. Делать это нужно возможно осторожнее, чтобы не прорезать брюшины, так как тогда выйдет наружу кишечник, что будет сильно мешать работе. Если уже это случится, надрез надо густо посыпать картофельной мукой. Точно так же поступают со всеми кровоподтеками на коже и тушке. Таким образом удается предотвратить излишнее загрязнение шкурки. Окончив разрез, пальцами или тупым концом скальпеля приподнимают кожу по обеим сторонам от него и вводят в разрез коленное сочленение ноги, которое вместе с мышцами перерезают в суставе. Отделенная голень остается при шкурке, и кожа с нее чулком сдвигается кпизу до плюсны. Вокруг голени, внизу, перерезают все сухожилия и мышцы и сдвигают их кверху до головки голени, где окончательно отделяют от нее, стараясь не повредить самой головки. Очищенная от мяса кость вдвигается обратно в кожу. То же проделывают и со следующей ногой. Приподнимая кожу у хвостового отдела, приближаются к основанию хвоста. Кишечник перерезают у анального отверстия. Крепко удерживая пальцами основание хвоста и помогая другой рукой, осторожно выдергивают позвоночник хвоста, что требует навыка, т. к. в неопытных руках позвоночник иногда обрывается, оставаясь в кончике хвоста. Чтобы извлечь его, уже после съемки всей шкурки, надрезают снаружи кожу хвоста и через разрез извлекают остатки позвоночника. Далее, сдвигают шкурку чулком к передним лапам, без помощи каких-либо инструментов. Затем очищают от мяса передние ноги, перерезая их в локтевом суставе. Локтевые кости, вместе с их головками, оставляют при шкурке. Вся операция проделывается примерно так же, как с задними лапами. После этого кожу сдвигают до головы. Ушные хрящи оставляют на шкурке, подрезая их возможно ближе к черепу и тщательно очищая от прирезков мяса. Продолжая дальше снимать кожу с головы, осторожно действуют у глаз, в области губ и носа. Носовые хрящи отделяют ближе к черепу. Со шкурки тщательно удаляют прирезки мяса и жира. У всех млекопитающих должен быть сохранен череп, так как он, даже без шкурки, дает возможность точно определить вид зверя, чего очень часто нельзя сделать по одной шкурке,
§ 24. Мелкие млекопитающие 521 Череп отделяют от тушки так, чтобы не повредить сочленованные бугорки. По возможности очищают его от мяса, удаляют глаза и язык. Мозг извлекают концом пинцета, обмотанного ватой. Череп густо посыпают мелкой поваренной солью и заворачивают в марлю. Если у животного имеется косточка мужского члена, то сохраняют и ее—она имеет диагностическое значение. В зависимости от размеров зверька, череп хранят либо при шкурке (мелкие грызуны, насекомоядные, летучие мыши), привязав за лапку, либо отдельно У мелких животных пол по внешним признакам установить затруднительно, и его определяют после вскрытия брюшной полости. У самок между мочевым пузырем и прямой кишкой находится двурогая матка, у самцов к задней поверхности мочевого пузыря непосредственно прилегает прямая кишка и в стороны от нижнего отдела кишечника отходят парные придаточные железы, которые не следует путать с маткой. Прежде чем выбросить тушку, необходимо измерить половые железы, осмотреть содержимое желудка, проверить нет ли во внутренностях паразитов и записать все это на этикетку. Осмотр мездры шкурки позволяет, по наличию темных пятен на ней, установить стадию линьки, что также полезно отметить на этикетке. Для изучения линьки шкурки зверей ипогда снимают ковром, делая разрез по нижней стороне тушки от хвоста до губ. Такие шкурки, как не стандартные, менее удобны при работе с ними в музее. Набивка шкурки. .Снятую шкурку тщательно смазывают мышьяком (см. § 20). Кровяные места на меху замывают теплой мыльной водой, после чего шкурку высушивают, присыпая картофельной мукой. В хвост вводят очин пера или, что менее желательно, обструганную палочку, предварительно смазав мышьяком. Шкурки зверей размером с белку и крупнее можно посолить изнутри мелко истолченной солью (в этом случае предварительная смазка мышьяком необязательна), к которой добавлено 25% квасцов; последние укрепляют кожу и волос. Соленая шкурка занимает меньше места, чем набитая, и окончательная набивка ее может быть отложена до возвращения из экспедиции. У такой шкурки кости лап обвертывают паклей или не гигроскопической ватой, самую шкурку немного подсушивают, выворачивают мехом наружу и завертывают в бумагу. Череп и этикетку привязывают к ноге. Мелких зверьков солить ни в коем случае не следует, так как впоследствии сделать из них хорошую тушку очень трудно. Шкурке, смазанной мышьяком, дают несколько обсохнуть, повторяют смазку и начинают набивку, используя для этого вату или паклю. Набивочный материал наматывают вокруг костей лап, с таким расчетом, чтобы он по размерам соответствовал удаленному мясу. Паклей обматывают палочку, придав ей форму тушки, которую и вводят в шкурку, предварительно вывернув ее мехом наружу. Под кожу во все места, где она не вполне прилегает к пакле, пинцетом дополнительно вводят паклю, стараясь придать набитой тушке естественный вид. После набивки, зашивают разрез на брюхе и стягивают ниткой верхнюю и нижнюю губы. Затем приглаживают шерсть, но если она топорщится, то шкурку на врем» обматывают ватой, Набитые шкурки укладывдют брюхом вниз. Передние лапы обычно, направляют
522 Глава XXVI. Зоологические исследования вперед, а задние всегда назад, поворачивая их подошвами кнпзу (Рис. 5). У летучих мышей одно крыло сгибают, а другое расправляют. В умелых руках съемка и набивка шкурки занимают около 20 минут. Хранение в спирт?. Желательно, наряду с серией зверьков, набитых тушками, 1—2 экземпляра того же вида сохранить целиком в спирте. При необходимости мелких зверьков вообще можно хранить в спирте, что сильно сэкономит время на их обработку. Перед тем, как опустить в спирт, шерсть зверька очищают от крови, делают разрез брюха и удаляют кишечник, печень и легкие. Затем зверька помещают на несколько суток в спирт, крепостью не ниже 80° и, лишь когда тушка проспиртуется, переносят в 70° или даже более слабый спирт. 25. Крупные хищники и копытные. Летом к снятию шкуры следует приступить возможно быстрее. Основным инструментом служит острый нож или большой скальпель. У туши, положенной на спину, кожу разрезают от горла до анального отверстия. Разрез ведут так, чтобы не прорезать брюшины; половые органы обходят сбоку. Поочередно делают разрез на внут- тренней поверхности ног, начиная от копыта или подошв и оканчивая у продольного разреза туловища. У зверей, размером с лисицу, кожу с ног можно снимать чулком, как у мелких зверьков, но отделять ее следует вплоть до когтей. Чтобы вывернуть кисть, на нижней стороне лапы делают продольный разрез. Хвост разрезают по всей длине, снизу. Затем освобождают тушу от кожи. Ноги отделяют в локтевом и коленном суставах. Мягкие части половых органов оставляют при шкуре. Если у животного имеются рога, то вокруг них подрезают кожу, соединяя разрезы под острым углом на зашейке. После этого череп извлекается без особого труда. Снятую шкуру тщательно очищают от прирезков мяса и жира, удаляют кожу с тыльной поверхности ушного хряща, подпарывают губы и освобождают от мяса оставленные кости ног. Череп крупных животных должен быть обязательно сохранен. Череп и кости, предназначенные для сохранения, начерно очищают от мяса. Желательно их тут же выварить, добавив в воду едкого натра, придающего костям белую окраску. Выпавшие зубы вклеивают обратно в их лунки. В шкуру обильно втирается соль, смешанная наполовину с квасцами. Особенно тщательно просаливают ушные хрящи (их оставляют при шкуре), губы, хвост и ноги. Засоленную шкуру на 1—2 суток оставляют лежать шерстью наружу, после чего выворачивают волосом внутрь и подсушивают, помещая куда-нибудь в тень. Сушить шкуры на солнце и у печки нельзя. Этикетки пишут на дощечках. " 26. Птицы. Способы добывания. Большую часть птиц добывают стрельбой из гладкоствольного ружья 12—24 калибра. Об охотничьем снаряжении и пр. см. т. I, гл. IV. С тем, чтобы излишне не портить шкурки птиц стрельбой круппыми номерами дроби, можпо рекомендовать самых крупных птиц (орлов, гусей, лебедей) стрелять № 00, глухарей п хищников несколько мельче орла—№ 2, уток, хищников средних размеров и птиц с ворону—f&f& 4—6, мел-
§§ 25—25. Крупные хищники и копытные. Птицы 52.'i кнх птиц—дробью не крупнее, чем № 10, причем употреблять для пих полузарядки (2/8 нормального заряда пороху и 1/а заряда дроби). Раненых птпп умерщвляют, сдавливая им грудную клетку, у более крупных штопальной иглой прокалывают затылок между черепом п позвоночником. Места, где па шкурке выступила кровь, присыпают картофельной мукой или в крайнем случае сухим песком или торфом. Более крупную рану, а также ноздри и рот следует заткнуть паклей или мхом. Птицу кладут в бумажный пакетик, а более крупных заворачивают в оберточную бумагу. < Снятие шкурки. Переждав трупное окоченение, измеряют общую длину тела по спине от конца клюва до конца наиболее длинного хвостового пера (по птице вытянутой на доске), размах крыльев—расстояние между копцами расправленных крыльев, растянутых почти доотказа. При снятии шкурки пользуются теми же инструментами, что и при работе с мелкими млекопитающими. Съемку шкурки производят по схеме, подробно описанной для мелких млекопитающих. Однако наличие оперения заставляет при работе быть более осторожным. Положив птицу на спину и раздвинув перья груди, скальпелем делают продольный разрез кожи, начиная его несколько ниже середины грудного гребня и продолжая ножницами до анального отверстия. При этом стараются не повредить брюшины. Приподнимая кожу с боков от разреза, просовывают в него коленку ноги, отделяя ее от бедра. Ногу и кость очищают от мяса, сдвигая кожу чулком до первого сустава, а у птиц с оперенной плюсной—до пальцев. Чтобы отделить хвост, птицу переворачивают головой книзу и с помощью ножниц перерезают тушку у клоаки. Затем немного выше прикрепления хвоста осторожно отчленяют позвоночник, чтобы не задеть оснований рулевых перьев. Присыпав тушку картофельной мукой, шкурку птицы сдвигают чулком до крыльев. Пальцы рук следует держать возможно ближе к туловищу птицы, иначе шкурка легко может порваться. Отделив оба крыла, кожу сдвигают дальше, освобождая голову до основания клюва. Ушные мешочки выдергивают пинцетом. У большинства дятлов и многих уток, чтобы снять шкурку с головы, делают снаружи затылка или на горле продольный разрез и через него выворачивают голову. У всех птиц голову оставляют при шкурке, отрезая ее от туловища и шеи на месте сочленения с первым позвонком. Глаза, язык, прирезки мяса на голове и мозг удаляют. Сочленение верхней и нижней челюсти не должно быть повреждено. После того, как туловище птицы отделено и голова очищена, кожу с крыльев сдвигают несколько ниже первого сустава и очища- -ют от мяса. Плечевую кость оставляют при шкурке. У крупных птиц цз второго и даже третьего отдела крыла извлекают мышцы, для чего делают продольные поверхностные надрезы. Основание хвоста очищают от мяса, одновременно удаляя лишние позвонки и выдавливая копчиковую железу, ■ " •)
524 Глава XXVI. Зоологические исследования Рис. 7. Половые органы птиц: самца (А) и самки (Б). У крупных птиц с мясистыми лапами снизу надрезают пальцы, а плюсну—снаружи и сверху, извлекая сухожилия. Всю шкурку очищают от прирезков мяса и жира. Загрязненные перья моют теплой годой с мылом, стараясь не мочить кожу, после чего сушат в фильтровальной бумаге и картофельной муке. Набивка шкурки. Шкурки мелких птиц должны быть набиты в полевых условиях. Если шкурка была разорвана, то ее зашивают. После этого шкурку смазывают изнутри мышьяком и когда он впитается, повторяют смазку. Надрезы снаружи крыльев и плюсны, череп и кости также смазывают. Далее берут обструганную палочку и обматывают ее паклей или ватой, так что получается некоторое подобие тушки. На конец, соответствующий шее, пакли наматывают меньше. Кости крыла и ног также обматывают паклей и ею же заполняют глазницы. Вывернув шкурку наружу пером (кроме шеи и головы), крылья прижимают к бокам, так чтобы плечевые кости лежали параллельно друг другу. Тонкий конец стержня с паклей вводят в отверстие черепа и выворачивают шею и голову. Противоположный конец стержня должен упираться в основание хвоста, и поэтому палочку лучше брать подлинней, а потом ее укоротить. Действуя пинцетом, дополнительно вводят паклю в тушку, придавая ей округлую форму. После этого оправляют перо и, чтобы тушка была аккуратнее, на нее надевают бумажный поясок. У крупных птиц зашивают брюшвой разрез. Прежде, чем набитую шкурку укладывать в ящик, ее желательно подсушить и сделать для нее бумажный пакетик или обернуть марлевым бинтом. Для определения пола по левой стороне ребер, делают продольный разрез; затем его расширяют п отодвигают в сторону кишечник. Половые железы самцов представляют парные округлые семенники, самок—зернистый яичник, который у всех птиц, за исключением хищных, не парный, и расположен с левой стороны
§§ 28—27. Птицы. Пресмыкающиеся и земноводные 52ii тела (рис. 7). Не следует принимать за семенники небольшие надпочечные железы желтоватого цвета. Полезно записать размеры наибольших фолликул в яйчннке и определить или, по крайней мере, сохранить содержимое зоба и желудка. У некоторых птиц для их определения необходимо знать окраску голого кольца около глаз (чайки) пли цвет клюва и лап (гуси). Со временем она сильно изменяется и поэтому должна быть сразу после добычи записана на этикетке. Внутренних паразитов и желудки птиц (предварительно удалив мускулистые стенки) хранят в спирте. После окончания набивки, к ноге тушки должна быть привязана этикетка. Засолка шкурки. Шкурки птиц размером с утку и больше, до возвращения из экспедиции, не набивают, т. к. в таком виде они занимают много места. Их хранят в соленом виде. Для этого кости конечностей и череп обматывают паклей, кожу натирают поваренной солью (но без примеси квасцов!) и выворачивают шкурку пером наружу. Добавив соли внутрь тушки, сближают края брюшного отверстия и натирают солью. наружные надрезы ног и крыльев. Перья оправляют, привязывают этикетку и всю шкурку завертывают в оберточную бумагу. Шкурки соленых птиц смазывать мышьяком не обязательно. Набитые и соленые шкурки хранят в разных ящиках. Соленые шкурки легко натягивают влагу, и их полезно время от времени несколько подсушивать, не выставляя на солнце. Не следует солить шкурки линяющих птиц, т. к. из них впоследствии выпадает пух. Птенцы и яйца. Птенцов сохраняют в 75° спирте, сделав разрез на брюхе. Содержимое яйца предварительно выдувают, для чего сверлом или гвоздем с отточенными гранями в середине яйца (но отнюдь не на концах) делают небольшое отверстие и вставляют в него стеклянную трубочку или соломинку. Выдув содержимое, внутренность яйца промывают водой. Окраска некоторых яиц очень непрочна и обмывать снаружи их не следует. Краткую этикетку пишут тушью или черным карандашом на стенках яйца. Яйца должны быть обернуты в паклю и уложены в ящик. 27. Пресмыкающиеся и земноводные. В пределах нашей страны водится несколько видов ядовитых змей (гадюка почти повсеместна) и тем, кто их знает недостаточно хорошо, при ловле змей следует соблюдать осторожность. Лучше всего змей ловить палкой, расщепленной на конпе, придавливая животное к земле. Пойманную змею можно поместить в мешочек из плотной материи, снабженный стягивающимися шнурками. Животных умерщвляют, бросая в консервирующую жидкость (змей можно бросать прямо в мешочке); черепах опускают на несколько секунд в кипяток. Пресмыкающихся и земноводных лучше всего хранить в спирте, предварительно поместив их на двое суток в 4% формалин. Для хранения земноводных достаточен спирт крепостью 65—70°, для пресмыкающихся—около 80°. Если спирта нет, то хранят в 3% формалине; в этом случае необходимо проследить, чтобы животные затвердели в естественной позе. Перед тем, как опустить животных в консервирующую жидкость, у них надрезают брюхо (у чере-
f>2G Глава XXVI. Зоологические исслеОоваНия пах разрез делают с обеих сторон шеи, продолжая его до передних ног); у змей, кроме того, извлекают из желудка остатки пищи. Коллекции в спирте нельзя держать аа свету, так как препараты легко выцветают. В связи с этим, у добытых гадов полезно аапи- сать окраску. Большую ценность могут составить акварельные зарисовки. С крупных змей снимают кожу, оставляя нетронутой голову и хвост. Перед снятием кожи необходимо измерить общую длину змеи и расстояние от конца морды до клоаки. Наконец, черепах, при недостатке спирта, можно выпотрошить (брюшные и спинные щитки разъединяют) и набить паклей, как это делают с млекопитающими. Лягушечью икру сохраняют в 2% формалине. 28. Рыбы. Собираясь коллектировать рыб, необходимо запастись мелкоячеистым (6—8 мм) бреднем, водным треугольным сачком и принадлежностями для ужения рыб. Рыбаки пользуются крупноячеистыми сетями, в которые мелкая рыба не ловится. Добытых рыб взвешивают, обмывают с них слизь и, сделав проколы или небольшие надрезы несколько сбоку от брюха, впереди подхвостного плавника, заворачивают в марлю (для этой цели удобны бинты), обвязывают и опускают в 4—5% формалин. Этикетку сворачивают в трубку и кладут я рот, под жаберную крышку или прикрепляют к телу ниткой, прошиваемой с помощью иглы у брюшного разреза. Через 2—3 суток, сменив марлю, рыбу переносят в 3% формалин или 70° спирт. Помещая рыбу в формалин, необходимо следить, чтобы она не согнулась, а имела естественный вид, так как впоследствии, когда рыба затвердеет, исправить это будет невозможно. У спежедобытых рыб полезно записать окраску тела п плавников. С очень крупных рыб, сделан предварительно измерения, снимают кожу. Разрез делают вдоль брюха. Кожу подсушивают или солят пли, наконец, хранят в спирте. С кожи легко отпадает чешуя. Самых мелких рыб можно высушивать целиком, но, конечно, научная ценность подобного экземпляра будет значительно меньше спиртового. Для получения материалов по возрасту и темпу роста производят массовые промеры рыб одного вида. Штанген-циркулем или металлической миллиметровой линейкой измеряют общую длину тела рыбы от конца рыла до конца чешуйчатого покрова и до конца средних лучей хвостового плавпика, наибольшую высоту и толщину рыбы в наиболее широком месте. Берут чешую с боков рыбы в средней части тела ниже боковой линии; ее сохраняют либо в чековых книжках или блокнотах между загнутыми пополам листг ками, или в специальных конвертиках, на которых пишут порядковый номер рыбы по журналу намерений. Взвешивание рыбы производят на чашечных или на пружинных весах. Рыб хранят в цинковых ящиках, с плотно завинчивающимися или запаивающимися крышками, в бидонах п стеклянных банках (последние нельзя держать на свету!) и т. п. Самых мелких рыб и мальков кладут в пробирки, которые хранят в банках, залитых спиртом. Необходимо чаще проверять укупорку посуды. Чтобы рыбы в посуде не терлись, их перекладывают тряпками с паклей. Стеклянную посуду держат в металлических или деревянных яшиках, тщательно перекладывая войлоком, паклей, и т. п.
§$ 2S—29. Рыбы. Насекомые Хорошо проспиртовавшуюся пли выдержанную в формалина рыбу можно пересылать, вынув из жидкости и поместив в бычий пузырь, а после формалина просто в тряпки, бывшие в той же жидкости. Все это упаковывается в ящик и в таком виде рыба может пробыть без порчи 10—1о дней. Зимой возможна пересылка в замороженном виде, необходимо лишь бережно обернуть рыбу тряпками, чтобы не попортить ломкие плавники. ОСОБЕННОСТИ КОЛЛЕКТИРОВАНИЯ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ . 29. Насекомые. Снаряжение и способы добывания. В поле надо взять с собой 2—3 морилки, энтомологический сачок и пинцет, несколько жестяных коробок для сбора живых насекомых и с десяток пробпрок, часть из них со спиртом (их удобно носить в. патронташе). Морилка служит для умерщвления пойманных насекомых. Ее делают из небольшой широкогорлой банки, либо из толстостенных стеклянных цилиндров (10 см высотой и 5 см в поперечинке); корковая пробка должна быть плотно пригнана. Лучший яд для заряжения морилки—цианистый калий (заряженная им морилка работает до 3 лет). Морилка может с успехом работать на хлороформе или серном эфире. На дно морилки помещают кусочек ваты, который смачивают, в зависимости от испаряемости, от 2—3 раз в день до одного раза в 3 дня, несколькими десятками капель эфира пли хлороформа, каждый раз прикрывая вату картонным кружком. Хлороформ убивает быстрее, но он черствит насекомых, многие представители отряда прямокрылых (кобылки, кузнечики) в нем краснеют. Хоропшм средством для умерщвления насекомых считаетсяуксус- ный эфир, но он действует значительно медленнее хлороформа. Его следует особенно рекомендовать для сбора мелких бабочек п перепончатокрылых; насекомые в нем остаются гибкими и мягкими. Еще медленнее действуют эфиро-валериановые капли. Есть и другие средства, но все они страдают серьезными недостатками. Можно обыкновенную серу растопить на медленном огне и пропитать ею фильтровальную бумагу. Подсушенные полоски такой бумаги прикалывают длинной булавкой ко дну пробки и затем сжигают в банке. Чтобы реже открывать банку, в пробку вставляют стеклянную трубку, через которую опускают насекомых, быстро гибнущих в парах сернистого газа (пользование трубкой может быть рекомендовано и при употреблении эфира, хлороформа и др.). Подобным способом успешно умерщвляют темноокрашенных жуков, но для бабочек, перепончатокрылых и мух, а также для всех яркоокрашенных насекомых он не пригоден. Убивают насекомых пары бензина и крепкого этилового спирта, но первый сильно черствит (у бабочек, кроме того, слипаются чешуйки), а второй действует медленно, так что бабочки сильно обиваются. Быстро погибают бабочки от укола никотином между кольцами гру- дп с брюшной стороны. Небольших насекомых можно убить, подогрев на огне пробирку, в которую они помещены, но в этом случае крылья и конечности могут свернуться. Можно также погрузить жестянки с насекомыми (ял 3 минуты) или непосредственно самих
Г>28 Глава XXVI. Зоологические исследования насекомых (на несколько секунд) в кипяток. Черных и металлически окрашенных жуков убивают, бросая в спирт (яркоокрашенные в спирте легко выцветают), а личинок в 3%-ный формалин. 8 спирте же можно умерщвлять насекомых, пойманных в воде. В зависимости от силы различпых ядов и их действия на отдельных насекомых, последних держат в морилке от нескольких минут до многих часов. Не следует сажать в одну морилку помногу насекомых и, тем более, не помещать нежных вместе с имеющими жесткие покровы. Чтобы насекомые меньше касались друг друга, на дно морилки бросают кусочки пропускной или газетной бумаги, предварительно их сминая. Насекомых из морилки следует брать только пинцетом. Хороший энтомологический сачок можно сшить из батиста или легкой бязи, причем часть мешка, непосредственно охватывающую металлический обод, следует обшить грубым холстом. Глубина сачка должна быть около 70 см; важно, чтобы мешок оканчивался мягким закруглением, а не острым конусом, из которого трудно доставать насекомых (рис. 8). Диаметр проволочного кольца 28—33 см. Проволока должна быть прочной, но не слишком толстой (3—4 мм). Длина рукоятки—несколько больше метра. Подобным сачком ловят насекомых главным образом в воздухе. Для сборов с поверхности травы и кустов пользуются более прочным сачком для кошения. Его делают из крепкой бязи; ручка должна быть прочной и не длиннее метра, толщина проволоки на кольце 9 мм. Сачком для кошения энергично водят по траве и кустам и после нескольких взмахов осматривают добычу. Подобный сачок, глубиной 50 см, посаженный на 1,5—2-метровую ручку, пригоден для водного лова насекомых. С его помощью ловят жуков-плавунцов и водолюбов, личинки ручейников, поденок, веснянок и других. Свет лампы и фонаря привлекает многих насекомых, и таким путем за одну почь можно сделать обильные сборы. Особенно добычлив ночной лов на свет в южных районах. Некоторые энтомологи пользуются специально сконструированным ящиком, с помещенным в нем источником света. Этот прибор называют фотоэклектором. Из других способов массового сбора насекомых следует упомянуть лов бабочек на пахучие приманки (тряпки, смоченные в перебродившем сладком квасе или морсе), обивание насекомых с веток деревьев в опрокинутый зонт, добычу жуков в ловчие банки, а также ловлю их близ трупов и помета животных. Обитателей лесной подстилки, верхних слоев почвы, мха и мусора добывают путем просеивания сквозь энтомологическое сито (рис. 9), которое может быть заменено простым ситом. Сохранение сборов насекомых. Большинство насекомых хранят в сухом виде. Более крупные и «мясистые» насекомые перед укладкой проходят особую препаровку, так как без этого они загнивают. У крупных стрекоз, кузнечиков, саранчевых и некоторых жуков острыми ножницами делают разрез снизу брюшка и извлекают внутренности. Брюшко внутри сушат фильтровальной бумагой и заполняют ватой, после чего насекомому дают подсохнуть. В брюшко стрекоз, чтобы оно не ссохлось, вставляют тонкую булавку или соломинку.
§ 29. Насекомые 529 Рис. 8. Энтомологические сачки правильной (А) и неправильной (.Б) формы. Прямокрылые и крупные стрекозы при медленной сушке изменяют окраску, а брюшко их сморщивается. Поэтому их обычно сушат в сильной тяге горячего воздуха, однако процесс этот отнимает МНОГО времени. Для облег- Рис. 9. Энтомологическое сито. чения на керосиновую лампу надевают особый колпачок, в который укладывают насекомых, завернутых в бумажные трубки и пакетики. Стрекозы могут быть сохранены и без препаровки. С этой целью их опускают на сутки в чистый ацетон (крылья складывают на спине, закрепляя бумажным пояском) и затем около часа выдерживают в чистом эфире. Препаровка гусениц и личинок для сохранения их в сухом виде настолько кропотлива (помимо прецаровки их приходится надувать), что для экспедиционной работы не может быть рекомендована; их проще сохранять в спирте или формалине. Некоторые бабочки погибают в морилке с раскрытыми крыльями; в таком виде они неудобны для пересылки. Сдавливая пинцетом основания крыльев сверху, добиваются, чтобы последние сложились на спине, изнанкой наружу. Операция эта требует известного навыка, но, если ее делать сразу после того, как бабочка замрет, она может быть значительно упрощена. Для хранения насеко'мых в сухом виде пользуются картонными или деревянными ящиками (25х 18 х 7 см) с заранее изготовленными ватными матрасиками, толщиной не более 1 см, обернутыми бумагой в форме несклеенного конверта. Насекомых помещают на вату; собранных в одном месте располагают рядом, окружая яркой ниткой. Все это покрывают листом белой бумаги, на которой, в соответствии с распределением сборов на вате, пишут несколько общих этикеток (рис. 10). После этого пригибают края конверта и на него стелют новый слой ваты, на который опять помещают насекомых. Помимо общей этикетки, каждый экземпляр насекомого полезно снабжать отдельной, написанной на маленьком кусочке бумагп. Такую этикетку помещают рядом с насекомым на вату. У двукрылых полезно записать окраску глаз, являющуюся систематиче- 34 Справочник путешественника и краеведа, т. II
530 Глава XXVi. Зоологические исследования /о. ^>^>^„ке_ 3/ -J o< Рис.ТЮ. |Общая этикетка для энтомологических сборов. ским признаком; со временем она изменяется. Для сбора мелких насекомых пригодны картонные коробки из-под папирос. Насекомых укладывают вниз брюшком, крупных и мелких, а также жестких и нежных помещают в разные коробки; если их уложить рядом, то при тряске ящика насекомые могут попортить друг друга. При перевозке бабочек и нежных насекомых, прежде, чем накрыть листом бумаги, каждый экземпляр в отдельности прикрывают небольшим кусочком ваты. Раз уложенных в ящик насекомых не следует перекладывать до возвращения из экспедиции. Верхний слой ваты оставляют пустым и посыпают его паради- хлорбензолом, нафталином, крепким табаком и т. п., коробку снаружи обклеивают бумагой. Самых мелких жуков, которые легко соскальзывают со своих мест, укладывают в папиросные гильзы. Этикетку пишут на мундштуках. Для более крупных жуков устраивают бумажные пакетики и цилиндры. Бабочек, стрекоз, комаров и некоторых других хранят в бумажных треугольных конвертиках (рис. 11). Конвертик должен быть достаточно упругим, и поэтому его делают из двух, сложенных вместе, листов бумаги. По размерам он должен соответствовать насекомому с отогнутыми назад крыльями. Этикетку пишут на конвертике. Подобного рода сборы также хранят в энтомологических коробках, засыпая их парадихлорбензолом и т. п. Окончательную монтировку коллекций, с накалыванием насекомых на булавки, обычно делаютуже после возвращения из экспедиции. Прежде чем наколоть на булавку, каждый экземпляр насеко-
$$ 29—ВО. Насекомые. Йрочиё членистоногие 534 1 щ Рис. 11. Приемы складывания бумаги при упаковке бабочек в пакетики (I—4) мого должен быть размочен и затем расправлен. Первое достигается помещением насекомых на одни сутки в банку с сырым песком или сфагновым мхом, прикрытым сверху листом фильтровальной бумаги. Насекомых в конвертах размачивают, не вынимая их из бумаги. При мокром способе консер- вировки насекомых хранят в спирте или, что хуже, в формалине. В экспедиционных условиях в спирте или формалине сохраняют гусениц, личинок, куколок и яйца насекомых. Окрашенные гусенипы со временем в спирте буреют. Белых гусениц и личинок, перед тем, как опускать в спирт, следует на 3 минуты погрузить в кипяток, так как без этого они впоследствии почернеют. Кроме того, в спирте и реже в формалине хранят поденок, некоторых веснянок, ручейников, первичнобескрылых, муравьев, некоторых прямокрылых (в спирте) и мелкие виды двукрылых и паразитических перепончатокрылых (сеноеды, тли, блохи). Спирт должен быть крепостью 70—80°, формалин 3%. Насекомых помещают в пробирки, которые ставят в стеклянную банку, залитую той же жидкостью. Для блох и тлей, наряду с пробирками, используют дрост—стеклянные трубки. Последние режут на мелкие части и с одного конца запаивают. 30. Прочие членистоногие. При работе с паукообразными следует помнить, что в южных районах встречаются ядовитые виды пауков, а клещи являются переносчиками опасных болезней. Паукообразных хранят в 70—80° спирте или в равной смеси последнего с ацетоном. Крупных пауков иногда подвергают довольно сложной препаровке, что позволяет сохранять их в сухом виде, однако в экспедиционных.условиях подобная обработка сборов отнимает слишком много времени. Для коллектирования мелких клещей удобны самые мелкие пробирки, а также дрост. Ракообразных сохраняют в 80° спирте или в 5—10% растворе глицерина, разбавленного 80—90° спиртом. Формалин пригоден главным образом для рачков, не имеющих в своих покровах извести. Речных раков и крабов, при недостатке спирта, сохраняют в сухом виде. Для этого у раков отделяют «хвост», удаляют мясо (в том числе и из клешней, а также толстых ног), обмывают внутренности пресной водой и смазывают мышьяком. Разделенные части склеивают. Менее надежен другой способ, когда рака или краба выдер- 34*
532 Глава XXVI. Зоологические исследований ^ЖШм Рис. 12. Салазочный трал (i), драга (2) и скребок (3). живают 2—3 суток в крепком спирте, а затем высушивают, не извлекая мяса. Раков п крабов можно также сохранять, засыпав их в свежем виде солью. Предварительно их умерщвляете, помещая в тепловатую кипяченую воду. Многоножек сохраняют в 70° спирте и реже в формалине. Необходимо проследить, чтобы животные умерли в вытянутом положении, для чего их помещают в воду, к которой понемногу доливают спирт. 31. Водные сборы беспозвоночных. Мы остановимся здесь главным образом ня способах добычи беспозвоночных животных в пресноводных водоемах сравнительно небольшой глубины; методика сборов морских форм очень специализирована (о методике зоологических сборов в озерах см также гл. VIII). Для сбора беспозвоночных, плайающих в воде (передвигающихся активно зовут нектоном, переносящихся пассивно—планктоном), применяют планктонные сачки и разного рода планктонные сети (см. гл. VIII, § 2). Для сбора донных животных (бентоса) применяют драги, тралы, дночерпатели и т. п. Прибрежные сборы на каменистом грунте можно делать вручную с помощью пинцета или скребка. Драга представляет матерчатый мешок(из частой конгресс-канвы, обшитой с боков парусиной), одним концом насаженный на металлический корпус, нередко снабженный у переднего конца ножами (рис. 12). Существует значительное число различных систем драг, приспособленных к разным грунтам. Большинство из них с помощью грузила опускают на дно с лодки или плота, некоторые забрасывают с берега. Когда драга коснется дна, на лодке начинают грести, и драга врезается в грунт. На рыхлом грунте драга быстро загружается материалом, и ее с помощью ворота и блока, укрепленных на лодке, вытаскивают наверх. На каменистом грунте драгу можно тащить несколько десятков метров. При глубинах до 50 м длина выпущенного троса должна превышать глубину воды не менее, чем в 3 раза. Для работы необходим лот. Салазочный трал не имеет ножей и скользит по поверхности дна, улавливая плавающих здесь мелких животных (рис. 12). Дночерпатели описаны в гл. VIII, § 2. Материал, извлеченный со дна, выкладывают в таз или брезент, после чего подвергают промыванию в системе сит. Обычно употребляют набор из 3 сит, смонтированный на четырехугольных ящико-
§ 31. Водные сборы беспозвоночных 533 образных рамах, вставляемых одна в другую. На нижнюю раму натягивают медную сетку с ячеей диаметром в 0,5 мм, среднюю в 1 мм и верхнюю в 2 мм. Для проб, извлеченных с песчаного грунта, применяют метод отмучивания. Материал из дночерпателя или драги вываливают в глубокий таз и наливают туда воды, которую приводят во вращательное движение. Мелкие организмы и легкие частицы ила всплывают вверх. Почти не прекращая вращательного движения, воду сливают в сачок с неглубоким мешком из мельничного шелка. Подобное отмучивание повторяют несколько раз. Уловленных таким способом животных сливают в кюветки и оттуда пинцетом и пипеткой переносят в посуду. Водных животных можно умерщвлять в теплой кипяченой воде или непосредственно в фиксирующей жидкости. Наиболее употребительные фиксаторы 70—90е спирт и 3—5% формалин. Для хранения животных, содержащих в тканях известь, формалин должен быть нейтрализован (см. § 21). Этикетку пишут тушью на пергаментной или плотной бумаге. Для планктонных проб, помимо обычных сведений, необходимо указывать температуру воздуха и воды, облачность, час дня, прозрачность воды, силу ветра, скорость течения и т. п. Моллюски. Зимой многие моллюски погибают. Летом ловятся главным образом молодые, имеющие еще не окрепшие раковины. Поэтому особенно важно иметь сборы, сделанные в осеннее время. Моллюсков, живущих па суше, ловят руками. Некоторые из них скрываются в опавшей листве и, чтобы их обнаружить, последнюю просеивают через грубое сито. Для сбора пресноводных моллюсков особенно благоприятны заливные луга, на которых они остаются после спада воды. Моллюсков, находящихся в воде, ловят сачками, драгами и другими способами. Моллюсков лучше всего сохранять в спирте, т. к. формалин разрушает известковые части. Если положить живого моллюска в спирт, то он съежится и спрячется в раковину; поэтому моллюсков предварительно умерщвляют, помещая их в тепловатую кипяченую воду (двустворчатые моллюски, улитки, слизни) или же к воде, в которую они помещены, добавляют понемногу 70° спирт (водные брюхоногие моллюски). Лишь в крайнем случае прибегают к хранению моллюсков в сухом виде, т.к. при этом приходится оставлять одни раковины,удаляя мягкие части животных, что сильно обесценивает сборы. На свету раковины выцветают. Черви. Следует проследить,чтобы животные умерли в расправленном виде, для чего их замаривают так же, как водных брюхоногих моллюсков. Плоских червей, в частности немертин, убивают водным раствором сулемы. Лишь после этого червей переносят в 70—80° спирт или 3—4% формалин. Многие черви являются паразитами промысловых животных и человека. Для сбора глистов применяют метод полного или неполного гельминтологического вскрытия. В первом случае последовательно вскрывают различные органы животного-хозяина, отделяют их от тела и помещают в банки с водой. Содержимое кишечного тракта срекабривают и также заливают водой. После промывки оса-
534 Глава XXVI. Зоологические исследования док осматривают под лупой. Ткани исследуют непосредственно на трупе. Найденных глистов помещают в пробирки с 3% формалином, разведенным физиологическим раствором (1,5 г поваренной соли на стакан воды). Вода должна быть кипяченой. Плоских глистов сохраняют в 70° спирте, зажимая между двумя стеклышками, которые обматывают ниткой. Этикетку кладут в пробирку. На этикетке необходимо указать № вскрытия (по журналу, в котором записывают подробные результаты вскрытия), название животного-хозяина, его пол и возраст, орган тела, дату, район сбора, число паразитов, фамилию сборщика. Червеобразных (мшанки и другие), кишечнополостных, иглокожих и губок хранят главным образом в спирте. Губки и мшанки.выдержан- ные некоторое время в спирте, в дальнейшем можно хранить в сухом виде. Медуз следует хранить только в формалине (1 часть на 30 частей воды); в банке больше одной медузы держать нельзя, так как они легко портятся друг о друга. Жидкость должна быть налита до пробки. ЛИТЕРАТУРА В списке указаны работы по методике полевых зоологических исследований (преимущественно по коллектированию), некоторые руководства общего характера, монографии и определители. Особенной рекомендации заслуживают монографии Академии наук по отдельным группам животных, издаваемые в серии «Фауна СССР», из которых мы приводим лишь небольшую часть. В связи с 25- и 30-летием Великой Октябрьской социалистической революции, в периодических изданиях: «Зоологический журнал», «Успехи биологических наук» «Природа», «Изв. Ак. наук», серия биологическая и других в 1942,1945 и 1947 гг. опубликовано большое число обзорных работ, подводящих итоги исследованиям по отдельным классам животных. Многие из них содержат обширные указатели литературы. Общие руководства Бобринский Н. А. и Четвериков С. С. Сбор и приготовление зоологических коллекций, 1925. Голубева М. М., Оболенский С. Н. и др. Биологический метод борьбы с вредителями в сельском хозяйстве, 1933. Догель В. А., Курс общей паразитологии, 1941. Животный мир СССР, Сб., т. 1,1937, общий, т. II, зона пустынь, 1948, т. III, зона степей, 1950. Мельниченко А. Н. Полезащитные лесные полосы степного Заволжья и воздействие их на размножение животных полезных и вредных для сельского хозяйства, 1949. О г н е в С. И. Фотография живой природы, 1949. Павлович С. А. Составление коллекций по естествознанию, 1938. Павловский Е. Н. Ядовитые животные СССР, 1931. Его же. Учебник паразитологии человека с учением о переносчиках трансмиссивных болезней, 1945. Его же. Руководство по паразитологии человека, т. 1,1946; т. II, 1948. Издание продолжается. Пособие по борьбе с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур, изд. 6-е, 1948. Преображенский С. М. и Галахов Н. Н. Фенологические наблюдения, 1948. П р о г р а м мы и наставления к собиранию естественно-исторических коллекций, изд. 7-е, 1913. Наиболее полное, но в отдельных частях устаревшее руководство. Туров С. С. Натуралист-фотограф, 1937. Позвоночные животные Бобринский Н. А. Животный мир и природа СССР, 1949. Бутурлин С. А. Настольная книга охотника, 1932. Зворыкин Н. А. Как определить свежесть следа, 1934. Наумов С. П., Лавров Н. П. Биология промысловых зверей и птиц СССР, 1948. Новиков Г.А. Полевые исследования экологии наземных позвоночных животных, 1949. Огнев С. И. Зоология позвоночных, 1945. Серебровский П. В. Методика полевых исследований по зоологии позвоночных животных, 193§. Формозов А. Н. Спутник следопыта 1936.
§§ 3—4. Неолит. Эпоха бронзы 583 Рис. 6. Керамика охотничье-рыболовных племен эпохи неолита. Рис. 7. Сланцевый топор. и в Сибири на р. Лене. В них преобладают изображения животных (лосей, оленей, медведей), птиц и рыб, а также сцен охоты. 4. Эпоха бронзы на территории СССР известна больше по погребениям, чем по остаткам поселений. Курганы—могильники, с наружным сооружением в виде холма, земляной или каменной насыпи,—по форме и размерам очень разнообразны: круглые, овальные или длинные в плане, конические или полусферические в профиле с плоскими или с высокими и крутыми насыпями. Высота курганов колеблется от нескольких сантиметров до 15—20 метров. Впервые курганные могильники появляются в эпоху бронзы. ■ ■
§ 30. Прочие членистоногие. Литература 535 Млекопитающие Бобринский Н. А., Кузнецов Б. А. и Кузякин А. П. Определитель млекопитающих СССР, 1944. Виноградов Б. С. и Аргиропуло А. И. Определитель грызунов. Фауна СССР, 1941. Воронов А. Г. Гнездовий ящик для наблюдений над грызунами в природе. «Природа», 1948, № 12. Гептнер В. Г. Инструкция по изучению фауны млекопитающих в заповедниках. «Научно-методические зап.», вып. 6, 1940. НасимовичА. А. Опыт изучения экологии млекопитающих путем зимних троплений. «Зоолог, журнал», 1948, т. 27, № 4. Наумов Н. П. Очерки сравнительной экологии мышевидных грызунов, 1948. Огнев СИ. Звери СССР и прилежащих стран, т. I—V, 1928—1948. Ра л ль Ю. М. Методика полевого изучения грызунов и борьбы с ними, 1947. Птицы Бутурлин С. А. Что и как наблюдать в жизни птиц, 1948. Бутурлин С. А. и Дементьев Г. П. Птицы СССР. Полный определитель ьтицСССР, т. I—V, 1934—1941. ДементьевГЛП., Г л а д к о в Н. А. и др. Определитель птиц СССР, 1948. М е н з б и р М. А. Птицы России, т. I—II, 1895. Промптов А. Н. Птицы в природе. Руководство для определения птиц и изучения их в природных условиях, 1949. Формозов А. Н. и др. Птицы и вредители леса, 1950. Шульпин Л. М. Орнитология, 1940. Рыэы Берг Л. С. Рыбы пресных вод СССР и сопредельных стран, изд. 3-е. т. I—II, 1932—1933; изд. 4-е, т. I, 1948. Никольский Г. В. Инструкция по инвентаризации фауны рыб в заповедниках. Научно-методические зап., т. V, 1939. Его же. Биология рыб, 1944. Правдин И. Ф.. Руководство по изучению рыб, 1939. Сабанеев Л. П. Рыбы России, 1911, Безпозвоночиые животные ВластовБ. В., Догель В. А. и др. Беспозвоночные. Руководство по зоологии, т. II, 1940. Догель В. А. Зоология беспозвоночных, 1947. Членистоногие Беклемишев В. Н. Экология малярийного комара, 1944. Гусев В. И. и Римски й-К орсаков М. Н. Определитель повреждений лесных и декоративных деревьев и кустарников европ. части СССР, 1940. И о ф ф И. Г. Вопросы экологии блох в связи с их эпидемиологическим значением, 1941. -Кожанчиков И. В. Экспериментально-экологические методы исследования в энтомологии, 1937. Мирам Э. Определитель отрядов взрослых насекомых и их личинок, 1933. Олсуфьев Н. Г. Слепни. Фауна СССР, 1937. Определитель насекомых, под ред. И. Н. Фи- липьева и Д. А. Оглоблина, 1933. Павловский Е. Н. Методы изучения кровососущих комаров (Culicinae), 1935. Перфильев П. П. Москиты. Фауна СССР, 1937. Плавильщиков Н. Н. Жуки-дровосеки, вредители древесины, 1932. Померанцев Б. И. Клещи (сем. Ixodidae) СССР и сопредельных стран, 1946. Рубцов И. А. Мошки Simuliidae. Фауна СССР, 1940. Рузский М. Муравьи России. Тр. о-ва ест. Казан, унив., т. 38, 1905; т. 39, 1907. Спесивцев П. Определитель короедов европ. части СССР, 1931. Уваров Б. П. Саранчевые европ. части СССР и западн. Сибири, 1925; Саранчевые Средн. Азии, 1927. Учебник медицинской энтомологии, под ред. В. Н. Беклемишева, ч. I, 1949. Издание продолжается. Фридерикс К. Экологические основы прикладной зоологии и энтомологии, 1932. Холодковский Н. А. Курс энтомологии, т. I, 1927; т. II и III, 1929—1931 .Штакельберг А. А. Кровососущие комары Culicinae. Фауна СССР, 1937. Щеголев В. Н., Знаменский А. В. и Б е й-Б и е н к о Г. Я. Насекомые, вредящие полевым культурам, 1937. Черви. Моллюски. Гидробиология Догель В. А. Паразитарные заболевания рыб, 1932. Петров А. М. Глистные болезни пушных зверей, 1941. Ж а д и н В. И. Сем. Unionidae. Моллюски, Фауна СССР, 1938. Его же. Пресноводные моллюски, Фауна СССР, 1933. Жадин В. И. Сауна рек и водохранилищ, 1940. Жизнь пресных вод, т. I, 194ij; т. II. 1949. Зерно в С. А. Общая гидробиология, 1949. Инструкция ВНИРО : 1) по сбору планктона и обработке его в полевых условиях, 2) для сбора и первичной обработки бентоса, 1939. Павловский Е- Н., Лепнева С. Г. Очерки из жизни пресноводных животных (Руков. к экскурс, и лабор. изуч.зкивотн.мира пресных вод), 1948.
A. H. Формозов ГЛАВА XXVII СЛЕДЫ ЖИВОТНЫХ И МЕТОД «ТРОПЛЕНИЯ» ПРИ ИЗУЧЕНИИ НАЗЕМНЫХ ПОЗВОНОЧНЫХ (с рисунками автора) 1. Общие замечания. Большинство млекопитающих очень осторожны и скрытны; непосредственные наблюдения за ними трудны, а в некоторых случаях просто невозможны. Но следы их деятельности, при умелом, систематическом использовании, дают возможность легко и быстро выяснять видовой состав ряда массовых и практически ценных групп (хищные, насекомоядные, грызуны, копытные), их размещение по угодьям, относительную, а иногда и абсолютную численность особей, многие черты их биологии, повадок, -отношения к физико-географической среде и т. д. В практической деятельности, например, при борьбе с вредными грызунами и учете их вредоносности на полях, в садах, лесных питомниках и лесных полосах или при промысловой охоте на пушных зверей и дичь, а также в длинном ряде других работ использование следов играет очень большую роль. При изучении некоторых птиц, а также ящериц, змей, черепах и ряда насекомых, живущих в песчаных пустыннх, широкое использование метода «тропления» (т. е. длительного изучения полных суточных отрезков следов какого-либо животного) открывает большие возможности легкого и успешного накопления ценных фактов. Необходимо усвоить мысль, что каждая лента следов зверька на снегу или бегающей, наземной птицы на песке пустыни это— очень совершенное, точно запротоколированное описание их жизни за определенный отрезок времени; нужно уметь «читать» ату запись и переносить ее на страницы своего полевого дневника, восстанавливая по отдельным штрихам шаг за шагом всю цепь зафиксированных следом событий. Продуктивность метода систематического тропления очень высока. За последние 10—15 лет зоологи государственных заповедников РСФСР, имея дело с охраняемыми ценными животными, массовый отстрел которых был нежелателен (соболь, лось, северный олень и др.), широко применяли этот «бескровный метод» исследования и получили материалы для превосходных биологических монографий (см., например, Раевский, 1947, Семенов-Тян-Шанский,
(J? /. Ofiique замечания 537 Рис. 1. Отпечаток правой передней лапы кавказской лесной кошки на илу. След четырехпалый, округлый; мякиши пальцев дают четкие оттиски; когти втянуты и не касаются земли (размеры в см., как и на других рис.). Рис 2, Следы медведя на медленном ходу; по длине шага и величипе отпечатков похожи на следы человека, обутого в большие валенки или лапти. Но ступни расположены иначе—носками внутрь, пятками—наружу; отсюда название—«косолапый». Отпечатки пятипалые, когти передних ног много длиннее задних. Рис. 3. След задней и передней ноги дикого кабана на илистом песке. Похож на след домашней коровы и благородного оленя, но легко отличается наличием оттисков острых копытец боковых пальцев (2-го и 5-го), которые длинны И расставлены шире, чем у других животных с такими же отпечаткамл коцыт.
538 Глава XXVII. Следы животных и метод «тропления» 1948 а., 1948 б. и др.). Умелое использование следопытства в сочетании с другими эффективными методами полевого исследования—одна из характерных черт советской школы полевой экологии, идущей далеко впереди зарубежных. Тропление в значительной мере обеспечивает сбор материалов для фундаментальных биологических исследований млекопитающих, но еще большее значение использование следов имеет при рекогносцировочных, маршрутных географических и промыслово-биоло- гических работах. Умелое чтение следов очень экономит время при установлении видового состава фауны наземных позвоночных, им можно успешно и легко заниматься в пути, при переездах и переходах от одной стоянки к другой. Конечно, для этого нужна хорошая предварительная тренировка, которую выгоднее проводить на стоянках. Важным условием является достаточное предварительное знакомство исследователя с вероятным впдовым составом животных исследуемой местности, а также знание свойств поверхности снежного покрова при разной погоде, разной его мощности и структуре, и подвижных песков—как субстрата, на котором образуются и сохраняются следы. Для лиц, мало знакомых со следами диких животных, в качестве первых уроков следопытства можно рекомендовать изучение и зарисовку следов домашних животных и таких спутников человека, как воробьи, вороны, голуби, серые крысы и т. п. При дальнейшей практической работе в природе уже знакомые следы домашних животных будут служить эталонами для сравнения. Так, следы крупной собаки очень похожи на следы волка, домашней кошки—на более крупные следы ее диких родичей—манула, степной пятнистой кошки и хауса или камышевой кошки, следы голубя-—на следы серой куропатки, и т. д. Не нужно смущаться тем, что на первых порах видовую принадлежность следов некоторых диких животных определять довольно трудно. Во всех сомнительных случаях необходимо зарисовывать, хотя бы схематически, но в естественную величину, один-два отпечатка ног изучаемого вида и в уменьшенном виде—расположение следов при разных побежках (аллюрах) животного. В дальнейшем, путем сличения этих зарисовок с имеющимися в специальных изданиях (см. список литературы) или сопоставлением рисунка с опорной поверхностью ног убитых животных, всегда удается получить искомый ответ, после чего и соответствующие записи дневника приобретают свою полную ценность. Не следует думать, что уменье разбираться в следах нужно только биологам. Обеспечивая быстрое отыскивание дичи, оно имеет большое значение для успеха охоты, которая, как известно, при стационарных и маршрутных исследованиях, а особенно в длительных путешествиях служит средством для улучшенияпитания сотрудников экспедиций (см. т. I, гл. IV). Таким образом, и с этой стороны овладение следопытством может быть полезным для работников самых различных специальностей. 2. Следы, условия их образования и сохранения. Под следами в узком смысле слова обычно подразумевают отпечатки конечностей животных на снегу, песке, рыхлой земле, на илу, мягкой лесной подстилке, моховом или лишайниковом ковре и т. д. Именно эти следы
§ 2. Условия образования и сохранения следов 539 Рис. 4. Следы северного оленя-самца. Характерна почковидная форма копыт, способность средних пальцев очень сильно раздвигаться и отпечатки острых длинных копытец боковых пальцев. Рис. 5. Следы на песке двух обычных птиц пустыни: слева—чернобрюхий рябон («шествующая птица», след трехпалый, пальцы короткие, толстые шаги—мелкие). Справа—хохлатый жаворонок («бегающая птица», след четырехпалый, шаги крупные, большая шпора—прямой коготь заднего пальца—оставляет длинную борозду). Рис. 6. 1. Отпечатки задней и передней ноги черного хорька. След пятипалый, когти—длинные. 2. Отпечаток правой передней ноги тонкопалого суслика. Первый палец короток, похож на мозоль; остальные четыре—с очень длинными когтями. 3. Трехпалый след задней ноги большого тушканчика. (Внизу отпечаток конусовидного мозолистого бугорка). 4. Трехпалый след задней ноги малого тушканчика. 5. Трехпалый след задней ноги мохноногого тушканчика, обычнейшего зверька наших песчаных пустынь. Пальцы Снизу одеты густой щеткой волос и оставляют сплошной отпечаток.
540 Глава XXVII. Следы животных и метод «тропления» более всего интересуют охотника, т. к. в результате «выслеживания» или «тропления» («выхаживания следа») можно отыскать животное, остановившееся на отдых, и подойти к нему на выстрел или догнать его, если оно, собирая корм, движется медленнее человека. Для такой охоты нужны условия, позволяющие легко различать «свежий след» от старых—вчерашних и более давних. Эти условия создаются обычно при каждом обновлении поверхности снежного покрова, чаще всего при порошах (отсюда их местное название «перено- вы»), а в открытых местах также после ветров, передувающих, но не слишком уплотняющих снег. Поэтому вместо «охота но следам» нередко говорят «охота по пороше» пли «перенове». Натуралист, в отличие от охотника, если перед ним не стоит задача добыть животное, с одинаковым успехом исиользуети старые, и свежие следы. Более того, само понятие «следы» у биологов гораздо шире: при наблюдениях в природе они используют самые разнородные указания на жизнедеятельность птиц, зверей и т. д. Как документальный материал используются: отпечатки конечностей, хвоста, крыльев, остатки пищи, помет (кал), погадки птиц, «погрызы» и «поеди»—повреждения, нанесенные грибам, травянистым и древесным растениям, различные «прикопки» и «порой», сделанные в снегу и почве, тропы и дорожки, «купалки» и «ванны», логовища, норы, гнезда, рассыпанный на пути к ним гнездовой материал; потерянные при линьке шерсть и перья, сброшенные рога, части погибших животных, скорлупа яиц и т. п. При этом следы, имеющие многолетнюю давность, могут иногда оказаться не менее ценными, чем совершенно свежие. Советскими полярниками были найдены старые рога диких северных оленей на о. Уединения, о. Врангеля и ряде островов Земли Франца Иосифа, где никто и никогда не встречал живых оленей. Эти рога—интересные следы временного пребывания оленей, изредка проникавших по льдам моря в далекие и неблагоприятные для них области крайнего севера. Десятки лет сохраняются следы глубоких погрызов, сделанные резцами лося на коре осины, или глубокие шрамы, оставленные когтями медведей на стволах иихт, листвениц и берез, расположенных на перекрестках торных медвежьих троп. Тысячелетиями сохраняются в почве и подпочве «кротовины»—древние засыпанные норы степных грызунов и хищников. Используя такие следы, натуралист получает возможность ознакомиться не только с настоящим, но и с далеким прошлым местной фауны (см. гл. XVIII). Однако в практической деятельности чаще всего приходится пользоваться современными и, главным образом, «свежими следами» в узком смысле этого слова, краткому описанию которых и посвящена эта глава. 3. Значение субстрата или следообразующего материала. Троп- ление в бесснежный период года—«по чернотропу» и в районах, где снежный покров появляется на короткий срок, дело очень трудное; следы в этих условиях играют при поисках животных второстепенную, подсобную роль. Несколько большее значение, чем одиночные следы, имеют только тропы, идущие к водопоям, солонцам, удобным бродам, перевалам через хребты или от постоянных убежищ животных к излюбленным местам их кормежки. На таких тропах легко подкарауливать и добывать даже очень осторожных животных,
§ 3. Значение субстрата 541 Иногда торные тропы диких животных служат удобными путями передвижения в труднопроходимой местности; таковы, неоднократно описанные путешественниками медвежьи тропы в непролазных зарослях стланика на Камчатке, кабаньи тропы в камышах и т. д. В тайге, вдоль побережий Татарского пролива и Охотского моря тянутся магистральные медвежьи тропы, используемые этими хищниками в течение столетий; о давности существования таких путей говорят их жолобообразная форма на мягком грунте и сильная от- полированность скал. Отличные, издалека видные тропы на альпийских лугах Кавказа существуют у серн и туров, в горах Средней Азии—у сибирских козлов (тау-теке), в глинистых и песчаных пустынях—у сайгаков и 'джейранов. Следует упомянуть также о скоплениях следов крупных птиц (гусей, журавлей, пеликанов и др.) на илистых и песчаных косах и островках, где успешно можно подкарауливать этих птиц, прилетающих на отдых. В летнее время тщательный осмотр илистых и песчаных берегов речек, пыльных или грязных дорог дает возможность установить по следам наличие многих видов животных, не попадающихся на глаза при экскурсиях. Исключительное значение, независимо от сезонов года, метод следопытства имеет при работе в песчаных пустынях, где на мелкозернистом податливом субстрате отпечатываются очень точно следы всех животных, начиная от мелких почвенных личинок и жуков, до ящериц, змей, бегающих птиц и различных млекопитающих. В летнее время в песках особенно обильны следы ночной жизни, которые сохраняются только до жарких часов утра, когда возникающие сильные токи воздуха начинают перемещать песчинки и стирают все ночные «записи». Для изучения последних лучшее время— от утренних сумерек до 8—9 час. утра. Свежие следы дневных ящериц и змей начинают встречаться вскоре после рассвета; очень удобны для их изучения также вечерние часы, когда спадает жара и начнет затихать ветер. Зимою, при отсутствии снега, поверхность песков по ночам часто покрывается инеем или росой, а днем подсыхает на ярком солнце. Благодаря этому отпечатки ночных и дневных следов (на влажном ночном или сухом дневном песке) очепь хорошо различаются, что дает возможность по утрам уверенно тропить джейранов, зайцев, лисиц, перевязок и т. п. Нередко зимой, как и летом, подсохший песок в дневные часы передувается ветром, причем все старые следы совершенно заносятся или несколько сглаживаются. Таким образом, здесь часто повторяются своего рода «песчаные пороши» или «переновы», что дает возможность день за днем по следам изучать жизнь осторожных и скрытных обитателей пустыни. Мягкая, пластичная поверхность снежного покрова представляет среду, на которой превосходно фиксируются следы как мелких, так и крупных животных. При работе по «снежной» или «белой тропе» умение разбираться в следах имеет решающее значение. Особенно точные отпечатки получаются на свежевыпавшем влажном снегу высотой 3—5 см, при оттепелях; это—так называемые «печатные пороши» (такие пороши часто бывают в период пред- вимья, при малой мощности снежного покрова). Среда зимы при
542 Глава XXVII. Следы животных и Метод «троплёнияЬ i f l ' ' <* Sit^ V ■*i .. £ -SI. t -4-4,5^' t A *> i b * « <B «9 oti? Q 0 0 0 0 10 <? SK 6 10
§ $. Значение субстАрата 543 наличии глубокого и рыхлого покрова очертания следов становятся совсем иными; особенно, если животное ходит как бы «вброд», т. е. сильно тонет в снегу. При этом края следовых ямок осыпаются, все они соединяются между собой бороздами и нередко весь путь зверя представляет глубоко пропаханную одиночную, двойную или тройную борозду с вереницей неясных, расплывчатых ямок там, где ступали ноги. При определении такого следа приходится пользоваться уже не структурой отпечатков ног, а особенностями расположения этих ямок, шириной шагов и следа в целом, а также той суммой признаков, которую мы называем «видовым почерком животного» (см. § 4). На следах в глубоком рыхлом снегу направление движения животного определяют по бороздам, которые тянутся между следовыми ямками. Борозда, полого опускающаяся к ямке, обычно более длинная, это—«поволока», всегда примыкающая к задней стороне следа. От передней его стороны более круто поднимается вверх относительно короткая «выволока», перед ней нередко бывает небольшой валик из выброшенных ногой снежинок, веер рассыпанных льдистых крупинок или расколотых пластинок наста. Снежная пыль и взметенные на выволоке снежные звездочки довольно быстро исчезают (путем испарения на морозе), поэтому наличие их дает возможность определить свежесть следа даже при отсутствии порош. У следов крупных тяжелых животных (лоси, олени, козлы, волки и др.) есть еще один признак для определения направления движения. На ходу нога животного в толще снега наклоняется вперед и спрессовывает снег давлением. Благодаря этому, на передней стенке «стакана» следа уплотненный слой снега смерзается в пластинку или становится грубее и жестче, чем на задней, что легко определить на ощупь даже у запорошенных следов. Типичные обитатели многоснежных областей тайги (соболь, куница, росомаха, горностай, колонок, заяц-беляк, белка) легко движутся даже по очень рыхлому снегу, следы их никогда не дают слишком глубоких провалов, но отпечатки лап на прыжках все же часто сливаются в одну общую ямку. Уплотнение снега, превращение его в фирн, появление поверхностной «ветровой доски» или «радиационной корки» (разных типов Рве. 7. Отпечатки копыт старого самца сибирской косули (гурана): слева— при галопе, справа—при движении шагом. На быстром бегу копыта раздвигаются и, кроме двух средних пальцев, на землю опираются боковые. Рис. 8. Расположение отпечатков «щепочкой» пли «веревочкой». Характерно для следов лисицы, волка, песца, корсака на рысце и для некоторых диких кошек (ноги ступают по проекции средней линии тела). Рис. 9. Расположение отпечатков тесными парами или тройками—характерно для зверьков из сем. куницевых (хорьков, горностаев, ласок, норок, колонков и т. п.). Левые и правые отпечатки располагаются, примыкая к средней линии следа; на прыжках задние ноги попадают точно в следы передних или слегка заходят за них. Рис. Ю. Расположение отпечатков «четверками». Слева группа в форме трапеции— характерной для следов белки, сусликов, бурундука, летяги, мышей и полевок на прыжках. Следы задних йог располагаются впереди передних, те и другие лежат по сторонам от проекции средней линии тела. Справа—расположение отпечатков, характерное для вайцев. Передние ноги ступают одна позади другой, вдоль средней линии тела, и далеко отступя от вадних (иногда и у зайцев группа отпечатков располагается трапецией).
544 Глава XXVII- Следы животных и метод «тропления» £' ль *»», ** О о т о 12 Л1* 11 Рве. 11. Следы прыжков выдры на песке. Отпечатки располагаются четверками или тройками, образующими косые ряды. Рве. 12. Следы прыжков выдры на неглубоком скегу. Отпечатки тройками; они соединены бороздой от волочившегося хвоста.
<> 4. Видовые отличия следов 545 Рис. 13. Зимние следы рябчика (слева) и белой куропатки. У последней зимой густое оперение пальцев образует подобие лынт—приспособление к движению по рыхлому снегу. наста) в свою очередь отражается на условиях передвижения и облике следов животных. Заяц, песец, лисица, белая куропатка и другие пекрупные животные, бегая по плотному насту, не всегда оставляют даже едва заметные отметины когтей. Лось в тех же условиях, проламывая наст, прокладывает зубчатую полосу ямок, окруженных россыпью битых снежных пластин. При тонкой льдистой корке ее прогибают или проламывают на бегу даже мелкие животные; следы их снова получают особый обликг Таким образом, при многообразии форм поверхности снежного покрова и его структуры признаки следов животных меняются очень резко; нужно внимательно следить за метаморфозами снега, чтобы заранее знать, какие новые варианты облика следов встретятся при работе в природе. Помощь местных опытных охотников-промысловиков при изучении следов важнейших промысловых животных может быть исключительно ценной, но обычно следов более мелких животных охотники совершенно не знают. 4. Видовые отличия следов. Признаки следов, оставляемых конечностями животных, далеко не случайны, основные особенности их закономерно связаны со всей биологией данного вида. И, поскольку многие близкие виды животных легче различаются не по морфологическим, а по биологическим признакам, следы их тоже хорошо различимы; при умелом анализе нет следов, не поддающихся определению до вида. Во многих случаях по следам совершенно точно можно определять также возраст, пол и многие стороны физиологического состояния особи (линька, беременность, пестование молодняка, 35 Справочник путешественника и краеведа, т. II
546 Глава XXVII. Следы животных и Метод «тропления» -< 12-13 >- Рис. 14. «Четверка» отпечатков—след прыжка белки на сыроватом, мелком снегу. Задние лапы пятипалые, на передних—первый палец так короток, что редко оставляет заметный оттиск. хорошая или плохая упитанность, голодание, готовность к спячке, уход в спячку, весеннее пробуждение, интенсивная кочевка и т. д. и т. п.). Для умелого чтения следов нужно обладать известным навыком, но освоить элементы следопытства может каждый настойчивый и внимательный наблюдатель. Основная трудность заключается в том, что следопытству и троплению нельзя научиться только по книгам— здесь нужен достаточный практический опыт, г Определяя вид животного по отпечаткам ног, принимают во внимание следующие признаки: 1) величину следа задней и передней ноги; 2) число пальцев на них, величину и форму мозолистых утолщений пальцев и подошвы, наличие или отсутствие волосяного или перового покрова на ее нижней поверхности; 3) наличие или отсутствие отпечатков когтей, число их, длину и форму, разницу в «вооружении» задней и передней конечностей, величину и форму копыт, особенности их строения; 4) способность пальцев более или менее раздвигаться при переходе с плотного грунта на более рыхлый или топкий; 5) взаимное расположение отпечатков ног (форма «групп отпечатков») при разных побежках животного (шаг, рысца, короткие прыжки, быстрый галоп, карьер; для птиц следы на взлете, на посадке и т. д.); 6) условия местности и сезона. Во многих случаях даже двух-трех из указанных признаков, или удовлетворительной зарисовки самого следа достаточно, чтобы безошибочно определить вид животного. В затруднительных случаях необходимо пройти по следу от нескольких десятков до нескольких сот метров, выясняя особенности поведения животного при поисках корма (грызет кору, скусывает верхушки травянистых растений, выкапывает корневища рылом или когтями передних ног, посещает норы зверьков или залезает на деревья и т. д.). Кал животного, найденный на следу, тоже необ-
§ 4. Видовые отличил следов 545 Д-Ж ;■ ki%adrr А^ ■ - ^-v ;-">- -». ^ Ъ ¥*.-i *} 4 1 ч С 1 ' ^ *»•'**« X . 1 \ '/:' г,:Ч \* \ \ \ \ -<- ч Л V, .* — 10 - V it I У / 1 —>• , — "*■ -Mi) ■■♦>; Рис. 15. Следы зайца-беляка. Отпечатки задних ног всегда впереди передних: на рыхлом снегу беляк сильно раздвигает пальцы (пунктир). У других видов зайцев отпечатки Уже, острее и мельче. ходимо описать или зарисовать (величина кучки, количество и форма отдельных комков и т. д.). У нас встречаются следы однопалых или однокопытных животных (кулан, домашняя лошадь, ишак), двукопытных (верблюд, многие олени, козы, антилопы при ходьбе по плотному грунту, когда опираются только на 3-й и 4-й пальцы), трехпалых (некоторые тушканчики и бегающие наземные птицы), четырехпалых (многие птицы и ряд млекопитающих), пятипалых (ежи, некоторые грызуны, куни- цевые, медведи, многие ящерицы, черепахи, лягушки) и т. д. При ходьбе животное опирается или на всю стопу (стопоходящие: медведь, барсук, выдра и многие другие), или только на кончики пальцев (копытные, кошки, лисицы и др.). У роющих животных 35*
548 Глава XXVП. Следы животных и Метод «тропленияъ а7 Рис. 16. Следы прыжков красной полевки—обычнейшего зверька тайги. Форма группы отпечатков—трапеция; длина прыжков 20—45 см, хвост короткий и не всегда касается снега. Рис. 17. Следы прыжков лесной мыши. Характерен отпечатон длинного тонкого хвоста. Прыжки длиною до 100 см. (медведь, барсук, медоед) когти передних ног значительно длиннее и прямее, чем на задних, у кошек, хватающих свою добычу острыми когтями, они втяжные и не дают отпечатков на следу при обычном передвижении. Большинство прыгающих млекопитающих (зайцы, белки, суслики, песчанки, мыши) при быстром передвижении выбрасывают сильные задние ноги вперед передних, дающих более слабый, легкий след. Получаются очень характерные «четверки» отпечатков, расположенные в форме трапеции. Мелкие куньи (ласка, горностай, хорь, колонок, куница и др.) на прыжках попадают задними ногами в след передних, иногда несколько переступая или недоступен одной лапой; получаются тоже характерные «двойки» или «тройки» отпечатков (редко—«четверки»). Тушканчики, подобно кенгуру, прыгают, бегают а иногда и ходят только на задних
§ i. Видовые отличия следов 549 Рис. 18. Следы совы—длиннохвостой неясыти на снегу. Четвертый палец повертывается назад и сближается с задним (первым) пальцем. ногах; их трехпалые следы порою очень похожи на следы бегающих птиц пустыни (авдотки). У разных видов птиц отпечатки ног отличаются по величине, по абсолютной и относительной длине и толщине пальцев, по их взаиморасположению, по форме когтей, плавательной перепонке, и т. п. Многие виды на земле только скачут, другие только ходят мелкими шажками (голуби, степные рябки), третьи бегают, делая огромные шаги (авдотки, куропатки, дрофы, саксаульные сойки и т. п.). У сов, сычей и дятлов на отпечатке ноги два пальца направлены вперед, два назад. У лесных дендрофильных птиц все три пальца обращены вперед и сжаты в тесную группу, при этом угол между 2-м и 4-м пальцем получается острый. У наземных, бегающих птиц задний палец (первый) часто совершенно отсутствует, а второй и четвертый образуют между собой тупой угол. У многих водоплавающих птиц (утки) шаги очень коротки, а ноги несколько вывернуты носка-
550 Глава XXVII. Следы животных и метод «тропления» ми внутрь. Таким образом, есть множество признаков, которые дают возможность различать следы. Помимо видовых особенностей следов, существуют еще резкие сезонные и географические отличия: например, летом у северных лисиц нижняя поверхность пальцев голая и, соответственно, след компактный, резкий и четкий. Зимой мякиши пальцев лисы скрыты в густой жесткой щетке волос—след получается более расплывчатый и широкий. Южные лисицы (туркменские) значительно мельче северных и не имеют столь резко выраженных сезонных изменений покрова ног; следы у них одинаковые и летом и зимой. Определение пола у млекопитающих по следам можно делать, обращая внимание на расположение пятен мочи относительно следов задних ног на местах остановки зверя.'У некоторых групп (ку- ницевые, собачьи, многие копытные, тетеревиные птицы) самцы значительно крупнее самок, что отражается на величине следов и длине шага. Кроме того, у оленей след самцов более широкий, округлый с притуплённым углом зацепной части копыт, а у самок—более острый. Хорошо отличается также форма помета у самок и самцов лосей, маралов, косуль и т. п. В тех случаях, когда форма и величина отпечатков, их взаимное расположение, длина прыжков и другие признаки следа сходны у нескольких близких видов животных, обитающих в одинаковых угодьях, необходимо учитывать то, что можно назвать «видовым ■ почерком» животного. Это специфические черты поведения, отражающиеся на общем характере троп или «нарыска» данного зверя или птицы. Признаки «почерка» выявляют все основные особенности вида: где и каким кормом питается, каким способом его отыскивает и добывает, какие органы чувств играют при этом основную роль и, наконец, как запутывает свой след и устраивается на отдых. Очень важны данные о порядке и последовательности обхода животным своей территории, его отношение к микро- и мезорельефу, к густым зарослям, кучам бурелома, к снегу разной высоты и плотности и, наконец, отношение к дорогам, тропам и лыжням человека Рис, 19. Покинутая ялунка»— спальная нора тетерева в снегу. Видно засыпанное входное отверстие и ямка, где птица вылетела утром. Такие же норы делают зимой рябчики, глухари, белые куропатки и другие дикие куриные птицы.
§ 4. Видовые отличия следов 551 Рис. 20. Отличия географических рас (подвидов) лисиц по зимним следам. Слева—отпечаток передней лапы среднерусской лисицы на неглубоком снегу. След—широкий, расплывчатый, т. к. подошва густо одета шерстью, когти короткие, тупые. Справа — след туркменской пустынной лисы на сыром песке. Лапка меньше, стройнее, слабее опушенная снизу (мозолистые бугорки отпечатываются четко), когти длинные, тонкие. и следам других животных. Так, при большом сходстве отпечатков лап и побежек европейской норки- и черного хоря, нередко встречающихся вместе и даже дающих помеси, внимательный глаз отметит свойственную хорю большую легкость и подвижность. Прыжки его в среднем длиннее, суточный охотничий путь больше и отличается обилием дальнихпрямолинейных переходов. Следы норкиредкоохва- тывают участок больший, чем один километр берега речки, этот зверек не рыщет широко, как хорь, а долго топчется на одном узком участке, набивает множество троп и т. п. В «почерке» норки отражается суетливость сравнительно тяжелого, легко жиреющего и склонного к зимней дремоте полуводного зверька; в «почерке» хоря—неукротимая энергия подвижного, сильного и смелого наземного хищника. Подобные же яркие отличия есть у лесной куницы и соболя (тоже дающих помеси), у мелкого горностая и ласки и в массе других случаев. При некотором навыке нетрудно отличать также половые, сезонные и индивидуальные особенности «почерка», что при регулярном троплении дает возможность заглянуть в самые интимные стороны жизни исследуемых видов.
f, 552 Глава XXVII. Следы животных и метод «тропления» ЛИТЕРАТУРА Бутурлин С. А. Настольная книга охотника, 1931. 3 в о р ы- к и н Н. А. Как определить свежесть следа, 1929, 1933 и 1934. Н а с и м о- в и ч Д. А. Опыт изучения экологии млекопитающих путем зимних тропле- ний. «Зоологич. журнал*, 1948, т. 27, № 4. Раевский В. В. Жизнь кондо-сосвинского соболя, 1947. Р а л л ь Ю. М. Методика определения грызунов и других животных Волжско-уральской песчаной степи по их следам. Вопросы экологии и биоценологии, 1935, К2. Семено в-Т я н- Шанский О. И. Дикий северный олень на Кольском полуострове. Труды Лапландского госуд. заповедника. Вып. 11, 1948. Его же. Лось на Кольском полуострове. Там же, 1948. Следы охотничьих животных. Перевод с немецкого; приложение к журн. «Охотничий вест- никл», 1905. Формозов А. Н. Спутник следопыта, 1936 и 1943.
А. И. Формозов ГЛАВА XXVIII ВЛИЯНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЖИВОТНЫХ НА ФОРМИРОВАНИЕ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ПОЧВООБРАЗОВАНИЕ 1. Общие замечания. Значение деятельности животных в геоморфологическом и почвообразовательном процессах сравнительно оедко привлекает к себе внимание исследователей, но заслуживает тщательного изучения, так как в ряде ландшафтов дикая фауна в этом отношении играет весьма существенную роль. Многие почвоведы нашей страны (Докучаев, Глинка, Высоцкий, Димо и др.) обращали внимание на структуру и распределение «сурчин» («байбаковин»). «сусликовин», «кротовин» и другие следы деятельности роющих млекопитающих, на глубокие ходы муравьев и термитов,, пронизывающие почву и подпочву, и т. д. Однако имеющиеся в литературе данные далеко не исчерпывают всего многообразия форм участия животных в геоморфологическом и почвенном процессах. Следы деятельности животных сохраняются на многие годы и накладывают отпечаток на ход процессов «в неживой» природе.- Наибольшее значение по своему массовому характеру и объему производимой работы имеют: роющая деятельность животных, выедание и выбивание ими растительного покрова, прокладывание троп и перенос на расстояние в пищеварительном тракте гравия и песчинок—при сезонных миграциях и кочевках. 2. Норы млекопитающих, в зависимости от размеров животного, его специализации и условий обитания, имеют различное строение. Так, зверьки-землерои, питающиеся беспозвоночными (кроты), и грызуны-корнееды (слепцы, цокоры, слепушонки, пластинчато- зубая Крыса, прометеева полевка) имеют подземное жилье-—нору, которая непосредственно смыкается с огромной сетью тоннелей, проложенных на небольшой глубине под поверхностью почвы для поисков корма. Эти зверьки ежедневно выполняют огромную копа- I тельную работу (рыхление и «перелопачивание» почвы, образование множества ходов, по которым стекает вода, и т. п.). Менее сложное строение имеют подземные постройки зверей, скрывающихся в норах на отдых, но добывающих корм на поверхности земли (сурки, суслики, хомяки, полевки, лисы, барсуки и др). Большинство ходов и гнездовых камер млекопитающих располагается на глубине от 30 до 150 см, у более крупных они достигают глубин 200—300 см. Очень часто подземная система ходов имеет сложное
554 Глава XXVIII. Влияние деятельности животнцх строение с обилием отнорков, тупиков, камер для кормовых запасов, «уборных» и т. д. При этом на каждого зверька приходится от 2—5 до 20—30 и более погонных метров ходов. Многие норы заселяются и подновляются в течение десятилетий и, быть может, даже столетий (норы песцов, вырытые в вечномерзлом грунте тундр). Зверьки выбрасывают из нор на поверхность огромное количество земли, нередко поднимая и откладывая на почвенный слой материал подпочвы, щебенку, ракушник и т. д. Число входов нор мелких видов степных полевок нередко достигает 40 000 на га, сусликов 3 000 на га и более. Уже одни эти цифры говорят о масштабе процесса. Иногда вынесенная на поверхность соленосная подпочва вызывает засоление «сусликовин»—земляных холмиков нор и соответствующие изменения в растительности. Но на солонцах южных степей и полупустынь неоднократно отмечались (Смирнов, 1935, Формозов и Воронов, 1939) случаи обратного характера—рассоление почв и вторичное остепнение растительности сусликовых холмиков. Не малое значение имеют также постройки муравьев, ходы земляных червей, термитники и т. п. Иногда выброшенный из нор рыхлый материал быстро развевается и далеко уносится ветрами (в аридных областях) или весенней снеготалой водой (в гу- мидных). 3. Значение троп и нор для стока вод. Для весеннего поверхностного стока большое значение имеют также зимние ходы леммингов, кротов и полевок, проложенные в нижних слоях снега. При фирни- зации и оледенении снега некоторые зверьки выгрызают свои зимние дорожки и тоннели наполовину в траве и мертвой подстилке. Снеготалая вода, стекая по дорожкам, лишенным травы и дерна, вызывает появление эрозионных бороздок и постепенное возникновение соответствующего микрорельефа. Учитывая обилие сусликов и других землероев в полупустынях, а также огромный масштаб их деятельности, некоторые исследователи пришли к мысли о происхождении микрорельефа и комплексности полупустынь в результате именно жизнедеятельности этих животных; к этой гипотезе присоединяется и автор данного очерка. Усиленную эрозионную деятельность снеготалых и ливневых вод можно отметить на наклонных торных тропах диких козлов, баранов и оленей в ряде наших горных стран. При большой крутизне склонов, обилии осадков и малой мощности почвенного горизонта местами большую роль играет роющая деятельность даже мелких грызунов (полевки), устраивающих норы с густой сетью ходов. В альпийской и субальпийской зонах главного Кавказского хребта я наблюдал полное разрушение и смыв гумусового горизонта на участках луга, разрыхленных и пронизанных ходами кустарниковой и прометеевой полевок. Возникали многочисленные «язвы эрозии», полностью обнажавшие каменистую материнскую породу (Формозов и Просвирнина, 1935). На небольших реках многочисленные участки оседания и оползания берегов появляются в результате размывания половодьем продольных берегу ходов водяных крыс, ондатр и др. На крупных реках заметно усиливается разрушение берегов при появлении гнездовых
§§ 2—5. Тропы и норы 555 I t Рис. 1. Измерение глубины выдувания песка на язвах дефляции, вызванных деятельностью грызунов. колоний береговых ласточек, пронизывающих толщу песчанистых отложений сотнями своих норок (Волчанецкий, 1926). 4. Уничтожение растительности. Уже давно было отмечено (Обручев, 1890) большое значение грызунов пустыни в процессе развевания закрепленных песков, однако до последнего времени детали этого явления не были изучены. Особо заметную роль играет большая песчанка, грызун размером с крысу, широко распространенный в пустынях советской Средней Азии, южного Казахстана, Синьцзянаи Монголии. Норы этого зверька образуют «городки» с массой ходов, занимающих участки от нескольких десятков до сотен квадратных метров. По наблюдениям автора, в зимнее время, при отсутствии сочного зеленого корма, песчанки выкапывают с корнем тысячи экземпляров песчаной осочки, полностью истребляя ее близ каждого своего поселения. Сильно страдают от них также селин, а из древесных пород— саксаулы, песчаная акация, жузгуны и др. Истребление осочки— важнейшего растения, укрепляющего пески, наличие разветвленной сети ходов, иссушающих склоны барханов, приводит к образованию участков, легко выдуваемых ветром, и появлению глубоких «язв дефляции». Иногда в полосе, занятой колонией песчанок, образуется целая цепочка таких язв. О высоте вывеянного слоя песка можно судить по длине обнажившихся стержневых корней многолетников, погибших в результате длительного объедания песчанками («пеньки» этих растений напоминают тогда по форме шляпочный гриб) (рис. 1). Интенсивная роющая деятельность большой песчанки и некоторых других грызунов, истребление ими растительного покрова носит особенно опасный характер при поселении зверьков в выемках и насыпях железных и грунтовых дорог, в стенках арыков, в земляных плотинах и т. д. 5. Определение видовой"~принадлежности нор. Если невозможны непосредственные наблюдения (сурки, суслики, толстая песчанка ведут дневной образ жизни и легко доступны для рассматривания в бинокль), нужен отлов зверьков в капканы у самых нор и тщательное изучение и описание следов животных и признаков самой норы. Необходимо учитывать план строения норы: число лазов, наличие косых или прямых (вертикально идущих) ходов (вертикальные (
556 Глава XXVIII. Влияние деятельности животных или, так наз. «сторчевые» ходы особенно характерны для зимовочных нор сусликов и, отчасти, хомяков), расстояние между ними. Надо измерить вертикальный и горизонтальный диаметры лазов в нору, описать расположение и форму земляного выброса. Последний имеет или форму длинной ленты, иногда пересеченной бороздой (тушканчики, лесные мыши), или бархана (слепушонки), вулканообразную форму с ходом посредине (сурки, суслики) или почковидную, подковообразную и т. п. При определении владельцев норы необходимо также учитывать местоположение норы, условия биотопа, наличие сходных нор в ближайшем соседстве (колониальность поселений) характер дорожек, тропок, помета, потерянной при линьке шерсти, остатков корма и т. п. Следует помнить, что нередко в норе сурков поселяется лисица или корсак, в норе суслика или хомяка—хорек, и т. д. В этих случаях обычно архитектоника норы остается мало измененной, т. е. типичной для сурка или суслика, но следы указывают на обитание хищника. ЛИТЕРАТУРА Андрушко А. М. Деятельность грызунов на сухих пастбищах Средней Азии, 1939. Баранов В. И. и Горшенин К. Н. К познанию солонцовых комплексов черноземной полосы Западной Сибири. Тр. Сиб. инст. с. х. и лесоводства. Омск, 7,1,1927. Б у ра ч ек А. Р. Некоторые наблюдения над землероями Усть-урта и прилегающей к нему части Киргизских степей. Мат. КЭИ Акад. наук, 26,1930. Виноградов Б. 'С. К вопросу о строении и происхождении кротовин. Бюлл. о вредит, сел. х-ва Харьк. губ. земства, № 6,1915. Виноградов Б. С. До вивчения бобака як землерия. Журнал био-зоолопчного циклу ВУАН, 1933. Волчанецкий И. Б. О роли береговой ласточки в процессе разрушения берегов. Русский гидробиолог, журнал», 1926. Воронов А. Г. О влиянии роющей деятельности серого суслика па размывание склонов. Землеведение, т. 38, вып. 2, 1936. Гордягин А. Заметка о почвообразовательной деятельности муравьев. Прилож. к протокол, аасед. О-ва естествоисп. Казанск. унив., № 121, 1892. Дарвин Ч. Образование растительного слоя земли деятельностью дождевых червей и наблюдения над их образом жизни. Соч., т. 2, 1936. Его же. Строение и распределение коралловых рифов. Там же. Д и м о Н. А. Роль и значение термитов в жизни почв и грунтов Туркестана. Почвенн. экспедиция в бассейне pp. Сыр-дарьи и Аму-дарьи, вып. II, 1916. Обручев В. А. - Закаспийская низменность. Зап. РГО, 1890. Панков А. М. Землерои и их роль в почвообразовании. Вестник опытного дела Средне-Черноземн. обл., № 5—6, 1921. Формозов А. Н. иПросвирнинаИ. Б. Деятельность грызунов на пастбищах и сенокосах. IV. Некоторые данные о грызунах альпийской зоны Кавказа. Бюлл. Моск. о-ва испыт. природы, отд. биологии, вып. 1—2, 1935. Формозов А. Н. и Воронов А. Г. Деятельность грызунов на пастбищах и сенокосных угодьях Казахстана и ее хозяйственное значение. Ученые зап. Москов. Гос. унив. вып. 20, 1939. Формозов А. Н. Спутник следопыта, 1936 и 1943.
И. И. Галахов ГЛАВА XXIX ФЕНОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ 1. Введение. На всей территории нашей Родины сезонное развитие природы составляет характернейшую черту любой физико- географической зоны и географического ландшафта. Изучение периодических явлений природы представляет значительный теоретический интерес и не малое народнохозяйственное значение для сельского хозяйства (определение сроков уборки культур, начала сенокоса, сроки применения мер борьбы с вредителями), лесоводства (сроки заготовки семян, сева культур и др.), охотничьего промысла (сроки заготовки .пушнины) и др. Все явленияприроды.периодически повторяющиеся через известные сроки, являются хорошими комплексными показателями местных физико-географических условий. В процессе своего развитияони отражают воздействие всей суммы географических факторов и, в первую очередь; климата. Наблюдения над сезонными явлениями природы называются фенологическими; ими освещена сравнительно небольшая часть территории СССР. Громадные площади таежных районов, труднопроходимые горные и пустынные, малонаселенные области частью совсем не изучены, поэтому фенонаблюдения в различного рода исследовательских экспедициях, особенно в отдаленных районах СССР, крайне желательны. Наиболее полноценное изучение природы осуществляется стационарными методами исследования. Однако не малое практическое значение имеют и более подвижные методы полевых исследований. Большой интерес представляет метод дорожпых фенологических наблюдений, или фенологических разрезов. Наблюдения, производимые при передвижении по железнодорожной, водной или автомобильной трассе, представляют как бы скользящую цепь почти одновременных наблюдений. В результате получается яркая и живая картина динамики сезонных явлений природы в большом географическом плане. При подобных работах выясняются интереснейшие географические закономерности в ходе феноявлений у древесной и Кустарниковой растительности (влияние рельефа крупных водоемов и т. д.). Достоинством этого метода является то обстоятельство, что фенонаблюдения производятся одним лицом и могут быть вполне однотип-
558 Тлава XXlX. Фенологические наблюдения ными, обеспечивающими сравнение материалов на всем пути следования. Наблюдатель имеет возможность проверять свои дорожные наблюдения, используя для этой цели остановки в пути. При передвижении на самолетах на малых скоростях и небольшой высоте можно также вести наблюдения, но лишь над общим фенологическим аспектом местности (сменяемость цветовой окраски растительности). Методом феноразрезов относительно легко можно изучать и географические изменения в сезонных аспектах местной фауны; но производство зоофенологических наблюдений требует более медленного передвижения по трассе и более длительных стоянок в пути. 2. Общие указания. Фенологические наблюдения общедоступны и по своей техяике относительно несложны, но должны производиться своевременно и регулярно. Для записи фенонаблюдений необходимо иметь специальный дневник в твердой обложке, в котором для каждого дня отводится одна или две страницы, разделенные на три части (рубрики): для гидрометеорологических, фитофенологических и зоофенологических явлений. Запись производится только простым черным карандашом. Зацветание растения, прилет или отлет птиц, появление или исчезновение насекомых отмечают одной определенной датой тотчас же на месте производства наблюдений. Такие записи, как «в первой декаде» или «между 5—10 числом», не будут иметь никакой научной ценности. Копии фенологических наблюдений следует посылать в краеведческий музей той области или края, на территории которой производились наблюдения, а также фенологической комиссии Всесоюзного Географического общества (Ленинград 1, Демидов пер., дом 8-а). 3. Выбор участков для наблюдений. При организации фенонаблюдений на длительный срок выбирают несколько постоянных участков, не слишком удаленных и вполне типичных для данного ландшафта (лес, поле, луг, водоем, склон, обрывы и т. д.). Участки нумеруются и наносятся на общий план; составляется краткое описание каждого из них с указанием рельефа и экспозиции, почвенных и гидрологических условий. В целях наибольшей полноты и сравнимости наблюдений, помимо постоянных стационарных участков желательно производство наблюдений по определенным маршрутам (разрезы местности) не реже одного раза в декаду. 4. Время наблюдений. Фенологические наблюдения необходимо производить ежедневно. Лишь в отдельные периоды, смотря по темпам развития природы и характеру погоды (ненастное время), надобность в ежедневных обходах участков может отпасть. Наблюдения производятся в первой половине дня—в это время большинство животных наиболее жизнедеятельно. Зацветание растений также чаще происходит в это время. Эффект листопада осенью наиболее заметен в утренние часы (особенно после холодных ночей и заморозков). В вечерние и ночные часы производят наблюдения над животными, ведущими ночной образ жизни, а также во время весеннего и осеннего пролета птиц.
§§ 2—5. Участки и время наблюдений 656 %'l Сокодвижение © о Созревание (опадение) семян ФФ Облиствение ♦♦ Раскроет листвыхвои е© Цветение *л Листопад, хвоепад Рис. 1. Схема годового цикла жизни древесных растений. 5. Фенологические фазы и их стадии. В сезонном развитии растений и животных можно наблюдать ряд моментов, которые довольно отчетливо разделяют весь цикл развития на отдельные периоды или фазы, напр., у растений—фаза распускания почек, фаза цветения (рис. 1); у млекопитающих—линька, щененье или отел (рис. 2); у птиц—миграции, линька и др. (рис. 3). Как растения, так и животные не все сразу вступают в ту или иную фазу своего развития. Различают три стадии: начало, разгар и конец фазы. Для получения однородного, сравнимого, материала крайне важно точно руководствоваться определением фазы и правильно отмечать ее стадию. Наиболее точно можно определить (особенно у растений) «ачало
) 560 Глава XXIX. Фенологические наблюдения Х-х Спаривание ср Лежка в берлоге в© Щененье,отел «»* Выход из берлоги 4W Весенняя линька ft Сбрасывание рогов омЬ. Осенняя линька ч Появление новых рогов ШШ Реви течка V Окостение и очистка рогов Рис. 2. Схема годового цикла жизни млекопитающих. фазы, почему, в первую очередь, и предлагается отмечать начало распускания почек, начало цветения и т. д. Наступление (начало) какой-либо фазы у растения и животного отмечается тем днем, когда эта фаза развития наблюдается у 3—5 экземпляров или особей вида. Разгар фазы или массовое ее наступление—большинство особей данного вида вступило в эту фазу развития: валовой пролет птиц, массовое цветение березы, клена и т. п.
§ 6. Фазы развития растений 561 w Прилег, пролет «у Поднятие молодых на крыло х-х Спаривание,ток £•:•: Осеннее стаение ее Гнездовой период -*•> Осенний отлет, пролет Рис. 3. Схема годового цикла жизни птиц. Конец фазы—у большинства животных или растений данного вида определенная фаза развития закончилась: кончилась осенняя линька, деревья обнажились от листвы (конец листопада). 6. Фазы развития растений. Сокодвижение—отмечается днем, когда ив ааранее сделанного в коре дерева небольшого отверстия покажутся капли сока. Отверстие делается на южной стороне дерева на высоте груди человека. Распускание почек отмечается днем, когда из-за раздвинувшихся наружных чешуек почки станут ■ видны зеленые кончики листочков (рис. 4), у хвойных—зелень хвои. 36 Справочник путешественника и краеведа, т. II
562 Глава XXIX. Фенологические наблюдения Рис. 4. Распускание почек: о—черемухи; 6—конского каштана; в—бузины красной; г—ясеня. Рис. 5. Появление соцветий у осины (а), ивы козьей (б), тростника (•)—начало колошения.
§ 6. Фазы развития растений 563 Рис. 6. Цветение: А—ольхи серой, JS—сосны, В—ели (а—мужские, 6"—женские соцветия). Появление бутонов, соцветий—отмечается днем, когда из пазухи листьев или цветочной почки становится заметен выход бутонов, соцветий (верхушки колоса, кисти, метелки, сережки и т. д. (рис. 5). Цветение: у ветроопыляемых растений (береза, осина, ольха, сосна, ель и др.) устанавливается по началу высыпания желто- зеленой пыльцы из сережек при их легком потряхивании (рис. 6); у злаков (рожь, тимофеевка, тростник), (рис. 7)—по началу выпадения пыльцы из тычинок, выдвинувшихся из соцветий; у ив—по времени выдвигания из «барашков» желтых пыльников тычинок (у мужских соцветий) или зеленоватых пестиков (у женских соцветий), (рис. 8); у растений с цветами, собранными в соцветия, зацветание определяется днем появления первых вполне раскрывшихся цветков. Схемы соцветий с порядком раскрытия цветков в них показаны на рис. 9. Созревание семян плодов определяется днем, когда на растении были замечены первые вполне созревшие плоды. Зрелость плодов с сочным околоплодником (ягоды) определяется наличием у них свойственных им качеств: окраски, мягкости, нормального вкуса (у съедобных). Зрелость сухих плодов условно определяется моментом их опадения: полетел «пух» у ив, осины, тополя и др., опадают орехи, жолуди, осыпаются семена у ольхи, березы и т. д. (рис. 10). Начало осенней раскраски листвы отмечается днем появления первых по-осеннему раскрашенных листьев или веточек («про- золоть») у деревьев или кустарников. Полная осенняя раскраска листвы отмечается днем, когда вся листва растений приняла осеннюю раскраску. Начало листопада определяется днем опадения первых по-осеннему раскрашенных листьев. У некоторых растений осенняя раскраска бывает слабой и листва опадает почти зеленой (многие ивы, оль^ ха, сирень и др.). Конец листопада—день обнажения дерева или кустарника от листвы. Незначительное количество листьев, остающихся на вершине, концах веток, во внимание не принимается. Огромные пространства территории Союза покрыты хвойными лесами. Однако над такими основными и широко распространенными
564 Глава XXIX, Фенологические наблюдения Рис. 7. Тростник: о—до цветения и после него, 6—во время цветения. хвойными деревьями, как сосна и ель, фенонаблюдений очень мало, и они ограничиваются лишь фазами цветения и плодоношения. Для изучения же полного цикла сезонной жизнедеятельности хвойных необходимы наблюдения и над распусканием почек весной, и над осенним пожелтением хвои и хвоепадом (у ели, кроме того, отмечается сбрасывание колпачков с побегов. У сосен ежегодно наблюдается пожелтение и опадение старой хвои 3-летнего, у елей—6—7-летнего возраста. Хвоя у сосен (в средней полосе Союза) начинает желтеть в конце августа. В фазе массового (полного) пожелтения сосны кажутся как бы подпаленными. К концу сентября после хвоепада деревья вновь становятся полностью зелеными (но хвойный наряд оказывается более «жидким», сквозным). Хвоепад у елей происходит в конце осени—начале зимы. Опавшая хвоя хорошо заметна на снежном покрове. 7. Фенофазы у млекопитающих. Гон (течка) определяется днем, когда были замечены первые гонные звери или первые следы (особенно заметные на снегу) начавшегося гона. У оленей начало гона определяется по реву, издаваемому самцами.
£§ 7—5. Фенофавы у млекопитающих и птиц 5R5 .*: «-' Ъ $ :* "■i* -^ж .■©» V '& Т7 .>J И* P.SS» ВТ т 1 ,.«=А # --S? fcr Линька. Начало весенней линьки отмечается днем, когда были _ fy^ Щ'.ИШ б- •*!? впервые замечены звери, начавшие частично менять зимнюю окраску шкурки на летнюю (зайцы) или сменять зимний мех на летний (более «бедный», напр., у лисицы; начало линьки у нее легче всего отмечать по потерянной ости на снежном покрове). Конец осенней линьки— зверь полностью перелинял и оделся в зимний наряд («вышел на чистую»). Рис. 8. Цветение ивы козьей: Появление молодых определяется а—мужское соцветие; б—шен- непосредственным наблюдением ро- ское COIU,e™e- лившихся зверьков или (чаще) по следам, по писку их в норах или дуплах. Смена рогов отмечается днем, когда было замечено это явление у встреченных особей вида. Косвенным образом это феноявление можно заметить по находкам сброшенных рогов. У свежесброшен- ного рога основание несколько выпуклое, пористое, белого цвета, у старого—плоское, серое. Залегание в нору (зимняя спячка) и выход из нее весной (пробуждение) отмечается днем последней встречи зверя осенью и первой встречи весной. Косвенным признаком феноявления могут служить следы зверей (появление их весной и исчезновение осенью). Перед залеганием в спячку бурундук усиленно заготавливает на зиму запасы корма, барсуки чистят свои норы. 8. Фенофазы у птиц. Весенний и осенний пролеты отмечаются днем, когда были замечены первые стаи пролетных птиц. Желательно также отмечать даты массового пролета (птица летит в массе, идет «валом») и последних пролетных стай. ■ Весенний прилет определяется днем встречи первых прилетевших птиц данного вида или днем первого крика, первой песни их. Начало тока, тяги отмечается днем, когда были замечены первые токующие птицы: «бормотанье» тетеревов, первые вальдшнепы, «тянущие» над лесными просеками и полянами. Первые летные выводки отмечаются днем, когда впервые были замечены молодые птицы, «поднявшиеся на крыло». Последняя песнь (крик) летом—дата явления устанавливается путем ежедневных записей наблюдений с конца июня—начала июля. 9. Дополнительные замечания. В теплые солнечные осени в природе наблюдается как бы возврат ряда весенних явлений: цветут вторично некоторые деревья и кустарники, отмечаются тока у тетеревов, возобновляется пение птиц—жаворонков, скворцов, пеночки- теньковки (иногда и пеночки-веснички), начинают квакать лягушки. Все эти явления безусловно необходимо наблюдать и полнее описывать. Небольшой объем главы обусловливает лишь очень краткое изложение указаний по методике производства фенонаблюдений. Всякому, взявшемуся за ведение интереснейших наблюдений над периодическими явлениями природы, следует ознакомиться с указанной
566 Глава XXIX. Фенологические наблюдения S<L Ж. Колос Сложный колос Развилина Зонтик Сложный Головка Корзинка Завиток зонтик Рис. 9. Схемы соцветий. Последовательность зацветания показана кружками различной величины, начиная с больших. Рис. 10. Созревание (опадение) семян у акации желтой (а) и березы (б). в конце главы литературой и, в первую очередь, с наиболее полным руководством С. Преображенского и автора. (В книге приведены шкалы количественной оценки урожаев семян, ягод, грибов, имеются сведения о сменах мест обитания и кормов у различных животных в разные сезоны года.) Следует отметить, что количественная оценка ряда фенологических явлений (цветение и плодоношение растений, перелеты, кочевки, тока у животных) должна состав-
Программа фенонаблюдений 567 лять непременное условие фенонаблюдений. Благодаря количественному учету цветения растений, можно определять примерные размеры будущего урожая семян, что важно для лесоводства. Степень урожая ягод, шишек, грибов крайне важна, как показатель кормовых ресурсов, влияющий на численность промысловых животных. Размеры ожидаемой вредоносности насекомых (определяемой по интенсивности лета, напр., майского жука, лугового мотылька и др.) крайне важно знать- заранее для принятия соответствующих мер защиты. Применение количественного метода при фенонаблюдениях, несомненно, повышает практическую их значимость. ПРОГРАММА ФЕНОНАБЛЮДЕНИЙ В помещаемую ниже программу фенонаблюдений включены преимущественно лишь те объекты, которые наиболее широко распространены и общеизвестны По указанным объектам необходимо по возможности производить полные наблюдения, охватывая весь цикл сезонного развития растения или животного. При соблюдении этого условия (при стационарных наблюдениях) фенонаблюдения приобретают наиболее полноценный характер. 1. Метеорологические явления Наблюдаемые явления Образование первых проталин Сход снежного покрова ■Исчезновение последних сугробов (снежников) Снегопады и заморозки после схода снежного покрова Первый снегопад в горах. Первый осенний заморозок » » снегопад » » снежный покров Установление снежного покрова Места наблюдений На склонах южных экспозиций, в полях (ровное место), на северных склонах, в лесу (кольцевые проталины) В тех же местах На северных склонах, в полевых и лесных оврагах 2. Гидрологические явления Появление водяных заберегов на водоемах Вскрытие водоемов (подвижка льда) Начало и конец ледохода Исчезновение (растаивание) льда на озере Появление ледяных заберегов на водоемах Появление сала, шуги на реке Ледостав на водоемах
568 Глава XXIX. Фенологические наблюдения 3. Растительность Объекты наблюдений Фенофазы Ель обыкновенная (Picea excelsa Link.) Ель кавказская (P. orientalis Link.) Ель сибирская (P. obovata Ledeb.) » аянская (P. ajanensis Fisch.) Сосна обыкновенная (Pinus silve- stris L.) Сосна крымская (Р. pallassiana Lamb.) Сосна кавказская (Р. hamata D. Sosn.) Лиственица европейская (Larix europaea D. C.) Лиственица сибирская (L. sibirica L.) Лиственица даурская (L. dahurica Turcz.) Береза бородавчатая (Betula verrucosa Ehrh.) Береза даурская (В. dahurica Pall.) » плосколистная (В. platy- phylla Suk.) Осина (Populus tremula L.) Липа мелколистная (Tilia cordata Mill.) Липа крупнолистная (Т. platy- phylla Scop.) Липа кавказская (Т. caucasica Начало распускания почек Сбрасывание колпачков (у ели) Начало цветения Начало созревания (опадения) семян Начало пожелтения хвои Начало хвое- пада Массовое пожелтение хвои Конец хвоепада Rupr.) Липа Rupr.) Клен амурская (Т. araurensis остролистный (Acer plata- noides L-) Клен полевой (A. campestre L.) » маньчжурский (A. manschu- ricum Max.) Клен мелколистный (A. Mono Мах.) Дуб летний (Quercus pedunculata Ehrh.) Дуб зимний^, sessiliflora Salisb.) » монгольский (Q. mongolica Max.) Начало распускания почек Начало цветения Начало созревания (опадения) семян Начало раскраски листвы Начало листопада Полная раскраска листвы Конец листопада (у берез и кленов, кроме указанных фаз, надо отмечать еще начало сокодвижения)
Программа фенонаблюдений (растительность) 569 Участок наблюдений енные деревья Листе Кустарники и кустарнички Объекты наблюдений Бук восточный (Fagus orientalis Lipsky) Бук крымский (F. taurica Popl,) » лесной (F. silvatica L.)- Вяз обыкновенный (Ulraus laevis Pall.) Ильм (Ulraus scabra Mill.) Граб (Carpinus betulus L.) Ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior L.) Ясень маньчжурский (F. manschu- rica Rupr,) Рябина (Sorjbus aucuparia L.) Черемуха (Prunus padus L.) » MaaKa(P.MaackiiRupr.) Ольха серая (Alnus incana Willd.) » черная (A. glutinusa Gartn.) » пушистая (A. hirsuta Turcz.) Ольха сибирская (A. sibirica Fisch.) Ива козья (Salix caprea L.) » белая (S. alba L.) » пятимужняя (S. pentandraL.) » пирамидальная (S. macrole- pis Turcz.) Орешник лещина (Coryllus avel- lana L.) Орешник разнолистный (С. hete- rophylla Fisch.) Орешник маньчжурский (С. гаап- schurica Max.) Калина (Viburnum opulus L.) » (V. Sargenti Koehne) Бересклет бородавчатый (Evony- mus verrucosus Scog.) Бересклет европейский (Е. euro- paeus L.) Бересклет крылатый (Е. alatus Thunb.) Жимолость обыкновенная (Loni- cera xylosteura L.) Жимолость голубая (L. coerulea L.) Фенофазы Начало распускания почек Начало цветения Начало созревания (опадения) семян Начало раскраску листвы Начало листопада Полная раскраска листвы Конец листопада Начало распускания почек Начало цветения Начало созревания (опадения) семян Начало листопада Конец листопада Начало распускания почек Начало цветения Начало созревания семян, плодов Начало раскраски листвы Начало листопада Полная раскраска листвы Конец' листопада
570 Глава XXIX. Фенологические наблюдения Участок наблюдений Кустарники и кустарнички Объекты наблюдений Жимолость съедобная (L. edulis Turcz.) Крушина ломкая (Rhamnus fran- gula L.) Крушина слабительная (Rh. cat- hartica L.) • Крушина даурская (Rh. dahurica Pall.) Леспедеца (Lespedeza bicolor Turcz.) Бузина красная (Sarabacus race- mosa L.) Бузина черная (S. nigra L.) Малина обыкновенная (Rubus idaeus L.) Малина боярышниколистная (R. crataegifolius Bung.) Смородина краспая (Ribes rub- rura L.) Смородина маньчжурская (R. raan- schuricum Kora.) Смородина черная (R. nigrum L.J » моховая (R. procum- bens Pall,) Облепиха (Hippophae rhamnoi- des L.) Акация амурская (Cladrastis amu- rensis Benth.) Сирень амурская (Syringa amu- rensis Rupr.) Рододендрон даурский (Rhododendron dahuricura L.) Рододендрон камчатский (Rh. kamtschaticum Pall.) Багульник (Ledum palustre L.) Подбел (Andromeda polifolia |L.) Вереск (Calluna vulgaris Salisb.) Волчье лыко (Daphne mezereum L.) Фенофазы Начало распускания почек Начало цветения Начало созревания семян, плодов Начало раскраски листвы Начало листопада Полная раскраска листвы Конец листопада Начало распускания почек Начало цветения Начало созревания плодов Начало листопада Конец листопада Начало распускания почек Начало цветения Начало и конец листопада Начало цветения
Программа фенонаблюдений (растительность) 571 Участок наблюдений Кустарники и кустарнички Лианы Травы Грибы Объекты наблюдений Брусника (Vaccinium vitis idaea L.) Черника (V. myrtillus L.) Голубика (V. uliginosum L.) Вороника (Empetrum nigrum L.) Клюква (Oxycoccus palustris Pers.) Морошка (Rubus chamaemorus L.) Виноград амурский (Vitis amu- rensis Rupr.) Лимонник (Schiza:.dra chinensis Turcz.) Актинидия (Actinidia arguta Planch.) Актинидия (A. colomicta Max.) Гусиный лук (Gagea silvatica Loud.) Ветреница лютиковая (Anemone ranunculoid.es L.) Кислица обыкновенная (Oxalis acetosella L.) Ландыш (Convallaria majalis L.) Любка двулистная (Platanthera bifolia Rchb.) Иван-чай (Epilobium angustifo- lium L.) Земляника (Fragaria vesca L.) Костяника (Rubus saxatilis L.) Сморчок съедобный (Morchella esculenta Pers.) Строчек съедобный (Gyromitra esculenta Fr.) Белый гриб (Boletus edulis Bull.) Березовик (В. scaber Bull.) Подосиновик^ (В. versipellis Fr.) Фенофазы Начало цветения Начало созревания плодов Начало сокодвижения (кроме актинидии) Начало распускания почек Начало цветения Начало созревания плодов Начало листопада Конец листопада Начало цветения Начало цветения Начало созревания плодов Начало и конец каждого «слоя» гриба
572 Глава XXIX. Фенологические наблюдения Участок наблюдений Грибы Луг, степь а 03 Л о. Ен Влажные места, водоемы Травы Объекты наблюдений Масленик настоящий (В. lute- us Fr.) Рыжик (Lactarius deliciosus Fr.) Волнушка (L. torminosus Fr.) Лисичка (Cantharellus cibarius Fr-> Опенок осенний настоящий (Аг- millaria mellea Quel.) Мать-мачеха (Tussilago farfara L.) Прострел (Pulsatilla patens Mill.) Горицвет весенний (Adonis verna- lis L.) Горицвет сибирский (A. sibiricus Patr. et Led.) Горицвет амурский (A. amurensis Rgl. et Rad.) Тюльпан двуцветочный (Tulipa ЬШога Pall.) Тюльпан Биберштейна (Т. Bieber- steiniana Roem.) Пион степной (Paeonia tenuifolia L.) Гусиный лук (Gagea bulbifera Roem.) Купальница европейская (Trol- lius europeus L.) Купальница азиатская (Т. asia- tica L.) Поповник (Leucanthemum vul- gare L.) Донник лекарственный (Melilotus officinalis Desr.^ Донник белый (M. albus Desr.) Цикорий обыкновенный (Cicho- rium inthybus L.) Шалфей луговой (Salvia praten- sis L.) Синец луговой (Succisa praemorsa Aschers.) Незабудка болотная [(Myosotis pa- lustris Hill.) Таволга вязолистная £(Filipendu« lum ulmaria Max.)j Фенофазы Начало и конец каждого «слоя» гриба Начало цветения Начало цветения
Программа фенонаблюдений, (растительность) 573 Участок наблюдений Влажные места, водоемы а а с Ен Населенные места (парки, сады) н м 1st И Р. П! ь< о к 19 te Л а CD ft CD Ft Объекты наблюдений Белозор болотный (Parnassia pa- lustrjus L.) Горечавка—синие колокольчики (Gentiana pneumonanthe L.) ' Калужница (Caltha palustris L.) Кубышка желтая (Nuphar luteum Sm.) Кувшинка белая (Nymphaea alba L.) Тростник обыкновенный (Phrag- mites communis Trin.) Вейник Лангсдорфа (Calamagrostis Langsdorfii Trin.) Яблоня (Pirus malus L.) Вишня (Prunus cerasus L.) Слива (Р. domestica L.) Миндаль (Amygdalus communis L.) Сирень обыкновенная (Syringa vulgaris L.) Жасмин (Philadelphus coronarius L.) Акация желтая (Caragana arbo- rescens Lam.) Акация белая (Robinia pseudo- acacia L.) Тополь душистый (Populus su- aveolens Fisch.) Каштан конский (Aesculus hip- pocastanum L.) Фенофазы Начало цветения (у кубышки и кувшинки отмечать также появление листьев на поверхности воды весной и начало раскраски их осенью) Начало колошения Начало цветения Начало распускания почек Начало цветения Начало созревания плодов (кроме сирени и жасмина) Начало листопада Конец листопада
574 Глава XXIX. Фенологические наблюдения Участок наблюдений Объекты наблюдений Фенофазы Сельскохозяйственные культуры и работы (Начало сева) Рожь озимая Пшеница яровая и озимая Овес Ячмень Просо « о р. о и о к R о с Появление всходов Начало колошения Начало цветения (Начало уборки) (Начало сева) Всходы Начало цветения Конец цветения Начало созревания (Начало уборки) Картофель (Начало посадки) Появление всходов Начало цветения (Начало уборки) Примечание. У сельскохозяйственных растений указывается сорт и отмечается степень урожая. Из других сельскохозяйственных работ следует отмечать начало покоса: а) на заливных лугах б) на суходольных лугах в) на горных лугах г) в лесу (поляны, лужайки и проч.) Лес <а И в s н 19 И о •А © R 4. Животные Медведь (Ursus arctos L.) Барсук * (Meles meles L.) Лисица (Vulpes vulpes L.) Заяц-беляк (Lepus timidus L.) Маньчжурский заяц (L. man- schuricus Radde) Белка (Sciurus Sp.) Начало гона Залегание в берлогу или нору Начало гона Начало весенней линьки Появление молодых Конец осенней линьки • Барсук встречается в степных и полупустынных районах Казахстана, а также в безлесных поясах гор. Выход из берлоги или норы
Программа фенонаблюдений (животные) 575 Участок наблюдений Лес CD 1st 3 S н Н и о М Мле Птицы Насекомые Объекты наблюдений Бурундук (Eutamias asiaticus Gm.) Марал (Cervus canadensis sibiricus) Изюбрь (С. canadensis Xanthopy- gus) Пятнистый олень (С. hortulorum Sw.) Лось (Alces alces L.) Глухарь * (Tetrao urogallus L.) Тетерев (Lyrurus tetrix L.) Рябчик (Tetrastes bonasia L.) Вальдшнеп (Scolopax rusticola L.) Кукушка (Cuculus sp.) Зяблик (Fringilla coelebs L.) Пеночка-теньковка (Phylloscopus rufus L.) Иволга (Oriolus sp.) Майский жук западный (Melo- lontha meloloutha L.) Майский жук восточный (М. hip- pocast*ni Fabr.) Еловый усач (Tetropium fuscum F.) Сосновый черный усач (Monocha- mus galloprovincialis 01.) Фенофазы Появление весной Начало гона Начало весеп- ней линьки Появление молодых Конец осенней линьки Залегание в спячку Появление рогов Появление молодых Начало рева- гона Сбрасывание рогов Начало и конец тока Первые летные выводки Начало тяги Первые летные выводки Первый крик, песня весной Окончание песен Первое появление весной Массовый лет • У глухарей в тайге желательно отмечать время вылетов их на гальку рек, дороги, озими. У глухарей, также у тетеревов и белых куропаток наблюдаются сезонные перелеты. Это явление еще мало изучено.
576 Глава XXIX. Фенологические наблюдения Участок наблю- Объекты наблюдений .дений ф Насеком Луг, степь is тицы с 1 ё g а я Крушишшца (Gonopterix rhamni Слепни (Tabanidae.) Муравей рыжий (Formica rufa L.) Дождевые черви (Lumbricus ter- restris L.) Лисица степная (Vulpes vulpes dilita Ogn.) Корсак (V. corsac L.) Заяц-русак (Lepus europaeus Pall.) Заяц-толай (L. tolai Pall.) Хомяк (Cricetus cricetus L.) Суслики (Citellus sp.) Сурки (Marmota sp.) Перепел (Coturnix coturnix Born.) Жаворонок (Alauda arvensis L.) Коростель (Crex crex L.) Журавль (Grus grus L.) Луговой мотылек (Loxostege stic- ticalis L.) Крапивница (Vanessa urticae L.) Фекофавы Вылет зимующих бабочек Первое появление Массовый лет Появление весной (оживление муравейников) Исчезновение осенью (с поверхности муравейников) Появление весной на поверхности почвы Начало гона Начало весенней линьки Конец осенней линьки Первое весеннее появление Залегание в норы Первый весенний крик, песня Окончание песен, криков Весенний про- иет (прилет) Осенний пролет (отлет) Массовый лет Появление гусениц Вылет зимующих бабочек
Программа фенонаблюдений (животные) 577 Участок наблюдений ф Насекомь Водоемы побережья Птицы Земноводные Насекомые Объекты наблюдений Кузнечик (Tettigonia cantans Fuessly) Шмель (Bombus terrestris L.) Паучки-кочевники Гуси (Anser sp.) Кряква (A:: as platyrhyncha L.) Чайки (Larus sp.) Чибис (Vanellus vanellus L.) Аист белый (Ciconia ciconia L.) Береговая ласточка (Cotyle ri- paria L.) Лягушка зеленая (Rana esculenta L.) Лягушка травяная (R. temporaria L.) Вертячка (Gyrinus natator L.) Водомерка (Hydrometra lacustris L.) Комары-кусаки (Culicic'ae) Мошки (Similidae) Фенофазы Начало и конец стрекотания Появление весной Появление летящей в воздухе паутины весной и осенью Весенний пролет (прилет) Первые летные выводки Осенний пролет (отлет) Весенний прилет Прилет весной Отлет осенью Появление весной Икрометание Начало «концертов» (у зеле.- ных лягушек) Появление весной Исчезновение осенью 37 Справочник путешественника и краеведа, т. II
578 Глава XXIX. Фенологические наблюдения Участок наблюдений екомые со Я Населенные места 3 и В Объекты наблюдений < Стрекозы (Leptetrum quadrimacu- latum, Libellala depressa, Aeschna grandis) Поденки (Ephemeridae) Грач (Tripanocorax frugilegus L.) Скворец (Sturi.us vulgaris L.) Ласточка деревенская (Hirundo rustica L.) Ласточка городская (Chelido 1 ur- bica L.) Стриж черный (Cypselus apus L.) Фенофазы Начало лёта Случаи массового лёта Массовый лёт Весенний прилет Появление птенцов Осенний отлет ЛИТ ЕРАТУРА Бобринский Н. А. Очерки промысловых зверей и птиц. 2-е изд., 1937. Бутурлин С. А. Что н как наблюдать в жизни птиц, 1948. Г а- л а х о в Н. Н. Аспекты осени на Ввразийском континенте. Изв. Всесоюзн, Геогр. общ., № 2, 1941. Его же. Вторичное цветение растений. Природа, № 1, 1937. Его ж е. К вопросу о характеристике ландшафтных зон с помощью биоклиматических показателей.Изв. Всесоюзн. Географ. общ.,№ 5,1943. Его же. Наши съедобные грибы; Календарь русской природы, кн. 1, 1948. Его же. Осенняя раскраска листвы и листопад. Ботан. журн. СССР, т. 23, JNS 3, 1938. Здановский И. А. Наставление для производства .наблюдений над периодическими явлениями в жизни природы, 1928. Календарь русской природы, кн. 1, 1948; Календарь природы СССР, кн. 2, 1949. Полянский И. И. Сезонные явления в природе, 1937. Преображенский С. М., ГалаховН. Н. Фенологические наблюдения. Руководство, 1948. ПромптовА. Н. Птицы в природе, 1949. Его же- Сезонные миграции птиц, 1941. Рихтер Г. Д. Снежный покров, его формирование и Свойства, 1945. Сельскохозяйственная гидрометеорология. Сб., 1938. Фенологические наблюдения в арктической зоне СССР, 1935. Формозов А. Н. Снежный покров в жизни млекопитающих и птиц СССР, 1946. Е г о же. Спутник следопыта, 1943. Формозов А. Н. и др. Экология белки, 1934. Ш у л ь ц Г. Э. О сроках листопада на севере и юге СССР. Изв. Всесоюзн. Географ, общ., № 5, 1947. Статьи по фенологии печатались в журналах «Мироведение» 1924— 1930 гг., «Известия Русск. общ. любит. мироведения» 1924—1930 гг. и в меньшем количестве в «Изв. Всесоюзн. Геогр. общ.» и «Ботаническом журнале СССР».
Л. я. Мрижевская ГЛАВА XXX АРХЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ПО АРХЕОЛОГИИ 1. Введение. Археология—раздел исторической науки. Предметом ее являются древнейшие и древние периоды истории, изучение которых по сравнению с изучением более поздних эпох, имеет существенные отличия, вытекающие из характера ее источников. История более поздних эпох строится главным образом на основе письменных источников, но для древнейшей истории эти источники почти полностью отсутствуют и их заменяют вещественные остатки ли вещественные памятники: стоянки, селища, городища, могильники и памятники культа, древние шахты и места горных выработок. Для изучения средневековой истории вещественные памятники являются столь же существенным источником, как письменные данные. Основной задачей археологии является: отыскать, добыть, описать и обработать вещественные памятники, как исторические источ-г ники. Каждый из весьма разнообразных видов памятников требует при его изучении специальной научной методики. Полноценное изучение истории общества по его материальным археологическим остаткам требует прежде всего собирания их с наибольшей полнотой. Археологические памятники, широко распространенные на территории Советского Союза, чрезвычайно разнообразны и различаются по историческим эпохам, по отдельным районам и по своему характеру. Так, памятники, относящиеся к древнейшему периоду первобытной истории, к каменному веку, отличны от памятников эпохи железа. Последние в свою очередь имеют различный вид в условиях, напр., северной полосы и крайнего юга. Древние поселения—это места более или менее длительного обитания человека, на которых сохранились следы его хозяйственной деятельности в виде орудий труда, остатков их производства, костей диких или домашних животных, глиняной посуды и т. п. Кроме того, на местах длительного обитания человека часто сохраняются остатки жилых сооружений (ямы-землянки, свидетельства существовавших перекрытий в виде ям от столбов, остатки глиняных или деревянных сооружений). Все остатки, свидетельствую- 7*
580 tjiaea XXX. Археологические исследования щие об обитании человека в древнейшие времена на данном месте, носят название культурных остатков, а слой земли, содержащий их, называется культурным слоем. Вследствие присутствия в культурном слое органических веществ, остатков пищи, растений, а также угольков и золы от древних очагов, он выделяется более темной окраской. Мощность культурного слоя колеблется от 2—3 см до нескольких метров. Зависит это от продолжительности жизни на данном поселении, а также от почвенных и геологических условий. Древние поселения обычно перекрываются позднейшими наносами; чем поселение древнее, тем глубже оно обыкновенно залегает. Древние поселения располагались обычно у воды, на берегах современных водных бассейнов или древних русел рек, в настоящее время исчезнувших. 2. Палеолит—древний каменный век, охватывает отрезок времени, начиная от 800 и до 10 тысяч лет до нашей эры (разделение палеолита на отделы и стадии—см. гл. XVII). Самые северные стоянки палеолита Европы шли по краю ледникового щита, в современных Орловской, Горьковской и Молотов- ской областях; в Сибири они найдены на р. Лене, ниже Олекминска; севернее стоянки палеолита не обнаружены. Они широко распространены на Украине, известны в большом числе в Крыму и в Закавказье, а также за Уралом вплоть до Монголии. Располагались эти стоянки на открытых местах по коренным берегам рек—древним речным террасам. Среди культурных остатков палеолита наибольшее количество составляют каменные, преимущественно кремневые, орудия и отбросы кремня, получавшиеся при их изготовлении. Многочисленны также остатки костей животных, частично вымерших в настоящее время видов (см. таблицы в гл. XVII). Кроме каменных, встречаются также костяные орудия; число их наиболее велико в стоянках конца палеолита, когда широко распространены были костяные иглы, шилья, гарпуны, лощила; основными орудиями были орудия охоты. Кремневые ручные рубила, относящиеся к древнейшему времени, весьма примитивно обрабатывались оббивкой и сколами и получали вытянутую овальную форму с приостренными боковыми гранями (рис. 1). Ручное рубило сменили остроконечник и скребло. В более позднее время появился наконечник копья; он подвергался уже более тщательной обработке путем отжима тонких чешуек (ретуши). Одновременно с наконечником появились многочисленные специализированные орудия—скребки, резцы, проколки и другие (рис. 2—4). К концу палеолита появились наконечники стрел (рис. 5). К средней поре палеолита относятся первые предметы искусства—статуэтки людей, чаще всего женские и резьба по кости— изображения животных и нарезки, в виде геометрических узоров. В это же время появляются наскальные и пещерные росписи (с изображением животных и сцен охоты). Палеолитические стоянки обычно скрыты под мощными наносами и не имеют никаких внешних признаков. Поэтому они могут
§§ 2—3. Палеолит. Неолит 581 быть обнаружены при случайном обнажении: частичным размывом памятника рекой, земляными работами и т. д. В тех районах, где были подходящие природные условия, человек палеолита использовал для жилья пещеры и навесы под скалами. Особенно многочисленны и хорошо изучены пещерные памятники в Крыму, известны они также в большом количестве на Кавказе и в Средней Азии. Большинство пещерных стоянок в Крыму относятся к поздней поре палеолита. В инвентаре их встречаются уже наконечники стрел и характерные для этого времени мелкие кремневые орудия, служившие вкладышами в деревянные или костяные рукоятки. 3. Неолит—новый каменный век,—целиком относится к современному нам ландшафту, климату, животному и растительному миру. Он охватывает период 3-го и половину 2-го тысячелетия до нашей эры. Стоянки этого периода широко распространены на территории СССР—в лесной полосе, на крайнем севере, на Украине, в Сибири и. Дальнем Востоке.
582 Глава XXX. Археологические исследования \ Основным занятием населения эпохи неолита в лесной полосе являлась охота и рыболовство. Стоянки располагались вблизи рек и озер, в современных поймах и на первых надпойменных террасах. Неолитические поселения встречаются группами, на небольшом расстоянии одно от другого. Находясь в непосредственной близости к воде, они подвергаются частичному размыву при ежегодном подъеме воды и поэтому культурный слой их может быть относительно легко обнаружен в обрывах берега. Для неолитических стоянок лесной полосы характерны встречающиеся всегда в изобилии черепки глиняной посуды, изготовлявшейся без гончарного круга. Преобладали крупные высокие сосуды, с острым или круглым дном. Они украшались разнообразными ямками и отпечатками различных штампов, преимущественно штампом гребенки (рис. 6). Помимо старых палеолитических форм орудий—наконечников стрел и копий, скребков, скребел, проколок—впервые появляются шлифованные орудия (рис. 7), топоры, тесла, долота из сланца и других мягких горных пород, легко поддающихся шлифовке. Наряду с каменными орудиями в эпоху неолита широко применяются орудия из кости—гарпуны, иглы, шилья (рис. 8—11). Неолитические поселения с ямочно-гребенчатой керамикой широко распространены на большой территории лесной полосы от Кольского полуострова до лесостепи и от Урала до Балтийского моря. На территории Западной и Правобережной Украины, Побужья и Приднестровья распространена трипольская культура. Ранние ее этапы относятся к поздненеолитическому времени, более поздние—к эпохе бронзы. Многочисленные трипольские поселения расположены на высоких степных местах, удобных для занятия земледелием и скотоводством. Для них характерны глиняные площадки, являющиеся остатками древних наземных жилищ. Трипольская посуда характеризуется разнообразием форм, разноцветным расписным орнаментом из спиральных линий (рис. 12). Среди культурного инвентаря преобладают земледельческие орудия: каменные мотыги для обработки земли, кремневые ножи для жатвы и зернотерки. В конце неолита появились специальные мастерские по изготовлению каменных орудий. Они располагались вблизи выходов кремня или других горных пород, пригодных для изготовления орудий (обсидиан, кварц, сланец), и содержат огромные скопления незаконченных орудий и отбросов, образующихся при их производстве. Многочисленные мастерские времени трипольекой культуры известны на Украине, в Каменец-Подольской области. К эпохе неолита относятся и древнейшие могильники. Они не имеют внешних признаков, поэтому найти их трудно и обыкновенно их обнаруживают случайно земляными работами, при размыве берегов и т. п. Покойники хоронились в неглубоких ямах в вытянутом положении и густо засыпались красной краской (охрой). Вместе с покойником клали в могилу каменные и костяные орудия и различные украшения. К поздненеолитическому времени относятся изображения на скалах, открытые на берегу Белого моря, Онежского озера
584 Глава XXX. Археологические исследования '.«у»»»'»"''. -<jni**Hiinj>i»„)i mm тмшш.!Щ{>тт:~ 10 Рис. 8. Игла. Рис. 9. Шило. Рис. 10-11. Гарпуны. На территории песной полосы эпоха бронзы представпена так называемыми фатьяновскими могильниками, получившими свое название по типичному местонахождению у с. Фатьяново близ Ярославля. Бронзовый век Урала известен по то^рфяниковым стоянкам (Шигирской и Горбуновской), где найдены бронзовые кельты, многочисленные костяные, кремневые и деревянные наконечники стрел, много изделий из дерева и обломки глиняных сосудов. В Приуралье к эпохе бронзы относится Турбинский могильник. Эпоха бронзы Сибири подразделяется на три стадии (афанасьевскую, андроновскую, карасукскую), погребения которых различаются по инвентарю и форме могилы (остродонные и плоскодонные сосуды, курганы и каменные ограды). Поселения эпохи бронзы в Сибири и Средней Азии изучены мало. В Средней Азии известно поселение у ст. Анау, где выделяют 4 последовательных хронологических периода. В степной полосе эпоха бронзы известна по курганам со скорченными и окрашенными костяками. Расположены эти курганы цепями и группами по возвышенным местам степи близко один к другому, без какого-либо определенного плана. На Северном Кавказе и в Закавказье большие курганные группы содержали погребения с богатым инвентарем (например, знаменитый курган в Майкопе, курганы Цалкинского плоскогорья). Курганные могильники степной полосы различаются по форме погребальной камеры (простая яма, катакомбное сооружение, сруб),
§§ 4—5. Snoxa бронзы. Эпоха железа 585 Рис. 12. Керамика земледельческих племен эпохи неолита и раннего металла. последовательно сменяющей одна другую. Вместе с формой могилы изменяется и ее инвентарь—формы сосудов, орудия и оружие. Поселения эпохи бронзы в европейской части СССР известны в относительно небольшом числе. На некоторых из них сохранились остатки полуземляных жилищ круглой, овальной и прямоугольной формы, часто обложенных деревянным срубом. Среди культурных остатков попрежнему самыми многочисленными являются обломки глиняной посуды. Она так же, как и в предшествующие эпохи лепилась ручным способом, без гончарного круга. Но форма ее значительно меняется—преобладают сосуды с плоским или уплощенным дном, орнаментированные сложным геометрическим узором, расположенным по верхней части сосуда. Наряду с бронзовыми орудиями человек продолжал широко пользоваться каменными орудиями труда. Техника обработки последних еще больше развилась: появились просверленные топоры, в большом числе встречаются шлифованные орудия; в то же время впервые встречаются обломки тиглей, льячки и шлаки медной руды. В поселениях находки бронзовых вещей бывают редко, они лучше известны по специальным кладам, где встречены различной формы топоры, ножи, серпы, наконечники копий и предметы украшения. 5. Эпоха железа. Поселения эпохи раннего железа представлены двумя типами: городищами и селищами. Городища—укрепленные поселения—появились в начале 1-го тысячелетия до н. э. Они располагаются в большинстве случаев на мысах, образованных крутыми обрывистыми берегами при впадении одной реки в другую, приобретая таким образом треугольную форму. Городиша иных форм—четырехугольные, круглые или овальные—встречаются реже. Укрепления городищ состоят из земляных или каменных валов, идущих со стороны, незащи.
586 Глава XXX. Археологические исследования щенной естественным укреплением—оврагом или крутым склоном берега. Количество валов и рвов от одного до четырех, а иногда и более; валы всегда сопровождаются рвами различной глубины. Размеры площади городищ зависят часто от площади мыса. Небольшие городища имеют площадь в 2 000 м2, другие же (например, скифские) до нескольких десятков га. Городища, в отличие от поселений более ранних эпох, легко обнаружить. Они обычно хорошо известны местному населению. Располагаются городища чаще группами, по 3—4 вместе; культурные остатки их часто содержат несколько слоев, относящихся к разным эпохам. Селища—неукрепленные поселения, располагающиеся на ровных открытых площадках. По всей вероятности, они обносились деревянными оградами, от которых не сохранилось никаких следов. Культурные остатки, найденные в городищах и селищах, свидетельствуют о занятии населения скотоводством, земледелием и ремеслом. Большую часть находок составляют кости домашних животных, многочисленны изделия из кости: наконечники стрел, иглы, гарпуны. О земледелии говорят находки железных серпов и зернотерок, о ремесле—литейные формы, массовые остатки гончарной керамики. Культурные остатки ранних городищ, относящихся к первому тысячелетию до н. э., содержат еще лепную керамику с сетчатым орнаментом. Жилища в эту эпоху были еще полуземляночные. Городища начала нашей эры имеют уже остатки наземных деревянных домов. Появляется керамика, выделанная на гончарном круге. В конце 1-го и начале 2-го тыс. н. э. на территории СССР появляются древнерусские города: Киев, Смоленск, Ладога с многочисленными архитектурными памятниками. Курганы эпохи железа, многочисленные и разнообразные по форме, широко распространены в СССР. На юге многочисленны скифские курганы. Погребение скифов всегда сопровождалось погребением коней. Особенно известны курганы Боспорского царства, в которых встречается много художественной керамики, оружия и золотых украшений. К наиболее ранним славянским курганам относятся так называемые длинные курганы в верховьях Днепра. Севернее распространены курганы с высокими насыпями—сопки. В VIII—IX вв* их сменяют широкораспространенные славянские курганы небольших размеров, круглой формы с обрядом трупосожжения, в XII веке в этих курганах трупосожжение заменяется обрядом трупо- положения. Вместе с покойником в могиле всегда находятся глиняные сосуды, орудия или оружие и многочисленные украшения. Дольмены и каменные ящики—особый вид погребальных сооружений; они сложены из больших каменных плит. Дольмены имеют форму жилого сооружения. На территории СССР они известны на Кавказе и в Крыму. Памятники религиозных обрядов и культа: жертвенные места, где вместе с обычными культурными остатками встречаются всевозможные амулеты, талисманы и др., каменные изображения, ветре-
§ 6. Участие в исследованиях неспециалистов 587 чаются группами или одиночками, в виде камней, которым придана форма человека (каменные бабы), животного или столба с каким- либо изображением. Древние горные выработки часто имеют вид ям и глубоких канав. Иногда встречаются подземные выработки (шахты, штольни и т. п.). Арыки-—древние оросительные каналы, известны в Средней Азии, Сибири и Казахстане. МЕТОДИКА АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ 6. Участие в археологических исследованиях неспециалистов- Памятники древности находятся под особой охраной Советского правительства, не допускающего их порчу и разрушение. В 1918 г. Совнаркомом был издан специальный декрет, подписанный В. И. Лениным, по которому все археологические памятники были объявлены государственной собственностью. Все последующие постановления, издаваемые Правительством, были направлены на то, чтобы запретить уничтожение или повреждение памятников древности. Их учет и охрана возложены на специальный отдел Управления по делам искусств при Совете Министров. Если памятник должен подвергнуться разрушению в связи со строительством, строящая организация обязана обеспечить предварительное его изучение специалистами. Несмотря на все меры, принимаемые Советским правительством для охраны памятников, они часто гибнут и разрушаются. Разрушения эти происходят в силу естественных причин (речные и дождевые размывы, овраги, раздувание ветром), вследствие хозяйственной деятельности людей (распашка полей, рытье ям, добыча ископаемых и строительных материалов) и иногда в силу несознательности людей, разрывающих археологические памятники в поисках клада или из любопытства. Трудящиеся нашей родины могут, даже не имея специального образования, во многом помочь археологической науке, как в области охраны, так и открытия и описания археологических памятников. Обнаружив памятник, надо немедленно сообщить об этом в одно из археологических учреждений, собрав найденный на поверхности материал (орудия, керамику, кости и т. п.). Если памятник гибнет в связи с какими-либо земляными работами, которые нельзя приостановить до прибытия специалистов, нужно попытаться определить характер памятника, сделать чертежи, зарисовки и фотографии и, собрав весь вскрытый работами материал, передать его в местный или центральный музей, либо в другое археологическое учреждение. Внимательно присматриваясь к обнажениям, участвуя в различных земляных работах, каждый гражданин, интересующийся древнейшим прошлым нашей родины, может обнаружить новый археологический памятник, не имеющий внешних признаков. В береговых обрывах рек, в оврагах, в обвалах и осыпях, в разрезах ям нужно присматриваться к тому, нет ли прослоек другой окраски и нет ли в этих прослойках древних изделий—каменных
58R Глава XXX. Археологические исследования орудий, обломков глиняной посуды и других остатков, свидетельствующих о существовании здесь некогда древнего поселения. Присматриваясь к самому рельефу, можно обнаружить такие памятники, как городища (имеющие рвы и валы) или курганы (расположенные обычно группами). Сообщая о новых археологических памятниках, следует приложить описание, заключающее определение их местоположения по отношению к населенным пунктам, описание подъемного материала (с указанием, где он хранится), описание внешнего вида памятника и степень его сохранности. Такие сведения о памятниках имеют исключительную ценность и являются большой помощью советской археологической науке. 7. Задачи археологической разведки. Каждый исследователь— не археолог, при своих работах может встретить археологические памятники или даже сделать специальные разведочные маршруты с целью их обнаружения, регистрации и описания. В задачи разведки в районах, где археологические исследования проводятся впервые, входит территориальное обследование определенного участка с фиксацией всех встреченных памятников. Маршрут составляется по возможным местам нахождения тех или иных памятников. В более изученных районах разведка может касаться памятников только какой-либо одной эпохи (например, поселений каменного века или исключительно городищ); она может быть сведена даже к предварительным работам на одном определенном памятнике. 8. Снаряжение. Рулетка, складной метр, уровень, фотоаппарат и немного упаковочного материала (вата, бумага, шпагат). Снаряжение и собранный материал можно носить в рюкзаке, а в полевой сумке—чертежные принадлежности, карты, компас и тетрадь для ведения дневника. Дневник является основным документом при археологических работах; в него ежедневно записывают проделанную работу и наблюдения. Необходимы карты крупных масштабов от 1 : 50 000 до 1 : 200 000 с горизонталями (см. т. I, гл. XV). 9. Общий осмотр памятника и топосъемка. Во время производства археологической разведки прежде всего необходим внимательный осмотр местности и всех обнажений четвертичных и современных отложений. Наибольшие возможности в этом отношении дают берега рек. Столь же внимательного осмотра требуют распаханные поля, огородные участки и места добычи глины, камня, где могут быть открыты древние памятники, глубоко залегающие под наносами. Обнаружив памятник, исследователь прежде всего производит тщательный осмотр его и прилегающей местности, ближайших оврагов, балок, берегов и устьев рек, а также распаханных площадей, устанавливая границы распространения на поверхности культурных остатков и выходов культурного слоя. В дневнике указывают местоположение памятника и расстояние от населенных пунктов, устьев рек и других опорных точек с тем, чтобы по сделанному описанию можно было найти памятник. Нельзя в качестве опорных точек описывать дерево, огород и другие ориентиры, могущие легко изменяться или исчезнуть.
§§ 7—10. Осмотр памятника. Описание разреза 589 В процессе разведки производится- топографическая- съемка самого памятника и прилегающей площади. В зависимости от имеющегося в распоряжении времени и наличия инструментов, съемка может быть глазомерной или полуинструментальной (см. т. I, гл. XV). Масштабы съемок могут быть самые разнообразные; зависят они от снимаемой площади: чем больше объект, тем меньше масштаб. План погребений составляется в масштабе 1 : 5. 10. Описание разреза. Наиболее ответственная часть разведочных работ — изучение стратиграфии памятника, составление описания, чертеж, и зарисовка разреза. Простейшим является разрез культурного слоя памятника, относящегося к одному времени. Культурный слой, имеющий вид узкой или широкой полосы, легко отличим по своей окраске от подстилающих и перекрывающих его слоев: песка, глины или суглинка, не содержащих культурных остатков. Этот разрез несколько усложняется, если он содержит остатки полуземляночного жилища или очага; культурный слой тогда углубляется в подстилающие горизонты. Углубления могут иметь форму квадрата, овала, или линзы самых различных размеров, зависящих от величины остатков жилища и от того, какая часть его открыта в обрезе. Значительно более сложен разрез многослойных памятников. Один и тот же участок мог заселяться в различные эпохи, с большими или меньшими промежутками времени. Культурные отложения разного времени чаще всего бывают отделены прослойками почвы, образовавшейся в то время, когда данная площадь пустовала. Если заселение повторялось через относительно короткие сроки в пределах одной исторической эпохи, вещественные остатки, заполняющие культурный слой, не изменялись и прослойки, не содержащие культурных остатков, едва заметны. Не всегда культурные слои имеют ровное ленточное сложение. Часто поселения более поздних эпох вклиниваются полуподземными жилищами, кладовыми или очагами в слои, оставленные предшествующими обитателями. Но все же общее правило—что нижние слои относятся к более древнему возрасту, чем последующие. Культурные отложения разных эпох отличаются прежде всего по различию в вещественных остатках, наполняющих культурный слой. Городища часто располагались на местах поздне- неолитических стоянок или поселений эпохи бронзы. Инвентарь их, естественно, будет резко отличен. Культурные слои разного времени отличаются кроме того по своей структуре, мощности и окраске. Структура их связана с тем, в какой почве находятся культурные отложения—глинистой, песчаной, или суглинистой. Труднее выделить культурные горизонты, относящиеся к одной эпохе, например, ранние и более поздние слои городищ «дьякова типа», где нет резкой разницы в характере культурных остатков и не всегда откладывается промежуточная прослойка. При описании слоя необходимо подробно указать его содержание, характер за-легания культурных остатков, их количественные соотношения и местоположение. Большое значение имеют границы слоя, которые выражены или очень четко, или же один слой переходит в другой постепенно и окраска изменяется почти
590 1С лава XXX. Археологические исследования незаметно. Границы слоя могут располагаться горизонтально пли иметь уклон или неровную поверхность. Особого внимания заслуживает заполнение жилых углублений, прежде всего потому, что в жилищах часто можно встретить наиболее ценные вещественные остатки. Обнажения, связанные с размывом или выветриванием, обычно имеют повреждения и разрушения, осыпи, обвалы, сползание слоев. Материал будет перемешан, культурные остатки одного слоя могут оказаться в разных местах склона. В таких случаях требуется предварительная зачистка разреза, которая может быть произведена только спщиалистом- архзологом. Работы, нарушающие целость археологического памятника, не специалисту производить не разрешается. 11. Чертеж разреза составляют но ряду промеров, с помощью которых устанавливают все основные соотношения и наносят отдельные детали. Прежде всего проводят перпендикулярные линии, образующие сетку квадрата. По этой сетке производят прямые промеры точек пересечения культурного слоя с линиями квадратов. Если требуется нанести на чертеж предметы, находящиеся внутри квадратов, то положение их определяют также по этой сетке. Определив таким образом основные точки, контуры деталей наносят на глаз. Разрез чертят в масштабе, который находится в обратном отношении к размерам объекта: чем последний меньше, тем больше масштаб и наоборот. Такие приемы обмеров применяются при изучении как простейших, так и очень сложных разрезов. 12. Фотографирование. Фотография является документальным свидетельством и не может быть заменена чертежами или зарисовками. Особенно ценна фотография в процессе разведки, когда памятники только фиксируются и не подвергаются частичному вскрытию зачисткой или шурфами. Для получения более правильной и полной картины желательно, чтобы объект фотографировался с разных точек зрения; кроме общих видов следует снимать отдельные детали памятника. Для уточнения размеров снимаемых деталей (очага, землянки, отдельных находок), во время 4отогРаФи" рования, нужно приложить к объекту масштабную линейку. Наиболее удобны при разведке аппараты типа ФЭД или Москва-2, но они имеют небольшие размеры кадра и при увеличении детали не всегда прорабатываются. Для точной съемки лучше пользоваться аппаратами с большими размерами кадра (см. подробнее, т. I, гл. XII). 13. Подъемный материал. В задачу разведки входит также тщательный сбор подъемного материала, находящегося на поверхности, в осыпях и обнажениях. На памятниках, занимающих большую площадь, нужно отмечать, в какой части его собран материал— например в центральной части городища или у вала, его окружающего. На различных участках памятника материал может оказаться разнородным и при упаковке его ни в коем случае нельзя смешивать. С небольшого участка следует собрать весь материал, не выбирая то, что кажется внешне более эффектным, поскольку не всегда можно сразу определить научную ценность культурных остатков, и при выборочных сборах ценные в научном отношении материалы могут остаться в поле. Нельзя, например, выбирать
§§ 11—15. Шедьемныа мяте риал. Консервация коллекций 591 А' £$2 □ 3 *=^ 4 , ,5 А 6 ф 7 Рис. 13.-Условные знаки для основных категории памятников (по А. А. Миллеру): 1—находка отдельного предмета; 2—стоянка каменного века; 3—городище; 4—курган; S—могильник; 6—дольмены; 7—литейная мастерская. только орудия, оставляя обломки их и заготовки в поле, или только орнаментированную керамику, оставляя без внимания неорнамен- тированные черепки грубой ручной лепки. В том случае, когда материала очень много и увезти весь нельзя, следует взять образцы всех-видов культурных остатков: орудия, отщепы, обломки глиняной посуды, изделия из кости и т. д. 14. Консервация собранных предметов. При разрушении памятника на дневную поверхность могут попасть вещи, тысячелетиями пролежавшие в земле. Иногда под влиянием дневного света и воздуха они быстро разрушаются. В этих случаях нужно применять временную полевую консервацию—предохранить предметы от быстрой порчи до их лабораторной обработки. Среди быстро разрушающихся находок бывают изделия из кости, дерева и глины, ткани и кожи, предметы из металла и стекла. Кость и металл лучше всего закреплять раствором дамарровой смолы в спирте или покрывать расплавленным парафином. Кость можно также пропитывать в цапон-лаке, который можно изготовить самому, растворяя в ацетоне или амилацетате очищенную от эмульсии кинопленку. Цапон-лаком следует также закреплять ткани и стекло. Глину и дерево нельзя просушивать, их надо упаковывать во влажном состоянии. Дерево следует упаковывать в парафиновую бумагу. Кожу нужно смазывать касторовым маслом или рыбьим жиром; ни в коем случае не употреблять для консервации кожи парафин. 15. Упаковка коллекций. Собранный в процессе разведки вещественный материал должен быть упакован по определенной системе. Материал с разных памятников, а также с различных участков одного памятника ни в коем случае нельзя смешивать. Нельзя также в одном пакете соединять хрупкие и массивные предметы— крупные каменные орудия с орудиями из кости или обломками сосудов. Ломкие вещи нужно заворачивать в вату и плотно упаковывать так, чтобы в пути пакеты не бились друг об друга, а в пакете не соприкасались бы отдельные предметы. На пакете надписывают порядковый номер, внутрь вкладывают этикетку с тем же номером, обозначением места находки, перечислением содержимого в пакете. Копия этикетки хранится на корешке этикетажной книжки; надписи делаются простым карандашом. Образец записи на этикетке: Пункт JN- 1. Калининская обл.. Переяславский р-н, дер. Городище. К ■юго-востоку от озера Сомино, на правом берегу р. Нерли, в 2-х км ниже дер. Городища, при впадении в р. Нерль р. Вексы, на первой надпойменной террасе. 23/VI. 1947 г. Наконечники стрел—4 Скребок —1 Обломок орудия из сланца—1 Отщепы и обломки кремня —20 Обломки керамики—18
592 Глава XXX.. Археологические исследования 16. Археологическая карта составляется во время маршрута' места размещения археологических памятников отмечаются услов" ными знаками. Для каждого вида памятника в археологической практике принят особый условный знак (рис. 13). Если в одном пункте встречена группа однородных памятников, то возле условного знака ставят цифру, обозначающую количество памятников.' Составлением археологической карты заканчивается работа неспециалиста. Дальнейшее изучение памятника (зачистки, частичное вскрытие площади, раскопки) производят только спщиалисты- архюлоги по особому разрешению—открытому листу. ЛИТЕРАТУРА Методика археологических исследований Бадер О. Н. Археологические памятники, их охрана и методы первичного изучения, 1938. Миллер А. А. Археологические разведки, Изв. ГАИМК, вып. 83,1934. Охранаисторических и археологических памятников. Сборник руководящих и справочных материалов, 1919. Смирнов А. П. Археологическое изучение края, 1946. С п и ц ы и А. А. Разведки памятников материальной культуры, 1927. Сухов П. А. Археологические памятники, их охрана, учет и первичное изучение, 1941. Общие труды по археологии « Энгельс Ф. Происхождение семьи, частной собственности и государства, 1949. Бадер О. Н., Воеводский М. В.,Третьяков П. Н., Д м и т р и е в П. В., Ш м ид т. А. В., 3 б р у ев а А. В. Из истории родового общества ыа территории СССР, 1935. ГайдукевичВ. Ф. Босыорское царство, 1948. Ефименко П. П. Первобытное общество, 1938. История культуры древней Руси, Домонгольский период. I. Материальная культура, М., 1948. С. В. Киселев, Древняя история Южной Сибири, МИА СССР, JV» 9, 1949. П а с с е к Т. С. Периодизация трипольских поселений, МИА СССР, № 10. М., 1949. Р а в- доникас В. И. История первобытного общества, т. I, 1937, т. II, 1948. Его же. Наскальные изображения Белого моря, 1938. Его же. Наскальные изображения Онежского озера, 1936. Рыбаков Б. А. Ремесло древней Руси, 1948. Тол с то в СП. Древний Хорезм, 1948. Третьяков П. Н. Восточно-славянские племена, 1948.
И. Л. Шмидт ГЛАВА XXXI ЭТНОГРАФИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ 1. Введение. Союз Советских Социалистических Республик— одно из самых многонациональных государств мира. В СССР живет много народов, говорящих на разных языках и имеющих национальные особенности культуры и быта. В условиях колониального гнета царизма некоторые народы сохраняли отсталые формы хозяйственного и общественного устройства—архаические орудия труда и технические приемы, остатки первобытно-общинного строя и т. п. Великая Октябрьская социалистическая революция коренным образом изменила весь хозяйственный и общественный строй жизни народов Советского Союза. Господство социалистических форм труда преобразило хозяйство, быт, культуру и сознание людей. Осуществляется , бурный расцвет национальных культур, социалистических по содержанию и национальных по форме. Безвозвратно уходят в прошлое пережитки докапиталистических и капиталистических отношений в семье и обществе, отмирают старые семейные институты (калым, левират), и на новой моральной и материальной основе растет и крепнет новая советская семья. Советские люди изживают вековые суеверные представления и обычаи. В. М. Молотов, отмечая достижения Великой Октябрьской социалистической революции в дни ее тридцатилетия, сказал: «Следует признать, что важнейшим завоеванием нашей революции является новый духовный облик и идейный рост людей, как советских патриотов». (В. М. Молотов, Тридцатилетие Великой Октябрьской социалистической революции, 1947, стр. 27). Изучение этой небывалой в истории человечества перестройки— основная задача этнографа великой Сталинской эпохи. Материал этот представляет исключительный научный интерес и имеет большое практическое значение для различных областей социалистического строительства. Программы наблюдений по близко соприкасающимся с этнографией вопросам (экономическая география и география населения) см. в гл. XXXIII и XXXIV. - 38 Справочник путешественника и краеведа, т. II
J>94 Глава XXXI. Этнографические наблюдения 2. Методика этнографических наблюдений. Существует два основных метода этнографических наблюдений: 1) Стационарный, дающий возможность сблизиться с населением, изучить его язык и глубоко исследовать особенности его культуры и быта. При этом методе необходимо внимательно выбрать район наблю- • дения в этнографическом отношении наиболее интересный и мало изученный и дать исчерпывающее описание намеченных объектов исследования. Стационарный метод даст возможность заняться такими важнейшими темами, имеющими большое значение для советской этнографии, как монографическое исследование колхоза или промысловой артели, их хозяйства, общественной жизни, быта. Таким же исключительно важным вопросом является этнографическое исследование культуры и быта рабочих отдельных фабрик, заводов, приисков, лесоразработок и т. д., изучение советских людей,—строителей коммунизма. 2) Маршрутный метод применяется при изучении явления на большой территории и сравнительно с первым мало эффективен для исследования общественных отношений. При маршрутном методе работы нужно наметить 1—2 темы, наиболее характерные и интересные для данного района и, сосредоточив на них свое внимание, исследовать сплошь все разновидности этого явления на значительной территории. Если в работе участвует несколько человек, можно наметить несколько тем. Перед полевой работой нужно ознакомиться с основной этнографической литературой по данному району и по тем вопросам, которые намечаются для исследования, затем составить план работы и маршрут. При этом желательно составить также детальный вопросник на основании прочитанной этнографической литературы и при консультации специалиста по изучаемой теме, чтобы не упустить ничего важного и исследовать тему возможно полнее. Необходимым условием успешной работы этнографа-исследователя является его сближение с населением. Легче всего этого можно достичь, включившись в повседневную жизнь и работу местного населения. Приезжий исследователь, который ведет себя в колхозе в страдную пору полевых работ как посторонний наблюдатель, отвлекающий от дела колхозников своими расспросами, не завоюет себе доверия и уважения населения. Советский исследователь, приезжая в район, должен принять участие в жизни района, его социалистическом строительстве, работе местных газет, участвовать в учительских конференциях, выступать с докладами и т. п. Исследование района надо начинать с областного или районного центра, установить связь с партийными и советскими органами, ознакомиться с краеведческим музеем и на основании полученных сведений о районе уточнить план и маршрут поездки. Желательно, чтобы этнограф сам непосредственно наблюдал изучаемое явление, напр., изучая охоту, знакомился с местными охотниками, ходил вместе с ними на охоту; или, наблюдая весенний
$ й. Методика этнографических наблюдений _ 595 лов рыбы, подробно описывал его, а затем устанавливал уже путем расспросов особенности и отличие летнего и зимнего лова. Получаемые сведения нужно проверять расспросом нескольких лиц, -записывать рассказ каждого лица, а затем записать отдельно установленный факт. Наблюдая какую-либо сторону современного быта колхоза, нужно расспрашивать также стариков, каковым было это явление в прошлом, какие происходили изменения в разное время. Так, при изучении обряда народной свадьбы, где он еше сохранился, желательно, чтобы исследователь сам побывал на нескольких свадьбах, путем расспросов уяснил смысл и значение всех деталей обряда, роль отдельных участников, содержание песен, особенности свадебной одежды, убранства праздничного стола и кушаний, а также отметил со слов стариков, как этот обряд справлялся в прежнее время, как к нему готовились, кто не имел права на нем присутствовать; следует также установить, какие изменения в данном обычае произошли за годы советской власти. Запись собранного материала. Все наблюдения и факты нужно записывать сразу, на месте, не откладывая и не надеясь на свою память. Существует два вида записи этнографических наблюдений: 1) дневник, в котором отмечается время, место и содержание работы; 2) реальная запись, где записывается по темам весь собранный материал. Реальная запись ведется в блокноте или тетради. Каждый факт записывается на отдельной странице, с одной стороны. Непременно указывается фамилия сообщившего данный факт и название места, где производилось наблюдение. Нельзя записать: «Мне рассказывали колхозники», а нужно точно указать: какие колхоз- дики и какого колхоза. Собранные факты должны быть тщательно проверены личным наблюдением и расспросом нескольких лиц. Дневник и реальную запись следует вести простым графитовым карандашом. Написанное можно зафиксировать для прочности, опрыскав снятым молоком. Записи нужно хранить в непромокаемой полевой сумке. Зарисовка. При изучении материальной культуры орудий труда, одежды, жилища необходимо делать зарисовки. Этнографический рисунок должен Сыть полным и четким воспроизведением предмета во всех его деталях и сопровождаться надписями названий п размерами всего предмета и каждой его части. Наиболее существенные детали зарисовывают отдельно. Орудия производства желательно давать в действии; при зарисовке работы гончара, резчика—давать зарисовку каждой стадии изготовления изделия (изготовление дна, формовка стенок сосуда, ободка, готового изделия). Важно делать зарисовки предметов, связанных с народными знаниями (меры веса, самодельные календари), общественными отношениями (различные знаки собственности) " т- д.; по этим темам собрано мало иллюстративного материала. Помимо рисунков делают чертежи, схемы, планы, разрезы, выкройки одежды (см. рис. 1—4). Для этого в тетрадь реальных 38*
5% . Глава XXXI. Этнографические наблюдения Рис. 1. План охоты на гусей сетями у нганасанов (по А. А. Попову): 1—чумы;. 2—люди с сетями, подстерегающие гусей, чтобы они ие вышли на берег; 3—лежащие облавщики; 4—собаки; S—изгородь из сетей; в—облавщики на ветках; 7—гуси. Рис. 2. План зимнего чума—жилища нганасанов (по А. А. Попову): а—свернутые постели; б—настил из шкур (поверх плетеного настила); в—настил из досок; г— очаг. записей вшивают листы миллиметровой бумаги. Все зарисовки рекомендуется делать пр остым карандашом. Фотоснимки являются необходимым дополнением к описанию предмета; при помощи фотографии можно показать процесс стройки жилища, закидывание невода, приемы художника-резчика при создании скульптуры из дерева, тот или иной обряд и т. д. Большой интерес представляют также фотоснимки из области социальных отношений: распределение продуктов труда, взаимопомощь, праздник урожая и т. п. При фотографировании нужно давать предмет в его природной обстановке и вводить для масштаба человеческую фигуру. Желательно пользоваться фотографическим аппаратом с боковым визиром (подробно см. т. I, гл. ХП). Сбор коллекций. Нужно приобретать подлинные предметы (не модели), бывшие в употреблении и вполне исправные, которыми можно пользоваться в действии. При подборе образцов тканей или вышивки нужно брать кусок не меньше чем в 10 см по длине, дающий представление о рапорте орнамента и всей ширине куска и записать длину ткани, если она изготовляется кусками определенной длины. При приобретении одежды, которая в настоящее время употребляется, нужно покупать весь костюм; если же речь идет о старин-
§ 2. Методика этнографических наблюдений 597 ной одежде, которая уже не носится, можно брать и отдельные вещи, записав, мужская это или женская одежда, с какого по какой возраст ее носят, когда носят, как она называется, кто ее изготовлял, из какого материала она сделана. Приложить зарисовки пли фотоснимки представителя местного населения в такой одежде, так, чтобы было видно, как носится одежда; нужны изображения со всех сторон—спереди, сзади и сбоку. Коллекция по какому- либо производству составляется из: 1) образца материала, идущего на изделие, с описанием способа его добычи, 2) образцов последовательной выработки изделия, 3) орудий труда с названием и описанием, кем они сделаны или где приобретены, как ими пользуются, 4) фотоснимков и плана рабочего помещения и последовательного процесса изготовления • изделия. Для коллекции по вопросам семейных, общественных отношений и пережиткам религии кроме вещей и фотоснимков представляют интерес рисунки, изготовленные местным населением, а также различные письменные документы— грамоты, договоры, рабочие записи, рецепты, автобиографии, тексты песен и заговоров, трафареты узоров вышивки, кружева с местными названиями—подлинные и скопированные с материалов местных архивов (с точным указанием источника) и т. п. Рис. 3. Верхняя одежда девочки у нганасанов (по А. А. Попову) Рис. 4. Выкройка женской рубахи (у хан- тов): А—перед, Б—спина. Размеры: длина рукавов—52 см, ширина рукавов—22 см, ширина обшлагов—10,5 см, длина подола—101 см, ширина подола—94 см. Масштаб в 1 мм 1 см.
598 Глава XXXI. Этнографические наблюдения, Если исследователь не имеет средств на приобретение интересных предметов, нужно сообщить о них в местный музей краеведения или в Государственный музей этнографии: Ленинград, Инженерная ул., д. 4/2. 3. Земледелие. Записать по рассказам стариков сведения о состоянии земледелия до революции и коллективизации: площадь запашки, система хозяйства, техника всех земледельческих работ, рабочий скот, инвентарь, какие культуры сеяли; сбор урожая, хранение и обработка продуктов земледелия; экономическое положение крестьян до коллективизации, какие существовали обряды и обычаи, связанные с земледельческими работами. Земледелие после коллективизации. Дать по возможности подробное монографическое описание местного колхоза. Роль земледелия в хозяйстве данной местности в условиях социалистического строительства. Описать процесс исчезновения первобытных орудий и старых способов обработки земли, развитие более высоких технических приемов. Расширение посевной площади; изменение в составе культур зерновых и технических, появление новых культур; изменения в способе удобрения колхозных полей; изменения севооборота; определение всхожести семян; способы сева различных культур. Местные способы борьбы с засухой и вредителями полей. Описать процесс внедрения социалистических форм и методов труда, организацию соцсоревнования и ударничества, способы премирования. Собрать автобиографии лучших людей колхоза— инициаторов передовых методов работы, творцов новых сортов сельскохозяйственных культур—местных мичуринцев, лучших борцов за бережное отношение к общественной собственности. Отметить изменения в народном сельскохозяйственном календаре, вытеснение религиозных обрядов, описать и сфотографировать праздники социалистического труда (сбор урожая, премирование и т. п.). Ко всем описаниям делать чертежи, зарисовки, фотоснимки орудий, процессов труда, построек, связанных с земледелием. Закарпатская область—описать подробно подсечно-огне- вое мотыжное земледелие, существовавшее в некоторых селах до коллективизации. Средняя Азия и Казахстан—описать формы коллективного труда при строительстве ирригационных сооружений, способы использования оросительной системы, планировку поливных полей. Описать распространение посевов новых культур: хлопка, каучуконосов и др. Отметить развитие овощеводства в горных районах. Подробно описать местные приемы выращивания хлопка, риса, винограда и плодовых деревьев. Кавказ—подробно описать приемы земледелия в горах и на равнине. Отметить распространение в горных районах овощеводства, садоводства. Записать местные способы выращивания ви-нограда , хлопка, чая, тутового дерева и т. п. Отметить внедрение новых культур.
§§ 3—4. Земледелие. Животноводство 599 Север—для многих районов севера земледелие—занятие вовое, возникшее в условиях социалистического строительства." Его нужно изучать, отмечая все детали. Описать земледелие в таежной зоне. Изучить сельскохозяйственные колхозы. Какие сеют культуры. Показать продвижение пшеницы на север. Описать развитие огородничества и посевов картофеля. Культура табака на севере. Развитие садоводства. Плодовые деревья, ягоды и виноград. Проследить изменение быта в связи с развитием земледелия. Продукты земледелия в пище народов севера; способы их обработки, использование и хра- вение. Огородничество, бахчеводство, садоводство. Значение огорода, бахчи, садоводства в данной местности Овощи и фрукты в питании и бюджете населения. Какие культуры выращиваются; отметить новые культуры и записать историю их появления и распространения. Отметить местные сорта овощей, ягод, плодов. Распространение посевов картофеля и овощей в национальных районах. Техника обработки огорода, бахчи, сада прежде и теперь. Применение женского труда.. Знакомство колхозников с трудами И. В. Мичурина и Т. Д. Лысенко. Описать опыты колхозников по выращиванию новых культур. Способы обработки и хранения продуктов (сушка, варенье, консервация и т. п.). Отметить новые приемы. 4. Животноводство. Значение его в хозяйстве данного района. Породы домашних животных, преобладающая порода скота. Крупный рогатый скот, овцы, козы, свиньи, упряжные животные. Записать со слов стариков технику животноводства в прошлом (состав стада, социальное и экономическое положение пастуха, принадлежности пастуха—кнут, труба), старинные поверья и обряды, связанные с животноводством. Современное социалистическое животноводство и его отличие от животноводства в прошлом. Социалистические формы и методы труда. Переход от первобытного кочевого скотоводства (Казахстан, Средняя Азия, Кавказ, Алтай и т. п.) к стойловому содержанию скота. ' Дать подробное монографическое описание колхоза животноводческого направления. Содержание колхозного скота. Скотные дворы и их устройство. * Уход за молодняком. Пастьба. Описать современные способы пастьбы колхозного стада на равнине, в степи и высокогорных районах. Современные формы кочевого и полукочевого скотоводства. Способы использования пастбищного корма. Формы борьбы с гололедицей и эпизо- отиями. Организация запаса для подкормки стада. Ветеринарный надзор. Научное изучение естественных пастбищ. Способы улучшения техники кочевого скотоводства (оборудование водопоев, виды укрытия скота от холода и непогоды, бытовые условия жизни пастухов и подйасков). Заготовка кормов. Техника и приемы заготовки сена и отличие от того, что было в прошлом. Сенокос. Применение сенокосно* уборочных машин. Силосование зеленых кормов.
600 Глава XXXI. Этнографические наблюдения Стадо. Изменения состава стада. Разведение породистого скота. Описать местные способы улучшения племенного состава стада. Изменения в приемах обработки молока. Распространение сепаратора. Местные способы изготовления молочных продуктов (масла, сыра, брынзы, кумыса, кефира, айрана и т. д.). Способы обработки других продуктов скотоводства (шерсти, пуха, ■ волоса). Собаководство народов севера. Роль собаки в современном хозяйстве (охота, пастьба, езда), способы обучения и породы собак. Оленеводство. Роль оленеводства в хозяйстве. Местные породы оленей и их отличительные признаки. Названия оленей разных возрастов. Уход за оленями прежде и теперь. - Подкармливание колхозного молодняка. Лечение оленей. Случаи изменения в технике пастьбы. Истребление волков. Пастбищеоборот. Способы борьбы с гололедицей. Есть ли страховые пастбища на случай гололедицы. Корали для загона оленей. Изменение структуры стада. Способы доения оленей и изготовления молочных продуктов. Использование оленя как ездового животного. Описать технику обработки различных продуктов оленеводства прежде и теперь (значение оленьего мяса э пище, обработка оленьих шкур и замши для одежды; использование оленьих рогов и т. п.). Животноводство в Средней Азии. Описать изменения техники животноводства в связи с переходом на оседлость. Организация труда и быта колхозов при отгонной системе содержания стада. Работа-кочевых и постоянных ветеринарных пунктов. Изменение состава стада. Развитие свиноводства в колхозах с мусульманским, в прошлом, населением. Способы улучшения породы. Местные породы. Новое в обработке продуктов животноводства (развитие брынзоварения и т. п.). Кавказ. Отметить изменения, произошедшие в животноводстве в связи с переселением с гор на равнину. Описать хозяйство, которое ведет колхоз в горах и на равнине. Колхозные фермы, техника обработки продуктов животноводства, изготовление различных изделий из шерсти (вязанье, ковроткачество и т. п.). В Закарпатской области, до ее воссоединения с УССР сохранились первобытные формы животноводства, давно исчезнувшие у других восточнославянских народов. В 1946 г. здесь появились первые колхозы и условия жизни изменились. Для этнографа . представляет- большой интерес по свежим следам недавнего прошлого изучить архаические формы хозяйства и быта Закарпатской области и отметить происходящие коренные перемены в условиях социалистического строительства. Для детального изучения овцеводческого хозяйства горных районов исследователю необходимо пожить на полонине (летнем пастбище в горах) и подробно изучить на месте быт скотоводов и технику пастьбы, обработку продуктов животноводства. Основные вопросы: организация пастьбы, быт пастухов; кошара; дойка овец и распределение молока прежде и при колхозном хозяйстве; быт пастухов; приготовление молочных продуктов; утварь; способы измерения молока; метки овец; приемы обработки шерсти. 5. Рыболовство и ловля морского зверя. Значение рыболовства для данного района в прошлом и настоящем. Отметить на карте
§§ 5—6. Рыболовство. Охота 601 промысловые районы в разные времена года для различных промысловых животных и рыб. Рассказы населения об их образе жизни и повадках. Сезоны лова каждой породы. Местные названия рыбы. Описать по рассказам стариков состояние рыболовства в прошлом. Религиозные представления и обряды, связанные с рыболовством. Рыболовные снасти для разных пород. Сети, их названия, материал, формы, размер, величина ячей. Способы пользования (дать чертежи, схемы, фотоснимки сетей и др. снастей во время лова). Типы рыболовных судов. Кто их изготовлял и кому они принадлежали. Местные названия различных судов и их частей. Организация лова и распределение улова. Лов речной, прибрежный в озере и в открытом море. Составить календарь лова по временам года. Экономическое значение каждого сезона лова. Обработка продуктов рыболовства и их сбыт в прошлом. „ Современное социалистическое рыболовство. Дать исчерпывающее описание местного рыболовного колхоза. Формы, организация труда. Рыболовецкие колхозы. Изменения в технике лова. Новые типы рыболовецких снастей и судов. Промысловая утварь прежде и теперь. Новые методы обработки продуктов рыболовства. Организация сбыта. 6. Охота. Роль охоты в хозяйстве района. На каких животных охотятся; их местные названия. Ценные промысловые звери. При изучении охоты желательно, чтобы наблюдатель принял участие в охотничьем промысле и записал, кроме рассказов охотников, свои наблюдения. Снаряжение и вооружение охотника по сезонам и для охоты на разных зверей. Костюм и принадлежности охотника. Типы охотничьих ружей. Другие орудия охоты (ловушки, капканы); дать их чертежи, показывающие эти предметы в действии; местные названия каждой части и описание. Приемы охоты на различных зверей. Охотничья территория и ее границы. Способы передвижения охотника по сезонам. Жизнь охотника в лесу. Пища. Охотничья избушка. Охотничья собака. Охота с применением домашних животных (оленя, лошади). Охота с прирученными хищными птицами (беркут, сокол). Записать рассказы стариков об обрядах, которые были связаны с охотой. На каких животных не охотились и почему. Что запрещалось делать охотнику перед охотой и во время охоты? Охотничьи талисманы и т. д. Охотничьи праздники. Какие существовали обычаи, связанные с охотой. Как делилась добыча. Описать способы обработки убитого зверя и приготовления его мяса в пищу. Охота в условиях социалистического хозяйства. Дать монографическое описание местной охотничьей артели. Описать новые орудия охоты: ружья, ловушки и т. п. Новые приемы охоты. Снабжение охотника. Организация труда. Новые способы деления добычи. Отмирание религиозных обря'дов в новых условиях труда. ' Описать охоту на животных, которые раньше считались священными, и зверопитомники. 7. Промыслы. Большое научное и практическое значение имеет изучение различных промыслов, как домашнего, так и ремесленного—обработка растительного волокна, шерсти и шелка (пряде-
602 Глава XXXI. Этнографические наблюдения ние ткачество, плетение, вязание), обработка кожи, кости, рога, дерева (изготовление различной утвари, тележное, бондарное, рогожное производство и т. п.), обработка глины (гончарство), камня, металла и т. д. Вопросы, относящиеся к экономическому исследованию—см. гл. XXXIII. В настоящей главе дается краткий перечень 1юпросов, связанных с этнографическим изучением различных промыслов. Значение промысла для данной местности в прошлом и в настоящее время. Является ли оно основным занятием населения или подсобным (сезоны работы). Связь промысла с сельским хозяйством. Откуда и каким образом приобретается сырье и инструменты. Рабочее помещение. Техника работы. Описать, зарисовать и сфотографировать весь процесс изготовления изделий, начиная с добычи и подготовки сырья и кончая украшением изделия. Место добычи или покупки сырья. Кто добывает сырье. Инструменты и техника добычи сырья. Время заготовки сырья и способы его хранения. Состав производимых изделий и их назначение в быту. Техника изготовления каждого вида изделия. Установить путем расспросов все происходившие в разное время изменешш в способах приобретения сырья, оборудовании мастерской, в технике, инструментах и организации труда. Разделение труда. Записать весь технический словарь по данному промыслу и рецепты мастера. Установить весь ассортимент изделий данного мастера. Отметить все изменения, произошедшие после Великой Октябрьской социалистической революции, появление ..новых орудий труда, освоение новых технических приемов и новых видов изделий. Изменения в нормах выработки и в оплате труда за различные виды изделий, в зависимости от квалификации мастера. Описать организацию сбыта изделий прежде и теперь. Способы обучения данному производству. Ученичество прежде и теперь. Особенности быта мастеров данного промысла прежде и в условиях социалистического строительства. Примерный образец этнографического исследования гончарного промысла а. Добыча сырья. Где добывается глина. Время и способы добычи. Место хранения глины. б. Подготовка сырья. Где и каким способом подготовляется глина к формовке. Какие добавляются примеси. Способы их приготовления и пропорции. Как определяется готовность глины для формовки. в. Рабочее помещение гончара (дать' его план, фотографию , во время работы и описание). Как строится помещение, если гончары работают артелью. г. Инструменты для формовки сосудов (рисунок, описание и название инструмента и каждой его части, с обмером. Назначение. Способы их изготовления и приобретения). Гончарный круг— его конструкция. Способы вращения гончарного круга. Рабочее место гончара. Дополнительные инструменты.
§§ 7—8. Промыслы. Постройки 603 д. Формовка различных сосудов: способы изготовления донной части, изготовление стенок, изготовление верхнего края, съемка готового изделия с круга, способы нанесения меты (клейма) мастером. е. Обжиг сосудов. Чертежи и описание печи гончара. Способы ее топки. Как укладываются сосуды в печь (дать чертежи и рисунки с описанием). Устройство горна (дать чертежи, рисунки). Кто владел горнами в прежнее время. Кем строится горн, если гончары работают артелью. Кто растапливает горн. Унладка горшков в горн. Способы обварки посуды. Изготовление поливных и росписных сосудов. Способы нанесения узоров. Зарисовать образцы орнамента. Способы изготовления глиняных игрушек. Сфотографировать и зарисовать весь ассортимент изделий гончара и записать местное название и назначение каждого вида изделия. Организация сбыта изделий прежде и в настоящее время. Районы сбыта. Расценка каждого вида изделия. Особенности быта и экономическое положение гончаров прежде и в условиях социалистического строительства. Организация обучения гончарному ■промыслу. Наследственность гончарного дела. 8. Постройки. Селение. Дать схематический план селения, фотоснимки и описание его общего вида и отдельных частей: площади, улицы, переулка, околицы, погоста, старых и современных общественных зданий. Тип селения: село, деревня, выселки, починок, заимка. При изучении поселений народов севера (орочей, нанайцев, гольдов, удэгейцев) отметить на карте новые населенные пункты, образовавшиеся в советское время в связи с развитием сельского хозяйства и переходом на оседлость, и особенности их планировки (составление плана—см.,т. I, гл. XV). Образец схематического плана жилища дан на рис. 2. Название селения и предание о его возникновении. Исторические места. Местонахождение селения. Близость к воде, лесу. Расстояние от ближайшей железнодорожной станции или пароходной пристани. Расстояние от районного или областного центра. Взаимоотношение с соседними селениями. Как называют себя жители данного района и как их называют соседи. Границы. Местные названия рек, озер, урочищ. Отметить изменения, происшедшие в расположении селения и построек. Сады. Палисадники. Изгороди. Водоснабжение. Есть ли особое место для общих собраний и гулянья. Специальные постройки (мельница, кузница,-клуб, школа). Постройки, принадлежащие всему колхозу. Их план, обмер, описание и фотоснимок внешнего и внутреннего устройства. Усадьбы. План двора и расположение хозяйственных построек. Расположение двора, ворот, входа в жилище, расположение жилища относительно улицы. Связь жилища с хозяйственными постройками. В национальных районах отметить все изменения, происшедшие в расположении построек и в жилище в связи с переходом на оседлость или переселением с гор на равнины. Замена конического шалаша и кошемной юрты срубным жилищем в национальных районах. Устройство срубного жилища. Новый материал, план, появление пола, окоп, устройство крыши, убранство. Описать самые древние и более первобытные типы жилища ' в данной местности. Датировать их, дать их план, зарисовку и фото-
604 Глава XXXI. Этнографические наблюдения снимок устройства, а затем изучить процесс постепенного их вытеснения новыми, более совершенными. Подробно описать внешний вид жилища: фронтон, стены,- крышу, фундамент, крыльцо, двери и устройство замков, окна, ставни. Отметить сосуществование стараго типа жилища со срубной избой. Использование жилища старого типа как хозяйственной постройки (амбара, сарая). Распространение домиков стандартного образца и их внутреннее и внешнее устройство. Зарисовать украшения—резьбу, роспись (желательно красками или цветными карандашами с применением калькирования узора). Внутреннее устройство и убранство жилища. Дать план и разрез с обмерами жилища и отдельных частей (горницы, светелки, сеней, чердака, подвала, подполья). Печь—подробно описать ее местоположение и устройство с местными названиями отдельных частей (печь, шесток, под, чело, при- печек, запечье, лежанка, очаг). Размер и чертеж печи. Дымовой ход. Труба и ее устройство. Украшения печи. Роспись. Устройство летней печи на дворе и временных печей в лесу и в поле. Промысловые печи (для сушки фруктов, копчения рыбы и т. п.) и их устройство. Распространение железных печей в горностепных безлесных районах в настоящее время. Топливо прежде и теперь и способы его приготовления (дрова, кизяк, торф, уголь и т. п.). . Освещение. Зарисовать или описать со слов стариков старинные осветительные приборы (светец, жирник, каганец, ночник, плошка и т. п.). Освещение в настоящее время. Распространение электричества. Записать историю местной электростанции. . Устройство жилища. Мебель и ее размещение. Вещи самодельные и покупные. Новые предметы домашнего обихода. Книги, плакаты, картины, радиоприемник, музыкальные инструменты, цветы. Изменение в убранстве жилища в национальных районах. Распространение городской мебели, кроватей. Есть ли особый порядок расположения обитателей внутри жилища в зависимости от пола, возраста, семейного положения. В какой части избы приготовляют пищу, едят, работают, спят, принимают гостей. Хозяйственные постройки, их назначение; хлев, конюшня, саж для откармливания свиней, птичник, сеновал, амбар, погреб, ледник, яма для овощей, баня, рига, овин, гумно, общеколхозные постройки—их описание с обмерами, план, фотоснимки и зарисовки. Описать весь процесс подготовки материала и техники постройки жилища и хозяйственных построек. Кто строит—сам хозяин или плотники, применение помочей. Способ рубки бревен. Кладка фундамента. Устройство стен и крыши. Отметить новые технические приемы. 9. Одежда—один из характерных элементов национальной культуры. Одежду нужно изучать в отношении материала, покроя, техники шитья, способа ношения и назначения. Отличительные особенности одежды мужской, женской, детской, верхней, нижней, промысловой (одежда пастуха, рыбака, охотника, кузнеца и т. д.), будничная, праздничная, обрядовая (свадебная, погребальная). Одежда различных сезонов. Необходимо изучить все элементы одежды и ■ способы ее изготовления в прошлом и настоящем.
§ 9. Одежда 605 Старые формы одежды, уже вышедшие из моды; желательно попросить одеть старинные костюмы. Одежду нужно зарисявать, обмерить, записать местное название каждой части, сделать выкройку, сфотографировать местное население в старинной одежде. Отметить изменения моды. Излюбленные узоры и расцветки, рисунки прежде, и теперь. Описать и зарисовать типы обуви по сезонам. Отметить ношение домотканых и домашних изделий в настоящее время. Одежда из ткани фабричного производства и готовое платье. Распространение швейной машины в быту. Портняжные и сапожные мастерские. Изменения в материале и покрое национальной одежды в связи с изменением образа жизни и занятий (напр., с переходом на оседлость). Мужская одежда. Распространение платья, купленного в готовом виде, и одежды военного образца. Зарисовать все виды национальной одежды, которая шьется домашним способом. Отметить национальные особенности в современной одежде, головных уборах и обуви взрослых и детей, национальные формы промысловой одежды. Женская одежда. Национальные черты в современной женской одежде (покрой, манера ношения, художественное оформление— расцветка, вышивка, добавочные украшения). Изучить процесс формирования новых элементов национального костюма, замены национального костюма городским. Какие фасоны городского платья предпочитают. Носят ли юбку с кофтой, пояс. Как видоизменяется платье, купленное в готовом виде, манера ношения украшения. Распространение трикотажных изделий. Формы современной спецодежды и обуви. Сохраняются ли возрастные различия в современной национальной одежде, головных уборах и украшениях. Изменение головных уборов и прически. Способы ношения при национальном костюме знаков отличия, награждения и различных значков. Изучить процесс изменения детской одежды, головных уборов, прически и обуви. Способы стирки, кипячения и глажения одежды прежде и теперь. Местные узорные ткани; мережка, вышивка, апликация, кружево. Какие части одежды украшают. Описать художественное оформление нижней и верхней одежды, головных уборов и обуви. Техника вышивания. Местные названия узоров. Отметить изменения в расцветке национальной одежды и ее орнаментации. Какой материал употребляется при вышивании (бумажные, шерстяные, шелковые и металлические нитки). Домашние способы окраски ниток. Использование раковин и жемчуга. Способы украшения головных уборов, обуви, носков, рукавиц. Способы украшения волос. Застежки, пряжки, ожерелья, серьги и другие местные украшения. Изучить использование национальных форм одежды, орнамента и украшений местными производственными организациями: артелями швейниц, вышивальщиц, кружевниц, ювелиров. К описаниям костюма нужно приложить: а) образцы материала (ткани, меха, кожа, замша, птичьи шкуры и т. п.); б) зарисовку
666 Глава XXXI. Этнографические наблюдения техники шва; в) чертежи и выкройки различных типов местной одежды с обмером по швам и подолу; г) фотоснимки и рисунки населения в будничной, промысловой, праздничной одежде с указанием назначения одежды (праздничная, будничная, промысловая). Каждая одежда в целом и ее отдельные части должны быть измерены по швам и по подолу так, чтобы можно было сделать точную выкройку. 10. Пища. Главный продукт питания и продукты, являющиеся подспорьем. Записать пищу населения по временам года (весенняя, летняя, осенняя) и ее сезонные отличия. Как приготовляют пищу в поле или в лесу. Пища детей. Распространение хлеба в национальных районах. Изменение сорта хлеба и техники хлебопечения в связи с развитием земледелия и переходом на оседлость. Изменение состава пищи. Распространение картофеля, овощей, крупы, яиц, новых видов мяса (свинины), птицы, консервов, конфет. Записать по рассказам стариков национальные блюда и напитки, существовавшие в прежнее время. Кушанья и печенья, подававшиеся в разные праздники (на свадьбе, крестинах, похоронах), их названия, способы приготовления и употребления. Какие блюда считались самыми вкусными. Кому давались лучшие Куски. Мясо каких животных не употреблялось в пищу и почему. Какие национальные блюда сохраняются до сих пор, способы их приготовления и употребления. Описать новые национальные блюда, возникшие в условиях социалистического быта. Меню советских праздников. Записать местные названия съедобных грибов. Какие грибы считаются несъедобными и почему. Способы приготовления грибов. Записать названия местных ягод. Как их собирают и употребляют в пищу (моченые, вареные, пареные, сушеные, консервированные). Названия местных фруктов. Собрать гербарий съедобных дикорастущих растений и корней, записать их названия и способы приготовления. Распространение чая, кофе, цикория, меда, сахара,, конфет. Самодельные сладости и способы их приготовления. Пряности и приправы. Горчица, перец, уксус, местные способы приготовления пряностей и приправ. Национальные напитки и способы их приготовления (пиво, брага, квас, мед, буза, арака, кумышка, кумыс и т. п.). Домашняя утварь. Распространение покупной утвари (тарелки, мясорубки). Зарисовать виды посуды, употребляющейся при приготовлении пищи и при еде в будни и в праздники. Описать церемонию угощения. Обычаи гостеприимства. Организация питания в колхозе во время сельскохозяйственных работ (в период пахоты, жатвы, косьбы). Организация питания па пастбище в различных условиях (в тундре, в горах, в степи). Пища и способы ее приготовления у рыбаков, охотников, пасечников, плотовщиков и т. д. Запасы продуктов, способы их заготовки прежде и теперь (вяление, копчение, сушка, засолка, варенье, консервирование и т. 'д.). Устройство кладовых, амбаров, погребов и прочих приспособлений
§§ W—li. Пища. Средства передвижения. Обществен, быт б65 для хранения запасов пищевых продуктов (дать планы, фотоснимки и зарисовки с описанием их и местными названиями). 11. Средства и способы передвижения—один из характерных элементов национальной культуры, мало изученный этнографами и представляющий большой интерес. Пути сообщения данной местности-—тракты, дороги проселочные, шоссейные, т^опы лесные, полевые, горные, кладки, водные пути сообщения и т. д. Отметить основной вид транспорта на дальние и близкие расстояния. Местные дороги. Развитие автомобильного транспорта. Гужевое и верховое передвижение. Местные упряжные животные. Способы заседлывания и вьючения различных животных. Описать все части упряжи, их назначение^д..украшения. Устройство верхового и вьючного седла. Способы укрепления вьючной клади. Телега, сани, двуколка, тарантас, арба и их устройство. Сани: грузовые, пассажирские, праздничные, собачьи, оленьи, мужские, женские, детские. Лыжи—их форма (широкие и короткие, длинные и узкие). Под-" битые мохом, неподбитые, лыжи для хождения по льду, по горам и т. п. Способы хождения на лыжах. Плоты для сплава и перевозки различных материалов. Типы лодок и их название. Паромы. Изучить материал, форму и технику изготовления, записать название целого предмета и каждой его части. Изучить способы запряжки и управления животными, способы сидения на санях, на седле. Отметить усовершенствование средств передвижения и техники, связи. Велосипед, распространение авиатранспорта, радио, телефон, телеграф. Их роль в быту населения. 12. Семейный и общественный быт. Эта тема имеет особое значение для этнографа, изучающего народы СССР в условиях строительства коммунистического общества. Задача этнографа—подробно исследовать этот великий исторический процесс, изучить развитие нового мировоззрения советского человека, формирующегося на основе социалистического переустройства жизни. Следует описать: .отношение к труду; развитие советского патриотизма и его проявление в труде, обороне страны, в творчестве национальной культуры и в других областях социалистического строительства. Развитие и укрепление дружбы между различными национальностями. Изучить прогрессивное влияние русской культуры на развитие хозяйства, культуры и быта в национальных районах. Изучить процесс появления новых общественных групп в национальных районах (формирование рабочих и интеллигенции). Остатки старины в семейном и общественном быту данной местности. Изучить подробно правовые и бытовые обычаи и все изменения, происшедшие в этой области в условиях социалистического строительства. Влияние советского законодательства на разрушение патриархального обычного права. Уничтожение в национальных районах старых форм брака: многоженства, браков малолетних, умыкания, калыма, левирата (принудительная выдача замуж вдовы за брата покойного мужа).. Описать со слов стариков пережитки родоплеменного строя, положение женщины
* 608 Тлава XXXI. Этнографические наблюдения до революции, обряды свадьбы, рождения ребенка и другие семейные обряды, какие работы исполняла ' женщина, ее положение в семье и обществе; имела ли она право наследовать имущество, право голоса на родовых собраниях или сходках, право голоса в суде и в каких случаях. Изменение положения женщины в советской семье. Забота о матери и ребенке в колхозе. Роль женщины в колхозе, на производстве, в партийной и советской работе (особенно в национальных районах). Изменения в уходе за детьми. Воспитание детей. Игры и развлечения детей. Влияние пережитков докапиталистического и капиталистического общества на семейные отношения. Роль школы в борьбе с религиозными и бытовыми пережитками в семье. Записать со слов стариков и изучить по документам общественные отношения и формы эксплоатации, существовавшие до Великой Октябрьской социалистической революции, формы владения землей, пастбищами, водоемами, лесами и другими угодьями, условия пользования оросительной системой и т. п. Формы организации труда при охоте, рыболовстве, скотоводстве, земледелии и различных промыслах в прошлом. Формы распределения улова, добычи, урожая. Условия найма и отработки. Виды и условия взаимопомощи. Социалистическая -организация труда в охоте, рыболовстве, сельском хозяйстве и в различных промыслах. Формы социалистического соревнования и ударничества. Способы премирования. Формы распределения продуктов труда. Новые формы взаимопомощи. Охрана труда. Организация отдыха. Советские праздники. Праздники сбора урожая, праздники, связанные с премированием ударников, и т. п. Описать игры и развлечения в будни и праздники. Отметить национальные игры. Новые игры и развлечения. Распространение спорта. Описать и сфотографировать местную художественную самодеятельность. 13. Народные знания. Важной, но мало исследованной областью этнографии является изучение народных знаний и навыков, приобретенных путем опыта и наблюдения: изучение знания природы своего края—географии, фенологии, метеорологии, местной флоры и фауны и многочисленные приемы и изобретения народа, созданные в процессе многовекового труда в различных областях. Сведения эти, полученные исследователем путем наблюдения и расспросов, главным образом у представителей старшего поколения—охотников, рыбаков, пастухов, пасечников, земледельцев, колодезников, кессонщиков, кузнецов, золотоискателей и других опытных и бывалых людей, могут иметь не только научный интерес, но и большое практическое значение. Нужно записать сведения населения о местной географии, о горах и полезных ископаемых, свойствах рек, ручьев, названиях урочищ и т. д. Собрать самодельные географические карты, компасы и календари с подробным их объяснением. Записать все, что знает население о местном климате, погоде, направлении ветров и т. п.; сведения о местном животном мире и наблюдения над образом жизни и повадками промысловых животных и рыб. Собрать гербарии местных дикорастущих полезных растений: съедобных, лечебных, используемых для плетения
§§ 13—14. Народные внания. Народное искусство 609 ц ткачества, красителей, содержащих клей и другие полезные вещества^ записать их местные названия и способы употребления. Записать рассказы о свойствах местных почв и их пригодности ,'уш посевов определенных растений; как выбирают участок под новую распашку; местные способы удобрения почвы под различные культуры; способы отбора семян и проверки их всхожести; способы прививки плодовых деревьев и выведения новых сортов культурных растений. В районах поливного земледелия—местные способы планировки полей и устройства ирригационной системы. Описать и зарисовать различные механические приспособления, применяющиеся в народной технике (при постройке мостов и зданий, устройстве мельниц, подъеме и перевозке тяжестей, сплаве леса и т. п.). Описать народные приемы, навыки и приметы, связанные с обработкой меха, кожи, дерева, кости, добычей различных полезных ископаемых. Приемы обработки, заготовки и консервации различных продуктов питания (способы варки, печенья, копчения, квашения, засолки, сушки, вяления, замораживания, сбивания, раздробления, размола и брожения). Записать сведения о местных мерах длины и ширины, глубины, объема, веса, и их названия, а также об особенностях счета. 14. Народное искусство. Изобразительное искусство народов СССР исключительно многообразно. Оно является ярким выражением их национальной культуры. Страна наша всегда славилась памятниками народного творчества, а после Великой Октябрьской социалистической революции оно достигло небывалого расцвета. Задача этнографа—собрать и изучить памятники народного искусства и выявить все новое, что внесла и вносит в народное искусство великая Сталинская эпоха. В каждом селении мы найдем интересные памятники народного искусства—в оформлении крестьянского жилища: резьбу наличников, роспись ставен, вышитые полотенца, скатерти узорного тканья, красивые вязаные варежки, глиняные и деревянные игрушки. Наряду с вещами старинного производства увидим прекрасные современные изделия. Наряду с прежними центрами народного искусства возникают новые, напр., в Горьковской области—Казаковская артель, производящая интересные филигранные изделия из латунной проволоки. В старых центрах развивается производство изделий с советской тематикой и новыми техническими приемами (Вологодское кружево), и задача этнографа—проследить и зафиксировать эти изменения. Наряду с изучением художественных промыслов, получивших массовое распространение, нужно изучать творчество отдельных народных художников. Так, научными сотрудниками Государственного русского музея были обнаружены в 1937 г. в Новгородском районе талантливые скульпторы-колхозники, а в 1939 г. в Каргопольском районе— мастера росписной глиняной игрушки. Желательно приобретать образцы таких работ и сообщать о них в местный музей краеведения и в Государственный русский музею Ленинград, Инженерная ул. д. 4/2, отдел народного искусства. '>'•' Справочник путешественника и краеведа, т. II
(ill) Глаза XXXI. Этнографические наблюдение Программа изучения народного искусства. История промысла и его значение для данной местности. Куда и каким способом сбываются изделия. Откуда и каким образом приобретается материал и орудия труда. Рабочее помещение. Сезонная или постоянная работа. Является ли это занятие для мастера основным пли подсобным. Техника работы. Виды изделий, их назначение в быту. Описать подробно весь процесс производства каждого вида изделия, организацию труда и экономику промысла. Собирая сведения о современном состоянии промысла, выяснить все происходившие в разное время изменения. Что внесено нового в технику, орудия, ассортимент и тематику в советское время! Где учился мастер своему искусству. Описывая изделия, зарисовать: орудия мастера; орнамент—резьбу, вышивку, узор кружева (по возможности в красках) и записать местное название каждого узора и его значение. Узор на твердых предметах (резьбу по дереву, кости, металлу) можно переснять с помощью притирки: наложить лист бумаги на узорную поверхность предмета и затушевать мягким карандашом: на листе бумаги отпечатается узор. Следует собрать образцы художественного творчества детей (рисунки, лепка, самодельные игрушки и т. д.). В районах Севера изучить характерную резьбу по кости, отметить новое в технике, приемах работы, тематике и ассортименте изделий. В Якутской АССР обратить внимание на мало изученную технику изготовления изделий из кости и серебра и изучить творчество отдельных выдающихся мастеров. В Средней Азии представляют большой интерес: вышивка—ее узоры и техника изготовления, резьба по дереву, по ганьчу (по алебастру), гончарство, набойка, чугунное литье различных изделий (устройство печей, технические приемы организация труда, технический словарь); на Кавказе—ковроткачество, вязанье из шерсти, вышивка, художественная обработка металла, изготовление деревянных изделий с металлической инкрустацией. 15. Изучение процесса отмирания религий. А. А. Жданов в своем историческом докладе о журналах «Звезда» и «Ленинград» отметил ту коренную перемену, которая произошла в нашей стране в результате социалистического строительства: «Мы уже не те русские, какими были до 1917 года, и Русь у нас уже не та, и характер у нас не тот. Мы изменились и выросли вместе с теми величайшими преобразованиями, которые в корне изменили облик нашей страны». Задача этнографа—научить изменение сознания советских людей, процесс развития в народных массах научного материалистического мировоззрения и отмирания религии. Это— сложная задача и для ее разрешения нужно хорошо знать местные условия жизни и язык населения. Следует изучить: а) религиозные представления об обрядах, связанных с годовыми праздниками по сезонам; религиозные обычаи, связанные с различными занятиями, их отмирание в условиях социалистического способа производства; б) религиозные представления и обряды, связанные с рождением ребенка, свадьбой, погребением, и их отмирание под влиянием
§ 16. Изучение процесса отмираНия религий fill роста новых семейных отношений, улучшения материального быта и участия женщин в производственной н общественной жизни. Если сохранились какие-либо обряды, нужно исследовать их путем личных наблюдений над совершением обрядов, отметить, где, в каких случаях, кем совершается данный обряд, как к нему готовятся, кто участвует и кто не имеет права в нем участвовать. Отметить обрядовые блюда и обрядовую одежду. Особенно важно исследовать, в какой среде сохраняются обряды, исследовать места и предметы культа, изучить церковные летописи, хранящиеся при церквах и в местных архивах, собрать тексты обрядовых песен, амулеты, различные религиозные изображения, описать их и сфотографировать; г) как отмирают суеверия и обряды в условиях социалистического способа производства. Роль школы в преодолении религиозных и бытовых пережитков и в формировании материалистического мировоззрения. Собрать материал о работе научных кружков, автобиографии активных мичуринцев, борцов за преобразование природы, за освоение передовой науки и техники. ЛИТЕРАТУР А Приведены главным образом статьи в книги, содержащие обзоры литературы и библиографические указатели. Многие из указываемых в них работ, а отчасти и сами статьи, уже устарели, и к ним нужно отнестись критически. Большое количество статей по этнографии помещалось в журналах «Советская Азида*, «Северная Азия* и в выходящем в настоящее время журнале «Советская этнография*. Энгельс Ф. Происхождение семьи, частной собственности и государства, 1949. Азадовский М. К. Этнография в краевых библиографических указателях 1918—1925 гг. Этнография, 1926 г., № 1—2. Его же. Обзор библиографии Сибири,1920. Труды об-ва этнографии, истории и археологии при Томском университете, вып. I. Его же. Литература по этнографии Сибири. Перечень статей в периодических изданиях 1899—1900 гг. Сибирская Живая Старина, вып. II, 1924. Б и с н я к А. Г. и Шафрановский К. И. Библиография библиографии Средней Азии, 1936. Б иен. як А. Г. и Зельдович Н. М. Этнография народов Памира. Список литературы на русском языке. Сов. этн. Сб. статей, т. 3,1940. Вознесенская Е. А. и Пиотровский А. Б. Материалы для библиографии по антропологии и этнографии Казахстана и среднеазиатских республик. Тр. Комиссии по изучению племенного состава населения СССР и сопредельных стран, 1927. Воробьев Н. И. Указатель сочинений о Черноморском побережье Кавказа, 1915. Городецкий Б. М. Местная библиография России, 1922. Его же. Периодика Кубано-Черноморского края 1863— 1925 гг. 3 е л е н и н Д. К. Библиографический указатель русской этнографической литературы о внешнем быте народов России,1700—1910 гг.,1913. Его ж е. Обзор советской этнографической литературы за 15 лет. Сов. этн., 1932 г., JN; 5—6. Его же. Обзор работ по этнографии восточных славян за 1917—1925 гг. Этнография, 1926 г., № 1—2 и 1927 г., JY-1—2. 3 а п а д н о-ф инский сборник, 1930 г. Иванов А. Указатель книг, брошюр, журналов, газетных статей и заметок на русском языке о чувашах, 1907. Ильин Н. Я. Собрание книг и статей об удмуртах (вотяках) областных и внеобластных с 1762 г. до половины 1928—1929 гг. К аре л ьс кий* с б орн и к. Косвен М. О. Указатель библиографических указателей и обзоров литературы по этнографии народов СССР. Советская этнография, 1947, JY: 1. Материалы да бялорусское библиограф! i, т. IV, Этнография. Минску, 1927. Материалы для 39*
612 Глава XXXI. Этнографические наблюдений библиографического указателя по мариеведению, 1762—1931 гг., 1934. Никольский Н. П. Обзор литературы по этнографии, истории, фольклору и языку Хаитов и мансов Сов. эти. Сб.. 1939. Памир, Та джикистан. Средняя Азия. Обзор трудов и материалов экспедиций 1932—1935 и 1923—1932 гг., 1936 г. П о т а п о в Л. П. Опыт изучения социалистической культуры и быта алтайцев Сов. ;»тн.,' 1Й48. ПульнерИ. Материалы для библиографии Кавказа. Сов. эти., JV- 4—5,1936 г. Пульнер И. н ДобринЯ. Материалы для библиографии Средней Азии (библиографические указатели историко-этногра- фической литературы и смежных дисциплин) Сов. этн., 1935 г. Хороших П. Якуты. Опыт указателя историко-этнографической литературы о якутской народности, 1924. Его же. Указатель историко-этнографической литературы о бурятской народности 1923.
Г. Ф. Деввц ГЛАВА XXXII АНТРОПОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ Антропологические исследования имеют важное значение, во-первых, для развития материалистического марксистского мировоззрения, во-вторых, для критики фашистских расовых теорий, распространенных в капиталистических странах, в-третьих, для выяснения древнейшей истории народов нашей страны; наконец, антропология соприкасается с медицинскими проблемами и с некоторыми отраслями промышленности, производящей предметы широкого потребления. Далеко не все антропологические проблемы входят в круг комплексного географического изучения территории, и далеко не все виды антропологических исследований доступны лицам, ие имеющим специальной подготовки. Тем не менее много интересных материалов может быть собрано и неспециалистами. 1. Работы по палеонтологии человека. При земляных работах, при осмотре береговых обрывов, оврагов, пещер и т. п. часто находят черепа и другие кости человека. Среди них могут оказаться весьма интересные объекты. Научное значение их неизмеримо повышается, если точно установлены условия залегания. Поэтому нужно не только собирать подобные находки и посылать их для исследования специалистам, но и точно отмечать место находки на подробном плане и, если возможно, непосредственно на местности. Для извлечения находки, обнаруженной в стенке, на дне ямы или обрыва, желательно пригласить специалиста-геолога. Если же это невозможно, и оставление находки на месте может вызвать гибель ее, следует точно измерить глубину, отметить последовательность и характер слоев, лежащих выше и ниже находки. Из каждого слоя берут образец (целым куском) (см. гл. XVII). Желательно показать условия залегания возможно большему числу людей, чтобы впоследствии специалист смог основываться на большом числе свидетельских показаний. До извлечения находки ее следует сфотографировать со всеми слоями земли и с каким-либо масштабом (любой предмет определенного размера) или, в крайнем случае, варисовать, не смущаясь несовершенством рисунка. Сырые кости необходимо просушить в тени или в помещении (но ни в каком случае не на солнце и не у огня).
614 Глава XXXII. Антропологические наблюдения Не следует очищать кость от окружающей породы. Преждевременная очистка может значительно снизить и даже свести к нулю научную ценность находки. Отсылая ее специалисту, надо принять меры, что£ы порода не осыпалась. Лучше всего завернуть кость вместе с породой в марлю или в кусок материи и плотно уложить в ящик. 2. Изучение антропологических особенностей современного населения. Измерения. Антропометрия (техника измерений людей), несмотря на кажущуюся простоту, требует большого навыка. Без подготовки под руководством опытного специалиста приступать к измерениям не только бесполезно, но и вредно, т. к. ошибки почти неизбежны, а вторичная организация исследований обычно встречает затруднения: население в этих случаях относится с известным подозрением к ценности и значению неизвестно почему повторяемой работы. Кроме того, далеко не все особенности строения человека могут быть измерены в полевых условиях. Самые важпые признаки даже специалисты-антропологи определяют описательно, в чем заключается существенный недостаток современной антропологической методики. Только в советское время, главным образом в результате работ А. И. Ярхо, были найдены удовлетворительные, но далеко ( еще не совершенные формы синтеза измерительной и описательной методики. Общие описания физического типа, обычно даваемые путешественниками, имеют существенный недостаток: и них почти всегда совершенно отсутствует масштаб по отношению к опенке самого признака и по отношению к частоте его распространения. Так, напр., у народов Западной Сибири скулы, по сравнению с русскими, выступающие, но значительно меньше, чем у народов Восточной Сибири. Поэтому, если имеют в виду сравнение, напр., с эвенками, то скулы кетов или ненпев можно описать как слабо выступающие. То же относится к цвету глаз и волос. Путешественнику, который попадет в Западную Сибирь из Европейской России, местное население представляется темноволосым и темноглазым. Но, когда исследователь переезжает среднее или нижнее течение Енисея с востока на запад, попадая к тем же кетам или ненцам от эвенков, ему в первую очередь бросается в глаза резкое увеличение процента русых волос и серых или зеленоватых глаз. Поэтому, если автор не помнит о необходимости соблюдения масштаба, он легко может внести в свой дневник выражения: «много светловолосых», «преобладают шатены» или еще что-нибудь в этом роде. Отсутствие единого масштаба долгое время сказывалось и в трудах специалистов-антропологов; А. И. Ярхо в начале 30-х годов создал стандартные модели различных признаков строения носа, века и губ, имеющие важное значение для определения антропологических особенностей. Модели изготовлены из гипса и могут быть получены в музее антропологии Московского государственного университета. Пользуясь этими моделями, можно избежать субъективности в определении таких признаков, как плоский илп выступающий нос, толстые или тонкие губы и т. п. Более удобны, но менее наглядны таблицы рисунков, изображающие условные
§ 2. Антропологические особенности современного населения 615 границы между малыми, средними и большими степенями выраженности различных признаков. Эти таблицы также имеются в институте антропологии Московского университета. Модели н рисунки применяются пока только советскими исследователями. Существуют также шкалы для определения цвета кожи, волос и глаз. Наличие шкал и моделей не освобождает будущего специалиста от необходимости длительной практики в пользовании ими под руководством опытного антрополога. Специальные антропологические доследования заключаются в заполнении особых бланков отдельно на каждого исследованного. Организация такой работы требует довольно много времени и энергии. Степень изученности народов СССР специалистами-антропологами далеко, еще недостаточна. На обширном пространстве между Индигиркой и Внисеем, севернее широты г. Якутска, антропологические исследования вообще никогда не производились. Почти совершенно не изучались эвенки бассейнов Витима, Олекмы, Алдана и примыкающих к ним левых притоков Амура. Нет данных об удэгейцах Хабаровского и Приморского краев, о тофаларах Саянских гор и родственных им тувинцах-оленеводах, живущих но ту сторону Саян. Антропологические исследования совершенно не производились среди аджарцев и абхазов, среди многих горных этнографических групп грузин: мохевцев, мтиулов, пшавов, тушин. По отношению к этим районам даже общие описания могут иметь важное значение, если будут приняты необходимые меры для соблюдения масштаба этих описаний. В ряде случаев такие описания могут представить интерес и для других районов, в которых антропологические исследования производились давно, напр. Канинская и Тиманская тундры, Башкирская АССР, Ханты-Маи- сийский округ. Выделение антропологических типов. При составлении описания физического типа следует всегда помнить об одном из основных принципиальных положений советской антропологии, а именно о тезисе И. В. Сталина: «Нация—не расовая и не племенная, а исторически сложившаяся общность людей» (И. В. Сталин. Соч., т. 2, стр. 293). За единичными исключениями все народы в большей или меньшей степени состоят из представителей различных рас и антропологических типов. Не нужно стремиться к описанию антропологических особенностей народа в целом, но выяснить—какие типы и в каком, примерно, числе входят в его состав. Это одна из основных, но, вместе с тем, наиболее трудных задач антропологического исследования. Сложность этой задачи объясняется тем, что разные признаки при смешении самым разнообразным образом комбинируются между собой в потомстве. Между тем в описаниях путешественников часто встречаются указания на существование двух или трех типов среди того или иного народа. При проверке чаще всего оказывается, что эти типы являются продуктом воображения. Если, напр., один тип описывается как бородатый и горбоносый, а другой как безбородый и плосконосый, то в действительности можно
616 Глава XXXII. Антропологические наблюдения найти много индивидов с развитой бородой и плоским носом и, наоборот, безбородых и горбоносых. Поэтому, хотя выделение типов и является одной из важнейших задач антропологического исследования, нужно быть при этом весьма осторожным и всегда проверять складывающееся впечатление о той или иной .ком бинации признаков. Всегда надо в самом процессе наблюдения ставить себе вопрос: действительно ли те или иные признаки чаще (п насколько чаще) встречаются в той, а не в иной комбинации. В некоторых случаях удается все же подметить реально существующие типы. Это может случиться тогда, когда отдельные группы еще недавно были изолированы друг от друга. В условиях бурного роста социалистического строительства, сопровождающегося созданием более крупных производственных коллективов, улучшением транспорта и т. п., такие явления часто действительно имеют место. В этих случаях надо стремиться выяснить место рождения наблюдаемых и уточнить самый факт изолированности отдельных групп в недалеком прошлом. Наблюдения над географическими различиями антропологических особенностей являются наиболее надежным способом, выделения типов. Этим путем идут, обычно, специалисты, этим же путем надо итти и при составлении антропологических разделов комплексных географических описаний. Необходимо всегда точно указывать район наблюдений. > Если наблюдателю удастся подметить различия в физическом типе у жителей разных районов, то на это следует обратить самое пристальное внимание. Такие указания будут весьма пенными при составлении плана специальных антропологических исследований. Они могут представить интерес даже по отношению к тем областям и народам, которые считаются более или менее исследованными в антропологическом отношении. Возможно, напр., что сеть пунктов, посещенных специалистами, является недостаточно густой и какие-либо, может быть весьма существенные, различия остались незамеченными. Стандарт для сравнения. Необходимо всегда иметь в виду какой-то определенный, хотя бы условный, стандарт для сравнения. Почти в любом районе СССР имеется достаточное количество, хотя бы временно проживающих, русских. Говоря о слабом или сильном выступании носа, скул, развитии бороды или других особенностях, надо отмечать, в какой степени эти или другие признаки отличаются от того строения, которое представляется исследователю средним для русского населения. При этом известную роль будет играть наблюдательность, но все же таким способом может быть достигнуто приближение к объективной истине. Надо только указывать, какая, именно, группа русских имеется в виду. Так, напр., на севере Якутии русские служащие и рабочие—уроженцы центральных областей РСФСР или Сибири, довольно существенно отличаются от старожилого русского населения, живущего в устьях Яны, Индигирки и Колымы. Весьма желательно не.ограничиваться при этом одним стандартом. Описывая эвенков или эвенов в той же Якутии, необходимо иметь в виду сравнение
§§ 2—3. Программа описания 617 с условным средним типом якутов, причем надо отмечать, какие именно якуты имеются в виду. Описывая аджарцев или абхазов, следует сравнивать их с грузинами других районов Грузинской ССР, с армянами, если имеется возможность видеть их в достаточном количестве. Вообще, чем больше сравнений, тем точнее и объективнее описание. Так, напр., выражение «скулы у эвенков (данного района) сильно выступают вперед и в стороны» говорит очень мало, но если прибавить к этому: «в еще большей (или меньшей, или в равной) степени, чем у якутов», то это значительно уточняет представление о впечатлении, которое получил исследователь. Количественное определение. Необходимо, хотя бы ориентировочно, подсчитывать описываемую особенность. В крайнем случае подсчет можно произвести по общему впечатлению. Выражений вроде «нередко», «часто» и т. п. следует по возможности избегать. Первым приближением будет определение в долях целого: «данная особенность встречается, примерно, у половины, трети, четверти всех виденных представителей данной группы». Очень.важно также, хотя бы в общей форме, определить, сколько этих представителей имел возможность видеть автор описания. В крайнем случае можно ограничиться определением порядка чисел: единицы, десятки, сотни. Пол и возраст. Необходимо, конечно, иметь в виду, что та или иная особенность в различной степени проявляется у мужчин и у женщин," у детей и у взрослых, у молодых и у стариков. Составляя описание, всегда следует иметь в виду и указывать не только национальность, но и определенный пол и возраст. 3. Программа описания. Весьма существенным вопросом является выбор признаков, на которые следует обратить внимание. Советскими антропологами разработан важный принцип неравноценности расовых признаков. Дело идет, конечно, о ценности признака для определения степени родства различных типов. Развитие бороды, напр., или выступание скул является более «ценным» признаком, чем форма черепа. Более «ценные» признаки сложились раньше и указывают на более глубокое родство. Однако это не значит, что именно на эти признаки всегда следует обращать наибольшее внимание. Вряд ли можно сомневаться, напр., л том, что народы Северной Якутии относятся к монголоидной расе в широком смысле слова, хотя специальных антропологических исследований среди них, как уже сказано, не производилось. Точно так же не будет представлять интереса установление отсутствия монголоидных особенностей у адакарцев или абхазов. Антропологами разработан перечень признаков, на которые следует обращать внимание. Надо, однако, заметить, что этот перечень пока довольно далек от совершенства. Приходится признать, что некоторые особенности, замечаемые наблюдателем неспециалистом, порой недостаточно отражены в стандартных бланках. Поэтому не исключена возможность того, что лицу, даже не имеющему специальной подготовки, удастся отметить такие особенности, которые окажутся важными для характеристики того или иного типа, но не предусмотренными обычными антропологическими программами.
618 Глава XXXII. Антропологические наблюдения При современном уровне наших знаний наиболее интересно вести описание по нижеследующей программе. Цвет кожи. Признак лежит в основе старых, но в общем правильных, представлений о черной, желтой и белой расе. Трудность детальных определений заключается в том, что цвет кожи на открытых местах изменяется под влиянием загара и различен в зависимости от времени года и образа жизни. На закрытых местах он обычно' не доступен для сколько-нибудь массовых наблюдений. Все же. учитывая все эти обстоятельства, удается подметить различия в цвете кожи даже между сравнительно близкими группами, напр., между эвенами и чукчами. У грудных детей монголоидной расы в области крестца, а иногда и по всей нижней части спины наблюдаются скопления пигмента. Вследствие глубокого залегания пигментных зерен эти пятна имеют синеватый оттенок. До сих пор не выяснено, являются ли эти «монгольские пятна» свойством данной расы или особенностью всех типов с относительно темной кожей. Было бы весьма интересно отметить частоту этих пятен, с одной стороны, у сравнительно темнокожих европеоидов без монгольской примеси (армян, грузин), с другой, у—светлокожих монголоидов (эвенков, ненцев), а также в областях смешения обеих рас (в Средней Азии, в среднем Поволжье, в Западной Сибири). Как и всегда, желательно иметь сравнительный материал. Цвет глаз. В. В. Бунак разработал объективную схему описания цвета глаз, не требующую применения шкалы. Всего в этой схеме 12 типов, но для общих описаний достаточно трех групп: а. Темные глаза. Вся радужина кругом зрачка коричневого цвета без серых или зеленых пятен. б. Смешанные глаза. На коричневом фоне зеленоватые пятна или, наоборот, на сером фоне карие илн желтые. В последнем случае желтоватый'цвет часто располагается кольцеобразно кругом зрачка. Сюда же относятся зеленые глаза. в. Светлые глаза. Вся радужина серого, голубого или сивего цвета без карих или желтых пятен. Цвет волос. Объективного способа определения цвета без шкал не существует. Собирают образцы волос и доставляют их в антропологические лаборатории с отметкой,—какие именно оттенки считались наблюдателем русыми, каштановыми или черными. Чем толще срезанная прядь, тем, конечно, лучше, но исследуемые иногда не без оснований опасаются, что им испортят прическу. Практически достаточно пряди из 50—100 волос. При длинных волосах это незаметно, а коротких (короче 5 см) вообще срезать i не следует. Принято срезать. прядь волос в верхней части затылка около «вихра». Резать надо возможно ближе к коже. Срезанный образец туго перевязывается ниткой на расстоянии около 1 см от среза и хранится в конверте с этикеткой, содержащей все необходимые сведевия о субъекте (национальность, пол, возраст, место рождения, происхождение). Особо внимательно следует относиться к тому, чтобы не выбирать лиц, у которых срезаются образцы. В коллекции процент светлых и темных, жестких и мягких, прямых и волнистых волос
§ 3. Программа описания 619 должен быть по возможности такой же, как и у всего населения. Форма волос головы. Отмечают, насколько часто встречаются люди с курчавыми или волнистыми волосами. Последние, вопреки распространенному мнению, встречаются иногда и у народов Сибири (примерно в пяти процентах случаев). Для точного исследования также необходимы образцы волос. Возраст первого появления седпны, а также полного поседе- пия волос сильно варьирует не только у разных индивидуумов, но и у разных народов и рас. На территории СССР никаких сколько- пибудь объективных данных по этому вопросу не собрано. То же относится к облысению. Рост бороды. Надо обращать внимание не на длину, а на густоту бороды. Очень редкая борода характеризуется немногочисленными волосками на подбородке, редкая имеет, кроме того, небольшие токи волос у ушей; при среднем развитии борода растет сравнительно узкой, но сплошной полосой от уха до уха, при сильном развитии заходит на щеки, при очень сильном переходит на переднюю поверхность щек. Рост бров-й. Слабый рост бровей характеризуется тем, что между волосками ясно видна кожа, при сильном росте брови сходятся над переносьем. Выступание скул. При сильном выступании скул они частично закрывают нос, если смотреть сбоку. Надо отмечать, насколько часто встречается такой тип. Выступание носа. Объективных способов опенки степени высту- пания носа без применения шкал не существует. Надо исходить из среднего русского стандарта. Отметить, часто ли встречаются лица (среди женщин), которым можно положить карандаш на закрытые веки обоих глав. Профиль носа. Почти у всех народов встречаются как выпуклые (горбатые), так и вогнутые формы. Важно отметить степень преобладания тех или других форм. Основание носа. Бывает поднятым, горизонтальным и опущенным книзу. Надо отмечать частоту этих типов. Толщина губ. Тонкими принято считать губы, у которых расстояние между краями слизистой оболочки обеих губ меньше одного сантиметра. Толстыми—более двух сантиметров. Следует помнить, что толщина губ сильно уменьшается с возрастом. Веки. Важно отмечать, насколько часто встречается кожная складка, начинающаяся на верхнем веке и переходящая на нижнее, частично, а иногда и полностью, прикрывающая т. н. слезный бугорок во внутреннем углу глаза. Признак этот известен под именем монгольской складки или эпикантуса и считается очень существенным для определения расового типа. Но он сильно изменяется с возрастом. В Восточной Сибири у людей старше 40 лет он встречается в 8—10 раз реже, чем у молодых (в возрасте 20— 25 лет). В европейской части СССР, среди народов Поволжья, встречается главным образом у детей и молодых женщин. Форма черепа. Представляют интерес данные о деформации черепа. Туркмены, напр., до недавнего времени намеренно изме^- няди форму головы ребенка путем надевания специальной
620 Глава XXXII. Антропологические наблюдения шапочки. В Узбекистане, в Таджикистане, в Армении и Грузии старые национальные формы колыбели приводили к уплощению затылка. Крайне интересно установить темпы исчезновения этих 'старых форм быта и вообще исследовать вопрос о влияние - способов ухода за детьми на форму черепа. В литературе эти вопросы освещены крайне недостаточно и противоречиво. 4. Антропологические фотографии. Детальные указания по антропологической фотосъемке см. у В. В. Бунака («^дгропомет- рия»). Лица отдельных людей надо снимать спереди, в ирофиль и желательно в три четверти (чтобы плоскость лица была! направлена под углом в 45° к плоскости объектива). Снимки в профиль и в три четверти принято делать с правой стороны. Для антропологических целей предпочтительно иметь снимки беэ головных уборов. Не надо выбирать для съемки лиц, которые покажутся особо интересными или «типичными». Таким путем легко внести значительный элемент субъективности в подбор снимков.. Фотографии людей, специально* снятых с целью зафиксировать- тииичвые, с точки зрения наблюдателя, черты, следует сопровождать соответствующим примечанием. Для контроля весьма полезны и даже необходимы групповые снимки, хотя при этом лица и получаются мельче, а поворот головы, конечно, произвольный (см. т. 1, гл. XII, | 60). По возможности к каждому снимку следует приложить все данные о субъекте: национальность, происхождение., йесто рождения, возраст, профессия, признаки, не различимые^ :на фотографии (цвет волос, кожи, глаз), и пр. 5. Собирание черепов и скелетов. Черепа являются одним из основных объектов антропологического исследования. На черепе можно точно измерить целый ряд признаков, важных для классификации рас, но практически недоступных для измерения на живых: строение скул, выступание носа, наклон лба и ряд других особенностей. Черепа всегда необходимы при сравнениях древних народов с современными. При археологически^ раскопках сохраняются почти всегда только костные остатки. Прямое, сравнение древних черепов с живыми представителями современных народов возможно только в общей форме, и для точных. измерений необходимо иметь современные черепа. В коллекциях наших музеев имеются черепа далеко не всех народов СССР. Совсем или почти нет черепов саамов (лопарей), селькупов из бассейнов рек Таза и Турухана, кетов, коряков, удэгейцев, тофаларов, шорцев, народов Горно-Бадахшанской области, киргизов, туркменов, кара-калпаков, всех народов Дагестана, ногайцев, гагаузов, молдаван, марийцев, мордвы, башкир, татар, удмуртов, коми, карелов. Совершенно недостаточно для разрешения очередных проблем антропологии черепов ненцев, всех народов Долгано-Ненецкого округа, ввенков, народов Охотского побережья, Сахалина и Амура, хакасов, алтайцев, казахов, азербайджанпев, грузин, белоруссов. Черепа можно собирать в старых могилах на поверхности земли, в которых недавно хоронили, а местами и теперь хоронят своих
§§ &—<^- Собирание черепов и скелетов 621 покойников народы Севера. Можно раскапывать также заброшенные кладбища. Следует, конечно, остерегаться оскорбления свойственного людям чувства уважения к праху мертвых. Не следует прибегать к тайному ограблению могил (как это вынуждены были порой делать путешественники старого времени). Мой личный опыт показывает, что в советских условиях культурный уро- пень населения везде достаточно высок, чтобы, после небольшой разъяснительной работы и при условии соблюдения необходимой в таких случаях тактичности в обращении со скелетом, добиться не только отсутствия недовольства, но даже прямого содействия со стороны населения. Часто бывает, что старые кладбища разрушаются при строительных работах. Черепа надо брать с нижними челюстями и, по возможности, со всеми зубами. Передние зубы легко выпадают, поэтому надо следить, чтобы не потерять их, вынимая черепа из могилы. Все выпавшие и легко вынимающиеся из зубных луночек зубы надо завернуть в тряпочку или в бумажку (лучше проследить, чтобы зубы верхней и нижней челюсти были завернуты отдельно), перевязать ниткой и вложить внутрь черепа через затылочное отверстие. Если в черепе сохранились остатки мозга (что часто бывает в условиях вечной мерзлоты), его надо удалить при помощи воды и палочки. На черепе или на вложенной внутрь этикетке отмечают: национальность и те основания, которые служат для ее определения, место, время и условия сбора, если возможно также время и причину смерти, возраст, имя и фамилию человека, которому принадлежал череп. При добывании и, особенно, при укладке черепов для транспортировки особое внимание обращают на сохранность носовых косточек. Черепа упаковывают в ящики. Надо следить, чтобы упаковка была плотная и черепа не ударялись о стенки и др_уг о друга (особенно носовыми костями) даже при длительной тряске. Очень хорошо всовывать в углы ящика и в промежутки между черепами свертки свежей бересты. Чем больше собрано черепов, тем, конечно, лучше, но не следует пренебрегать и небольшим количеством; ценен даже один череп. При современном состоянии антропологии череп—наиболее интересная часть скелета, но и другие кости тоже важны. Отсутствие или недостаток их в наших коллекциях иногда бывает весьма досадным. Так, напр., при изучении одной из важнейших палео- антропологических находок—кисти неандертальского человека из грота Киик-коба (Крым)—остро ощущался недостаток сравнительного материала по скелету кисти современных людей.' Поэтому идеальным было бы собирание не только черепов, но и целых скелетов. Если встает вопрос о том, следует ли доставить десять черепов или два полных скелета, то выбор обычно должен делаться в пользу черепов, но если условия позволяют, то надо доставить целые скелеты. Очень важно не перепутать кости. Это относится не только к костям от разных скелетов, но и к фалангам пальцев правой и левой стороны, которые трудно различить. Мелкие косточки кистей и стоп складываются в отдельные мешочки или коро-
>'>$& Глава XXXII. Антропологические наблюдения бочки, а все остальные кости упаковывают прямо в мешки. Внутрь мешка кладут этикетку, написанную на картоне или на дощечке. Мешки со скелетами укладывают (возможно плотнее) в ящики. Если мешков нет, то мелкие косточки укладывают в пакеты из плотной бумаги, позвонки нанизывают на веревочку,' а крупные кости перемечают карандашом и укладывают прямо в ящик. Если погребение сопровождается вещами, то к нему следует подходить, как к этнографическому или археологическому объекту, т. е. описать положение вещей, по возможности сфотографировать, зарисовать, а вещи взять и приложить к коллекции (см. гл. XXX). 6. Изучение физического развития и ритма роста. Важной отраслью антропологии являются исследования,связанные с медико- санитарной статистикой. Работы в этой области связаны с обнажением исследуемых. Поэтому практически они доступны только для медицинских работников. Но, именно в этой области, большую пользу могут принести местные работники, т. к. собирание такого материала требует длительного пребывания в одной области, что обычно не удается осуществить работникам центральных антропометрических учреждений. Медико-санитарные и антропологические организации испытывают большую нужду в подобного рода материалах. В связи с неуклонным ростом материального благосостояния населения СССР и значительными изменениями в образе жизни, существующие «стандарты» физического развития взрослых и Детей в значительной мере устарели. Инструментарий: деревянный «ростомер», сантиметровая лента и медицинские весы. Инструменты должны тщательно проверяться не только перед началом, но и в процессе исследований. Подбор материала. Исследуемые группы должны быть как можно более однородны в отношении пола, возраста, профессии, социального происхождения, национальности и места рождения. Возраст, особенно у детей, должен определяться с точностью до одного месяца. Принято разбивать возрастные группы детей и подростков не по числу исполнившихся лет, а по способу округления до года. Так, напр.,- в группу семилетних относятся дети от 6 лет 6 месяцев до 7 лет 5 месяцев и т. д. Остальные данные не требуют особого пояснения. Все сведения должны записываться с максимально возможной детализацией. Л Для детей и подростков желательно иметь не менее ста исследованных на каждый год и пол. У взрослых группировки возраста могут производиться по пяти- и десятилетиям. Программа и техника наблюдений. Запись измерений может производиться с точностью до 1 см и до 1 кг. Определение производится по обычным правилам: величины от 0,5 единицы и выше1, причисляются к следующей единице. Напр.: от 149,5 см до 150,4 см записывать 150 см. Если позволяет точность приборов, запись лучше производить с точностью до 0,1.
§ 6. Изучение физического развития и ритма росши (j2:{ Длина тела (рост) измеряется в положении «смирно» военного устава. Не следует крепко прижиматься спиной к стойке ростомера; исследуемый должен смотреть прямо перед собой, не запрокидывая и не опуская головы. Окружность груди. Лента накладывается на спине под лопатками, на груди у мужчин и маленьких девочек по соскам, у более зрелых девочек и женщин—на уровне четвертого сверху ребра. Первое ребро не прощупывается, вместо него надо считать ключицу. Измерение производится в паузе между вдохом и выдохом, практически рекомендуется задать исследуемому вопрос и отмечать размер в момент ответа. Вес. Взвешивание надо производить днем, перед дневным приемом пищи. Совершенно пеобходимо полное обнажение исследуемого. Измерение других признаков без специальной антропометрической подготовки производить не следует. Следует стремиться к тому, чтобы одним наблюдателем было исследовано возможно большее количество различных национальных и профессиональных групп. Это обеспечивает большую точность масштаба. Статистическая обработка собранных материалов требует специальной подготовки. ЛИТЕРАТУРА Общие вопросы Бунак В. В., Нестурх М. Ф., Рогинский Я. Я. Антропология. Краткий курс, 1941. Бунак В. В. Теоретические вопросы о физическом развитии и его типах у человека. Уч. записки МГУ, 1940, вып. 34, Тр. ин. аитроп., вып. 5. Б у н а к В. В. Нормальные конституционные типы в свете данных о корреляции. Уч. записки МГУ, 1940, вып. 34, Тр. ин. антропол., вып. 5. Бунак В. В. Опыт типологии пропорций тела. Уч. записки МГУ, вып. 10, Тр. ин. антропол., вып. 3. Левин М. Г., Р о г и н с к и й Я. Я. Советская антропология за 30 лет. Сов. этно- 1рафия, 1947, JV: 4. Я р х о А. И. Очередные задачи советского расоведения. Антроп. журнал, 1934, 3. О некоторых вопросах расового анализа. Антроп. журнал, 1934, 3. Техника антропологических исследований Бунак В. В. Антропометрия. Практический курс, 1941. Яр- х о А. И. Унификация определений мягких частей лица. Антроп. журнал 1932, № 1. Антропология народов СССР Д е б е ц Г. Ф. Антропологические исследования в Камчатской области. Кр. сообщения ин-та этнографии, вып. 5, 1949. Зенкевич П. И. Характеристика восточных финнов. Уч. записки МГУ, 1941, вып. 63. Тр. ин. антроп., вып. VI, Левин М. Г. Антропологические исследования на Сахалине и Амуре. Кр. сообщения ин-та этнографии, вып. 5, 1949. Ошанин Л. В. Иранские племена Западного Памира. Труды Узбекского
(&\ Глава XXXII. Антропологические наблюдения ин-та экспериментальной медицины, 1937, т. I. P о г и и с к и й Я. Я. Материалы по антропологии тунгусов северного Прибайкалья. Антроп. журнал, 1943, 3. Трофимова Т. А. Этногенез татар Поволжья в свете данных антропологии- Тр. ин. этногр. т. VII, М., 1949. Чебоксаров П. Н. Этногенез коми по данным антропологии. Сов. этнография, 1946, 2, Чебоксаров П. Н. Ильменские пооаеры. Тр. ин. этногр., 1947, н. с, т. 1,Ярхо А. И. Гандишнские тюрки. Антроп. журнал, 1932,2 Его же. Туркмены Хорезма и Северного Кавказа. Антроп. журнал, 1933, 1—2. Его же. Краткий обзор антропологического изучения турецких народностей СССР за 10 лет. Аитроп. журнал 1936, 1. Его же. Алтае- саянские тюрки, 1947.
Ю. Т. Саугикии ГЛАВА ХХХШ ЭКОНОМИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 1. Задачи исследований. Особенности экономико-географического исследования районов Советского Союза заключаются в том, что путешественник и краевед имеют дело с изучением социалистического хозяйства, развивающегося по перспективным планам, рассмотренным и утвержденным государственными органами в интересах народа, для непрерывного повышения экономической мощи советского государства и благосостояния населения. Исследователе имеет дело с государственными и колхозно-кооперативными хозяйствами и предприятиями. При экономико-географических работах исследуются хозяйственные, или экономические, комплексы производств—промышленности, сельского хозяйства, транспорта—в их развитии, в отношении друг к другу и отношении к окружающей среде—природной II созданной руками людей, и к населению—людям с их общественными связями, навыками, традициями. Изучая хозяйственные комплексы в их историческом развитии, т. е. во времени, экономико- географ обращает большое внимание на их пространственную локализацию, на пространственные связи, взаимодействия и взаимообусловленности предметов и явлений этих комплексов, т. е. кладет их на карту. Исследование современной экономической географии нужно для научного обоснования будущего производственных (районных) комплексов—перспективы хозяйственного использования всей совокупности природных условий и природных ресурсов, изменения географии хозяйства и связей между отраслями хозяйства. Такой комплексный подход к изучению хозяйства, в его связи с природой и населением, является подходом географическим и он-то и отличает экономико-географическое исследование от собственно экономического. Если экономиста интересует предприятие как таковое, его организация, внутреннее разделение труда, стадии труда, производительность труда, затраты на отдельных стадиях производства, себестоимость продукции, то экономико-географа прежде всего интересует положение предприятия относительно окружающей его географической и хозяйственной среды, его связи с источниками сырья, энергии, рабочей силы, с другими предприятиями, с райо- 10 Справочник путешественника и краеведа» т. II
626 , Глава XXXlll. Экономико-географические исследования нами потребления продукции. Экономико-географ, в отличие от экономиста, не может ограничиться изучением какого-либо одного предприятия, а должен обязательно исследовать их группу— «комплекс» предприятий, связанных воедино общностью места и использования местной географической среды, общностью производственных процессов, источников рабочей силы, использования транспортной сети и т. д. Советский экономико-географ, изучая какой-либо район нашей социалистической страны, прежде всего должен обратить внимание на то новое, что создается и создано в хозяйстве при социалистическом способе производства, выделяя прежде всего новое и использовании и преобразовании географической среды в интересах социалистического хозяйства, новый характер связей между предприятиями, между населением п предприятиями, новые группировки предприятий,'новый характер транспортных связей, повышение уровня жизни населения, постепенную Ликвидацию противоположности между городом и деревней и между фшзическим и умственным трудом и; т. д. Взор советского экономико-географа направлен не в прошлое, хотя и знание прошлого необходимо во многих случаях для понимания настоящего, а главным образом в настоящее и будущее. Советская экономическая география—активная наука, которая должна помочь решить необходимые для практики социалистического строительства задачи наиболее правильного размещения и специализации народного хозяйства и наиболее полного и дальновидного, экономического использования географической среды. Изучая не отдельное предприятие, относящееся к какому-либо «ведомству», а народнохозяйственный комплекс (экономический район), экономико-географ обычно выступает как исследователь широкого круга взаимно связанных явлений хозяйства, населения, географической среды. Экономико-географ производит исследование определенной кон кретной территории с ее природой, измененной людьми в прошлом и преобразуемой ныне на научных основаниях населением, хозяйством. В результате составляется зкономико-географическая характеристика, в которой, кроме анализа современной экономической географии изучаемой территории, ставятся важные для развития хозяйства и преобразования природы проблемы. Одна из главных проблем—хозяйственная целесообразность преобразования географической среды и такой подбор отраслей хозяйства и их связей друг с другом, чтобы преобразованная среда использовалась бы с наибольшим эффектом для социалистического хозяйства. Практически исследователь имеет дело с одним или несколькими административными районами, в границах которых и следует проводить работу, по возможности не «ломая» этих границ. Вместе с тем, к районным границам надо подходить творчески, проверяя на практике целесообразность их проведения с точки зрения экономических связей и, в случае необходимости, ставя вопрос об их изменении перед областными организациями. Первая задача исследователя района, если он хочет заняться специально, или параллельно с другими работами, его экономико-
§§ 1—5. Программа вкоНом.•географ. шуче1шя района географическим изучением—установить связь с районными организациями—райкомом ВКЩб), районным Советом трудящихся, сельскохозяйственным отделом, районной плановой комиссией (рай- планом), отделом лесного хозяйства и т. д. Установление контакта г, районными организациями позволит выявить основные Проблемы преобразования природы и развития хозяйства района, его «узкие» места, придаст исследованию большую целеустремленность. ПРОГРАММА ЭКОНОМИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ РАЙОНА 2. Место района в хозяйстве области (края, республики), крупного экономического района и в общесоюзном хозяйстве в связи с общими задачами развития страны. Тип хозяйства района и его повторяемость в пределах области,- крупного экономического района. Экономические и культурно-политические связи района внутри области (края, республики) и с другими областями страны. Связи с областным (краевым, республиканским) центром. Изменения в экономико-географическом положении района и и его роли в хозяйстве области, в его экономических и культурно политических связях в годы советской власти, и особенно в,годы сталинских пятилеток. Переломные моменты в жиЗни района и их причины. Решения партийных и советских органов йо вопросам развития района и ихроль в подъеме хозяйства, в определении его специализации. 3. Районный центр, время его образования и причины выбора данного пункта (города, крупного села, станицы и т. д.) в качестве районного центра, или причины создания в данном месте it качестве районного центра совсем нового пункта. Культурно- политическое, транспортное и хозяйственное значение районного центра. Организующая роль райопного центра: его связь с районом. 4. Границы района. История их проведения и изменений. Обоснование именно такого проведения границ культурно-политическими, транспортными и хозяйственными связями. Степень соответствия границ района современным связям. Нужда в исправлении границ. 5. Природная (географическая) среда, ее изменение на предыдущих ступенях исторического развития й преобразование в советское время. Данные полевых исследований и архивные материалы (писцовые книги, старинные карты, планы Генерального меже- нания, первые крупномасштабные карты, данные ревизий, земскиэ материалы и т. д.), характеризующие изменения географической среды района за исторический период. Основное направление процессов развития природной среды в исторический период. Результаты расхищения природных ресурсор в капиталистическую эпоху. Требования - предъявляемые к географической среде социалистическим хозяйством в сопоставлении с возможностями природы, истощенной и испорченной в капиталистическую эпоху (обезлесение, появление почв с различной, иногда очень сильной степенью смытости рост овражной Сети и т. д.). Задачи преобразования при- 40*
628 Глава XXXIII. Экономико-географические исследования роды для повышения уровня производства и наиболее целесообразного развития производственного комплекса. Мелиоративные работы: осушение н орошение земель. Агролесомелиоративные работы: создание лесных полезащитных полос, приовражных лесных насаждений, новых лесных массивов, изменение породного состава лесов и т. д. Создание прудов: водохранилищ. Введение травопольных севооборотов, искусственное залужение склонов, устройство водопоглощающих полос посевами трав и т. д. Работы по обвалованию пойм, расчистке русла рек, строительству судоходных каналов и т. д. Крупные сооружения инженерного характера для борьбы с природными стихиями в связи со строительством путей сообщения и промышленных предприятий—противолавинные стенки, туннели и др. Работы по добыче полезных ископаемых и изменение природной среды—устройство шахт и штолен, карьеров и т. д. Реконструкция фауны. Другие виды преобразования природы. Использование природных ресурсов и природных условий района отдельными отраслями хозяйства и хозяйством в пелом. Степень полноты хозяйственного использования природы. Необходимые изменения в этом направлении. Неиспользованные в хозяйственном отношении природные ресурсы района, их значение и перспективы освоения. Типы местностей района (ландшафты) и своеобразие хозяйства в условиях различных ландшафтов. Учет внутрирайонных природных различий при планировании хозяйства района сельскохозяйственным отделом, плановой комиссией и другими районными организациями. 6. Население района. История населения района. Расположение населенных пунктов и людность поселений в разные эпохи (напр., по данным Генерального межевания конца XVIII в., спискам населенных мест 60-х гг. прошлого столетия, переписи 1897 г., переписи 1926 г. и т. д.). Изменения в расселении и людности населенных пунктов и их причины. Современная картина расселения и географии плотности населения. Объяснение именно такого размещения населенных пунктов действовавшими ранее и современными причинами. Степень соответствия исторически сложившегося «рисунка расселения» и людности поселений современному хозяйству и задачам перспективного изменения природной среды и хозяйства. Город и деревня. Укрупнение колхозов и необходимые изменения в будущем расселении, в величине населенных пунктов (укрупнение сельских населенных пунктов). Создание новых населенных пунктов;, обоснование выбора для них мест. Состав населения: национальный, профессиональный. Трудовые навыки населения, процесс их формирования и ценность для хозяйства. Влияние исторически сложившегося состава населения на современное хозяйство. Влияние планового изменения специализации хозяйства района, размеров производства, его механизации и энерговооруженности на количество, состав и трудовые навыки населения. Трудовые ресурсы района? отходи переселение за пределы района; восполнение трудовых ресурсов района приездом сезонных рабочих, переселением на постоянное жительство из других рай-
§f 6—8. Программа вконом.-ееограф. изучения района 629 онов и областей. Сезонные колебания в использовании рабочей силы. Сезонные перемещения рабочей силы иг одной отрасли в другие. Культурный уровень населения. Изменение культурно-политического облика населения района в советские годы—повышение культуры и образованности, политической грамотности и сознательности, инициативы, самодеятельности и т. ц. Примеры постепенного уничтожения противоположности между умственным и физическим трудом, резких различий в уровне городской и сельской жизни, означающие постепенный переход советского общества от социализма к коммунизму. Преобразование природы—могучий стимул к изменению также и людей, производящих сложные и многогранные работы пс изменению географической среды в интересах подъема хозяйства 7. Общая характеристика хозяйства района. Изменения в специализации, хозяйства района за период, известный нам по литературным и иным (архивным) данным. Этапы развития хозяйства в дореволюционное время. Хозяйственные ценности, оставшиеся от дореволюционного времени. Этапы развития хозяйства в советское время. Создание новых хозяйственных ценностей, новых производств в годы предвоенных сталинских пятилеток. Хозяйство района в период Великой Отечественной войны. Развитие хозяйства в послевоенную пятилетку. Современное соотношение отраслей хозяйства. Производственные связи отраслей хозяйства друг с другом по линии комбинирования, кооперирования, общности использования земельной площади, общности источников сырья, топлива, энергии, общности использования рабочей силы, общности транспортных путей и т. д. Тип структуры производственных связей отраслей хозяйства. Перспективы развития хозяйства; возможные изменения и дополнения связей между отраслями хозяйства района, особенно в связи с осуществлением плана преобразования природы. 8. Промышленность и ее роль в развитии района. Влияние местной (районной), областной (краевой, республиканской) и союзной промышленности на социалистическое строительство в районе (промышленной продукцией и прежде всего орудиями производства, вовлечением населения на фабрики и заводы, помощью рабочих фабрик и заводов в создании колхозов и в их укреплении и т. д.). Темпы развития промышленности района до революции и в годы советской власти. Этапы в развитии промышленности района. Изменение отраслевой структуры промышленности по этим этапам развития. Промышленные предприятия района: Время и место их возникновения. Причины возникновения именно на этом месте. Закономерности в последовательности возникновения промышленных предприятий. Закономерности в географическом размещении промышленных предприятий. Темпы роста предприятии по числу рабочих, валовой продукции, стоимости основных фондов. Геогра фпческие различия в этих темпах внутри района. Связи промышленных предприятий и их динамика: а) по сырью (откуда и какое получается сырье; насколько это целесообразно; во сколько обходится перевозка; каковы возможности нерехода
630 Гляеа XXXIII- Экономико-географические исследования на более близко расположенные, особенно местные, источники сырья); б) по топливу (откуда поступает топливе; во сколько обходится перевозка; каковы возможности перехода на местные виды топлива, если топливо дальнепривозное); в) по терший (связи с районными электроцентралями и другими электростанциями); () по продукции., полуфабрикатам и отходам производства (в какие районы потребления' преимущественно идет готовая продукция» и насколько целесообразно такое направление потока продукции; как может быть изменена специализация промышленного предприятия, если'в районе потребления будет создано аналогичное производство, более близкое к потребителю; какую часть продукции потребляет сам район; с какими предприятиями кооперируется данное предприятие, снабжая их, или взаимно обмениваясь, отдельными деталями; куда идут и как используются отходы производства). Осуществление промышленными предприятиями района ленин- ско-сталинского принципа приближения промышленности к источникам сырья и энергии и районам потребления и достижения наибольшей производительности труда при наименьших его затратах. Рабочий и инженерно-технический состав промышленных предприятий Места выхода рабочих (местные из самого района; иэ самого района и небольшой группы соседних районов; из разных районов данной области; из определенной группы областей; из самых разнообразных частей страны). Районы тяготения рабочих из сеяьских населенных пунктов к отдельным промышленным предприятиям района (в ряде случаев с разделением на мужчин и женщин, особенно когда в районе в разных точках имеются текстильная фабрика и машиностроительный завод и т. д.). Создание н# промышленных предприятиях инженерно-технических кадров. Роль промышленных предприятий в создании кадров для советских и партийных организаций района. Расселение рабочих и инженерно-технического персонала промышленных предприятий района. Дальность переходов или поездок на предприятие; организация поездок на работу (заводские автобусы и др.). Строительство новых домов, поселков для работников завода или фабрики. Кооперативная промышленность района. «Кустарные» промыслы района до революции, их владельцы; организация дореволюционных «кустарных» промыслов; стадия развития по В. И. Ленину (см. «Развитие капитализма в России»). Размещение дореволюционных промыслов; источники сырья; районы сбыта продукции; связь промыслов с сельским хозяйством. Время кооперации промысловиков и создания промысловых артелей. Современные промысловые артели, их размещение, «гнезда». Сырьевая и топливная база артелей. Размеры и специализация производства. Районы сбыта продукции. Связи с государственными промышленными предприятиями по линии переработки отходов производства и др., по линии вовлечения на фабрики и заводы членов промысловых артелей и т. д. Связи промыслов с сельским хозяйством. Сравнение экономической выгодности артельных промыслов с колхозным сельскохозяйственным производством. Перспективы промыслов.
§§ 8—10. Программа вконом.-географ, изучения района 631 Территориальная группировка промышленных предприятий (создание «промышленных узлов»). Транспортная система, обслуживающая отдельные предприятия и промышленные узлы. Перспективы развития и размещения промышленности района. 9. Лесное хозяйство района. Площадь лесов, их состав, бонитет, эксплоатационные условия, хозяйственная пенность, роль в хозяйстве района. Рубка леса и способ его вывоза. Скорость возобновления леса на" вырубленных участках; изменение состава леса в процессе возобновления. Воздействие на лесовозобновление в нужном для народного хозяйства направлении. Использование вырубленных участков под сельское хозяйство. Рабочие лесного хозяйства, их связь с сельским хозяйством. Механизация и энерговооруженность лесного хозяйства. Использование отходов для местной энергетики. Промышленность по переработке леса, ее специализация, обеспеченность сырьем. Лесные питомники, заповедники; их роль в облесении района. Лесное хозяйство района в связи с преобразованием природы. Перспективы лесного хозяйства. 10. Сельское хозяйство района. Изменения в специализации сельского хозяйства за последнее столетие: специализация в дореформенный период; изменения в специализации в период развития капитализма; изменения в специализации в советское время, особенно в результате коллективизации. Земельные угодья, их соотвошение и оценка. География угодий по картограммам, составленным в разрезе колхозов по отдельным, наиболее характерным видам угодий. Типичные профили через территорию района, или отдельных колхозов, для установления закономерностей расположения земельных угодий относительно населенных пунктов, рельефа, почв и т. д. Микрорайоны различного сочетания и расположения угодий. * Колхозы и совхозы. Число колхозов, их средние размеры и различия по величине. Укрупнение колхозов. Сравнение хозяйства крупных и мелких колхозов. Повышение уровня хозяйства в связи с укрупнением колхозов. Среднее количество всей, земли, приходящейся на 1 колхозника, и пашни—на 1 трудоспособного колхозника Различия по этим показателям между колхозами (анализ картограммы). Организация территории. Учет своеобразия района при местном землеустройстве. Степень удаленности полей, сенокосов и разного типа пастбищ от населенного пункта. Расположение отдельных ферм, пасек, полевых станов и т. д. Связь с дальними угодьями, пути к ним, затраты на перевозки продукции, на цереезды колхозников и т. д. Устройство полевых станов с фермами при них для уменьшения транспортных затрат. Степень соответствия современного землеустройства задачам преобразования природы,'в. частности, орошению полей, созданию лесных полос; необходимость нового землеустройства в связи с преобразованием природы. Время организации совхозов, их специализация, ее изменения; причины именно такой специализации. Роль совхозов в развитии сельского хозяйства всего района Взаимоотношения п связи совхозов и колхозов.
632 Глава XXXIII. Экономико-географические исследования Рабочие совхозов и их связь с населением района. Техника, преобразование природы, опытное дело, товарность хозяйства, продукция и экономические связи совхозов. Энерговооруженность сельского хозяйства. Машинно-тракторные станции. Время их организации. Радиусы обслуживания колхозов машинно-тракторными станциями. Роль машинно-тракторных станций в социалистическом переустройстве сельского хозяйства района. Лесозащитные станции и их роль в преобразовании природы. Оросительные машинные установки. Сельские электрические станции (гидростанции, тепловые станции). Электрификация сельского* хозяйства от крупных районных и фабрично- заводских электростанций, через подстанции. Роль электричества в сельском хозяйстве и быту. Общая энерговооруженность колхозника в среднем по району и в отдельных, наиболее передовых в это^ь отношении, колхозах. Соотношение между земледелием и животноводством. Соотношение затрат труда в земледелии и животноводстве и денежных доходов колхозов от этих отраслей по данным годовых отчетов колхозов. Связи между земледелием и животноводством. Изменение соотношения и связей между земледелием и животноводством в перспективе, в результате преобразования природы. Земледелие. География посевных площадей и ее объяснение. Типичные севообороты. Введение травопольных севооборотов. Полевые и кормовые севообороты, их размещение на землях колхозов и совхозов; закономерности размещения. Структура посевных площадей. География отдельных, наиболее важных сельскохозяйственных культур и ее объяснение. Связь географии технических культур с расположением заводов по переработке сельскохозяйственного сырья (сахарных, винокуренных и других). Перспективы земледелия в связи с планом преобразования природы. Зерновое хозяйство.. Размещение зерновых культур внутри района. Микрорайоны зернового хозяйства. Товарность зернового хозяйства. Степень удовлетворения района своим собственным хлебом. Внедрение новых успехов советской агрономии в зерновое хозяйство. Наивысшие урожаи зерновых культур. Правительственные награды колхозникам и работникам совхозов за достижения в зерновом хозяйстве. Технические культуры. Новые, технические культуры. Размещение технических культур внутри района. Микрорайоны технических культур. Трудоемкость технических культур и ее снижение в результате механизации производства. Доля технических культур в трудовых затратах колхозов и в их доходе. Применение новой агротехники. Наивысшие урожаи технических культур. Правительственные награды за достижения высокой урожайности технических культур. Огородничество и садоводство. Виноградарство. Бахчеводство. Особенности микрогеографии огородов, садов, виноградников, бахчей. Своеобразие требований, предъявляемых ими к транспорт- но-экономическим и природным условиям', к трудовым ресурсам и навыкам. Доходность этих отраслей в расчете на единицу площади. Сравнение с другими отраслями хозяйства. Особые требования к природным условиям. Внедрение достижений Мичурин-
§ 10. Программа эконом.-географ, изучения района 633 ской науки. Описание наилучших огородов, садов, виноградников; виды овощей, плодовых деревьев, сорта винограда и плодов. Животноводство. Кормовая база для животноводства и ее география. Оценка лугов, их размещение, перспективы увеличения площади лугов и улучшения их качества. Оценка пастбищ; типы пастбищ, их размещение, кормовая ценность, сезоны использования; перспективы улучшения пастбищ и расширения площадей их активного использования. Выгон, его площадь, расположение, кормовая ценность. Корма, связанные с земледельческим хозяйством (полевым и кормовым севооборотами): зерно, гуменные корма, сено сеяных трав и т. д Корма, идущие с предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции: жом, барда и т. д.; радиус их потребления. ^ Структура кормов для скота. Перспективы изменения кормовой базы в связи с преобразованием природы. Структура стада и специализация общественного животноводства. Размещение животноводства внутри района. Рост поголовья; темпы роста. Нагрузка на кормовую площадь и степень использования кормовой базы. Сезонные изменения в структуре стада, использовании кормовой базы. Стойловый и пастбищный сезоны. Отгонно-пастбищное животноводство, его организация, сезоны отгона и его направление, структура отгоняемого стада, даты перегона с одного пастбища на другое, местоположение и тип используемых в эти даты пастбищ. Продукция животноводства, ее сезонность, способы и дальность перевозки в разное время года. Товарность общественного животноводства. Использование скота, продукции животноводства и навоза в местном хозяйстве—в колхозе и хозяйстве колхозников. Улучшение породы скота и повышение продуктивности и товарности животноводства. Правительственные награды за достижения в животноводстве. Птицеводство. Шелководство. Размещение этих отраслей внутри района. Доходность этих отраслей; сравнение с другими отраслями животноводства. Опытное дело в сельском хозяйстве. Научные учреждения-—опытные зональные станции, опытные пункты и др. Опытные работы колхозов и отдельных колхозников. Результаты опытных работ, их экономическое значение, возможности^внедрения в практику сельского хозяйства. Взаимные связи отраслей сельского хозяйства на основе полного использования природных условий и ресурсов района и его отдельных частей, труда населения, современной передовой социалистической техники—сельскохозяйственных машин, применения электричества, минеральных удобрений и т. д. и передовой агротехнической и зоотехнической науки. Взаимные связи сельского хозяйства с промышленностью но линии использования сельским хозяйством отходов промышленности и города, его промышленной продукции и энергии и обратного снабжения промышленности сельскохозяйственным сырьем Место сельского хозяйства в производственном комплексе района. Перспективы развития сельского хозяйства.
634 Глава XXXIII. Экономико-географические наблюдения Сельскохозяйственные микрорайоны (части района), выделяемые вследствие различий внутри района в сочетании отраслей сельского хозяйства и в характере использования сельскохозяйственным производством природной среды. 11. Транспортная сеть, история ее формирования. Закономерности размещения транспортной сети по территории района. Степень соответствия исторически сложивтейся транспортной сети современной экономической жизни района. Состояние транспортной сети, использование для строительства дорог и их ремонта местного населения и местных материалов. Средства транспорта— сухопутного и водного. Механизация транспортных средств.. Тяг- л»яа« сила. Сезонность работы местных путей сообщения. Важнейшие пути сообщения, их грузонапряженность, характер перевозимых грузов, сезоны использования. Временная транспортная сеть. Транспортные линии и узлы, их обслуживанье; роль транспорта в занятиях населения района; доля дохода от транспорта. Изменение конфигурации транспортной сети, состояния путей сообщения, транспортных средств, грузонапряженности дорог в перспективе, в том числе в связи с преобразованием природы. 12. Внутрирайонные связи и внутренние различия района. Связи между всеми отраслями хозяйства и производствами района, между хозяйством и населением, между хозяйством и географической средой. Производственный (районный) комплекс и закономерности его развития. Перспективы развития. Внутренние различия района (микрорайоны), выделяемые по специализации хозяйства, транспортпому тяготению, месту в районном производственном комплексе. Связи микрорайонов друг с другом, с районным центром. 13. Экономике географическое описание отдельных местностей, пунктов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Кроме научного экономико-географического исследовании района в целом, с упором на выявление сложного комплекса взаимосвязанных отраслей хозяйства и производств, связей между природой, населением и хозяйством по району в целом, — большое значение имеет и экономико-географическое описание отдельных объектов: отдельных местностей (напр., горных Долин, речных долин, небольших возвышенностей и т. д.), населенных пунктов (городов, поселков, сел, станиц и т. д.), промышленных и сельскохозяйственных предприятий (комбинатов, фабрик, заводов, совхозов, МТС, ЛМС, колхозов и т. д.). Экономико-географическое описание, даже отдельно взятое, вне связи с полным экономико- географическим исследованием района, имеет большое научное значение. Экономико-географическое описание доступно всякому участнику экспедиции и краеведу, вне зависимости от его специальности, в то время как экономико-географическое исследование района в целом требует преимущественно приложения сил специалиста экономико-географа. Экономико-географическое описание опирается на непосред ственное наблюдение и на опросные данные—беседы с населением, районными работниками, специалистами и т. д. Суть экономико-географического описания местности заключается в ярком описании экономической карты, труда местного
§§ 11—13. Программ» эконом.-географ, изучения района 635 населения и процесса использования и преобразования природы хозяйственной деятельностью населения. Трудно дать советы в области наблюдения и описания; образцы описаний заключаются в трудах классиков русской географии. Система наблюдения может быть такова: а) обозрение местности (с высоких точек или при помощи маршрутов) и описание общего вида местности с упором на описание особенностей расположения полей, лугов, пастбищ, городов, селений, дорог и других хозяйственных объектов относительно друг друга; б) составление схематических профилей по маршруту, показывающих расположение относительно элементов рельефа и других природных условий сельского хозяйства н других отраслей хозяйства; в) описание отдельных процессов использования и преобразования природной среды (напр., лесопосадок, осушения и т. д.); г) описание результатов хозяйства в разных природных, транспортных и иных условиях; д) описание всего цикла труда местного населения и том или ином производстве (хлопчатобумажном, виноградарстве и т. д.); с) описание связей между отраслями хозяйства, между хозяйством и населением, хозяйством и природой. ЛИТЕРАТУРА Сталин И. В. Основы ленинизма, 11-е изд., 1945. Сталин И. В. Марксизм и национальный вопрос, Сочинения ,1.2. Хрущев Н. С. О некоторых вопросах дальнейшего организационно-хозяйственного укрепления колхозов, 1950. Хрущев Н. С. Об очередных задачах колхозов и МТС в связи с укреплением мелких сельскохозяйственных артелей, 1950. «О плане полезащитных лесонасаждений, внедрения травопольных севооборотов, строительства прудов и водоемов для обеспечения высоких и устойчивых урожаев в степных и лесостепных районах европейской части СССР». Постановление Совета Министров СССР и ЦК ВКП(б). «Правда*, 24 окт.1948. Баранский Н. Н. Советы и наставления аспирантам—эконом-географам по работе над диссертацией, 1947. Гвоздеикий Н.А. и Ковалеве. А. Комплексная практика студентов-географов в Звенигородском районе. Ученые записки Моск. Гос. пед. ин. им. Ленина т. 54, вып. I. Город и район как объекты географического изучения, 1949. Л а в р о в В. И. и Покшишевский В. В. Некоторые методические вопросы проведения полевых экономико-географических работ и составления дробно-региональных характеристик. Изв. ВГО, т. 79, вып. 3, 1947. Л и д о в В. П. и Саушкин Ю. Г. Экспедиционные заметки. Вопросы географии, сб. 18, 1950. Ракитников А. Н. Сельскохозяйственные зоны Восточной Ферганы. Ученые записки Моск. Гос. ун-та, вып. 21, география, 1939. Рязанцев С.Н. Киргизия, 1947. Саушкин Ю. Г. Комплексная практика студентов-географов в Озерском районе. Ученые записки Моск. Гос. пед. ин. им. Ленина, т. 54, вып. I, Город и район как объекты географического изучения, 1949.
JO. Г. Qaywmm ГЛАВА XXXIV ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕОГРАФИИ НАСЕЛЕНИЯ 1. Задачи исследования. География населения—новая ветвь советской экономической географии. Ее задача—изучить сельские и городские поселения, их группы (районы) с целью дать материалы для социалистической реконструкции расселения жителей, для наиболее рациональной планировки городов и сельских поселений и особенно их групп—планировочных районов— и показать, как изменяется расселение и облик населенных мест в нашу сталинскую зпоху. Советская география населения изучает расселение людей в связи с социалистическим способом производства, с историей заселения, с историей развития производительных сил, с характером освоения и использования природной среды, с трудовыми навыками и национальными особенностями самого населения. При изучении расселения, производства и материального быта жителей, типов населенных пунктов или их групп советский исследователь обращает главное внимание на новое—на новые особенности расселения, на новые черты городов и селений, связанные с социалистическим способом производства, с постепенным уничтожением противоположности между городом и древней, различий между индустриальным и сельскохозяйственным, между физическим и умственным трудом. Особенно большие задачи стоят перед советскими исследователями в связи с послевоенным восстановлением населенных пунктов в. районах военных действий и строительством новых городов и сельских населенных пунктов, в связи с укреплением колхозов и объединением мелких'сельских поселений в крупные. Характер расселения людей, особенности городов, сельских поселений складывались в течение многих веков. В настоящее время жизнь городского и сельского населения коренным образом преобразилась. Завершение построения социализма и постепенный переход от социализма к коммунизму еще более изменяет жизнь советского народа. Наше общество не может мириться со многими сторонами того расселения, тех особенностей городов и сел, которые достались ему в наследство; идет гигантская перестройка расселения и населенных пунктов. Эта перестройка должна они-
§$ 1—2. Программа изучения советского города 637 раться на научные данные. Советская география населения— «активная» география. Она должна обобщать гигантский опыт гоцйалистической реконструкции старых и строительства новых" городов и сел и дать практике в качестве руководства свои выводы. Программы исследования городов и сельских населенных пунктов ставят своей целью помочь исследователю собрать материалы и обобщить опыт социалистического строительства и преобразования наших поселений. Участники экспедиций и краеведы сделают большое дело, если выполнят даже какую-то часть этих программ. ПРОГРАММА ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ СОВЕТСКОГО ГОРОДА 2. Общие принципы. На XVII съезде ВКП(б) товарищ Сталин, показывая подъем народного хозяйства Советского Союза, отметил процесс сильного роста наших городов: «Выросли почти на мустом месте новые большие города с большим количеством населения. Колоссально разрослись старые города и промышленные пункты» (Вопросы ленинизма, 11-е изд, стр. 439). На этом же съезде товарищ Сталин сказал: «Изменился облик наших крупных городов и промышленных центров. Неизбежным признаком крупных городов буржуазных стран являются трущобы, так называемые рабочие кварталы на окраинах города, представляющие груду темных, сырых, большей частью подвальных , полуразрушенных помещений, где обычно ютится неимущий люд, копошась в грязи.и проклиная судьбу. Революция в СССР привела к тому, что эти трущобы исчезли у нас. Они заменены вновь отстроенными хорошими и светлыми рабочими кварталами, причем во многих случаях рабочие кварталы выглядят у нас лучше, чем центры города» (там же, стр. 457). Изменились в годы сталинских пятилеток и связи города с деревней. «Город,—сказал И. В. Сталин на XVII съезде ВКП(б),— перестает быть в глазах крестьян центром их эксплоатации. Все крепче становятся нити хозяйственной и культурной смычки между городом и деревней. От города и его промышленности деревня получает теперь помощь—тракторами, сельхозмашинами, автомобилями, людьми, средствами» (там же, стр. 458). Исключительно большое значение для определения роли советского города, задач его реконструкции и для строительства новых городов имели решения июньского пленума ЦК ВКП(б) в 1931 году. Сталинские указания составляют основу методологии научного исследования советских городов. Нужно прежде всего объяснить процесс необычайно сильного их роста, тесно связанного с социалистической индустриализацией; особо надо отметить причины возникновения, темпы роста и особенности развития новых городов, выросших «почти на пустом месте». Изучая старые города, главное внимание следует обратить на их переустройство, на исчезновение трущоб, на новые их кварталы. Наконец, изучать город надо не только как производственный центр и насе-
638 . Глава XXXIV. Исследование географии. населения ленный пункт, а как коллектив советских людей, ■ преимущественно рабочих, ведущий за собой деревню, укрепляющий хозяйственные и культурно-политические связи с нею, постепенно уничтожающий противоположность между городом и деревней. Советский город—опорный пункт социалистического переустройства страны: с этой стороны прежде всего и следует его рассматривать. Перечисленные принципы положены в основу помещенной ниже программы экономико-географического изучения города. 3. Место города в системе городов экономического района. Время и место возникновения города. Название.города, его происхождение. Города-«ровесники» в пределах крупного экономического района (напр., Западной Сибири, Поволжья) или республики (напр., Казахстана, Грузии) л страны в-целом. Темпы роста в дореформенное время, в период развития капитализма в России, после 1917 года, в годы сталинских пятилеток. Темпы роста города на фоне темпов роста городов всего экономического района (республики). Типы городов экономического райопа и,отдельных его'городских систем; тип, к которому относится данный город [под типом города мы понимаем группу городских поселений,, имек - щюс общность происхождения", путей реконструкции, производственной специализации, характера связей с районом тяготении (в частности, с деревней), основных черт планировки и материального облика]. Основные экономические показатели, характеризующие величину и значение исследуемого города. Для новых городов следует особо показать: причины выбору данного места для строительства города, обусловленность времени его создания общими народнохозяйственными задачами страны и экономического района, роль партии большевиков и советского народа в строительстве нового города. 4. Экономико-географическое положение города: отношение его к окружающим экономическим объектам—экономическим районам, промышленным комплексам и узлам, сельскохозяйственным массивам, путям сообщения и т. д. в различные периоды развития страны. Влияние изменения экономико-географического положения города на его рост, состав населения, производственное и культурно-политическое значение. Усилия населения самого города4 по активному изменению своего экономико-географического положения в желательном направлении. 5. Пути сообщения, подводящие к городу. Отношение города к естественным (морским и речным) путям сообщения; их исто- рико-экономическое значение в разные периоды развития города. Прокладка грунтовых и шоссейных дорог в различные периоды; изменение значения этих дорог. Этапы строительства ..железных дорог. Роль различных линий железных дорог в развитии города. Современный город как транспортный пункт (узел). 6. Район тяготения к городу, непосредственно снабжающий его сырьем и топливом для промышленности и транспорта, полуфабрикатами и готовыми изделиями, сельскохозяйственными продуктами, рабочей силой и непосредственно получающий помощь от города—машинами, средствами, людьми, энергией и т. д. Транспортные, экономические, финансовые, культурно-политиче-
$$ 3—-8. Программа изучения собётскоёо города 639 ские и иные связи города с районом тяготения. Город как отражение экономики района тяготения и как центр, преобразующий этот район. Природные ресурсы и природные условия производства. Степень и дальнейшие возможности использования природных ресурсов; ррль города в их освоении и в преобразовании природных условий производства в районе, тяготеющем к нему. Состав населения района тяготения. Роль города в социалистической реконструкции деревни этого района, механизации и электрификации сельского хозяйства, в высвобождении части трудоспособного населении деревни для работы в промышленности города. Привлечение городом сельского населения из деревень района тяготения. Роль города в постепенном уничтожении противоположности между городом и деревней.' Производства района тяготения. Роль города в социалистической реконструкции этих производств. Связь города с производствами района. Перспективы развития хозяйства, района тяготения и влияние их на перспективы развития города. 7. Территория города. Особенности топографического положения. Современные очертания плана. Город и природная среда.. Использование рельефа и водных поверхностей при планировке и строительстве города. Вопросы водоснабжения и их разрешение. Мелиорация территории. Грунтовые воды и строительство. Изменение рельефа и гидрографии территории в процессе строительства города. Город и геологическое строение его территории и окрестностей; влияние геологического строения и горных разработок на планировку и другие черты облика города. Местные строительные материалы и их отражение в облике города. Местное сырье и топливо. Горные выработки (шахты, карьеры); их динамика и влияние на изменения в планировке, хозяйстве и облике города. Климатические, почвенные и растительные особенности зоны, в которой расположен город, и их изменение в пределах городской территории. Климат города и климат его окрестностей. Преобладающие ветры и их учет при размещении промышленных предприятий. Изменение почвы городской территории Культурный слой и его мощность. Изменение характера растительности по сравнению с окрестностями. Проблема озеленения и ее разрешение на практике. Город и преобразование природы окружающего района. Влияние преобразования природы района на город. В какую сторону растет, городская территория с наименьшими затратами на преобразование природных условий и на строительство. 8. - Рост города в дореволюционное время (для старых городов). Ядро города; причины создания его именно в атом месте; первоначальное население; хозяйственное значение в первона чальный период; планировка; постройки. Наследство (планировка, постройки, архитектурные и культурные ценности, промышленные предприятия и т. д ),. цолученное от прошлых эпох в ядре города (районе первоначального заселения). Этапы.социально-экономического ; развития города после сформирования его первоначального ядра. Свойственные каждому этапу закономерности роста города, структуры населения, производства и экономических
640 Глава XXXIV. Исследование географии населения связей. Отражение этих закономерностей в материальном облике города—его территориальном росте, планировке, застройке, архитектуре, особенностях отдельных построек и т. д. Процесс создания в городе его частей, резко различавшихся по классовому составу населения и по своему материальному облику. Формирование буржуазных кварталов и рабочих трущоб в капиталистический период. Планы города, материальный облик и культурно-политическая жизнь дореволюционного порода на различных этапах развития. Дореволюционный период развития города в научной и художественной литературе, в живописи, театре и т. д. Наследство, полученное советским городом от дореволюционного периода и степень его соответствия новым задачам, выдвинутым после Великой Октябрьской социалистической революции. 9. Производственный облик города. Основные отрасли хозяйства. Промышленность; обусловленность ее географического размещения именно в этом городе; целесообразность подобного размещения и данной ее специализации. Взаимные связи промышленных предприятий; город как производственный комплекс. Энергетика города. Степень энерго- и машиновооруженности населения. Линии дальнейшего развития промышленности. Доля населения в промышленности, занятой обслуживанием самого города. Промысловые артели. Роль в жизни города транспорта, сельского хозяйства и курортно-санаторного хозяйства. Годовой и суточный круг производственной жизни города. Сезонные проявления производственной жизни. Отражение производственной жизни на структуре населения, его занятиях, трудовых навыках, облике, темпе жизни, картинах быта и т. д. Новые стороны производственного облика города. 10. Культурно-политический облик города. Структура современного классового и национального состава населения. Ролр, в жизни города рабочего класса. Процесс формирования рабочего класса за счет населения самого города, маленьких городков, деревни и т. д. Время, прошедшее с момента переезда рабочих из деревни в город. Революционные традиции рабочего класса. Роль рабочих города в его культурно-политической жизни. Производственные достижения рабочих. Стахановское движение. Борьба за качество продукции. Повышение квалификации рабочих. Подготовка инженеров и техников. Высшие учебные заведения и научные учреждения, их специализация; причина именно такой специализации. Основные районы набора студентов и потребления выпускаемых специалистов. Крупнейшие научные школы и крупнейшие ученые, их роль в культурно-политической жизни города. Средние школы; учителя. Развитие искусства: театр, художественная литература, музеи и т. д. Новое в культурно-политическом облике города. 11. Материальный облик города. Отражение современной производственной и культурно-политической жизни города на его материальном облике: конфигурации и направлении роста территории, планировке, застройке, архитектуре, благоустройстве, внутригородском транспорте, характере новых домов и т. д. .
§§ 9—14. Программа изучения сельского населенного пункта 641 Современный план и профиль города. Уничтожение трущоб в старых городах. Старое и новое в материальном облике города. Новые кварталы. Расстояния от жилых кварталов до производства. Центральная часть города. Внутригородской транспорт и основные направления перемещения населения в течение суток. Зеленая зона. Разрушение города во время Великой Отечественной войны и его современное восстановление (для областей военных действий). План реконструкции города. Учет его перспектив, хозяйственного и культурно-политического значения, истории развития и природных условий территории при реконструкции города. 12. Микрорайоны города. Крупные части города, отличающиеся особенностями географического положения, истории формирования, производственного облика, состава населения, планировки, застройки, архитектуры и т. д. Наиболее интересные объекты этих частей—архитектурные памятники, музеи, театры и т. д. 13. Пригороды. Характер «края города» (резкий или постепенно переходящий в окружающие городки или в окружающие села). «Города-спутники». Дачные местности. Места отдыха. Пригородное промышленное производство и сельское хозяйство. Радиус пригородной зоны и транспортные связи с ней; вопросы ее реконструкции. ПРОГРАММА ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ СЕЛЬСКОГО НАСЕЛЕННОГО ПУНКТА 14. Географическое положение и природная среда, а) Географическое положение селения относительно путей сообщения, городов, промышленных районов, сельскохозяйственных полос. Положение относительно других сельских населенных пунктов: в густо населенном районе—с близкими друг к другу селами и деревнями; в редко населенном районе—с селениями, расположенными далеко друг от друга; часть сплошной полосы селений, вытянувшихся вдоль реки или дороги; маленькая деревня, окруженная множеством себе подобных деревень; пригородное село, сливающееся с городом; отдельное селение в тайге и т. д. б) Происхождение навзания. Время и причины возникновения в данном месте по историческим материалам и по расспросам. Селение в материалах земской статистики, переписей населения, специальных обследований, в научной и художественной литературе. в) Площадь, занимаемая селением (с приусадебными землями). Число дворов и жителей. Плотность населения в расчете на 1 кв. км селитебной площади. г) Географическое положение селения относительно природных ландшафтных зон, районов и фаций (на границе тайги и лесостепья, у «острова» сосновых боров в сухой степи и т. д.). Особенности микрогеографического положения селения относительно элементов рельефа (на конусе выноса бессточной горной реки, на второй террасе реки, на вершине моренного холма и т. д.), гидрологической сети (реки, озера, моря), болот, крупных лесных или степных массивов, пустынь и других физико-географических элементов, нанесенных на крупномасштабную топографическую карту. 41 Справочник путешественника и краеведа, т. II
642 Плава XXXIV. Исследование географии Населения д) Тип сельского населенного пункта: село—районный центр или центр сельского совета; селение—бригада, колхоз, укрупненный колхоз; многоколхозное село; селение—отдельная ферма колхоза, центр совхоза или его участка, или научная (опытная) станция. е) Земельная площадь колхоза (колхозов) селения. Рельеф и микрорельеф. Выходы коренных пород и четвертичные отложения. Полезные ископаемые. Водоносные горизонты. Качество подземных вод. Реки, озера, водохранилища и их экономическое значение. Материнские породы почв. Почвы и их микрогеография. Растительность. Взаимные связи и зависимости между отдельными элементами природной среды. Микроландшафты (фации, типы местностей) земельной территории колхозов селения. ж) Климатические особенности местности, выражающиеся в определенной смене погоды в течение года. Сроки начала таяния снега, вскрытия рек и озер, последних весенних заморозков, начала и конца сезона дождей, появления листьев и цветения типичных представителей растительности, образования непросыхающей осенней грязи на дорогах, первого осеннего заморозка, первого снега, первого морозного дня, ледостава, оттепелей зимой (см. гл. XXIV). з) Изменение природной среды хозяйственной деятельностью населения в прошлом: превращение лесных местностей в безлесные и лесостепные, ускорение процессов карста и термокарста, осушение болот и орошение сухих степей и пустынь, видоизменение почв и создание их культурных разностей, изменение характера растительности пастьбой скота, изменение микрорельефа и микроклимата и т. д. и) Борьба населения с природными стихиями—наводнениями, селями, лавинами, ураганами, надвигающимися на культурные земли сыпучими песками и др. Исторически сложившиеся приемы борьбы населения с неблагоприятными для жизни и хозяйства сторонами природной среды—засухой, почвенной эрозией и ростом оврагов, засолением почв, пересыханием степных рек и колодцев, замором рыбы и др. к) Плановое преобразование природы колхозами. Реализация Сталинских планов преобразования природы: строительство каналов, орошение и обводнение территории, насаждение лесных полос, устройство водоемов, введение травопольных севооборотов и т. д. Новые приемы преобразования природы. л) Общий вид культурных ландшафтов вокруг селения с высоких точек местности. 15. Население, а) Динамика населения по материалам ревизий, учетов и переписей. Современное население, его половой и возрастной состав. Причины сильных изменений в численности населения; послевоенный рост. Время и причины появления в населенном пункте тех или иных групп его жителей: все ли население «исконно», а если есть группы переселенцев, то откуда и когда они появились. б) Нац ионалъный состав населения дергвни—одно- или много- национальность. Национальный состав окружающих населенных пунктов. Взаимоотношения различных национальных групп друг с другом в смысле общего языка, передачи исстари сложившихся
§§ 15—16. Программа изучения сельского населенного пункта 643 трудовых навыков и приемов освоения местной природной среды, родственных отношений, разделения труда в общем хозяйстве, заимствования культуры, костюма, разных сторон быта. Роль русских населенных пунктов в культурном и хозяйственном развитии соседних пунктов, заселенных другими национальностями, и русского населения в многонациональном населенном пункте. в) Трудовые навыки, процесс их формирования и развития, их видоизменения. Как и когда возникли навыки промышленные, огородные, садоводческие и др. В случае переселения в данное место из другого, с совершенно иной природной средой и специализацией хозяйства, насколько сохранились прежние трудовые навыки и насколько заимствованы и стали развиваться новые, воспринятые от коренного населения. Как отразилось колхозное и промышленное строительство на изменении трудовых навыков. Новые профессии как выражение процесса постепенного уничтожения противоположности между городом и деревней, между умственным и физическим трудом. Приобретение новых навыков по плановому преобразованию природы. г) Соотношение между колхозниками, рабочими, служащими и другими группами населения. д) Сочетание сельскохозяйственных занятий с внесельскохозяй- ственными в течение всего года, в зимнее время. Сезонность различных видов труда. Размеры и направление отходничества на промышленные заработки и переселения в другие сельскохозяйственные районы и города. Характер взаимных связей между жителями, продолжающими заниматься в деревне сельским хозяйством, и жителями, переехавшими в город для работы на фабрике, стройке, для учебы и т. д. е) Вргмя организации колхоза и краткая история организации и роста. Состав населения—половой, возрастной, национальный, по профессиям, приобретенным в результате организации колхоза. Актив и руководство колхоза. Помощь города в организации и укреплении хозяйства колхоза. Помощь МТС в укреплении и росте хозяйства колхоза. Помощь ЛМС в преобразовании природы колхоза. Величина колхоза (число дворов, колхозников, площадь всей земли, площадь пашни). Добровольное укрупнение колхозов и изменение величины колхоза. Результаты укрупнения колхоза. 16. Хозяйство, а) Тип селения по его хозяйственной специализации—огородное, промысловое, скотоводческое, садоводческое, земледельческое с преобладанием зернового хозяйства, рыболовецкое, охотничье и т. д. Уровепь хозяйства колхоза—селения. Степень машино- и энерговооруженности. Денежный доход на колхозника и на 1 га земли. Темпы роста общественного хозяйства. б) Хозяйственная территория колхоза: постоянная, используемая в отдельные сезоны из государственного фонда. Площадь и конфигурация. Степень землеобеспеченности. Площадь пашни, приходящейся на трудоспособного колхозника. Состав земельных угодий и его изменение в различные периоды истории селения. Природные условия и хозяйственная ценность угодий. География угодий. Степень удаленности от селения. Дороги, ведущие к угодьям. Транспортные связи селения с угодьями и транспортные расходы для осуществления этих связей. Перспективы изменения 41*
644 Глава XXXIV. Исследование географии населения состава и географического расположения угодий, особенно в связи с укрупнением колхозов. Тенденция роста угодий или уменьшения площади некоторых из них. Изменения соотношения и географии угодий в связи с преобразованием природы. Лесные полосы и массивы по плану преобразования природы: их площадь, доля ко всей земле колхоза и площади пашни, принципы размещения. Площади искусственного залужения. Орошаемые площади. Площади новых водоемов. в) Отраслевая структура хозяйства до революции, до коллективизации и в настоящее время. Соотношение затрат труда колхозников между различными отраслями колхозного общественного хозяйства. Соотношение между этими отраслями в денежном доходе колхозников. Затраты труда на 1 га полевой пашни, сада и огорода, кормовых угодий и т. д. Денежный доход колхоза от 100 трудодней, вложенных в разные отрасли хозяйства, и в расчете на 100 га земельной площади. Послевоенный пятилетний план колхоза и его выполнение. Дальнейшие перспективы развития хозяйства. Изменения в структуре хозяйства в связи с осуществлением Сталинских планов преобразования природы. г) Земледелие. География и размеры полей. Причины выбора данного земельного массива под поле. Земледелие, рельеф и почвенный покров. Техника обработки земли; орошение, осушение, удобрения. Травопольная система земледелия. Полевые и кормовые севообороты. Соотношение культур. История культур—время их появления на полях, успешность внедрения в хозяйство новых культур, отношение населения к различным культурам. География культур и ее связь с транспортными, природными и другими условиями. Урожайность культур. Распределение продукции земледелия. Доходность полевых культур. Роль зернового хозяйства. Выдача хлеба на трудодни. Обеспеченность собственным хлебом. Продажа или покупка хлеба. Сады, виноградники и огороды. Отправка продукции земледелия на переработку. Корма земледельческого хозяйства для животноводства. д) Животноводство. Кормовая база. Сенокосные угодья, их типы, организация и техника сенокошения, картина массового сенокоса, размер укоса трав. Пастбища, их сезонность и продуктивность. Соотношение различных типов пастбищ, их география. Обеспеченность пастбищ водными источниками. Корма земледельческого происхождения. Отходы промышленности по переработке сельскохозяйственного сырья. Количество скота. План развития общественного животноводства. Колхозные товарные животноводческие фермы и их размещение. Соотношение отдельных видов скота. Своеобразие хозяйственного использования отдельных видов скота, связанное с навыками и традициями населения. Соотношение между стойловым и пастбищным периодами. Отгоп скота на дальние пастбища; сезонность отгона; маршруты перегона; оборудование зимовок и летовок на дальних пастбищах; количество, возраст и половой состав пастухов, уходящих со скотом на дальние пастбища. Борьба со стихийными силами природы во время выпаса скота. Продукция скотоводства, ее товарность и роль в потреблении местного населения. Использование скота как источника силы для земледельческих работ в орошении, транспорте.
§§ 16—17. Программа изучения сельского населенного пункта 645 е) Отрасли хозяйства, связанные с эксплоатацией дикорастущей флоры и дикой фауны: местные разработки леса, сбор орехов, ягод, грибов; охота, рыболовство, бой морского зверя и другие отрасли. Сочетание этих отраслей с животноводством и земледелием—эксплоатацией культурных земель и домашних животных. Роль этих отраслей по сравнению с земледелием и животноводством. Техника этих промыслов и их организация; отличие организации промыслов в колхозах по сравнению с прошлым временем. Размеры промыслов и доход от них. ж) Промышленные предприятия в деревне, их специализация, продукция в натуральном и ценностном выражении, число рабочих. Причины постройки этих предприятий; время организации. Откуда и в каком количестве поступает сырье и топливо, куда идет готовая продукция. Участие в работе населения самой деревни и окружающих деревень. Взаимоотношение промышленного предприятия с колхозом. Домашние промыслы деревни, их продукция-, организация и значение. з) Селъская электрификация. Строительство сельских тепловых, диаельпых и гидроэлектрических станций. Мощность сельской электростанции и ее работа. Электроэнергия от крупных станций. Потребление электроэнергии, его график. Влияние электрификации деревни на трудоемкость различных процессов, на высвобождение рабочих рук, на быт и культуру и т. д. и) Точное и непосредственное описание отдельных типичных занятий населения с начала работ и до их конца, например, ухода за виноградником, сбора винограда и процесса производства вина; моржового промысла; сбора кедровых орехов; работы на поле зеленого горошка: сенокоса на обширной пойме реки и т. д. к) Календарь сельскохозяйственных, промысловых и других работ сельского паселения в течение всего года: даты сева отдельных культур, уборки, сенокоса, отгона скота на пастбища, лова различных видов рыбы, охоты на зверя, различных видов работ по борьбе с природными стихиями и по преобразованию природы и т. д. Годичный цикл организации работ в колхозе: когда и для какой пели организуются и как перестраиваются бригады и колхозные звенья, когда колхозники выходят на массовые работы по преобразованию природы, на дорожные работы и т. д. л) Внешние связи селения—транспортные, экономические, культурно-политические. Связи с соседними селениями, с районным центром и с городом. 17. Планировка и застройка, а) Конфигурация (план) селения и ее объяснение общественно-историческими, транспортно-экономи- ческими и природными условиями. Тип планировки—притракто- вый, приречный, ирригационный, приозерный и т. д. Количество улиц и их взаимное расположение. Характер размещения построек на улицах. Ориентировка построек по странам света и ее объяснение. Степень соответствия исторически сложившейся планировки селения его повой производственной и культурно-политической жизни. Изменения в планировке селения в последние три десятилетия, особенно в связи с коллективизацией. Разрушения во время Великой Отечественной войны и восстановление после войны.
646 Глава XXXIV. Исследование географии населения Новые задачи планировки села в связи с преобразованием природы, завершением построения социализма и постепенным переходом к коммунизму, постепенным уничтожением противоположности между городом и деревней. Новые селения, возникшие в результате укрупнения колхозов; выбор для них места и его обоснование. Направление, в котором растет селитебная площадь деревни. Новые планы реконструкции деревни. б) Внутренние различия селения, его части («концы») и их местные названия. Историческое ядро селения и его более новые части. Части селения, появившиеся в связи с колхозным строительством; поселки МТС, ЛМС и МТМ, колхозные товарные фермы и предприятия, культурные учреждения и т. д. Различия отдельных частей селения по планировке и застройке. Полевые станы. в) Внешний облик селения и его благоустройство. Лесные полосы и массивы, защищающие населенный пункт. Картина селения с высокой точки. Улицы, их озеленение, характер покрытия. Водные источники, типы колодцев, качество питьевой воды. Применяющиеся строительные материалы. Новые работы по благоустройству. Крупные хозяйственные постройки и здания культурных учреждений. Архитектурные памятники, время их .сооружения, историко- культурная ценность. Селение на фоне окружающего ландшафта. г) Типы построек селения—жилых домов и хозяйственных строений. Отмирание ряда строений и их видоизменение в связи с колхозным строительством и новыми формами хозяйства. Традиции сельского строительства и их изменение. Тип построек и природная среда (см. гл. XXXI, § 8). д) План усадьбы, жилого дома и связанных с ними хозяйственных строений (см. гл. XXXI, § 8). е) Будущая усадьба и будущий жилой дом колхозника в связи с ростом доходности общественного хозяйства, укрупнением колхозов, преобразованием природы, электрификацией, сильным повышением культурно-политического уровня колхозной деревни. 18. Культура и 6feiT. а) Грамотность колхозной деревни по сравнению с дореволюционной. Лица со средним и высшим образованием. Выходцы из деревни, ныне государственные и партийные деятели, ученые, военные, герои Отечественной войны, учителя, врачи, хозяйственные работники, деятели искусства, стахановцы промышленных предприятий, знатные люди колхозов. Связь этих лиц со своей деревней. Культурно-политический уровень и культурные запросы различных групп деревни—мужчин, женшин, молодежи и старого поколения. Политическое воспитание колхозного населения депутатами советских органов, партийной и комсомольской организациями. Политическая работа представителей города, промышленного предприятия. Пережитки старого в сознании сельского населения и их постепенное изживание (см. гл. XXXI, § 12). Сравнение культурного облика дореволюционной деревни, на основании литературных источников и воспоминаний старого поколения, с современной колхозной деревней. б) Школа, ее роль в культурной жизни. Географические интересы взрослого населения и учеников школы. Работы по изучению местного края. Клуб, художественная самодеятельность, театральные постановки, кино, лекции и доклады.
§ 18. Программу изучения сельского населенного пункта^ 647 в) Внутренняя обстановка деревенского дома. Характерные предметы домашнего обихода, изменение внутренней обстановки в результате колхозного строительства. Новые предметы в доме колхозной деревни. Санитарное состояние селения, усадьбы и дома колхозника. г) Одежда и пища. Сравнительная роль местной и привозной продукции. Традиции потребления и их видоизменение. Своеобразие одежды и пищи в связи с климатическими, национальными и историческими условиями (см. гл. XXXI, || 9 и 10). Искусство е быту: резьба и роспись дома. Местные национальные музыкальные инструменты. Песня. Фольклор. Отражение изменений хозяйственной и культурно-политической жизни в результате колхозного строительства в местном искусстве. Отражение в искусстве своеобразия окружающей природной среды и хозяйственной деятельности населения (см. гл. XXXI, §| 8 и 14). ЛИТЕРАТУРА Сталин И. В. Вопросы ленинизма, 1945. Каганович Л. М. За социалистическую реконструкцию Москвы и городов СССР,1в31. «О плане полезащитных лесонасаждений, внедрения травопольных севооборотов, строительства прудов и водоемов для обеспечения высоких и устойчивых урожаем в степных и лесостепных районах европейской части СССР». Постановление Совета Министров СССР и ЦК ВКП(б). Правда, 24 окт. 1948 г. Баранский Н. Н. Об экономико-географическом изучении городов. Вопр. геогр., сб. 2,1946. Варанкин В. В. и Покшишевский В. В. Формы расселения и типы населенных пунктов н районе Средней Ангары— Верхней Лены. Вопр. геогр., сб. 14,1949 Воейков А. И. Воздействие человека на природу, 1949. Давидович В. Г. Планировка городов. Инженерно-экономические основы, 1947. К а б о Р. М. Природа и человек в их взаимных отношениях как предмет социально-культурной географии. Вопр. геогр., сб. 5, 1947. Его же, Города Западной Сибири, 1949. Его же. Высокогорные степи ЧуйскоЙ долины Алтая—природа и населе- ление. Вопр. геогр., сб. 5, 1947. Ковалев С. А. Вопросы терминологии и географическом изучении сельского расселения. Вопр. геогр., сб. 14, 1949. Его я^ е. Опыт систематизации материалов для характеристики сельского расселения в пределах Черноземного Центра. Вопр. геогр., сб. 14, 1949. Константинов О. А. Изменения в географии городов СССР за советский период. Вопр. геогр., сб. 6, 1947. Его же. Об экономико-географическом положении городов. География в школе, JN5 3, 1941. Его же. Опыт изучения влияния особенностей района на характер городских поселений. Тр. Лен. ин. инж. коммун, строит., вып. 3, 1936. Его же. Гцрода как показатель экономики района. География в школе. № 5. 1936 Л я л и к о в Н. И. О географическом изучении города Уч. зап. Мое. гос. пед. ин. им. Ленина, т. 54, вып. I, 1949. Его же. Очерки по географии населения СССР. Типы сельского расселения. География в школе, № 3, № 5, 1948; № 2, № 3, 1949. М а е р- г о й з И. М. Географическое положение города Сталинграда. Вопр. геогр., сб, 2, 1946. Першин П. Н. Земельное устройство дореволюционной деревни, 1928. С а у ш к и и Ю. Г. Географические очерки природы и сельскохозяйственной деятельности населения в различных районах Советского Союза^ 1947. Е г о же. Географическое изучение сельских населенных пунктов Советского Союза. Вопр. геогр., сб. 5, 1947. С е м е- нов-Тян-Шанский В. П. Город и деревня в Европейской России. Зап. Русск. Геогр. общ..по отд. стат., т. X, вып. 2, 1910. С п и дт ч е н к о К. И. Города Кузбасса, 1947, С у х о в В. И. Основные формы населенных пунктов СССР. Изв. Всес. Геогр. общ., т.76, вып. 6. 1944. ТенсинаИ. И. География населенных пунктов Приветлужья. Вопр. геогр., сб. 5, 1947. Устинова Л. А. Некоторые особенности геограг фии населения Горного Алтая. Вопр. геогр., сб. 14.1949.
Э. М. Mypзаев ГЛАВА XXXV ИЗУЧЕНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ НАЗВАНИЙ (топонимика) 1. Задачи топонимики. Сравнительное изучение географических названий представляет большой научный интерес и позволяет решать многие вопросы древней истории, палеолингвистики, доисторического прошлого человека. Внимательный анализ географических названий часто дает географу, геологу, ботанику, зоологу, экономисту, этнографу интереснейший материал для суждения о ландшафтах, месторождениях полезных ископаемых, преобладающих растительных группировках, промысловых животных, господствующем типе хозяйства, расселении человека. Географические названия возникали в прошлом и возникают на наших глазах не случайно. Большинство из них имеют или имели определенный смысл, но ныне этот смысл часто уже утерян, и мы воспринимаем такие названия только как собственные. Топонимы развивались исторически,' и их происхождение теснейшим образом связано с общественной жизнью и языками тех народов, которые населяли те или иные местности. Так как в течение тысячелетий менялись исторические условия, языки, народы, то ни в одной стране нет единообразной географической номенклатуры. Последняя создавалась постепенно и является мвогослойным образованием. Поднимая топонимический материал, исследователь уходит от новейших образований к более древним. В ходе исследования можно выделить как элементы современные, так и средневековые и более древние, и даже названия, возникшие в доисторическом прошлом и дошедшие до нас часто в измененной форме. 2. Элементарные термины и сложные названия. Наиболее древние названия—имена рек; чем больше их размеры, тем древнее их топонимы. Это обусловливается ролью рек в жизни древнего человека: большинство палеолитических стоянок приурочено к долинам рек, к их террасам; реки были первыми дорогами, по которым шло расселение населения и возникли первые торговые связи. В течение долгого времени реки оставались единственными путями сообщения в равнинных, лесных и болотистых пространствах нашей страны. От названий рек происходят имена громадного количества населенных пунктов—деревень, сел и городов (Москва, Томск, Бийск,
§§ 1—3. Элементарные термины и сложные названия 649 Пинск и др.). Поэтому важнейшее место в топонимических записях в экспедициях должно быть уделено рекам, а частично и озерам. Анализируя словарный запас древних языков и сохранившиеся в современных языках архаические термины, лингвисты выяснили смысл многих древних, ныне непонятных, географических названий. Они большей частью представляют элементарные термины: вода, гора, земля, дерево. Древний человек не мог делать различия между элементарными нарицательными и собственными названиями—последняя категория отсутствовала. Поэтому самые древние названия гор и больших рек первоначально означали только гору и воду. Названия Дон, Дунай, Днепр, Днестр—значат «вода, река», в этом значении термин сохранился у осетин: на Северном Кавказе можно встретить десятки рек с окончанием «дон» (Гизель- дон и др.) Новое население воспринимает древние* термины как собственные имена, прибавляя к ним свои слова, означающие опять-таки гору, воду. Так возникают более сложные названия—двухсложные, трех- и более сложные, которые мы воспринимаем как топонимы, часто потерявшие смысл. Вот яркий пример наслоения однозначных элементарных терминов, создавших собственные географические названия: «Хребет Нуру-тау» значит: хребет+хребет+хребет (горы). Бессмысленных географических названий почти не бывает, каждое из них имеет историю и когда-то имело смысл, соответствующий объекту. Изучение и объяснение географических названий на территории Советского Союза сложно и трудно. Это объясняется громадной территорией нашей страны, разноплеменностью, наличием многих десятков современных языков и ушедших в прошлое в результате многовекового исторического развития. Топонимические материалы, вскрытые советскими учеными, показали, что в корне подавляющего большинства древних названий лежат нарицательные географические термины, имена этнографические, племенные (этнонимы), термины, отражающие хозяйственную, производственную деятельность человека. Таковы охотничьи термин ы, скотоводческие, земледельческие, транспортные; термины, связанные с полезными ископаемыми. Иногда эти термины являются самостоятельными географическими названиями, они образуют топонимы, часто воспринимаемые современным населением только как собственные имена. Но большинство географических названий является сложными; в ряде случаев такие наслоения легко различаются: Новгород, Ташкент, Новосибирск, Владивосток. Но в других топонимах, особенно в названиях рек, наслоения часто являются загадкой. Таковы названия: Самара, Вологда, Иртыш. Сколько написано о происхождении названия «Москва», сколько интересных догадок, гипотез и убедительных рассуждений привели ученые для объяснения этого родного нам названия. Между тем, пока нет ни одного общепринятого и простого объяснения этого слова. 3. Правильная форма топонима. Исходным для топонимических изысканий является нахождение правильной формы топонима. Нередко форма, ныне принятая в литературе и на картах, искажена и далека от истинной, принятой у местного населения. До недавне-
650 Глава XXXV. Научение географических названий го времени у нас были приняты формы: Тифлис, Эривань, Кара- бутаз, Косогол, между тем, правильно: Тбилиси, Ереван, Кара- богаз, Хубсугул. Город Алма-ата (отец яблок) казахи называют Алматы (яблочный). 4. Значение географического названия важно выяснить на месте. Очень часто население даст перевод или объяснит смысл топонима. Но многие древние географические названия местное население осмысливает по-своему и изменяет согласно формам своего языка. Часто с разными географическими объектами у местного населения связаны легенды или сказки. Такой этнографический материал, интересный и достойный внимания исследователя, все же не всегда удовлетворителен с точки зрения рациональности и простоты объяснения. Во всех случаях для объяснения названия следует искать элементарные формы, соответствующие смыслу объекта. В названиях больших рек часто повторяются одинаковые корни или окончания. Так термин «су» (вода на казахском, киргизском, узбекском и многих других языках) встречается в областях, никогда не заселявшихся этими народами. Термин «ус»-—бурятско-монгольский (вода), встречается также на Печоре, в бассейне Волги у Куйбышева, в бассейне Днепра и в других районах. Термин «ва» сохранился у народа коми, но он живуч и в других языках и встречается в громадном количестве названий рек: Москва, Нева, Морава, Водва, Лобва, Сава. «Об»—также «вода»—встречается ныне в прямом смысле у таджиков (река Сурхоб), но в географических названиях сохранился в именах: Абакан, Обь. Из этих примеров не следует делать выводов, что название рек Обь и Абакан дали таджики, жившие в их бассейнах, а на Печорском севере побывали монголы. То же относится и к термину «су». Грандиозных масштабов достигают миграции древних терминов, они далеко уходят от своих первоначальных центров, установить которые иногда не представляется возможным. Выяснение таких названий является очень интересным для сравнительного изучения их устойчивости и распространения. Почти для всех районов Советского Союза характерны сложные географические названия, в основе которых элементарные термины сочетаются часто с прилагательными, числительными, собственными именами. Примеры: Иссык-куль—горячее озеро, Байкал—богатое озеро, Актюбинск (Ак-тюбе)—белый холм, вершина; Семипалатинск, Семь колодезей, Джетысу (то есть Семиречье), Пятихатка; Павлодар, Петрокаменское, Ивангорсд. Названия, связанные с собственными именами, обычно не являются древними и происхождение их легко устанавливается расспросным путем или при знакомстве с историей края, особенно с историей географических открытий (напр. Хабаровск, Прже- вальск, мысы Челюскин и Дежнева, моря Берингово, Лаптевых, остров Врангеля, берег Прончищева). Русские географические названия в Антарктиде ясно говорят нам о громадной роли русских мореплавателей в открытии новых неведомых земель и даже целого материка в антарктических водах. Остров Петра I, море Беллинсгаузена, остров Александра I и другие указывают на то, что русским принадлежит честь первоот- крытия (1819—1821 гг.) Антарктиды. Изучение и восстановление
§§ 4—5. Значение географического названия 651 старых дояпонских географических названий в южной половине Сахалина и на Курильских островах, предпринятое в последние годы, послужило интересам восстановления исторической справедливости и подтверждению наших прав на владение этими дальневосточными землями. Весьма интересной является категория производственных названий. Раскрывая их смысл, исследователь делает заключения о наличии в тех или иных местах месторождений полезных ископаемых, о промысловых животных или растениях, имеющихся в настоящее время или исчезнувших. Название «Караганда» произошло от кустарникового растения «карагана»; Меньзя—от бобра (бурятское—минчж), Алдан—значит золото (сравним Алтай, алтын), Ташкумыр—по-киргизски «каменный уголь». Без объяснения понятны: острова Бобровый, Сивучий, Моржовый, Медный, Магнитогорск, Петрозаводск, Железноводск, Медногорск. 5. Запись элементарных терминов. Поскольку подавляющее большинство географических названий возникло из элементарных терминов, сбор и запись последних в национальных районах является самой существенной и важнейшей частью топонимических исследований, в поле. Мы приводим краткий словарик таких терминов, объяснение которых облегчит расшифровку многих топонимов. Если район исследования характеризуется этнографической пестротой—необходимо сделать записи на всех основных языках. а) Географические термины. Берег; болота (их разновидности); вершина, пик; ветер; вода; водопад; водохранилище (пруд, искусственный бассейн); возвышенности (их названия по характеру рельефа); впадина (межгорная, местная, в песках); гора; долина; залив, бухта, лиман; земля; исток, начало реки, ручья; источник, родник, их качественные разновидности, минеральный источник, нарзан; камень (разное значение в горных райовах, на реках, на побережьях): колодец; котловина; лед, ледник; лес. роща; лужа, прудок; мелаадсопочник; море, большое озеро; наводнение; низменность; оазис; обрыв; круча; овраг, балка (их местные отличия); озеро (соленое, пресное); остров, полуостров; перевалы (их разные названия по трудности); песок (формы песчаного рельефа); плато; пойма; пролив, протока; пустыня; равнина (низменная, горная, высокогорная); река, ручей, большая главная река; россыпь; русло сухое, временно затопляемое; скала, утес; снег; солонец, солончак; сопка, вулкан; степь; страна, родина; тундра; устье; ущелье; холм; хребет, горная цепь; б) Хозяйственные термины. Брод; водохранилище, водоем; водосборная галлерея, кяриз; волок; город; дорога, путь, тропа, дорожный указатель; железо; животные дикие, промысловые; жилище (дом, хижина, юрта, чум, палатка); земледелие (способы земледелия, ведущие культуры); канал, оросительная канава; колодец, копань (их разновидности, особенно в засушливых районах); крепость, укрепление, сторожевая- башня; медь, медный рудник; мост; нефть; охота (охотничье хозяйство, способы охоты, охотничьи заимки); пастбища (их названия по сезонному использованию и другим качествам); пристань, причал; рыба, рыбалка, рыбная ловля и орудия лова; свинец; селение, аул, хутор, заимка;
652 Глава XXXV. Изучение географических названий серебро; скотоводство (названия распространенных домашних животных); соль; стойбише; судно, лодка; уголь, угольные копи; е) Прилагательные, наиболее часто входящие в состав собственных названий: бедный, белый, блестящий, богатый, быстрый, великий, верхний, вечный, восточный, высокий, глубокий, гнилой, голубой, горький, горячий, длинный, желтый, задний, западный, зеленый, золотой, коричневый, короткий, красивый, лысый, милый (миленький), медленный, мелкий, низкий, обильный (щедрый), обширный (необозримый), передний, святой, серый, спний, снежный, соленый, солнечный (освещенный), средвнй, теневой, теплый, тонкий, узкий, холодный, хороший, черный, южный. г) В четвертую группу терминов, могущих представить интерес для записи, можно отнести административные названия, особенно древние (феодальные, родовые), оказавшие свое влияние на топонимику. Особое место занимают атнонимы, т. е. племенные, национальные имена, которые также следует тщательно собирать. д) Названия наиболее распространенных растений, животных, насекомых, оставивших след в топонимике района, напр. озеро Медвежье, селения Комарово и Сосновка, остров Змеиный и др. Конечно, эти списки могут быть сокращены или расширены, в зависимости от природных и хозяйственных особенностей района. В тундре должны быть включены специфические термины, характер ризующие ее холодную природу; в песчаной пустыне необходимы термины, связанные с нею (бархан, гряда, такыр и др.). 6. Новые советские названия. Мы являемся свидетелями возникновения новых географических названий, порожденных эпохой Великой Октябрьской социалистической революции, строительством и победой социализма в нашей стране. Советский народ запечатлел в названиях населенных пунктов, горных вершин, ледников, островов и других объектов имена деятелей большевистской партии, героев гражданской и Великой Отечественной войны, новаторов производства, деятелей большевистской партии, деятелей литературы, искусства и науки. Появились названия, созвучные нашему времени: Комсомольск, остров Большевик, остров Октябрьской революции. Большое количество городов носит имена наших великих вождей В. И. Ленипа, И. В. Сталина и их соратников—В- М. Молотова, М. И. Калинина, Я. М. Свердлова, В. В. Куйбышева и другие. Возникновение новых городов, гелепий, рабочих поселков в наше время сопровождается появлением новых топонимов, по содержанию своему принципиально отличающихся от старых. Изучение эпохи и причин их появления на географической карте дает возможность проследить, как влияло развитие края, области, района, в условиях социалистического общества, на формирование новой географической номенклатуры. 7. Рабата краеведа. Большую помощь в проверке номенклатуры карты и в правильной записи названий могут оказать местные краеведы, часто знающие истинные топонимические формы. Они помогут устранить путаницу в названиях, установить синонимику, восстановить незаслуженно забытые названия, предотвратить искажения. Краеведы должны освещать вопросы топонимики родного края в местных музеях, в журналах, газетах; поднимать их перед
§§ в—?. Новые советские названия. Работе краеведа 653 картографическими учреждениями, консультировать топографов при съемках местности, известной местным краеведам. Такая консультация во многом поможет избежать путаницы и искажений в самой начальной стадии переноса географических названий с местности на карту. ЛИТЕРАТУРА И. Стали п. Марксизм и вопросы языкознания, 1950. Алиев С. Географические названия Казахстана. География в школе, 1939, вып. 4. Андросова В. П. Местная терминология для побережий морей СССР. Уч. записки МГУ, т. 16, 1937. Архангельский Н. П. Среднеазиатские вопросы географической терминологии, 1935. Безвенглинский Б. П. Географические названия. Пособие для учителей и географов (на украинском языке), 1938. Б е н д е р Н. А. Имена русских людей на карте мира, 1948. БерезинН. И. Географи ческие имена. Объяснение их в связи с историей открытий, вып. 1, 1894 Веселовский СБ. Топонимика на службе истории. Историч. записки, вып. 17, 1945. В о щ и н и н В. П. (ред.) Географический словарь Кольского полуострова, т. I, 1939. Г а и К. Ф. Опыт объяснений кавказских географических названий. Сборник материалов для ■ описания местностей н племен Кавказа, вып. 40, 1909. Грушевский А. Словарь родовых географических названий у народов и народностей Союза ССР. География в школе, 1940, № 3. Ивановский А. Географические имена, 1914. Казакевич В. А. Современная монгольская топонимика. Тр. Монг. ком. Акад. наук СССР, вып . 13, 1934. К а у ф- м а н И. М. Русские географические словари (библиографический обзор). Вопр. геогр., сб. 4, 1947. Маллипкий Н. Г. О некоторых географических терминах, имеющих отношение к Средней Азии. Изв.Вс. Геогр. общ., 1945, т.77, вып. 5. Мамаев Г. М. Азербайджанские служебные слова и вспомогательные обозначения в сложных названиях географических объектов. Изв. Вс. Геогр. общ., 1947, т. 79, вып. 3. Маштаков П. А. Материалы для областного водного словаря. Гос. гидр, институт, 1931. Мурзаев Э. М. К географической терминологии туркмен. Изв. Геогр. общ., 1939, т. 71, вып. 6. Его же. К географической терминологии и номенклатуре киргизов Тянь-шаня. Изв. Вс. Геогр. общ., 1940, т. 72, вып. 3. О р е с т о в О. Л. Географические названия. География в школе, 1938, вып. 1. Орлов А. Происхождение названий русских и некоторых западноевропейских рек, городов, племен и местностей, 1907. Семенов-Тян-Шанский В. П. Как отражается географический пейзаж в народных названиях населенных мест. Землеведение, 1924, т. 26, вып. 1—2. Соболевский А. И. Названия рек и озер русского Севера. Изв. Отд. русск. языка и словесности Акад. наук, 1927, т. 32. Шишкин Н. И. Коми-пермяки. Этнографический очерк, 1947. Шостакович В. Б. Историко-этнографиче- ское значение названий рек Сибири. Очерки по землеведению и экономике Восточной Сибири, 1926, вып. 2.
С. В. Обручев ГЛАВА XXXVI ТРАНСКРИПЦИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ НАЗВАНИЙ 1. Введение. Всякому исследователю при полевых работах приходится иметь дело с нанесепием на карту названий, их транскрипцией, выбором вариантов, проверкой существующих на картах и в литературе названий, записью новых. Все эти операции, которые на первый взгляд кажутся весьма простыми, на самом деле представляют много трудностей, и необходимо знать основные правила оформления географических названий. В особенности сложны вопросы транскрипции в таком многонациональном государстве, как Советский Союз—где приходится передавать разнообразные национальные названия на каком-либо одном языке. Неосмотрительное и произвольное изменение старых названий и введение необоснованных новых приносит большой вред, засоряя географические карты и приводя к различным недоразумениям. В настоящей инструкции мы даем правила транскрипции названий только на территории СССР и на одном только русском языке, который применяется на большинстве карт, издаваемых в Советском Союзе. При этом мы имеем в виду транскрипцию в широком смысле слова, т. е. весь процесс работы по установлению и передаче в надписях на карте географических названий. В главе XXXV приведена методика более сложных исследований—топонимического изучения географических названий. Прн составлении инструкции мы, с разрешения автора, в §§ 2, 4 и 5 широко использовали материалы А. А. Старикова по картографической транскрипции, отражающие практику Главного Управления Геодезии и картографии при Совете Министров СССР. 2. Источники для установления географических названий весьма разнообразны. Картографические—основные, которыми пользуется исследователь. Обязательно использовать все крупномасштабные карты—■ как советские, так и наиболее детальные и точные из дореволюционных (одяоверстки, трехверстки и т. п.). Эти карты сопоставляют с более мелкомасштабными—административными картами областей (обычно завизированными местными областными Исполнительными комитетами, и потому дающими официальные названия), листами карт СССР в масштабе
§§ 1—2. Источники для установления географических Названий 655 1 : 1 000 000 и 1 : 2 500 000, и с различными другими картами— географическими, топографическими и специальными. Официальные справочники—обязательные при установлении многих названий, особенно для населенных пунктов. В первую очередь должны быть использованы законодательные акты о переименовании старых названий и перечни названий, помещенные в конституциях союзных и автономных республик и в актах республиканских верховных органов. Из справочников наиболее важны: а) «СССР—административно-территориальное деление», б) «РСФСР—административно-территориальное деление»; в) справочные издания Мин. путей сообщения—для названий станций; г) справочники по административно-территориальному делению отдельных республик и областей; д) справочные издания союзных и республиканских министерств, главных управлений, органов народнохозяйственного учета; эти справочники в большинстве случаев перекрываются административным справочником СССР, и частью дают разночтения; поэтому обязательными следует считать справочники, указанные в пунктах а, б, е. Надо пользоваться последними изданиями справочников. Литературные источники: а) общие сводные работы для всего Союза и отдельных его частей—советские и некоторые дореволюционные, напр., «Географическо-статистический словарь Российской империи» П. П. Семенова 1863—1885 гг., «Россия» под ред. В. П. Семенова-Тян-Шанского (1899—1915 гг.) и др.; б) географические и специальные отчеты экспедиций и тематические работы центральных и местных учреждений, институтов, ученых обществ и т. п.—один из наиболее важных источников; в) исторические и филологические исследования; г) словари русского языка, его диалектов и языков других народов СССР; для установления правильной орфографии, ударений и этимологии русских названий особенно важны словари Академии лаук СССР, Даля и Ушакова (4-томный); д) энциклопедические словари—советские и дореволюционные,—которые полезны как сводка материалов, но заключают много разночтений; е) различные издания, вплоть до газет, как дополнительные источники. Использование всех этих разнообразных источников требует внимательного анализа вариантов и разночтений; надо отдавать предпочтение вариантам, заключающимся в обязательных или наиболее достоверных изданиях. Если исследователь не имеет времени для сравнительного изучения названий и не ставит своей целью их исправления и составления нового достоверного списка, то ему следует пользоваться теми названиями, которые даны на картах СССР в масштабе 1 :2 500 000 и 1:1000 000, а для более мелких объектов также 1 : 500 000, 1 : 200 000 и 1 : 100 000. Следует пользоваться наиболее новыми изданиями листов этих карт и при разночтениях (которые встречаются в картах разных лет и разных масштабов) отдавать предпочтение более новым листам. Карта СССР в масштабе 1 : 2 500 000, издания 1949 г., имеет алфавитный указатель названий, которым очень удобно пользоваться для справок. Изучение источников производится бблыпей частью во время камерального периода, а при полевых работах исследователю
656 Глава XXXvI. Транскрипция географических названий приходится довольствоваться имеющимися у него картами, производя их сверку с названиями, записанными со слов местных жителей. Кроме того, при посещении районных и областных центров можно собрать ценные местные материалы в картографических учреждениях, архивах, краеведческих и географических обществах и т. п. 3. Запись названий—основной источник исправления и дополнения карт в недостаточно исследованных районах. Запись можно производить как русскими буквами, так и на национальных языках, или в фонетической транскрипции (условные знаки которой должны быть расшифрованы в начале записной книжки). Каждое национальное название должно обязательно сопровождаться переводом его значения, если оно известно опрашиваемому, т. к. часто очень близкие по звучанию названия имеют разное значение (напр., бурятские тергетей—тележный, тургетей—быстрый). О произношении каждого названия и его значении надо опросить несколько человек; в особенности это важно для районов с разноязычным населением; иногда представители разных национальностей дают разные переводы и различно произносят названия. Часто название может быть изменено, с приближением к формам языка народа, последним населившего эту территорию; напр. в Колымском крае эвенские названия рек (окончание «кан», «чан»)—Сириникан, Элекчан—превратились в полурусские Среднекаи, Алексейчан. В таких случаях надо записать обе формы. При записи следует по возможности установить национальную принадлежность названия, чтобы сразу записывать ее в соответствующей форме, т. к. при близости некоторых названий это в дальнейшем может привести к недоразумениям. Напр., минеральный источник по-бурятски—аршан, по-тувински—аржан, по-казахски—арасан, и территории с этими названиями соприкасаются. Следует записывать все слышанные варианты. Первичная запись производится на местном диалекте и только при окончательной обработке переходят к формам литературного языка (§ 5). Необходимо отметить ударение, и проверить его у нескольких лиц; иногда ударение смещается под влиянием другого языка: напр., у тувинцев вместо первоначального ударения на первом слоге в слове «тайга» (безлесные высокие горы) можно услышать и русское ударение на последнем слоге. Наиболее точны записи исследователя, который хорошо знает данный язык и особенности его диалектов. Это обычно трудно достижимо, но во всяком случае следует требовать, чтобы записывающий твердо знал элементарные географические термины (номенклатурные или нарицательные слова), списки которых приведены в главе XXXV. При полном незнании языка возникают нередко досадные ошибки. Так, напр., на одной детальной карте Колымы появились названия: Юрях-терде («реки устье»), Бу-чикиян-сень («Вот протока чикиян») и т. п. Знание языка позволит избежать ошибок, происходящих из-за сложности структуры языка. Напр., в чукотском языке есть две системы мягких и твердых гласных, и нарицательные термины, в зависимости от главного слова, меняют систему гласных (напр., река—«ваам» и «веем»). В том же языке кроме «мужского» языка
§§ 3—4. Запись названий. Транскрипция русских названий 657 существует «женский»—цокающий, отличающийся по произношению нескольких согласных—и поэтому названия надо записывать только со слов мужчин. Полевые записи производят в тетради или записной книжке, очень четким почерком; после каждой записи оставляют строчку для перевода, если его нельзя записать немедленно. При обработке каждое название заносят на отдельную карточку, примерно по такой форме: на лицевой стороне вверху слева—первоначальная запись, справа—окончательная транскрипция на русском языке, ниже транскрипция на национальном языке, установленная лингвистом, перевод названия, подробное местонахождение объекта (бассейн реки, горная система и т. п.); место на карте (номер трапеции по номенклатуре карт масштаба 1 : 1 000 000 и трапеции более крупного масштаба). На оборотной стороне карточки приводят варианты названий по записям, литературным и картографическим источникам, фамилию записывавшего, лингвиста и редактора. Карточки подбираются в алфавитном порядке по правилам, принятым для указателей советских атласов. 4. Транскрипция русских названий. Под русскими названиями понимают названия географических объектов Союза ССР, преимущественно на территории РСФСР, русские по языку или традиционному оформлению. Надписи должны быть оформлены согласно правилам грамматики и орфографии современного русского литературного языка. Вопросы написания и оформления, которые приходится при этом разрешать—преимущественно орфографические, т. к. общие правила орфографии не разрешают всех недоразумений. После изучения указанных в § 2 источников и собственных записей, устанавливают окончательную форму; при наличии нескольких вариантов отдают предпочтение новым названиям советского времени, но сохраняют старые названия, имеющие прочную традицию. В некоторых случаях можно дать в скобках параллельное название. Произвольное изменение названия не допускается. Не следует восстанавливать каких-либо исходных или истсГри- ческих форм, отличающихся от современного звучания названия и его традиционной формы. Нельзя исправлять название для согласования его с другими частями надписи—напр., приспособляя название к роду нарицательного слова (село, деревня, река и т. п.). Если по официальным источникам населенный пункт или станция имеет одну форму названия, а одноименная река на картах—другую, последнюю нельзя изменять для согласования с населенным пунктом. В редких случаях можно ввести как второе название диалектную форму, широко применяемую. Освоенные русским языком названия передаются в русской форме, без соблюдения правил этимологии исходного языка (напр., Игарка). Правила написания названий. Вопросы орфографического исправления решаются сопоставлением источников с орфографическими словарями; в названия, установленные законодательными актами, исправлений вносить нельзя а в названия в справочниках, пере- 42 Справочник путешественника и краеведа, т. II
658 Глава XXXVI. Транскрипция географических плаваний численных в § 2 п. а—только в порядке исправления опечаток и единообразного оформления. Раздельно через дефис пишутся составные названия слов, грамматически независимых друг от друга (Гуляй-Поле, Каменец- Подольский), а также географические и личные имена с соединительными гласными (Анжеро-Судженск). Как общее правило, составные названия пишутся через дефис, если составные части могут быть соединены союзом и (напр., Окско- Цнинский, от Ока и Цна); в противном случае название пишется слитно. Привило это имеет ряд исключений. Слитно пишутся составные названия, образованные: а) при помощи соединительных гласных сочетанием приставок с собственными или нарицательными именами (Малоархангельск, Стародуб), или сочетанием собственных имен на первом месте с нарицательными, или одних нарицательных (Петрозаводск, Чернолучье); б) без соединительной гласной, с помощью приставок, числительных и т. п. (Заозерная, Приморье, Семипалатинск). Как исключение, пишутся раздельно с дефисом имена с следующими географическими элементарными определениями: Верхне-, Нижне-, Средне-, Восточно-, Западно-, Южно- (Юго-), Северно- (Северо-), Усть- Верх-. Раздельно без дефиса пишутся названия: а) содержащие предлог или союз (Комсомольск на Амуре); б) состоящие из собственного или нарицательного имени (обычно—в форме существительного) с предшествующим согласованным с ним определением, прилагательным или числительным (Большой Невер, Овечьи Воды, Семь Братьев). Раздельно с дефисом пишутся подобные названия, если прилагательное определение стоит после определяемого (Гусь-Хрустальный, Юрьев-Польский). Во всех этих раздельно или с дефисом оформленных названиях второе и третье слово- пишется с прописной (большой) буквы. Условные сокращения. Часто встречающиеся определительные слова могут быть написаны как полностью, так и в следующих сокращениях (одинаковых для всех родов): Большой—Б.; Малый— М"; Верхний—Верх.; Нижний—Ниж.; Средний—Ср.; Восточный— Вост.; Западный—Зап.; Северный—Сев.; Южный—Южн.; Старый— Ст.-; Новый—Нов.; Правый—Пр.; Левый-—Лев.; Красный—Кр. Если эти слова образуют собственное название (м. Северный)— они не сокращаются. Если эти определения входят в состав названия как приставка с соединительной гласной—они пишутся через дефис (Нижне^Колымск) или слитно (Большерецк). В старых названиях слово «святой» в сочетаниях всегда сокращается (о. св. Ионы, м. Св. Нос—но: оз. Святое). Порядковые числительные, входящие в состав названий, передаются арабскими цифрами, с двумя буквами окончания (Гавриловна 2-ая). Слово «Памяти» не сокращается и пишется с прописной буквы; «имени» пишется как полностью, так и сокращенно, но с строчной (малой) буквы (клх. им. В. И. Ленина). Общегражданские официальные условные сокращения применяются на общих основаниях.
§§ 4—5. Транскрипция национальных названий 659 Номенклатурные термины можно писать в полной и сокращенной форме (списки—см. в указателе любого современного советского атласа). Следующие термины, входящие в состав названий, не сокращаются и пишутся с прописной буквы: Голец, Волок, Увалы, Камень, Нос, Земля, Берег, Прииск, Посад (Северная Земля, Берег Харитона Лаптева). Точно так же и другие номенклатурные слова, которые входят в состав самого названия и неотделимы от него, не сокращаются (Черная Речка, Белая Церковь). Не сокращаются также по традиции термины: океан, море, горы, губа, гряда, кряж, коса, сопка. Номенклатурные термины, как полные, так и сокращенные, как правило, помещаются впереди названия, за традиционным исключением крупных объектов, особенно морских (Черное море, Становой хребет); номенклатурный термин пишется с строчной буквы. 5. Транскрипция национальных названий требует обязательного знания данного языка и должна производиться при участии лингвиста. Первая стадия работы состоит в установлении по источникам (§ 2) различных вариантов названия, определении исходной свободной от искажений, национальной формы названия и выяснении—имеется ли законодательно установленная или закрепленная традицией русская форма названия. Если такой обязательной формы нет, то основным названием rib национальной территории, входящей в состав СССР, признается: а) Для объектов и населенных пунктов широкой известности— традиционное русское название (Семипалатинск—вместо казахского «Семей», Б. Анюй—вместо чукотского «Выльгилвээм») и традиционные переводы (Крестовый перевал). б) Для прочих объектов и населенных пунктов на территориях АССР, национальных областей и округов, входящих в состав РСФСР—традиционное русское название; на территории остальных Союзных республик—установленное по источникам национальное название. На территории УССР и БССР, ввиду близости языков и традиции, русское оформление и частичные переводы применяются в гораздо более широком размере. Выбор между национальным и традиционным русским названием должен быть сделан с учетом истории данного названия; в случае грубых искажений национального названия в русской традиции рекомендуется сделать исправления. Традиционное русское оформление национального названия допускается в том случае, если оно имеется в местных справочниках, или если на данной части национальной территории преобладает русское население. Полные переводы национальных названий, и особенно населенных пунктов, не рекомендуются и употребляются только в традиционных случаях. Частичные переводы употребляются в редких случаях, обычно как традиционные. Номенклатурные слова даются в русских переводах. Смешение в одном названии перевода и транскрипции не допускается. В качестве основной формы принимается форма литературного языка данного народа, а не диалектические или искаженные, записанные исследователем названия (напр., на разных картах Якутской АССР слово «речка» пишется для разных районов, кроме 42*
660 Глава XXXVI. Транскрипция географических названий правильного юрях—также совершенно неправильно ырях, урях, ирях). Только в отдельных случаях, когда произношение в определенной части национальной территории значительно отличается от литературного языка, могут быть допущены отклонения (напр., в южных районах Киргизской СССР: Йол, Янгы—вместо Джол, Джангы). Для территорий Союзных республик в пределах национальных округов и районов название пишется в форме, соответствующей языку основного населения данного округа (района). Единичные, случайные, иноязычные названия на территории национальной республики передаются в произношении, соответствующем языку этой республики—напр., отдельные тюркские названия в Таджикистане. Но русские названия восстанавливаются в правильной первоначальной форме (напр., Ольховка—при казахском произношении «Олькюпке»). Для объектов большого протяжения, сопредельных и пограничных, расположенных на территориях двух или нескольких национальных республик (хребты, реки, озера и т. п.), принимается за основное традиционное русское название. Основные правила фонетической транскрипции. Иноязычные названия транскрибируются, исходя из сопоставления фонетической системы и графики данного национального языка с фонетикой и графикой русского языка. Передача производится по фонетическому принципу, но пользуются одними только буквами действующего русского алфавита в их общепринятом произношении без введения новых надстрочных или подстрочных знаков. Если этим не наносится явный ущерб фонетической стороне передачи, то можно выбирать такой вариант, который ближе к графике национального написания названия В отношении некоторых русских букв—ы, э, ё, й—допускается некоторое отступление от правил орфографии русского языка: разрешены более свободные, несвойственные русскому языку сочетания. Для каждого языка существует ряд частных правил транскрипции, го следует отметить несколько общих положений: а) Можно применять букву Э после согласных для передачи звука типа нейотованного Е. Как исключение—напр., в передаче бурят-монгольских и других названий Сибири (Улан-Удэ). Но вообще при передаче национальных названий этот 'звук обычно передается после согласных буквой Е (Тепе). б) Можно писать букву Ы в начале слова, если буква И не закреплена традицией (Исык). в) Не следует применять букву Ы после шипящих и буквы Й (заменяя ее в этих случаях буквой И) (Атбаши—а не Атбашы, Ттилдыз—а не Йылдыз). г) Нельзя применять твердый и мягкий знак как условные показатели мягкости и твердости согласных перед гласными. д) Долгота гласных не передается повторением гласной даже при графическом удвоении гласных в оригинальном написании в некоторых языках (якутском, киргизском, эстонском, финском, туркменском и др.) напр. Эстонск. Сарема,—а не Сааремаа. Удвоение согласных передается только в положении между гласными или в конце слов после гласной. Исключения—в особо урадиционных случаях.
§§ 4—5. Транскрипция национальных названий 661 е) Русские Е, Ю, Я применяются для передачи йотованных гласных, но могут в отдельных случаях выражать палатализацию предшествующего согласного. ж) Йотованное О передается через ЙО, но иногда можно применять и Ё. з) Русское Е, а в некоторых случаях Я передают звуки типа тюркского е (финского а) после согласных (Тепе. Салпаусселькя). и) Русское Ю передает звуки типа тюркского V после согласных (Гюлабад); после гласных и в начале слова эти нейотованные звуки передаются в тюркских языках через русское У (Учтепе), а в других через Й (как и в зарубежных названиях). к) Русское Ё передает звуки типа скандинавского О (тюркского в) после согласных (Гель, Кёль); в начале слов и после гласных эти нейотованные звуки передаются в тюркских языках через О (Орюс); в других—случаях—через 3 (как и в зарубежных названиях). л) Сложные гласные (дифтонги) передаются транслитерацией— т. е. соответствующими русскими гласными с применением Й для слабой части нисходящих дифтонгов. Русское И передает как йот (й> j), так и неслоговое И в дифтонгах (йол, сай). м) Для объединения передачи йотованных сочетаний на территории Союза применяется следующая система (табл. 1). Таблица 1 Сочетание типа ja je JU jil JO jo ji ji (йы) Передается в транскрипции В начал е слов Я Е Ю Йю По Иё Йи Йи После гласных я е ю ю ЙО йе йи йи После согласных В однокоренных словах (независимо от твердости или мягкости согласных) ья ье ью ью ью ье ьи ьи В составных словах (в зависимости от твердости предшествующего согласного) ья—ъя ье—ъе ью—ъю ью—ъю ью—йо ьё—ъё ьи—йи ьи—йи н) Русские согласные передают как точно им соответствующие, так и все близкие к ним по типу звуки национальных языков независимо от оттенка (звонкие и полузвонкие, придыхательные, палатализованные, полупалатализованные, эмфатические, церебральные). о) Мягкость (палатализация) буквы Л выражается, как правило (а в других согласных—как исключение) прибавлением ь в коште слов и перед согласными (Каракёль, Жангельди). п) Русское В передает, кроме близких ему звуков, также звуки типа казахского V (английское W) и неслоговое У в дифтонгах. в частности между гласными и в сочетании с последующим гласным.
662 Глава XXXVI. Транскрипция географических названий р) Русское X, кроме близких ему звуков, передает звуки типа европейского гортанного h (эстонские, тюркские, таджикские, грузинские, армянские и др.) (Хаджи, Хасан, Хисар, Ахмед). В некоторых случаях, как традиционное исключение, например для азербайджанских названий, применяется буква Г. с) Сложные согласные (аффрикаты) передаются или .соответствующими русскими Ц, Ч, Щ (Цагвери, Чарджоу) или сочетанием двух согласных (Дзорагет, Джаварзени, Джанкой). т) Сочетание букв НГ передает задне-язычный носовой взрывной Н (т]) в начале и конце слов и между гласными (Джангы); транскрипционное сочетание НГГ и НГК передается через НГ и НК; удвоение НГНГ передается через ННГ (Дженнгель) у) Русские твердый и мягкий знак могут применяться в значении слогораздела: Ь—преимущественно в йотованных сочетаниях, а Ъ—в составных названиях. Составные названия. Транскрипционной передаче подлежат все части названия, в том числе и нарицательные и номенклатурные слова, если последние сочетаются с определяющими словами (Кара- даг, Аксу); или если они указывают на иного рода объект, чем само название (напр.,—номенклатура реки, горы или озера в составе названия поселка: Карасу, Небит-даг); или если номенклатура очень характерна для объекта, или традиционна. В остальных случаях номенклатурные слова переводятся. Слитность и раздельность написания составных названий устанавливают, исходя из традиции национальной формы и русской передачи и т. п.; предпочтительно употребляется слитное написание. Слитное написание необходимо при тесной внутренней связи слов, напр., когда они в произношении образуют одно целое и имеют общее главное ударение (Карасу, Карабогаз, Бештау, Алатау). Раздельное написание применяется: при бесспорной традиции; в сочетании определений Нижний, Большой и т. п. с собственными географическими названиями,—если они имеют значение ориентировки; при оформлении связи «персидским изафетом» (притяжательное прилагательное) (на Кавказе и в Средней Азии)—для двух, трех и четырехсложных сочетаний применяется слитное написание (Обигарм), а более длинные сочетания передаются раздельно (Хазрати— Башир). При сочетании личных имен слитное написание применяют, если это—обезличенные собственные имена (Алихасан); если же это известные имена (имя и фамилия)—пишут раздельно (Миха Цхакая); слитно пишут обезличенные имена с титулами (Хаджиали). Раздельно передаваемые названия пишутся через дефис; по принятым Главным Управлением Геодезии и Картографии правилам все раздельные части таких названий, в том числе и транскрибированная номенклатура начинаются с прописных букв. Но Географическое Общество Союза ССР приняло для своих изданий написание последних со строчной буквы; такое же написание по моему предложению применялось в Арктическом Институте. Наконец, некоторые картографы защищали промежуточную систему—прописные буквы для одних частей речи, и строчные—для других. Условные сокращения допускаются только для переведенных на русский язык номенклатурных слов, согласно правилам, ука-
§§ 5—S. Введение новых и исправленных названий 663 занным в § 4; транскрибированные национальные формы не сокращаются. 6. Введение новых и исправленных названий нельзя производить самовольно: все подобные названия должны быть утверждены {на картах или в списках) Главным Управлением Геодезии и Картографии (Москва) или Географическим Обществом Союза ССР {Ленинград). При введении названий для национальной территории следует согласовать списки с Институтом языка и литературы соответствующей республики (если таковой имеется) и привлечь ■также лингвистов центральных институтов. Введение и исправление названий следует производить с большой осторожностью только после анализа существующих материалов и лингвистической обработки собственных записей. Изменение существующего на картах названия следует предлагать в том случае, если оно сильно искажено, или не соответствует современным литературным формам национального языка, или если есть разнобой в оформлении однородных названий и в частности элементарных терминов (номенклатура) для разных частей национальной территории. Но если, название относится к населенному пункту, руднику, прииску и т. п. и закреплено традицией или официальными справочниками—его не следует изменять; напр., в В. Саяне, для графитового рудника Ботогол (бывший Алиберовский) следует оставить ату форму—хотя правильнее писать Бутугол. Если название уже давно исчезло из оборота, и сохранилось только на картах или в старых источниках, можно заменить его новым. Так, например, хотя название «Верхняя Тунгуска» для среднего и нижнего течения Ангары существует на картах уже триста лет, но оно должно быть удалено, т. к. никем уже не употребляется. Введение нового названия может быть сделано только в том случае, если на картах и в других источниках объект не имеет названия. Нужно, прежде всего, расспрашивая многих местных жителей, выяснить, существует ли местное название объекта, и установить его правильную транскрипцию. Если исследователь убедится, что такого названия нет, он может дать свое название; оно может характеризовать отличительные признаки объекта, или может быть дано в честь какого-либо лица или события. В малоизученных районах нашей родины есть еще ряд кряжей, горных цепей и впадин, для которых не существует общего названия (в то время как их мелкие отдельные части имеют свои названия). В этих случаях общее название должно быть выбрано очень осмотрительно—так как оно будет фигурировать и на мелкомасштабных картах и даже на учебных. Иногда, хотя на картах для такого большого объекта традицией уже закреплено название, но оно не употребляется у местных жителей, или употребляется лишь для" небольшого участка; в.этих случаях не следует вводить новое название, которое будет еще более произвольным. Так, например, И. Черский 60 лет назад назвал хребет по правому берегу р. Индигирки, по имени пройденного им перевала—хребтом Тас-кыстабыт; название это стало уже традиционным, и нецелесообразно ввести вместо него <ixp. Сарычева», как это было предложено недавно.
ПРИЛОЖЕНИЯ СВЕДЕНИЯ О ВАЖНЕЙШИХ ПОСТАНОВЛЕНИЯХ И ЗАКОНАХ, ИМЕЮЩИХ ОТНОШЕНИЕ К ПОЛЕВЫМ РАБОТАМ 1. Лесное законодательство. В 1936 г. были выделены следующие запретные полосы водоохранных лесных зон: а) В пределах 28-километровой полосы от берегов по обе стороны верхнего течения следующих рек и их притоков: Днепр до устья р. Березина^ его притоки: Березина—до г. Березино, Десна—до устья; Д о н—до устья р. Воронеж; его притоки: Воронеж—до устья, Донец-до устья р. Оскол, Оскол—до устья; Волг а—до г. Рыбинска; ее притоки: Молога—до г. Весье- гонска, Шексна—до устья, Ока до г. Рязани, Москва—до устья, Клязьма—до г. Коврова, Кама—до устья р. Вишеры, Белая—до с. Мелеуза, Вятка—до- г. Кирова, Унка—до г. Кологрива, Ветлуга—до раб. пос. Шарья; Ура л-— до г. Оренбурга; Западная Двин а—до ст. Западная Двина. б) В пределах 6-километровой полосы по обе стороны от берегов среднего и нижнего течения рек, указанных выше и следующих: притоки Днепр а— Сож и Припять до устьев; притоки Дон а—Хопер, Медведица, Сал и Маныч цо устьев; притоки Волги—Тверна, Кострома, Уфа, Самара и Сура до- устьев; притоки Урал а—Сакмара и Илек до устьев; притоки О к и—Упа и Цпа до устьев. в) В пределах 4-километровой полосы от берегов по обе стороны следующих рек: притоки Днепр а—Тетерев, Псел, Ворскла, Ингулец и Сейм до устьев; притоки Дон а—Иловля и Егорлык до устьев; притоки Волг и— Медведица Керженец, Кундыш, Большая Кокшага, Малая Кокшага, Илет, Казанка, Свияга, Сызрань, Иргиз и Бугуруслан до устьев; приток Бело й— Дема до устья; притоки О к и—Жиздра, Угра, Осетр, Тежа, Сережа и Мокша до устьев. В пределах этих запретных полос допущена рубка леса лишь в целях лучшей сохранности лесных массивов (рубка ухода и санитарная рубка), а также рубка зарослей ивы. В остальной части массивов водоохранной зоны рубка леса допускается при наличии соответствующего разрешения. Запрещена также вырубка леса вдоль шоссейных дорог республиканского значения и вдоль линий железных дорог в полосе шириной 50 м в обе стороны. Воспрещена рубка леса в пределах 20-километровой полосы по обе стороны канала Москва—Волга и вокруг водохранилищ, связанных с каналсм' и водопроводом г. Москвы. С 1948 г. начато создание полезащитных лесонасаждений на юге Союза. Лесными нарушениями считаются: самовольная рубка, похищение из леса деревьев как срубленных с корня, так и буреломных, ветровальных и валеш- ных (за исключением мелких порубок, произведенных проезжающими для необходимой починки при поломках в пути); самовольное производство подсочки леса; повреждение молодняка, лесных культур, питомников и предназначенных под естественное лесовозобновление площадей, а также повреждение или уничтожение изгороди, устроенной вокруг этих площадей; несоблюдение в лесу установленных на основании специальных законов и обязательных постановлений противопожарных правил и др. В таежной зоне использование сырого и сухостойнвго леса в небольшом количестве для научно-исследовательских работ при их временном характере (костер, жерди для палаток и т. п.) обычно не требует особого разрешения, если лес (дрова, бревна и т. п.) не вывозится с места работ. На всякие более
Важнейшие постановления и законы 665 значительные порубки—заготовка дров для зимних баз, постройка изб, лабазов и т. п. должны быть согласованы с местными органами лесной охраны и райлесхозами. В лесах почвозащитных, полезащитных, в зеленых зовах вокруг промышленных предприятий и городов, в степных «колках», в ленточных борах западной Сибири и в лесах округов охраны минеральных источников и курортных— пользование лесом сильно ограничено и рубка сырого леса ни в каком случае не должна производиться. О запрещении вырубки леса в заповедниках см. ниже. 2. Сведения о правилах производ( тва охоты. Запрещается в течение всего года на территории РСФСР добывать каким бы то ни было способом речного бобра, калана (камчатского или морского бобра), бухарского, кавказского и крымского оленей, сайгу, горала, аубра, кулана и не достигших годовалого возраста телят всех копытных. В европейской части СССР воспрещается добывать косуль (диких коз), а в степных районах—белого хоря и ласку. Запрещается также добыча безусловно полезных хищных птиц: всех сов (кроме филина, белой—полярной и ушастой сов), канюков или сарычей, кобчиков, пустельги; полезных птиц: кукушки, розового скворца, гаги, а также редких птиц—белых цапель, колпицы, белых журавлей, фламинго. Охота на лося, куницу, соболя, выдру, енотовидную собаку (уссурийского енота) и выхухоля допускается только по особым разрешениям. В отдельных областях, краях и автономных республиках, входящих в РСФСР, и в союзных республиках список видов, охота на которых разрешена, запрещена,или разрешается по лицензиям, устанавливается специальными постановлениями Советов Министров, краевых и областных исполнительных комитетов. Запрещается: собирание птичьих яиц и разорение гнезд, выкапывание из нор и уничтожение прибылых зверей (кроме волка) и всякое разорение нор. Запрещаются общеопасные способы охоты: настораживание ружей и самострелов, пускание палов, рытье ям, разбрасывание отравы, а также применение на охоте пыжей из легковоспламеняющихся материалов: пакли, бумаги, ветоши и т. п. Применение отравы для уничтожения волков допускается по разрешению органов МВД. Запрещается применение орудий и способов массового добывания зверей и птиц: шатры, вентеря, загородки, производство загона по насту, по льду, на скошенный камыш, погоня на автомашине, ловля линяющих и обмерзших при гололедице птиц, ночной лов с огнем (с автомашины из-под фар), добывание стадных животных при переправах через реки и др. Запрещается всякая охота на территории заповедников и заказников, а также на территории охотничьих хозяйств без разрешения их администрации. Охота разрешается на зверей и птиц, не запрещенных решениями областных и краевых исполкомов или Советов Министров АССР и союзных республик в установленные сроки. По разрешениям на научную охоту допускается охота на всех зверей и птип в течение всего года, кроме видов, запрещенных на всей территории СССР. Весной и летом, в период размножения, охота на большинство зверей и птиц запрещена. Сроки охоты на пушных зверей различны— в зависимости от промысловых условий. Уничтожение хищников. Звери и птицы, приносящие вред народному хозяйству: волк, тигр, барс (ирбис), леопард, гиена, шакал, росомаха, дикая кошка, суслик (кроме тонкопалого и желтого), хомяк, мыши, филин, ястреб- тетеревятник и перепелятник, болотный лунь, баклан могут уничтожаться в течение круглого года всеми способами, кроме общеопасных. Охота па медведей разрешена в течение круглого года только в местностях, где ими приносится существенный вред. За добычу волка выплачивается премия в 300 руб. за штуку. 8. Приобретение гладкоствольных охотничг их ружей. Право хранения гладкоствольных охотничьих ружей и пользования ими предоставляется лицам, достигшим 16-летнего возраста,' имеющим охотничий билет и зарегистрировавшим ружья в организации, выдавшей охотничий билет. В основных охотничьих районах право пользоваться охотничьими ружьями предоставляется с 14-летнего возраста. Охотник может иметь не более двух ружей. Продажа охотничьих гладкоствольных ружей отдельным лицам производится только по предъявлении охотничьих билетов, а организациям—по письменным требованиям. Продажа ружей на рынках, базарах с рук запрещена. Приобретенные охотничьи ружья должны быть зарегистрированы в течение пяти дней в организации, выдавшей охотничий билет. Обмен ружьями может производиться только между лицами (охотниками), имеющими охотничьи билеты. На лиц, уклоняющихся от регистрации охотничьих ружей, может налагаться штраф до 300 руб.
666 Приложения Продажа пороха, пистонов и дроби охотникам производится только по предъявлении охотничьих билетов, по установленным нормам. Все безномерные гладкоствольные охотничьи ружья подлежат обязательной нумерации, производящейся в оружейноремонтных мастерских по предъявлении охотничьего билета. 4. Плавание по внутренним водным путям. Всякое судно или плот обязаны остановить ход по требованию инспекторов судоходства или сотрудников МВД. а) Сигнальные огни. Во время хода парусные суда должны нести следующие ходовые огни: на реках—два белых мачтовых огня, расположенных вертикально один над другим; на озерах, в устьях рек и в море—два отличительных бортовых огня без поднятия огней на мачту, помещенных ниже нижней шкаторины паруса. Гребные лодки и шлюпки с подвесными моторами и с стационарными до 10 индикаторных сил во время плавания по фарватеру или поперек реки от одного берега к другому должны нести на носу один белый огонь, видимый со всех сторон. Парусные суда должны нести во время стоянки один белый огонь на мачте, как и непаровые суда. б) Судно, терпящее бедствие и требующее помощи от другого судна или с берега, должно подавать следующие сигналы: а) паротеплоходы—ряд продолжительных с понижением звука (заунывных) свистков, а находящиеся без паров—частые повторные удары в колокол; б) непаровые суда и плоты—частые повторные удары в колокол или доску, причем на судах днем приспускается флаг до половины мачты, а ночью попеременно приспускается и поднимается мачтовый белый огонь. Суда с электрическим освещением вместо приспускания огня производят мигание верхним (стояночным) мачтовым огнем. При падении человека за борт паротеплоходы дают один продолжительный и три коротких свистка. в) Проход мимо паротеплоходвв. Запрещается гребным судам (лодкам, спортивным яхтам) и шлюпкам с подвесными моторами пересекать курс паро- теплоходам; проходя параллельно и.близко к курсу последних, гребные суда или шлюпки не должны мешать их движению и обязаны выполнять подаваемые сигналы. Сигналы проходящим паротеплоходам об убавлении хода должны подаваться вахтенными с судов, лодок^и_плотов лишь в тех случаях, когда имеется опасность повреждения. Суда, идущие бечевой, при проходе мимо паротеплоходов и других судов ■обязаны держаться как моящо ближе к тому берегу, на который взята бечева; в этих случаях брать бечеву одновременно на оба берега воспрещается. г) Во время сильного тумана или сильно падающего снега, препятствующего различать вблизи предметы, плавание по речным путям и каналам воспрещается, причем суда и плоты должны становиться на якорь или к берегу и звонить в колокол, ударять в доску или трубить в рожок, или подавать два продолжительных свистка через каждые 2—3 мин. д) Закрытие участка. Для предупреждения, что участок (перекат, узкость, колено, пороги т. п.) временно закрыт для свободного прохода, выше и ниже входа в закрытый |участок выставляются сигнальные мачты (столбы), на которых на нокереи вывешиваются днем—красный конус раструбом вниз, а ночью— дна красных огня, расположенных вертикально на расстоянки 1м друг от друга. Все суда и плоты, подходящие как сверху, так и снизу к сигнальной мачте, указывающей о закрытии участка реки, должны останавливаться, не доходя до сигнальной мачты, и размещаться по очереди подхода по указанию представителя технического участка пути, оставляя свободный проход. Самовольный вход за закрытый участок реки воспрещается. е) Проход под мостами. Пролеты мостов, назначаемые для' прохода судов и плотов, обозначаются: для прохода сверху днем—ромбообразным щитом красного цвета высотой в 1—2 м (в зависимости от величины .моста), обращенным острым углом вниз и расположенным на ферме моста на середине пролета; ночью—двумя красными створными огнями (видимыми только с ходовой стороны пролета); для прохода снизу днем—квадратным щитом красного цвета, высотой 1—2 м (в зависимости от величины моста), обращенным стороной параллельно нижней кромке фермы и расположенным на середине пролета; ночью— двумя красными створными огнями (видимыми только с ходовой стороны пролета); для прохода самосплавных судов и плотов (в случае выделения особого пролета)—днем—круглым щитом белого цвета диаметром 2 м, расположенным на ферме моста на середине пролета, ночью—двумя зелеными створными огнями;
Важнейшие постановления и законы 667 устои пролетов, предназначенные для прохода судов и плотов, в ночное время имеют на лобовой части по четыре зеленых огня, расположенные вертикально один над другим и видимые только со стороны, назначенной для прохода судов; устои ходового пролета освещены с внутренней стороны (по одному с каждой стороны) фонарями. Во время сильного тумана или сильно падающего снега, препятствующего одновременно различать оба берега и* мостовые сооружения, проход под мостом воспрещается. О прекращении пропуска судов и плотов по случаю тумана, сильно падающего снега или по другим причинам посты объявляют поднятием на сигнальных мачтах: днем ниже постового флага—красного конуса раструбом вниз, а ночью—двух красных огней, вертикально расположенных на расстоянии 1 м друг от друга. Одновременно с поднятием флага во время тумана или снега производится звон в колокол или даются сигналы сиреной с промежутками через каждые 2 мин. На подходах к охраняемым мостам выставляются на берегу выше и ниже моста яркокрасные сигнальпые мачты: верхняя—на расстоянии 1 км, а нижняя—не ближе 200 м от моста. Все суда и плоты, приближаясь к сигнальным мачтам, предупреждают охрану моста о своем подходе; непаровые суда и плоты бьют в колокол или металлическую доску или подают три протяжных сигнала рожком. Разрешительным сигналом на проход являются поднятые на сигнальный столб: днем—постовой флаг, ночью—зеленый огонь. Старшие на судах, плотах и лодках во время прохода под мостами обязаны: соблюдать особую осторожность при проходе под охраняемыми мостами и не касаться устоев моста;-не производить не установленных правилами плавания свистков, вызовов и пр.; наблюдать, чтобы с судов, лодок и плотов не выбрасывались какие бы то ни было предметы за борт, а также не производились фотографирование, киносъемки и какие-либо зарисовки места. Остановка на якоре судов и плотов у моста между сигнальными мачтами не допускается, за исключением аварийных случаев. Лодочники как в том, так и в другом случае могут останавливаться не ближе 200 м от сигнальной мачты. Одиночно следующие моторные и гребные лодки пропускаются под мосты по предъявлении пропусков, выданных МВД. В этих случаях лодки причаливают к месту нахождения сигнальных мачт, предъявляют представителю охраны пропуск и, получив его разрешение, следуют дальше. Для малых судов часто выделяются специальные пролеты мостов (обычно—ближайшие к берегу), и в другие пролеты их не пускают. Перед выездом на работу следует выяснить порядок прохода под мостами в данном бассейне во время всего периода работ. В случае временного или постоянного закрытия прохода под мостами, на мачты поднимаются—днем ниже постового флага красный конус раструбом вниз, а ночью—два красных огня, расположенных вертикально с промежутком в 1 м друг от друга. Эти сигналы являются для судов, лодок и плотов приказом остановиться, не проходя сигнальных мачт. При неисполнении судном законного требования об остановке, охрана' моста применяет оружие после предварительного выстрела вверх и двух предупредительных боевых выстрелов под нос или корму судна. ж) Разйфдитъ огонь на береговой полосе для надобностей судоходства и сплава разрешается в безопасном месте, в зависимости от ветра, на расстоянии не менее 100 м от складов, береговых строений, хвойного леса и т. п., при этом следует принять особые меры предосторожности в отношении хвойного леса. У костра должен безотлучно находиться вахтенный для наблюдения, имея при себе ведро с водой; костер должен быть защищен от ветра с наветренной стороны; по миновании надобности костер должен быть тщательно залит водой, а яма костра засыпана. Разведение огня на торфяных участках категорически воспрещается. б. О случаях, в которых воспрещены фотографические и кинематографические съемки. Воспрещается производство всяких • съемок в пограничной полосе без специального разрешения. Воспрещаются съемки полигонов, аэродромов, военных портов, военных складов, военных заводов и оборонительных сооружений, а также съемки внутри воинских казарм и лагерей; мостовых сооружений, тоннелей, станционных, оборонительных и иных сооружений, находящихся на землях, предоставленных железнодорожному транспорту.
668 Приложения. Воспрещается производство всякого рода съемок с самолетов без особого в каждом отдельном случае разрешения. Съемки внутри помещений, занимаемых государственными и обществен, ными учреждениями и предприятиями, могут производиться лишь с разрешения администрации этих учреждений и предприятий. ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ЗАПОВЕДНИКИ На территории государственных заповедников безусловно запрещается всякая охота, ловля и уничтожение какими-либо способами диких животных, разорение гнезд и нор, рыбная лопля, сбор яиц и пуха, рубка и повреждение деревьев и кустарников, добыча ископаемых, пастьба скота. Запрещение охоты, ловли и уничтожения диких животных распространяется также и на охранные зоны заповедников. Нахождение на территории государственных заповедников посторонних лиц без разрешения дирекции заповедника воспрещается. Нахождение на территории заповедника посторонних лиц с ружьями или орудиями лова без разрешения дирекции заповедника приравнивается к запрещенной охоте. Главному управлению по заповедникам, зоопаркам и зоосадам при Совете Министров РСФСР предоставлено право разрешать в отдельных случаях на территории государственных заповедников отстрел зверей и птиц с научными целями, уничтожение хищников, а также сбор плодов, ягод, грибов и ловлю рыбы. Список государственных заповедников РСФСР, находяпщхся в ведении Главного управления по заповедникам при Совете Министров РСФСР: 1. Алтайский (Турочакский аймак Горно-Алтайской авт. обл. Алтайского края). Площадь 1022,0 тыс. га. Управление заповедника находится на северном берегу Телецкого озера, в поселке Нйлю, Турочакского аймака, Горно-Алтайской авт. обл. Алтайского края. Ближайшая ж-.д. станция Бийск Томской ж. д.—405 км грунтовой дороги и 38 км по озеру Телецкому (летом на катере). Весной с 1.IV по 15.V и осенью с 1.XI по 1.XII сообщение с заповедником прерывается. Адрес: п. о. Яйлю Горно-Алтайской авт. обл. Алтайского края. 2. Астрахански й—три участка в дельте р. Волги, от г. Астрахани на расстоянии: Обжоровский—120 км, Дамчикский 75 км, Трехизбин- ский—60 км. Площадь 23,2 тыс. га. Управление заповедника находится в г. Астрахани. Адрес: Астрахань, Набережная 1-го Мая, JN» 49. 3. Баргузинский (Баргузинский район Бурят-Монгольской АССР). Площадь 570,9 тыс. га. Заповедник занимает территорию по северовосточному берегу о. Байкал. Управление заповедника находится по берегу о. Байкал, в поселке Давша. Ближайшая ж.-д. станция Татаурово, Вост.- Сибирск. ж. д.—469 км, из них до ст. Усть-Баргузин—250 км грунтовой дороги и далее по о. Байкал—200 км катером. В период с 15.IV по 15.V и с 15.XI по 15.XII сообщение прерывается. Адрес: г. Баргузин Бурят-Монголь- скои АССР. 4. Башкирский (Бурзянский район Башкирской АССР). Площадь 54,4 тыс. га. Управление находится на территории заповедника. Ближайшая ж.-д. станция Магнитогорск Ю.-Уральской яг. д.—100 км. Адрес: п. о. Байназарово, Бурзянского р-на Башкирской АССР. 5. Воронежский (Березовский район Воронежской обл.). Площадь 30,8 тыс. га. Управление находится на территории заповедника. Ближайшая яг.-д. станция Графская Юго-Восточной ж. д.-—4,5 км. Адрес: ст. Графская Юго-Восточной ж. д. 6. Верхне-Клязьминский (Солнечногорский район Московской обл.). Площадь 2,7 тыс. га. Управление заповедника находится на территории заповедника на расстоянии 3 км от деревни Пешки, Солнечногорского района. Ближайшая ж.-д. станция Березки Октябрьской ж. д., на расстоянии 5 км qt заповедника. Адрес: п. о. Солнечногорск, Московской обл. 7. Верхне-Москворецкий (Уваровский район, Московской обл.). Площадь 2,6 тыс. га. Управление заповедника находится на территории заповедника в 1 км от дер. Н. Острицы, Уваровского р-на. Московской обл. Ближайшая ж.-д. станция Уваровка, Западной ж. д.— 25 км. Адрес: п. о. Новопокровское Уваровского р-на Московской- обл.
Государственные заповедники 669 8. «Висим» (Висимский район Свердловской обл.). Площадь 56,4 тыс. га. Управление заповедника—дер. Б. Галашки Свердловской области. Ближайшая ж.-д. станция Висим (ветка от Н. Тагила)—15 км. Адрес Большие Галашки, Висимского р-на Свердловской обл. 9. Дарвинский' (Уломский район. Вологодской обл.). Площадь 176,2 тыс. га. Управление находится в с. Борок на территории заповедника. Ближайшая ж.-д. станция Весьегонск Ярославской ж. д.-—25 км. Сообщение зимой через Москву—900 км, летом—пароходом до Череповца 100 км 120 км по ж. д. Адрес: п. о. Николо-Высокое, Весьегонского р-на Калининской обл. 10. «Д енежкин Камень» (Ивдельский район Свердловской обл.). Площадь 121,8 тыс. га. Управление заповедника находится в с. Все- володо-Благодатское Ивдельского района Свердловской области. Ближайшая ж.-д. станция Черемуховка, ветка «Субра»—55 км, или «Ивдель»—35 км. Адрес: г. Ивдель, Свердловской обл., селе Всеволод-Бла ~одатское. 11. Глубоко-Истринский (Рузский район Московской обл.). Площадь 2,0 тыс. га. Управление заповедника находится на территории заповедника, в 3 км от села Горбово, Рузского района Московской области. Ближайшая ж.-д. станция Тучково—от Управления з-ка 20 км. Адрес: п. о. Колюбакино, Рузского р-на Московской обл. 12. Ильменский (Миасский район Челябинской обл.). Площадь 49,9 тыс. га. Управление расположено на территории заповедника. Ближайшая ж.-д. станция Миасс Южно-Уральской ж. д.— 1,5 км. Адрес: г. Миасс, Южно-Уральской ж. д. 13. Кавказский (Тульский район Краснодарского края). Площадь 319,7 тыс. га. Управление находится на территории заповедника, на поляне Гузерипль. Ближайшая ж.-д. станция Хаджох Сев. Кавказской ж. д.—46 км. Адрес: п. о. Хамышки, Тульского р-на Краснодарского края, поляна Гузерипль. 14. Кандалакшский (Кандалакшский район Мурманской обл.). В состав заповедника входят 23 острова в Кандалакшской губе, в расстоянии от 10 до 40 км от г. Кандалакши. Площадь 15,8 тыс. га. Управление заповедника находится в районном центре в г. Кандалакша Мурманской области. Ближайшая ж.-д. станция и почтовое отделение г. Кандалакша Кировской ж. д. Адрес: г. Кандалакша, Мурманской обл., Речная ул., д. 12. 15. Клязьминский (Ковровский район Владимирской обл.). Площадь 5,6 тыс. га. Управление находится в селе Клязьминский городок Ковровского района Владимирской области. Ближайшая ж.-д. станция Гостюхино Горьковской ж. д.—7 км. Адрес: п. о. Клязьминский городок Ковровского р-на Владимирской обл. 16. Кондо-Сосвинский (Березовский район Тюменской обл.). Площадь 800,0 тыс. га. Управление заповедника находится в поселке Хангакурт Березовского района Тюменской области. Ближайшая ж.-д. станция: Тюмень. От Тюмени летом пароходом до Березова, зимой—самолетом. Пристань Березов. Летом 620 км от Хангакурт водой, зимой на лошадях 320 к.м. Адрес: с. Березово Тюменской обл. поселок Хангакурт. 17. Красноярский заповедник «Столбы» (г. Красноярск, Красноярского края). Площадь 48,5 тыс. га. Управление заповедника находится в пос. Базаиха г. Красноярска. Ближайшая ж.-д. станция Енисей—3,5 км. Адрес: г. Красноярск 6, пос. Базаиха, Карьерная ул., д. 24. 18. Кроноцкий (Петропавловский район Камчатской области Хабаровского края). Площадь 1 217,0 тыс. га. Управление заповедника находится в бухте Ольга, Петропавловского района Камчатской обл. Хабаровского края. Ближайшая ж.-д. станция Владивосток. От Владивостока морским путем до г. Петропавловск на Камчатке в навигацию (с 1 .IV по 1.XI) 6—8 суток пути— 2 417 км. От Петропавловска до заповедника 400 км; с февраля по март месяц на собаках 15—20 суток пути или в самолете 1 ч. 40 м. В навигацию с 1.VI по 1.XI пароходом. С ноября по февраль пути сообщения отсутствуют. Адрес: г. Петропавловск на Камчатке, п. о. Жупаново. 19. Крымский (Алуштинский район Крымской области). Площадь 29,6 тыс. га. Управление заповедника находится в г.Алушта Крымской обл. Ближайшая ж.-д. станция Симферополь-—58 км. Адрес: Алушта, Крымской обл., почтовый ящик № 15. 20. Куйбышевский (Жигулевский район Куйбышевской обл.). Площадь 21,1 тыс. га. Управление заповедника находится на территории заповедника. Ближайшая ж.-д. станция—г. Куйбышев—60 км, пристань Бахилова Поляна—8 км. Адрес: п. о. Зольное, Жигулевского района Куйбышевской обл.
670 Приложения 21. Лапландский (Кировский район Мурманской обл.). Площадь 164,2 тыс. га. Управление заповедника находится на территории заповедника, на берегу оз. Чуна. Ближайшая ж.-д. станция Апатиты Кировской ж. д.— 36 км. Сообщение в осенний и весенний периоды с заповедником прерывается по причине бездорожья на срок от 1>/2 Д° 2 месяцев. Адрес: ст. Апатиты Кировской ж. д. 22. Мордовский (Темниковский район Мордовской АССР). Площадь 33,2 тыс. га. Управление заповедника находится на территории заповедника в пос. Пушта. Ближайшая ж.-д. станция Торбеево Моск.-Рязанск. ж. д.— 85 км. Адрес г. Темников, Мордовск. АССР. 23. Окский (Ижевский район Рязанской обл.). Площадь 22,3 тыс. га. Управление заповедника находится в поселке «Брыкин Бор», на границе заповедника. Ближайшая ж.-д. станция Шилове Ленинск, ж. д.—15 км; пристань Московско-Окского пароходства Ижевское—11 км. Адрес: п. о. Лакаш, Ижевского р-на Рязанской обл. 24. П е ч о р о - И л ы ч с к и й (Троицко-Печорснийрайон. Коми АССР). Площадь 1 134,6 тыс. га. Управление заповедника находится в поселке Якша , на территории заповедника. Ближайшая ж.-д. станция—Соликамск Пермской ж. д.—-300 км, пароходная пристань Чердынь на Каме—200 км, Троицко- Печорск на Печоре—153 км. Адрес: п. о. Якша, Троицко-Печорского района Коми АССР. 25. Приокско-Террасный (Серпуховской район. Московской обл.). Площадь 4,8 тыс. га. Управление заповедника находится около поселка Дании, Серпуховского р-на, Московской обл. Ближайшая ж.-д. станция Серпухов Курской ж. д.—14 км. Адрес: п. о. Данки, Серпуховского р-на, Москов. обл. 26. Приволжско-Дубнинский находится на территории 2-х районов: Талдомского и Дмитровского Московской обл. Площадь 3,8 тыс.га. Управление заповедника находится около поселка Вербилки Талдомского района Московской обл. Ближайшая ж.-д. станция Вербилки Северной ж.-д.—3 км. Адрес: п. о. Вербилки, Талдомского р-на Московской обл. 27. Саянский (Тофаларскии район Иркутской области и Ирбейский район Красноярского края). Площадь 1 100,0 тыс. га. Управление заповедника находится в с. Талое Ирбейского района Красноярского края, от границы заповедника в расстоянии 150 км. Ближайшая ж.-д. станция Солянка Красноярской ж. д. от Управления заповедника—110 км. Адрес: п. о. Талое, Ирбейского р-на Красноярского края. 28. «Семь Острово в». Заповедник занимает острова в Баренцевом море у северного побережья Кольского полуострова и на Новой Земле. Площадь 7,8 тыс. га. Управление заповедника находится в поселке Харловка. Ближайшая ж.-д. станция Мурманск в расстоянии 250 км, пароходом до рейда становища Харловка. Сообщение с островами только катерами. Адрес: г. Мурманск, почт, ящик 164. 29. Сихотэ-Алинский (Красноармейский район Приморского края). Площадь 1 804,6 тыс. га. Управление заповедника находится в поселке Сибичи Красноармейского района Приморского края. Ближайшая ж.-д. станция г. Иман Приморской ж. д.—160 км. Осенью с 1.XI по 15.XII и весной с 10.IV no 10.V сообщение отсутствует. Адрес: п. о. Картун, Приморского края Красноармейского района, пос. Сибичи. 30. Судзухинский (Соколовский район Приморского края). Площадь 339,0 тыс. га. Управление находится на побережье бухты Кит Вален- тиновского с./с. Соколовского района Приморского края. Ближайшая ж.-д. станция Боец Кузнецов—185 км, ст. Находка Приморской ж. д.—135 км, пристань Морского пароходства, морской пункт Совторгфлота Судзухэ— 50 км. Адрес: бухта Преображение, Соколоьсного района Приморского края. 31. «Тульские засеки» (Тульской обл.). Площадь 7,0 тыс. га. Управление заповедника находится на территории заповедника. Ближайшая ж.-д. станция Щекино М.-Курской ш. д.—28 км. Адрес: п. о. Кра- пивна, Крапивенского района Тульской обл. 32. Хоперский (Новохоперский район Воронежской обл.). Площадь 16,2 тыс. га. Управление заповедника находится на хуторе Варварино Новохоперского района Воронежской обл. Ближайшая ж.-д. станция Калмычек Сталинградской ж. д. или Новохоцерск Юго-Восточной ж. д.—18 км. Адрес: Новохоперск (Воронежской обл.) 33. Центрально-Лесной (Нелидовский район Великолукской, обл.). Площадь 35,5 тыс. га. Управление заповедника находится на территории заповедника. Ближайшая ж.-д. станция Нелидово Калининской ж. д.— 45 км. Адрес: п. о. Нелидово, Великолукской обл.
Государственные заповедники 671 34. Центрально-Черноземный (Стрелецкий район Курской обл.). Площадь 4,1 тыс. га. Управление заповедника находится в дер. Селиховы дворы, Стрелецкого района Курской области. Ближайшая ж.-д. станция JKypcu—20 км. Адрес: г.Курск, Стрелецкий район д. Селиховы дворы. 35. С р е д н е - С а х а л и н с к и й. Площадь 30,0 тыс. га. Адрес: гор. Поронайск Сахалинской обл., Октябрьская ул., д. 86. 36. Южно-Сахалинский. Площадь 30,0 тыс. га. Адрес: пос. Кузвецово Невельского района Сахалинской обл. 37- Читинский (Читинский район Читинской обл.). Площадь 477 тыс. га. Адрес: п. о. Бургень, Читинской обл. Вие системы Главного Управления Заповедников РСФСР Кедровая падь. Западный берег Амурского залива. Посьетский район Приморского края (в ведении Дальне-Восточного филиала Акад. наук СССР). Супутинский. В 50 км к Ю-В от г. Ворошилова. 15 тыс. га (в ведении ДВ филиала АН СССР). Лес на Ворскле. Курская обл. (в ведении Ленинградского государственного университета). Наиболее крупные заповедники союзных республик Азербайджанская ССГ Закатальский. Южный склон Главного Кавказского хребта по границе с Дагестанской АССР Грузинской ССР. 26,3 тыс. га. К ы а ы л - А г а ч с к и ii. Залив им. С. М. Кирова на западном берегу Каспийского моря, прибрежная 5-километровая полоса суши и озера Ах-чала и Абиль-чала. 120 тыс. га. Г е к-Г ель (Голубое озеро). 44 км. от ст. Кировабад. Северо-восточный склон малого Кавказского хребта. Белорусская ССР Беловежская пуща. Водораздел рек Немана, Западного Буга и Припяти. Брестская обл. 73,9 тыс. га. Белорусский бобровый. Бассейн р. Припяти и ее притоков на 30 км севернее г. Борисова. 72,0 тыс. га. Грузинская ССР Тебердинский (Клухорский). Тебердинское ущелье на северном склоне Главного Кавказского хребта. 69,5 тыс. га. Лагодехский. Юго-восточный склон Главного Кавказского хребта. 13 тыс. га. (граничит с Закатальским заповедником). Рицинский. горное озеро 12,6 тыс. га. ГагринскиЯ р-н Абхазской АССР. Казахская ССР Алма-Атинский. Заилийский Ала-тау, Алма-Атинская обл. 291,9 тыс. га. Аксу-Джебаглы. Таласский Ала-тау, Южно-Казахстанская обл. 50 тыс. га. Барса-Кельмес. Остров в Аральском море. Кзыл-Ордин- ская обл. Боровое. Горный хребет . Кокче - тау и лесостепь. Северо- Казахстанская обл. 100 км к югу от г. Петропавловска. 83 тыс. га. Наурзумский. Кустанайская обл.; степь и полупустыня. 320 тыс. га. Туркменская ССР Гассан-Кули. j Восточный берег Каспийского моря и дельта р. Атрек. 70 тыс. га.
672 Приложения Украинская ССР А с к а н и я-Н о в а (научно-исследов. ин-т Акклиматизации и гибридизации животных при Акад. с.-х. наук и.м. Ленина). 32 тыс. га (заповедная целинная степь i400 га). 65 км от ст. Новоа-.ексеевка Сталинской ж. д. Средне-Днепровский 1274 га. Город и пристань Нанев Киевской обл. Софиевка. 100 га. Парк. 5 км от г. У наш.. Киевской обл. «Веселые Боковеньк и». 542 га. Парк. 18 км от ст. Долинской Одесской ж. д. Кировоградской обл. Дендропарк «Тростянец». 203 га. 22 км от ст. Рубанка Южной ж. д. Черниговской обл. Черноморский. 22 тыс. га. Управление в г. Голая Пристань. 18 км от ст. Херсон. А з о в о-С и в а шс к и й. 28,2 тыс. га. Управление в г. Геническе Херсонской обл. 12 км от ст. Новоалексеевка Сталинской ж. д. Узбекская GGF А м у-д арьи некий Приморский в дельте р. АмУ-дарьи. Муйнакский и Кунградский р-ны Кара-Калпакской АССР. 300 тыс. га. Горно-лесной. 22 тыс. га. Отроги Чаткальского хребта. 70 км от г. Ташкента. Паркентский и Аха-Гаранский р-ны Ташкентской обл. «Г у р а л а ш». 8 тыс. га. Горно-арчевый з-к на севере:, склонах Туркестанского хребта. 80 км от ст. Обручеве, Ср.-Аз. ж. д. и t>0 км от г. Заамина. Каре ю-Фииская ССР «Кивач». 10,3 тыс. га. Водопад на р. Суне. 25 км от ст. Кивач Мурманской ж. д. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ I ТОМА Стр. Глава I. Подготовка экспедиции 3 Организационные вопросы 3 Снаряжение 7 Палатки 8 Оборудование палаток и спальные принадлежности 34 Прочее снаряжение 43 Одежда и обувь 52 Глава II. Практика стоянок и передвижения 71 Упаковка и перевозка 71 Летний лагерь 75 Зимний лагерь 88 Личная гигиена 92 Защита от насекомых 99 Путевой режим и распорядок работ 108 . Глава III. Пища и ее приготовление 112 Глава IV. Охота и рыбная ловля -. 152 Охота 152 Рыбная ловля • 164 ГлаЪа V. Пищевые растения • 176
Краткое содержание I тома 673 Г л а в а VI. Летний транспорт 204 Передвижение пешком 204 Лошади верховые и вьючные 212 Прочие вьючные животные 238 Колесный транспорт ' 246 Важнейшие узлы 249 Глава VII. Зимний транспорт 264 Передвижение пешком 264 Лошади и быки 281 Олени 283 Собаки 288 Научная работа зимой 296 Глава VIII. Водный транспорт 300 Глава IX. Механический транспорт 349 Выбор автомобиля . . 349 Типы автомобилей 356 Эксплоатация автомобилей 366 Аэросани, моторные лодки и глиссеры . . . 374 Глава X. Первая помощь в несчастных случаях и при внезапных заболеваниях .... 381 Глава XI. Лечение экспедиционных животных и уход за ними 416 Глава XII. Фотография и киносъемка 446 Фотоаппараты 451 Киноаппараты 465 Фотокинопринадлежности 470 Походная лаборатория 484 Общие правила съемки 493 Различные объекты и виды съемки .... 503 Глава XIII. Радио 525 Глава XIV. Простейшая ориентировка в пространстве в времени 551 Глава XV. Карты и съемка 580 Общие сведения о картах и материалах аэросъемки 581 Работа с топографическими картами и материалами аэросъемки 624 Съемки простыми инструментами 655 Глава XVI. Барометрическое^нивелирование 684 Общие сведения о барометрическом нивелировании 689 Методы барометрического нивелирования . . 698 Глава XVII. Технические советы и рецепты 711 Таблицы 723 43 Справочник путешественника я краеведа, т. II
ОГЛАВЛЕНИЕ От редактора ГЛАВА I. КОМПЛЕКСНЫЕ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 1. Введение. 2. Организация комплексной экспедиции. 3. Основные методы комплексных исследований. Литература ГЛАВ А И. ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЫВЕТРИВАНИЯ 1. Сущность процессов выветривания. 2. Задачи исследований. 3. Изучение микроклимата. 4. Россыпи и осыпи. 5. Кора выветривания. 6. Роль организмов. 7. Зональность процессов выветривания. 8. Древняя кора выветривания. 9. Процессы выветривания и рельеф. Литература. . . . ГЛАВА III. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ВЕТРА, ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕСКОВ И ЛЁССА Задачи и организация наблюдений. 1. Задачи наблюдений. 2. Организация наблюдений. 3. Инструменты .... Воздействие ветра на лед. снег и древесную растительность. 4. Деформация ледовой поверхности. 5. Перемещение снежного покрова. 6. Воздействие ветра на древесную растительность Свойства, состав и происхождение песков. 7. Физические свойства песка. 8. Названия песчаных массивов и урочищ. 9. Роль климатических условий. 10- Происхождение песков. 11. Механический и гранулометрический состав. 12. Минералогический состав. 13. Палеонтологическая характеристика песков. 14. Слоистость и форма поверхностей напластования. 15. Химический состав песков
Оглавление 675 Передувание песков и развитие их ветрового рельефа. 16. Общие сведения. 17. Перемещение оголенных песков. 18. Интенсивность переноса сыпучего песка. 19. Перемещение задернованных песков. 20. Формы рельефа песков и зависимость их от режима ветров. 21. Влияние ландшафтной обстановки на интенсивность и характер перемещения песков Развевание и накопление пыли. 22. Перенос различного субстрата. 23. Наблюдения над переносом пыли Исследование лёсса. 24. Задачи наблюдений. 25. Основные методы изучения лёсса. 26. План исследований и отбора образцов. 27. Выяснение происхождения лёсса. Литература. ГЛАВА IV. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД 1. Задачи исследований Изучение вод. 2. Источники. 3. Искусственные выходы подземных вод. 4. Изучение поверхностных вод Карстовые явления. 5. Состав и структура горных пород. 6. Условия залегания горных пород. 7. Рельеф. 8. Климат. 9. Подземные воды. 10. Геологическая история района. 11. Поверхностные карстовые формы. 12. Подземные карстовые формы. • Оползневые и просадочные явления. 13. Рельеф. 14. Морфология, строение оползня. 15. Геологические и гидрогеологические условия. 16. Климат. 17. Поверхностные воды. 18. Тип оползня. 19. Деятельность человека. 20. Стационарные наблюдения. 21. Просадки. 22. Суффозия. Литература. Г Л А В А V. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ПРОТОЧНЫХ ВОД 1. Введение. 2. Смывание. 3. Овраги. 4. Оврагообразо- вание в областях с пустынным климатом. 5. Балки. 6. Сели и грязевые потоки Речные долины. 7. Классификация речных долин. 8. Общие задачи изучения речных долин. 9. Пойма и русло. 10. Речные террасы. 11. Конусы выноса и сухие дельты. 12. Дельты. Литература ГЛАВА VI. ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕК 1. Введение. 2. Инструменты. 3. Программа исследований. 4. Топографические работы. 5. Геоморфологические исследования. 6. Гидрографические работы. 7. Изучение режима реки в экспедиционных условиях. 8. Использование реки. 9. Программа стационарных наблюдений. Литература . . 93 ГЛАВА VII. ИЗУЧЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Введение. 2. Общие сведения об источнике. 3. Геологическая и гидрогеологическая характеристика. 4. Опи- 39 47 49 53 54 57 63 71 78
656 Оглавление сание источника. 5. Изучение свойств минеральной воды. 6. Минеральные отложения источников. 7. Фауна и флора. 8. Санитарно-бактериологические исследования. Литера- * .- тура 108 ГЛАВА VIII. КОМПЛЕКСНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ОЗЕР 1. Введение. 2. Инструменты и оборудование. 3. Методы исследования. 4. Морфология и генезис озерной котловины. 5. Донные отложения. 6. Водный режим озера. 7.Уровень воды в озерах. 8. Динамические явления. 9. Ледяной и снежный покров озер. 10. Физические и химические свойства водной массы. 11. Гидрологические серии, разрезы, гидросъемка и суточные станции. 12.' Изучение водной растительности. 13. Сбор планктона. 14. Сбор бентоса. 15. Изучение ихтиофауны. 16. Хозяйственное использование озера. Литература 115 ГЛАВА IX. КОМПЛЕКСНОЕ ИЗУЧЕНИЕ БОЛОТ 1. Введение. 2. Инструменты. 3. Определение характера водно-минерального питания болота. 4. Изучение гидрографической сети болота. 5. Форма поверхности болот. 6. Микрорельеф болота. 7. Выбор мест заложения пеперечников. 8. Расположение пунктов описаний растительности и бурения. 9. Описанпе растительности болот. 10. Гербаризация мхов. 11. Зондирование. 12. Бурение торфяной залежи. 13. Упаковка и хранение образцов. 14. Отбор проб для пыльцевого анализа. Литература 137 ГЛАВА X. ИЗУЧЕНИЕ МОРСКИХ БЕРЕГОВ 1. Введение. 2. Инструменты. 3. Общее геоморфологическое описание берега. 4. Литологическое изучение береговых и донных наносов. 5. Изучение потоков береговых наносов. 6. Изучение аккумулятивных береговых форм. 7. Изучение древних береговых террас. 8. Изучение современных движений береговой линии. 9. Прочие наблюдения. Литература. 150 ГЛАВА XI. ИЗУЧЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ЛЕДНИКОВ 1. Введение. 2. Общая характеристика ледника. 3. Фирновый бассейн. 4. Рельеф поверхности ледника. 5. Описание ледникового языка. 6. Колебания ледника. 7. Определение типа ледника. Литература 165 ГЛАВА XII. ИЗУЧЕНИЕ СЛЕДОВ ДРЕВНЕГО ОЛЕДЕНЕНИЯ 1. Введение 171 Горное оледенение. 2. Задачи исследования. 3. Общие черты ледникового ландшафта. 4. Морены. 5. Ледниково-реч- рые (флювиогляциальные) отложения (вандры). 6. Форма
Оглавление 677 до.лин. 7. Кары (кресловины). 8. Определение высоты снеговой границы. 9. Тип оледенения. 10. Определение количества оледенений. 11. Изменение гидрографической сети и доледниковый рельеф 171 Оледенение равнин. 12. Задачи изучения. 13. Морены. 14. Изучение валунов. 15. Ложе ледника. 16. Дренаж ледниковой^ времени. 17. Отложения вод в пределах ледника. . 18. Ленточные глины. 19. Ледниково-речные (флювиогля- циальные) отложения (зандровые поля и равнины). 20. Общие вопросы изучения материкового оледенения. Литература. 183 ГЛАВА XIII. ИЗУЧЕНИЕ СНЕЖНОГО ПОКРОВА 1. Роль снежного покрова. 2. Выбор маршрута. 3. Организация и сроки работы. 4. Наблюдения на пробном участке. 5. Схема описания вертикального разреза снежного покрова. 6. Наблюдения между пробными участками. 7. Изучение опыта снегозадержания и снегоборьбы. Литература. . . . 193 •ГЛАВА XIV. ИЗУЧЕНИЕ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ КАК ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ФАКТОРА 1. Методы исследования. 2. Подготовка к полевым работам .__ 200 Климат и вечная мерзлота. 3. Взаимодействие климата и вечной мерзлоты 200 Изучение вечной мерзлоты. 4. Толща вечной мерзлоты. 5. Талики. 6. Деятельный слой и перелетки 201 Температурные наблюдения. 7. Значение температурных наблюдений. 8. Температурные наблюдения в скважинах. 9. Температурные наблюдения в шурфах и на поверхности. 204 Рельеф и вечная мерзлота. 10. Общая характеристика. 11, Морозные трещины. 12. Термокарстовый процесс. 13. Основные термокарстовые формы рельефа. 14. Бугристые торфяники. 15. Булгунняхй (гидролакколиты). 16. Бугристые мари ■. - 206 Воды и вечная мерзлота. 17. Подземные воды. 18. Над- мерзлотные воды. 19. Межмерзлотные воды. 20. Формы залегания ископаемого льда. 21. Генетические типы ископаемого льда. 22. Физические свойства ископаемого льда. 23. Под- мерзлотные воды. 24. Источники. 25. Реки. 26. Озера .... 210 Наледи. 27. Задачи и методы изучения. 28. Типы наледей и их географическое положение. 29. Географические условия мест образования наледей. 30. Форма и размеры наледей. 31. Вода и лед наледей. 32. Динамика наледей . . . 215 Почвы и вечная мерзлота. 33. Физические и химические свойства почв. 34. Влияние внешних факторов на процесс промерзания и оттаивания почв. 35. Промерзание почв. 36. Оттаивание почв „ • ■ ■ ^18 Растительность и вечная мерзлота. 37. Взаимодействие растительности и вечной мерзлоты. 38. Особенности корне-
678 Оглавление вой системы и роста древесной растительности. 39. Гари, вырубки, заболоченные участки 220 Животный мир и вечная мерзлота. 40. Влияние вечной мерзлоты на жизнь животных 221 Мерзлотная съемка. 41. Мерзлотная карта 222 ГЛАВА XV. ИЗУЧЕНИЕ ФОРМ РЕЛЬЕФА И ОТЛОЖЕНИЙ ОКОЛОЛЕДНИКОВЫХ ОБЛАСТЕЙ 1. Введение. 2. Солифлюкция (течение почв). 3. Каменные реки и курумы. 4. Структурные почвы. 5. Нагорные террасы и выравнивание (планация) поверхностей. 6. Формы рельефа. 7. Мелкие нарушения залегания в разрезах. Литература 225 ГЛАВА XVI. ИЗУЧЕНИЕ ВУЛКАНОВ И НАБЛЮДЕНИЯ НАД ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯМИ Вулканы. 1. Введение. 2. Вулканический конус (купол). 3. Покровы и потоки лавы. 4. Кальдеры, маары, 5. После- вулканические явления 238 Землетрясения. 6. Наблюдения во время землетрясения. 7. Последствия землетрясения. Литература • 245 ГЛАВА XVII. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЪЕМКА 1. Введение. 2. Инструменты, снаряжение. 3. Методы геологической съемки 251 Техника полевой работы. 4. Записная книжка и дневник. 5. Карта и условные обозначения. 6. Определение элементов залегания. 7. Определение мощности пластов. 8. Запись и зарисовка обнажений. 9. Зарисовка рельефа. 10. Коллекти- рование. 11. Наблюдения между обнажениями 255 Изучение осадочных пород. 12. Условия залегания и характер толщи. 13. Взаимоотношения с соседними породами. 14. Структура и текстура осадочных пород. 15. Состав и цвет' пород. 16. Строение свиты (макроструктура). 17. Особенности изучения четвертичных отложений ..." 266 Палеогеографические исследования. 18. Фации. 19. Косая слоистость. 20. Знаки ряби. 21. Конгломераты, галечники и брекчии. 22. Прочие особенности текстуры пласта . . 275 Изучение магматический и метаморфических пород. 23. Изучение обнажений. 24. Плутоны и их контакты. 25. Интрузивные залежи, жилы, дайки. 26. Эффузивные образования. 27. Метаморфические породы 292 •Изучение дислокаций. 28. Складчатые дислокации. 29. Разрывные дислокации. 30. Трещины и кливаж .... 302 Определение важнейших горных пород без микроскопа. 31. Определение главнейших породообразующих минералов. 32. Определение магматических пород. 33. Определение ■кристаллических сланцев. Определение осадочных породе (по В. П. Батурину). Хронологические таблицы по геологической истории. Литература .....,.,. 30?
Оглавление 679 ГЛАВА XVIII. СБОР ИСКОПАЕМЫХ ОСТАТКОВ ФАУНЫ И ФЛОРЫ 1. Введение. 2. Сохранение остатков в горных породах. —Зт Общие правила сбора. 4. Сбор костей позвоночных. 5. Остатки растений. 6. Микрофлора. 7. Микрофауна. 8. Палеоэкология. Литература 338 ГЛАВА XIX. ПОИСКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И МИНЕРАЛОВ 1. Введение. 2. Подготовка Поисковые признаки. 3. Прямые признаки. 4. Околорудное изменение пород. 5. Литологические (стратиграфические) признаки. 6. Магматические признаки. 7. Структурные признаки. 8. Прочие поисковые признаки Основные методы поисков. 9. Метод геологической съемки. 10. Метод прослеживания обломков. 11. Шлиховой метод. 12. Металлометрическая съемка Особенности поисков главнейших видов полезных ископаемых. 13. Горючие полезные ископаемые. 14. Черные металлы. 15. Благородные металлы. 16. Цветные металлы. 17. Редкие и малые металлы. 18. Неметаллические полезные ископаемые. 19. Определение минералов. 20. Сбор и перевозка минералов. Упрощенный определитель важнейших минералов. Литература ГЛАВА XX. КОМПЛЕКСНОЕ ИЗУЧЕНИЕ МОЛОДЫХ ДВИЖЕНИЙ ЗЕМНОЙ КОРЫ 1. Введение Инструментальные методы. 2. Геофизические методы. 3. Астрономические методы. 4. Геодезические методы. 5. Гидрологические методы Историко-геолого-геоморфологические методы. 6. Орографические методы. 7. Батиметрический метод. 8. Геоморфологические методы. 9. Геологические методы. 10. Историко- археологические методы. 11. Биогеографические методы. . . Комплексный метод и его применение. 12. Комплексный метод. 13. Региональные особенности проявления неотектоники на территории СССР. Литература ГЛАВА XXI. ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 1. Задачи наблюдений. 2. Инструменты и снаряжение. . . 388 Исследование равнин. 3. Общая методика наблюдений. 4. Моренные ландшафты. 5. Аридные пустыни 390 Исследование горных стран. 6. Горные долины. 7. Горные хребты. 8. Древние поверхности денудации 397 Методика геоморфологического картирования. 9. Геоморфологическое картирование. Литература . . 401 351 352 357 364 380 381 383 386
680 Оглавление ГЛАВА XXII. ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОМОРФОЛОГИИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ 1. Введение. 2. Поиски полезных ископаемых. 3. Гидротехнические изыскания. 4. Изыскания железных и шоссейных дорог. 5. Сельскохозяйственные исследования. Литература 404 ГЛАВА XXIII. ИЗУЧЕНИЕ ПОЧВ 1. Задачи исследования. 2. Снаряжение и материалы. 3. Изучение • факторов почвообразования. 4. Выбор места для почвенного разреза. 5. Заложение почвенного разреза (ямы). 6. Описание профиля почвы 414 Программа описания почв и почвенных горизонтов. 7. Механический состав. 8. Окраска почвы. 9. Структура почвы. 10. Сложение почвы. 11. Новообразования. 12. Включения. 13. Развитие корневых систем и деятельность фауны. 14. Строение почвенного профиля -417 Определение почв, выемка образцов, почвенные карты. 15. Определение почвы. 16. Выемка образцов. 17. Взятие монолитов. 18. Установление границ почв и составление почвенной карты. Литература 426 ГЛАВА XXIV. ПОХОДНЫЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ И ПРЕДСКАЗАНИЕ ПОГОДЫ ПО МЕСТНЫМ ПРИЗНАКАМ 1. Цель походных метеорологических наблюдений. 2. Сроки наблюдений 431 Погода в теплых и холодных воздушных массах. 3. Условия конденсации водяного пара. 4. Ночное выхолаживание. 5. Продвижение теплых воздушных масс над более холодной подстилающеиповерхностью. 6. Смешение теплых и холодных воздушных масс, близких к насыщению или насыщенных 7. Адиабатические процессы. 8. Облака холодных масс воздуха. 9. Образование ливневых осадков. 10. Грозы. 11. Распад кучевых и ливневых облаков. 12. Орографические облака и осадки 432 Изменения погоды при прохождении фронтов. 13. Фронты в атмосфере. 14. Облака и осадки теплого фронта. 15. Облака и осадки холодного фронта. 16. Облака и осадки окклюзии и инверсий 441 Наблюдения над облаками и оптическими явлениями. 17. Классификация облаков. 18. Определение количества облаков. 19. Оптические явления 448 Простейшие инструментальные наблюдения. 20. Наблюдения над атмосферным давлением. 21. Наблюдения над ветром. 22. Наблюдения над температурой и влажностью воздуха 453
Оглавление 681 Ориентировка в барическом поле. 23. Использование наблюдений, над давлением и ветром для ориентировки в барическом поле. 24. Изменения погоды при прохождении циклона. Литература 456 ГЛАВА XXV. ИЗУЧЕНИЕ ФЛОРЫ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ 1. Задачи полевых исследований. 2. Подготовка к полевым работам. 3. Снаряжение и материалы 463 Приемы ботанического коллектирования. 4. Какие растения надо собирать в гербарий. 5. Цветковые растения. 6. Мхи и лишайники. 7. Сбор семян растений. 8. Подземные части растений и черенки деревьев и кустарников 465 Приемы маршрутных геоботанических исследований. 9. Общие задачи и выбор маршрутов. 10. Наблюдения по маршрутам. 11. Описание типичных растительных сообществ. 12. Экологические ряды растительных группировок. 13. Влияние на растительность человеческого общества. . . 470 Исследование отдельных типов растительности- 14. Леса. 1L. Луга и степи. 16. Пустыни и полупустыни. 17. Тундры. 18. Сфагновые болота. 19. Прибрежно-водная растительность 478 Изучение полезных растений. 20. Растения, дающие растительное сырье. 21. Кормовые растения 487 Картирование и районирование. 22. Картирование растительности. 23. Геоботаническое районирование. Литература 490 ГЛАВА XXVI. ЗООЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ] " ; Подготовка к полевой работе. 1. Ознакомление с литературой и -составление программы. 2. Список животных 3. Вопросник. 4. Снаряжение 497 Научные записи, зарисовки, фотографирование. 5. Общие правила. 6. Полевая книжка. 7. Основной дневник. 8. По- видовой дневник. 9. Стандартные бланки. 10. Зарисовки. 11. Фотографирование - 500 Полевые наблюдения. 12. Общее ознакомление с местностью и сбор опросных сведений. 13. Особенности работы по наземным животным в различных ландшафтных зонах. 14. Сезонные особенности. 15. Количественный учет животных. 16. Эксперименты в природе. 17. Первичная камеральная обработка материала в поле 504 Коллектирование. 18. Общие правила. 19. Этикетиро- вание. 20. Способы сохранения. 21. Формалин и спирт. 22. Коллекционные ящики и посуда. 23. Обращение с ядами. 513 Особенности коллектирования позвоночных. 24. Мелкие млекопитающие. 25. Крупные хищники и копытные. 26. Птицы. 27. Пресмыкающиеся и земноводные. 28. Рыбы 518
682 Оглавление Особенности коллектирования беспозвоночных. 29. Насекомые. 30. Прочие членистоногие. 31. Водные сборы беспозвоночных. Литература 527 ГЛАВА XXVII. СЛЕДЫ ЖИВОТНЫХ И МЕТОД «ТРОПЛЕНИЯ» ПРИ ИЗУЧЕНИИ НАЗЕМНЫХ ПОЗВОНОЧНЫХ 1. Общие замечания. 2. Следы, условия их образования и сохранения. 3. Значение субстрата или следообразующе- го материала. 4. Видовые отличия следов. Литература . 536 ГЛАВА XXVIII. ВЛИЯНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЖИВОТНЫХ НА ФОРМИРОВАНИЕ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ПОЧВООБРАЗОВАНИЕ 1. Общие замечания. 2. Норы млекопитающих. 3. Значение троп и нор для стока воды. 4. Уничтожение растительности. 5. Определение видовой принадлежности нор. Литература 553 ГЛАВА XXIX. ФЕНОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ 1. Введение. 2. Общие указания. 3. Выбор участков для наблюдений. 4. Время наблюдений. 5. Фенологические фазы и их стадии. 6. Фазы развития растений. 7. Фенофазы у млекопитающих. 8. Фенофазы у птиц. 9. Дополнительные замечания. Литература 557 ГЛАВА XXX. АРХЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Краткие сведения по археологии. 1. Введение. 2. Палеолит—древний каменный век. 3. Неолит—новый каменный век. 4. Эпоха бронзы. 5. Эпоха железа ' 579 Методика археологических исследований. 6. Участие в археологических исследованиях неспециалистов. 7. Задачи археологической разведки. 8. Снаряжение. 9. Общий осмотр памятника и топосъемка. 10. Описание разреза. 11. Чертеж разреза. 12. Фотографирование. 13. Подъемвый материал. 14. Консервация собранных предметов. 15. Упаковка коллекций. 16. Археологическая карта. Литература. 587 ГЛАВА XXXI. ЭТНОГРАФИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ 1. Введение. 2. Методика этнографических наблюдений. 3. Земледелие. 4. Животноводство. 5. Рыболовство и ловля морского зверя. 6. Охота. 7. Промыслы. 8. Постройки. 9. Одежда. 10. Пища. 11. Средства и способы передвижения. 12. Семейный и общественный быт. 13. Народные знания. 14. Народное искусство. 15. Изучение процесса отмирания религий. Литература 593
Оглавление 683 ГЛАВА XXXII. АНТРОПОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ 1. Работы по палеонтологии человека. 2. Изучение антропологических особенностей современного населения. 3. Программа описания. 4. Антропологические фотографии. 5. Собирание черепов и скелетов. 6. Изучение физического развития и ритма роста. Литература 613 ГЛАВА XXXIII. ЭКОНОМИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 1. Задачи исследований 625 Программа экономико-географического изучения района. 2. Место района в хозяйстве области. 3. Районный центр. 4. Границы района. 5. Природная (географическая) среда. 6. Население района. 7. Общая характеристика хозяйства района. 8. Промышленность и ее роль в развитии района. 9. Лесное хозяйство района. 10. Сельское хозяйство района. 11. Транспортная сеть. 12. Внутрирайонные связи и внутренние различия района. 13. Экономико-географическое описание отдельных местностей, пунктов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Литература .... 627 ГЛАВА XXXIV. ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕОГРАФИИ НАСЕЛЕНИЯ 1. Задачи исследования Программа географического изучения советского города. 2. Общие принципы. 3. Место города в системе городов экономического района. 4. Экономико-географическое положение города. 5. Пути сообщения, подводящие к городу. 6. Район тяготения к городу. 7. Территория города. 8. Рост города в дореволюционное время. 9. Производственный облик города. 10. Культурно-политический облик города. 11. Материальный облик города. 12. Микрорайоны города. 13. Пригороды Программа географического изучения сельского населенного пункта. 14. Географическое положение и природвая среда. 15. Население. 16. Хозяйство. 17 Планировка и застройка. 18. Культура и быт. Литература ГЛАВА XXXV. ИЗУЧЕНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ НАЗВАНИЙ (ТОПОНИМИКА) 1. Задачи топонимики. 2. Элементарные термины и сложные названия. 3. Правильная форма топонимики. 4. Значение географического названия. 5. Запись элементарных терминов. 6. Новые советские названия. 7. Работа краеведа. Литература ....... ...,..,..,...,...,.... 64? 637 641
684 Оглавление ГЛАВА XXXVI. ТРАНСКРИПЦИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ НАЗВАНИЙ I. Введение. 2. Источники для установления географических названий. 3. Запись названий. 4. Транскрипция русских названий. 5. Транскрипция национальных названий. 6. Введение новых и исправленных названий 654 Приложения I. Сведения о важнейших постановлениях и законах, имеющих отношение к полевым работам. 1. Лесное ьаконо- дательство. 2. Сведения о правилах производства охоты. 3. Приобретение гладкоствольных охотничьих ружей. 4. Плавание по внутренним водным путям. 5. О случаях, в которых воспрещены фотографические и кинематографические сьемки 664 II. Государственные заповедники 668 III. Краткое содержание I тома 672
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ КНИГИ В ПОМОЩЬ ПУТЕШЕСТВЕННИКУ И КРАЕВЕДУ Д. Н. Анучин. Избранные географические работы. Ц. 15 р. 50 к. Д. Н. Анучин и А. А. Борзов. Рельеф европейской части ' СССР. Ц. 10 р. 60 к. В. К. Арсеньев. В деб- ' рях Уссурийского края. Ц.-16 р. 10 к. В. К. Арсеньев. Сквозь тайгу. I Ц. 11 р. 75 к. ■Н. В. Башешша. Происхождение рельефа Южного Урала. Ц. 8 р. 30 к. Ф. Д. Бублейников. История открытий полезных ископаемых Советского Союза. Ц. 7 р. 50 к. Л. С. Берг. Климат и жизнь. Ц. 27 р. Л. С. Берг. Географические зоны Советского Союза. Ц. 28 р. Руд. Бершадский. На раскопках древнего Хорезма. Ц. 1 р. 75 к. .Г. Ю. Верещагин. Байкал. Ц. 5 р. 50 к. В. И. Влодавец. Вулканы Советского Союза.Ц. 2 р. 50 к. А. И. Воейков. Воздействие человека на природу. Ц. Ю р. , Вопросы географии. Научные ; сборники Московского Филиала Географического Общества Союза ССР. Сборник 4 «Гляциология и геоморфология». Ц. 12 р. : Вопросы географии сб. 5. «География населения». Ц. 10 р. Вопросы географии сб. 6. «География хозяйства СССР». if. 11 р. Вопросы географии сб. 7. «Климатология и гидрология». Ц. 8 р. 15 к. Вопросы географии сб. 10. «Экономическая география СССР». Ц. 7 р. 85 к. Вопросы географии сб. 11. «Картография». Ц. 7 р. 50 к. Вопросы географии сб. 12. «Историческое землеведение». Ц. 8 р. 75 к. Вопросы географии сб. 13. «Преобразование степи и лесостепья». Ц. 9 р. 50 к. Вопросы географии сб. 14. «География населения». Ц. 6 р. 50 к. Вопросы географии сб. 15. «Физическая география». Ц. 9 р. Вопросы географии сб. 16. «Ландшафтоведение». Ц. 7 р. Вопросы географии сб. 17. «История географических знаний»- Ц. 9 р. 35 к. Вопросы географии сб. 18. «Высшее географическое образование». Ц. 10 р. Вопросы географии сб. 19. «Преобразование природы и хозяйства Союза ССР». Ц. 10 р. Вопросы географии сб. 21. «Геоморфология» (печатается). Вопросы географии сб. 22. «Картография» (печатается). Н. А. Гвоздецкии. Карст. Ц. 6 р. 50 к. Г. П. Горшков. Землетрясения на территории Советского Союза. Ц. 2 р.
В. П. Гричук и Е. Д. Заклпн- ская. Анализ ископаемых пыльцы и спор и его применение в палеогеографии. Ц. 5 р. A. М. Гусев. Эльбрус. Ц. 1 р. 10 к. Н. Е. Дик, В. Г. Лебедев, A. И. Соловьев. А. П. Спиридонов. Рельеф Москвы и Подмосковья. Ц. 5 р. 75 к. B. В. Докучаев. Учение о зонах природы. Ц. 1 р. 60 к. Н. В. Думитрашко. Среди гор и лесов. Ц. 4 р. 50 к. Д. М. Затуловский. На ледниках и вершинах Средней Азии. Ц. 7 р. 25 к. Д. М. Затуловский. Как люди поднимаются на высокие горы. Ц. 1 р. 15 к. Л. Е. Иофа, С. М. Дульян. Ереван. Ц. 1 р. Р. М. Кабо. Города Западной Сибири. Ц. 6 р. 50 к. Н. Я. Кац. Типы болот СССР и Западной Европы и их географическое распространение. Ц. 12 р. 80 к. К вершинам советской земли. Сборник, посвященный 25-летию советского альпинизма. Ц. 16 р. 50 к. В. Л. Котельников. Преобразование природы степи и лесостепья. Ц. 3 р. 25 к. И. и Л. Крупениковы. Путешествия и экспедиции B. В. Докучаева.Ц.2р.50к. В. Н. Кунин. Каракумские записки, (печатается). Ю. А. Ливеровский и Б. П. Колесников. Природа южной половины Советского Дальнего Востока. Ц. 8 р. 25 к. А. А. Малеинов, Г. К. Тушинский. Путешествие в горах, (печатается). К. К. Марков. Основные проблемы геоморфологии. Ц. 13 р. И. М. Марченко. Киев (печатается). Е. П. Маслов. Северный Кавказ. Ц. 1 р. 50 к. Э. М. Мурзаев. Средняя Азия. Ц. 5 р. Э. М. Мурзаев. Непроторенными путями. Ц. 6 р. 75 к. A. С. Мухин, В. Ф. Гусев. Фанские горы. Ц. 2 р. 50 к. Оренбургские степи в трудах П. И. Рычкова, Э. А. Эверс- мапна, С. С. Неуструева. Ц. 16 р. М. П. Петров. Подвижные пески и борьба с ними, (печатается). Побежденные вершины. Ежегодник советского альпинизма. 1948 г. Ц. 15 р. 35 к. Побежденные вершины. 1949 г. Ц. 13 р. 50 к. Побежденные вершины. 1950 г. Ц. 13 р. 50 к. Н. М. Пржевальский. Путешествие в Уссурийском крае. Ц. 13 р. 50 к. Г. Д. Рихтер. Север европейской части СССР. Ц. 7 р. П. С. Рототаев. Побежденная Ушба. Ц. 1 р. 90 к. С. Н. Рязанцев. Киргизия. Ц. 9 р. 50 к. B. В. Сапожников. По Алтаю. Ц. 22 р. 70 к. Ю. Г. Саушкин. Географические очерки природы и сельскохозяйственной деятельности населения в различных районах Советского Союза. Ц. 21 р. 50 к. Ю. Г. Саушкин. Москва. Ц. 1 р. 65 к. Н. А. Северцов. Путешествие по Туркестанскому краю. Ц. 14 р. 50 к.
П. П. Семенов-Тян-Шанский. Путешествие в Тянь-шань. Ц. 12 р. М. А. Сергеев. Курильские острова. Ц. 5 р. 50 к. С. С. Соболев. Эрозия почв и борьба с нею. Ц. 3 р. 50 к. Н. А. Солнцев. Снежники. Ц. 2 р. 50 к. К. И. Спидченко. Города Кузбасса. Ц. Б р. 50 к. К. В. Станюкович. Растительный покров Восточного Памира. Ц. 5 р. 50 к. С.П. Суслов. Западная Сибирь. Ц. 7 р. X. Я. Тахаев. Башкирия. Ц. 6 р. 50 к. М. В. Тронов. Очерки оледенения Алтая. Ц. 13 р. 50 к. Труды второго Всесоюзн. географического съезда, т. 1. Ц. 13 р. 50 к.; т. II. Ц. 16 р. 50 к.; т. III. Ц. 18 р. 25 к. Ф. Ф. Беллинсгаузен. Двухкратные изыскания в Южном Ледовитом океане и плавание вокруг света. (1819—1821гг.).Ц. 14 р. 50 к. Н. Г. Гарин. Из дневников кругосветного путешествия. Ц. 10 р. 25 к. И. А. Гончаров. Фрегат «Пал- лада». Очерки путешествия. Ц. 23 р. 25 к. Г. Е. Грумм-Гржимайло. Описание путешествия в Западный Китай. Ц. 20 р. 30 к. П. К. Козлов. Монголия и Кам. Ц. 19 р. П. К. Козлов. Монголия и Амдо и мертвый город Хара-хото. Ц. 14 р. 50 к. П. К. Козлов. Путешествие в Монголию. Ц. 7 р. 15 к. О. Е. Коцебу. Путешествие вокруг света. Ц. 12 р. Г. К. Тушинский. Лавины. Ц. 8 р. A. А. Шиголев.А.П. Шиманюк. Сезонное развитие природы европейской части СССР. Ц. 9 р. 25 к. Е. Л. Штейнберг. Первые исследователи Каспия. Ц. 1 р. 50 к. С. С. Шульц. Анализ новейшей тектоники и рельеф Тянь-шаня. Ц. 7 р. 65 к. B. Л. Шульц. Реки Средней Азии. Ц. 8 р. П. А. Шуйский. Энергия оледенения и жизнь ледников. Ц. 2 р. 50 к. П. Д. Ярошенко. Основы учения о растительном покрове. Ц. 8 р. В. С. Яценко. В горах Памира. Ц. 4 р. 50 к. И. Ф. Крузенштерн. Путешествие вокруг света на кораблях «Надежда» и «Нева» Ц. 12 р. 50 к. А. П. Лазарев. Плавание вокруг света военного шлюпа «Благонамеренный». Ц. 12 р. 75 к. Ю. Ф. Лисянский. Путешествие вокруг света на корабле «Нева». Ц. 12 р. Ф. П. Литке. Путешествие вокруг света на военном шлюпе «Сенявин». Ц. И р. Г. Г. Манизер. Экспедиция академика Г. И. Лангсдор- фа в Бразилию. Ц. 6 р. 90 к. М. В. Певцов. Путешествие в Кашгарию и Кунь-лунь. Ц. 13 р. 75 к. Плавание шлюпов «Восток» и «Мирный» в Антарктику КНИГИ О ПУТЕШЕСТВИЯХ В ЗАРУБЕЖНЫЕ СТРАНЫ
в 1819, 1820, 1821 гг. Ц. 2 р. 75 к. Н. Потанин. Путешествие в Монголию. Ц. 15 р. Н. Потанин. Тангутско- Тибетская окраина Китая и Центральная Монголия. Ц. 19 р. 75 к. М. Пржевальский. Монголия и страна тангутов. Ц. 17 р. М. Пржевальский. От Кульджи за Тянь-шань и на Лоб-нор. Ц. 7 р. 50 к. Н. М. Пржевальский. Из Зай- Н Н сана через Хами в Тибет и на верховья Желтой реки. Ц. 15 р. 50 к. Н. М. Пржевальский. От Кяхты на истоки Желтой реки. Ц. 14 р. 85 к. В. И. Роборовскйй. Путешествие в Тянь-шань и в Нань- шань. Ц. 19 р. Русские открытия в Тихом океане и в Северной Америке в XVIII веке. Ц. 10 р. 50 к. В. В. Юнкер. Путешествие по Африке. Ц. 19 р. К сведению читателей Продажа изданий Государственного издательства географической литературы производится в магазинах и киосках книготоргов. Письменные заказы на эти издания выполняют наложенным платежом (без задатка) республиканские, краевые и областные отделы «Книга—почтой». Письменные заказы надо адресовать так: Куда:- (Название республиканского, краевого или областного центра республики, край или области, где живет заказчик) Кому: Книготорг, отделу «Книга—почтой». Обратный адрес: (долженJSbiTb указан подробно и четко) При отсутствии книг на месте обращайтесь по адресу: Москва, пр. Художественного театра, 6. Магазин № 84 Москниготорга. Союаопткниготорг оэ
Справочник путешественника и краеведа, том JI Приложении: 1. Карта маглитного склонения i. Цветные* таблицы грибов. 3. Таблица &I. Васильевского для нолевого определения размера зерен. Государственное ил/ателытво географической литературы
Приложение к «Справочнику путешественника и краеведа», т. II. КАРТА МАГНИТНОГО СКЛОНЕНИЯ 1950 г (в градусах) Государственпое издательство географической литературы.
1 \l \ \ i ! —CbiioeyKha сине-и< xmai j Сыро жна жгуче едкая. ' • Vj >ПРНО HCfH . > >иб (>. ...И i . .INhu •* " * ~<"1ый гриб сосновый. 2 Осиновик красны.?. ■• Л /зля. 4 Hl г ■ - ■ tl . Uhh . . . '/
24V v*_ -2 4 * « н I —Масляник зернистый. 2—-Лисичка настоящая. 3— Масляник поздний. 4—Груздь настоящий. I—Волнушка. 2—Горькушка. З—Налуй. 4 Подгруздок.
Приложение к «Справочнику путешественника и краеведа», т7 II, (К глане XVII) ТАБЛИЦА М. ВАСИЛЬЕВСКОГО ДЛЯ ПОЛЕВОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРА ЗЕРЕН 11 ! I j I I i i | I ■ ' I j ПТТ ii11;11 ii 11 иi|11111 ii 11 I IIl]lIII| II II гальна й=юмМ галька (1=i5mm . t - —гтт."г;;-m p ; гi r; i! rp'TTi 11111 |l 11111' 111 гальна d=iOMM гальна с(=/5мм Секторы: I—алеврит крупный 0,05—0.1 мм; 2—песок ^мелкозернистый 0,1—0,25 мм; 3—песок" сред незернистый 0,25—0,5 мм; '•-песок крупнозернистый 0,5—1,0 мм; 5—песок .'■.' грубозернистый 1,0—2,0 мм; 0—гравий мелкий 2,0—3,0 мм; 7—гравий средний 3,0—5,0 мм; 8—гравий крупный 5,0—10,0 мм. .Ченый круг для темных пород, правый для светлых. Песок или гравий сыпать и центр круга и под лупой определять раз мер зерен. Название породы определяется преобладанием зерен того или иного размера. В полевой книжке записывают номер (вместо названия) или, в случае разнозернистоети, — нес. олько номеров: впереди пишется номер преобладающей фракции. Госуларствевное издательство географической литературы