Геолого-географические предпосылки формирования и размещения песчано-гравийных отложений аллювиального генезиса Камского бассейна

• Автор: Семенов, Федор Владимирович
• Шифр специальности: 25.00.25
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 263 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список графических приложений

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Обзор работ по изучению аллювия, морфометрическому и геоморфометрическому анализу рельефа

1.1. История вопроса изучения аллювиальных отложений

1.2. Краткая история морфометрического метода поиска неотектонических структур

1.3. История геоморфометрического пространственного анализа цифровых моделей рельефа.

Глава 2. Методы и материалы исследования

2.1. Предпосылки формирования и размещения песчано-гравийных отложений аллювиального генезиса
2.2. Автоматизированное построение специализированных геоморфологических карт для их использования при изучении аллювиальных отложений
2.3. Методический подход к комплексному геолого-гсографическому исследованию гравиеносных провинций бассейна р.Камы
2.4. Применение методики расчета максимальных расходов паводковых вод в исследованиях аллювиальных отложений Камского бассейна
Глава 3. Комплексный геолого-географический анализ Камского бассейна
3.1. Объект исследования — Камский бассейн
3.2. Предмет исследования — аллювиальные песчано-гравийные отложения
3.3. Потенциальные источники питания аллювиальных песчано-гравийных отложений Камского бассейна
3.4. Морфометрический анализ Камского бассейна
3.5. Комплексный геолого-географический анализ гравиеносных питающих провинций Камского бассейна
3.5.1. Верхнекамская провинция
3.5.2. Среднекамская провинция
3.5.3. Пижнекамская провинция
3.5.4. Вельская провинция
3.5.5. Вятская провинция
3.6. Продуктивность гравиеносных провинций Камского бассейна
3.7. Приуроченность песчано-гравийных отложений к элементам долины
3.8. Влияние максимальных расходов паводковых вод на аллювиальные отложения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Библиографический список
Графические приложения

Список графических приложений
1. Карта Камского бассейна.
2. Геологическая карта Приволжского федерального округа (3 листа).
3. Карта тектонического районирования Приволжского федерального округа.
4. Карта базисной поверхности первого порядка на Камский бассейн.
5. Карта вершинной поверхности первого порядка на Камский бассейн.
6. Карта базисной поверхности второго порядка на Камский бассейн.
7. Карта вершинной поверхности второго порядка на Камский бассейн.
8. Карта результатов .морфометрического анализа.
9. Карта влияния неотектоничсских структур на формирование и размещение месторождений ПГМ.
10. Карта участков гравиеносных провинций Камского бассейна.

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
В работе рассматриваются песчано-гравийные отложения аллювиального генезиса. С практической точки зрения - это месторождения песчано-гравийных материалов (ПГМ). Вопрос прогноза месторождений и проявлений ПГМ является актуальным. ПГМ представляют собой смеси с содержанием гравия и песка и пользуются большим спросом в строительной отрасли: при отсыпке оснований для дорог и площадок, при строительстве и ремонте трубопроводов в качестве отличного дренирующего слоя, при производстве бетонов, в строительных бетонных и фундаментных работах.
Актуальность проблемы прогноза ПГМ как востребованного в строительстве материала подтверждается такими правительственными документами, как «Транспортная стратегия Российской Федерации до 2030 гада» (распоряжение Правительства Российской Федерации от 22 ноября 2008 г. № 1734-р), «Обеспечение доступным и комфортным жильём и коммунальными услугами граждан Российской Федерации» на 2013-2020 годы (Программа Правительства РФ от 30.11.2012 г, Л3> 2227-р).
Объект исследования — Камский бассейн (площадь 507 тыс. км2), предмет исследования - песчано-гравийные отложения аллювиального генезиса Камского бассейна (рассматриваются предпосылки их формирования и размещения), уровень генерализации - региональный (-1:1 000 000).
Цель работы
Выявить геолого-географические предпосылки формирования и размещения песчаногравийных отложений аллювиального генезиса Камского бассейна.
В ходе работы решались следующие задачи:
1. Определение ведущих факторов, влияющих на формирование и размещение песчаногравийных отложений аллювиального генезиса.
2. Разработка автоматизированного метода построения тематических геоморфологических карт (базисных и вершинных поверхностей) с использованием современных геоинформацион-ных технологий для выделения локальных неотектопичсских структур, влияющих на формирование и размещение песчано-гравийных отложений аллювиального генезиса.
3. Разработка комплексного геолого-географического анализа территории для оценки возможностей формирования и размещения песчано-гравийных отложений.

Построение продольного профиля реки по исходным данным — цифровой модели рельефа с удаленными артефактами и установленным направлением водного потока (см. раздел 2.2.1), — в «ТА5» не представляет большой сложности. Нужно только ограничить маской водосбора интересующий объект - реку. А затем выделить ячейки от истока по направлению водного потока, определенного ранее. С выделенных ячеек считывается информация их высотных значений, и на основании этой информации автоматически строится продольный профиль реки.
Анализ продольного профиля при его визуальном сравнении с его математической моделью подобранной методом наименьших квадратов
Методом аппроксимации для каждого продольного профиля подобрано уравнение и построен график «среднего» продольного профиля, при этом применялся метод наименьших квадратов. Если Я' равен значению от 0,8 до 1,0, тогда уравнение графика удовлетворяет требованиям к сходимости данных реального профиля и его математической модели. При анализе, отклонения реального продольного профиля от графика по уравнению принимались за аномальные участки, происхождение которых требует объяснения. Положительные отклонения принимались за участки с особо устойчивыми и прочными к размыву породами или положительным тектоническим движениям. Отрицательные отклонения принимались за участки с легко поддающимися размыву породами или с отрицательными тектоническими движениями. Перегибы продольного профиля принимались за участки границ тектонических структур или горных пород, обладающих разными физико-химическими свойствами.
Анализ продольных профилей речных долин на предмет размещения месторождений ПГМ
Методом аппроксимации для каждого продольного профиля подобрано уравнение (аналогично выше рассматриваемому методу) и построен график «среднего» продольного профиля. Однако, в отличие от предыдущего анализа здесь не использовался метод наименьших квадратов. Рассматривалось визуальное сходство графика, построенного по уравнению с реальным профилем реки, а также соответствие основному условию, при котором Я2 был равен значению от 0,8 до 1,0, при котором уравнение графика математической модели удовлетворяло требованиям к сходимости данных реального профиля.
В анализе максимальные отклонения реального продольного профиля от графика по уравнению принимались за аномальные участки согласно предыдущему методу. Помимо сравнения реального профиля с его математической моделью проводился анализ размещения и объема гистограмм запасов месторождений ПГМ Запасы ПГМ откладывались от линии реального профиля в условных единицах в виде столбчатой диаграммы, на том участке профиля реки, на котором они размещаются в реальности. Такой анализ позволяет оценить условия, наиболее благоприятные для формирования песчано-гравийных отложений и выявить участки перспективные для их поисков. При анализе продольного профиля особое внимание обращалось на его