Определение окатанности речного песка и гальки
Алексей Потупин
Мы любим бывать на берегу реки и часто с интересом рассматриваем лежащие под ногами гальки. Некоторые из них кажутся нам очень красивыми и мы с удовольствием любуемся отточенными водой геологическими телами. Но возникали ли у нас вопросы: откуда вода принесла эту гальку или этот красивый песок? Что это конкретно за горная порода?
Если возникали и появился интерес найти ответы, то вы человек с исследовательскими наклонностями.
Сегодня мы попытаемся предложить вам провести собственные простые поиски, которые, возможно, сделают ваши исследования не просто интересными, но и полезными для науки. Ведь всё начинается с простого, не правда ли?
Итак, выйдем на реку с целью собрать "материал" для наших начальных исследований.
Первый вопрос: в каком месте нужно взять песок и гальки? Ответ: в любом, лишь бы это не было местом хозяйственной деятельности человечества (мост, переправа, карьер), где могут быть привезенные, не местные осадочные породы. Желательно выбрать тихую заводь подальше от промышленной деятельности людей. Итак: это галька была принесена сюда рекой, а не людьми.
В каком пространстве совершать отбор? Ответ: в квадрате всего 1 на 1 метр. Выберите такой квадрат, где, по первому впечатлению, лежат понравившиеся вам "породы".
Всё ли подряд отбирать? Нет, для первого раза не стоит. Нужно взять только гальки одной горной породы, наиболее распространённые в данном месте. Например, только кварцевые гальки.
Каких размеров? Подумайте: вам предстоит определить окатанность. Для этого должно быть собрано сто галек примерно одного размера. Причём чем ближе будут размеры, тем лучше. Мы рекомендуем очень простой выбор на ваше усмотрение: от 100 до 90 мм; от 90 мм до 80 мм; и так далее через каждые 10 мм до... 10 мм, то есть последняя размерность от 20 мм до 10 мм. На какой остановиться лучше всего? Давайте сделаем это вместе (я также подключаюсь к этим исследованиям) и выберем общую для всех размерность: от 20 до 30 мм. Мы, поняли, что для выхода к реке потребуется школьная линейка и... вёдрышко.
Посидели, поработали, насобирали 100 кварцевых галечек (наверняка придётся также выкапывать их из слоя речных наносов, так что весьма пригодится и что-то разрыхляющее, типа "берёзовый кол". Но на берегу речки сидеть не в тягость, красота кругом, теплоходы и баржи идут. Желательно сфотографировать весь ваш процесс работы. И записать, в каком конкретно месте вы произвели отбор образцов. Так что добавьте ещё к нужным предметам полевой дневник и карандаш. Чистить гальку на берегу не пытайтесь, отмоете дома и высушите.
Итак, перед нами на столе разложенные в десять рядов 100 галек (10 х 10). Красивый квадрат. Что мы с ней будем делать? Совсем простая работа: отнесём каждую галечку к одному из пяти классов окатанности. Определим это на глаз:
Первый класс: неокатанная галька. Ну, совсем неокатанная, ребристая, даже почти без граней окатанности на острых углах. Думаю, что такой гальки у вас почти не будет. Но в любом случае эти гальки выберите из своего квадрата и сложите в отдельную первую линию.
Второй класс: плохо окатанные гальки (слабо окатанные). Эти гальки имеют резкие изгибы, но их углы уже ясно окатаны водой. Эти гальки также изъять из квадрата и положить второй линией.
Третий класс окатанности: гальки средней окатанности: стоп! Оставим этот класс пока без изучения.
Четвёртый класс окатанности: хорошо окатанная галька, но не идеально, видны плавные переходы граней. Отберём их и организуем из них ещё одну линию.
Пятый класс: полностью окатанные гальки. Они имеют гладкую шаровидную или эллипсоидальную форму, уже правильную единую геометрическую форму без различения граней. Выложим и из них линию.
Оставшиеся гальки отнесём к третьему классу и также выложим в линию.
Для лучшего понимания степени окатанности приводим и фотообразец (в начале статьи). Кстати, такое деление по окатанности на пять классов использовали в своих вполне научных исследованиях американские ученые геологи Рассел и Тейлор ещё в 1937 году и, представьте себе, их простая методика пользуется популярностью во всём мире до сего дня.
Остаётся самое "трудное" - арифметика. У нас пять линий. Посчитайте, сколько галек лежит в первой линии (первый класс окатанности) и умножьте на "1". Совсем просто. Предположим, у вас 9 галек, тогда получается: 9 х 1 = 9.
Во втором классе у вас 23 гальки. Молодцы, догадались! 23 х 2 = 46.
Третий класс: 26 галек х 3 = 78.
Четвёртый класс: 26 галек х 4 = 104.
Пятый класс: 16 галек х 5 = 80.
Сложим всё вместе и получим... какую сумму? Правильно - 317. Можете пересчитать сами ещё раз. Цифра сама по себе ни о чём не говорит, а нам нужна удобная для понимания средняя цифра окатанности. Давайте вспомним школу. Если ты получил пятёрку, то это классно, это наибольший балл, без всяких там "плюсов". Будем считать, что и в окатанности самая лучшая цифра - пятёрка. Что делаем в нашем случае? Мой реверанс тем, кто сразу догадался: делим полученную нами цифру на 100 (сто) и получаем в результате? 317 : 100 = 3,17. Вот она - точная "школьная" оценка окатанности!
Вы прекрасноь поняли, что самая большая и трудоёмкая работа - сидеть на берегу речки и выбирать в вёдрышко гальки. Да разве же это труд? Одно удовольствие.
Ещё важное замечание: в период наводнений (половодий) река несёт крупные валуны и даже слышно, как они стучат по дну реки. Случается, что один из таких "камешков" так грохнет несчастную маленькую галечку, что она расколется. Что делать, если в вашей коллекции оказалась расколотая галька? Какая её окатанность? Не забываем, что река трудилась над ней всё время, пока галька катилась по её руслу и река не очень-то виновата, что нашёлся "злодей" и расколол её любимицу. Принимайте её окатанность по той части, которая не относится к сколу. Но лучше такие гальки не отбирать и ещё на берегу реки удалять из коллекции. Вы поняли, что каждую гальку нужно оценивать (приблизительно) "на скол" ещё на берегу реки, чтобы потом не морочить себе голову...
Что даёт результат такой мощной работы? Только то, что "труд реки", принёсшей гальку, оценивается в 3,17 балла. Не-е, река, конечно же, трудится на все сто процентов, но вот только ей не хватает расстояния, чтобы отшлифовать каждую гальку до "пятёрки". И тут мудрость: если мы произведём отбор галек ещё раз, но уже выше по течению, километров так на 150, то? Правильно, балл окатанности должен быть ниже, чем 3,17, потому что реке уже не хватает этих самых 150 километров на перетирочную работу. Соответственно, если произвести отбор образцов километров на 100 ниже по течению, то окатанность будет выше, чем 3,17. А это уже самые что ни наесть научные исследования, позволяющие определить, как трудится ваша река над окатанностью гальки. Можно будет постоить график.
Для учёного это только начало, поскольку его всегда интересует геологическая история реки, точнее, её долины. Мы здесь не будем распространяться о том, что долина реки сложена, как правило, из нескольких речных террас, что в обнажениях этих террас можно встретить те же песок и гальку и также их исследовать подобным образом. И только после этого появятся новые и новые вопросы, которые могут привести к открытиям. А человек будет настолько увлечён, что станет просматривать научную литературу и превратится... в волшебника, - отличного знатока истории местной природы. А кто не желает быть волшебником в своём деле?
Последнее: что делать с отработаннной коллекцией? Идеальный вариант - отнести назад и высыпать на тот же квадратный метр. В этом случае мы не просто охраняем природу, но и оставляем её в "неповреждённости". Это высший экологический пилотаж!
Да, кстати, не верите в нашу условную цифру 3,17? Может быть она ошибочна и метод неточен? Нет проблем, проверки (особенно придирчивые) весьма поощряются. Посидите ещё и прямо на соседнем квадратном метре насобирайте ещё 100 галечек, ну и так далее... Не знаю, что у вас конкретно получится на второй раз, но цифра вряд ли отклонится от первой более чем на 2% в ту или иную сторону. Но проверить всё-таки стоит чтобы ... подозрения и бессонница не мучили.
Пишите, как успехи. Здоровья! И ... до следующего!
23-24 октября (05-06 ноября) 2012, Дюссельдорф-Бенрат.
К оглавлению блогаК главной странице сайта "Геоинформация"
Комментариев нет:
Отправить комментарий