Масштабы геокриологических съемок по аналогии с инженерно-геологическими cъемками разделяются на
мелкомасштабные (1:500 000–1:100 000)
среднемасштабные (1:50000–1:25000)
крупномасштабные (1:10000–1:5000)
детальные (1:2000 и крупнее).
Геокриологические полевые съемки в масштабе мельче 1:500 000 не проводятся, а геокриологические карты составляются камерально: путем сбора и обобщения опубликованных и фондовых материалов геокриологических, инженерно-геологических и других исследований, увязанных с зонально-региональным геокриологическим фоном, полученным по более мелкомасштабным (чем съемочный) геокриологическим картам, а для мелкомасштабных и обзорных карт – по геокриологическим картам масштаба 1:2 500 000 и мельче.
Геокриологические карты, охватывающие всю территорию России, в связи с ограниченным фактическим материалом и слабой разработанностью методики составлялись в обзорных 1:40 000 000–1:5000000 масштабах.
Мелкомасштабная геокриологическая съемка проводится обычно на больших площадях с целью геокриологической, гидрогеологической и инженерно-геокриологической оценки территории на стадии перспективного планирования развития отраслей народного хозяйства. Такие съемки должны выполняться в первую очередь в перспективных по полезным ископаемым районах, а также для промышленного и сельскохозяйственного освоения отдельных регионов. Выбор конкретного масштаба съемки (от 1:500 000 до 1:100 000) связан со сложностью природных условий, степенью изученности района, отраслевой направленностью исследований и стадией освоения.
Мелкомасштабные геокриологические карты– всегда комплексные, так как составляются на допроектных стадиях исследования территории и должны отвечать на вопросы многоотраслевого освоения территории и охраны природной среды. Их задачей является отражение комплекса геокриологических, гидрогеологических и инженерно-геокриологических условий больших территорий, часто не освоенных, но перспективных для разведки и добычи полезных ископаемых, линейного строительства и т.д.
Полевые карты при мелкомасштабной съемке составляются в первую очередь на ключевые участки в масштабе в два–три раза крупнее съемочного. Целью составления рабочих карт на ключевые участки является выяснение закономерностей формирования геокриологических условий в каждом микрорайоне (частные геокриологические закономерности) и их изменений по территории от одного микрорайона к другому (общие геокриологические закономерности). Составление комплексных геокриологических карт на всю территорию исследования в масштабе съемки базируется на картах ключевых участков и результатах анализа взаимосвязей факторов природной среды и геокриологических характеристик.
Вследствие охвата при мелкомасштабном картировании больших и часто сложных в геокриологическом отношении районов составление комплексных карт методически целесообразно проводить раздельно по каждой характеристике, последовательно учитывая каждую частную составленную карту. Окончательное совмещение всех геокриологических характеристик и характеристик природной среды (мерзлотообразующих факторов) на одной или нескольких картах позволяет отразить региональные геокриологические закономерности.
В целом мелкомасштабные комплексные съемки обычно завершают составлением серии комплексных карт, таких как геокриологическая (карта распространения и среднегодовых температур пород, мощности и строения мерзлой толщи, криогенных явлений и таликов), типов сезонного промерзания и оттаивания пород, инженерно-геокриологическая, гидрогеокриологическая. В комплект могут входить карты четвертичных отложений, криолитологическая, оценочные геокриологические карты (по устойчивости и изменчивости развития криогенных явлений и в целом геокриологических условий) и др. Такой комплект позволяет проводить предварительную оценку конкурирующих вариантов участков освоения для выбора наиболее благоприятного по инженерно-геокриологическим или по гидрогеокриологическим условиям.
Среднемасштабная геокриологическая съемка является целевой и проводится на площадях, подлежащих определенному виду хозяйственного освоения. Результаты среднемасштабных съемок оптимальны в том случае, когда они проводятся на фоне мелкомасштабных, т.е. когда установленные ранее геокриологические закономерности уточняются и детализируются.
Среднемасштабные геокриологические карты, так же как и крупномасштабные, составляют для определенных видов освоения, но среднемасштабные карты охватывают большие площади исследования, особенно для целей гидротехнического строительства. Карты таких масштабов являются оптимальными для отражения геокриологических условий в границах всех элементов рельефа с учетом их ландшафтных особенностей и криогенного, строения и практически не требуют дополнительного разделения геоморфологических элементов по ландшафтно-литологическим микроусловиям. Особенности среднемасштабных карт выражаются:
1) в совпадении границ геоморфологических элементов и свойственных им геокриологических характеристик;
2) в необходимости отражения на карте и разрезах количественных параметров не только для инженерно-геокриологических условий, но и для гидрогеологических;
3) в отражении большей глубинности исследования для анализа взаимодействия мерзлых толщ и подземных вод.
В комплект среднемасштабных карт, завершающих геокриологическую съемку, обычно входят: геокриологическая карта, карта типов сезонного промерзания и оттаивания пород, инженерно-геокриологическая и гидрогеокриологическая карты, составляемые для естественных условий (на период исследования), и прогнозная геокриологическая карта с учетом генерального плана застройки и с разработкой мероприятий по охране природной среды.
Крупномасштабные(1:2000–1:10 000) идетальные съемки(1:2000 и крупнее) веще большей степени, чем среднемасштабные, специализированы на какой-то определенный вид строительства. Обычно эти съемки проводятся на стадии разработки технического проекта и рабочей документации и дополняются исследованиями под каждое конкретное сооружение с определенными конструктивными и технологическими особенностями его возведения.
Детальность выделения участков с различными криолитологическими особенностями связана с детальностью ландшафтного микрорайонирования, при котором каждый элемент рельефа по сочетанию природных характеристик подразделяется на несколько ландшафтных участков (микрорайонов). Для каждого участка карты по всей его площади показывают:
1) среднегодовые температуры пород с градацией через 0,5 и 1оС;
2) глубины сезонного оттаивания и промерзания (среднемноголетние с градациями через 0,5 м и экстремальные);
3) мощности мерзлых пород и таликов (в Южной геокриологической зоне через 10–25 м; в Северной – через 50–100 м);
4) криогенные явления на конкретных участках их развития.
Такое картирование реализуется на геологическом фоне, показываемом на карте на уровне свит, подсвит и фаций с конкретным прослеживанием их границ, с отражением в легенде изменения физико-механических и теплофизических свойств пород. Кроме того, на таких картах должны отражаться:
1) участки талых и мерзлых пород в своих естественных границах, которые на картах более мелкого масштаба показывают знаком островного или прерывистого распространения;
2) наряду со среднемноголетними глубины сезонного оттаивания пород для теплых лет и промерзания для холодных;
3) интенсивность и стадия развития (начальная, зрелая, затухающая) криогенных явлений на конкретных участках распространения;
4) участки периодического разобщения мерзлых пород со слоем сезонного промерзания.
Для инженерно-геологической оценки территории на карте необходимо показывать величину пучения грунта при промерзании для каждого криолитогенетического комплекса в естественных условиях и ее изменение при планируемом освоении. На каждом участке также должна оцениваться возможность развития термокарстового процесса при условии близкого залегания к поверхности льдистого слоя пород (или мономинеральных льдов), развития термоэрозии и др.
Обычно в комплект входят криолитологическая и геокриологическая карты, карта типов сезонного промерзания и оттаивания пород, оценочные карты развития криогенных процессов и др. Инженерно-геокриологическая крупномасштабная карта должна сопровождаться прогнозными картами на строительный и эксплуатационный периоды и рекомендациями по управлению геокриологической обстановкой для ее улучшения [4].