Геологическая деятельность льда
Геологическая деятельность льда во многом определяется формой его существования в природе. Следует различать сезонные льды, образующиеся в водоемах и в почве, и многолетние льды, слагающие крупные ледники горного и материкового типа. Широко развиты льды в областях распространения многолетней мерзлоты.
Условия образования и типы ледников. В высокогорных областях снежинки под влиянием солнечных лучей слипаются, оплавляются и принимают форму зерен, которые при уплотнении превращаются в фирновый лед. Непрозрачная белая масса фирнового льда состоит из зерен размером от 5 до 10 мм.
По мере утолщения ледяного покрова над нагрузкой фирновый лед преобразуется в прозрачный голубой глетчерный лед, который обладает высокими пластичными свойствами и способен течь. Скопления льда, образовавшегося при уплотнении и перекристаллизации многолетних накоплений снега, называется ледниками, или глетчерами. Нижней границей формирования ледников является снеговая линия — это условная линия, выше которой снег не успевает растаять в летний период. В полярных областях снеговая линия располагается на уровне моря. В средних и низких широтах снеговая линия находится в пределах 2700—6000 м над уровнем моря.
Современные ледники занимают 11% общей площади суши Земли, а объем заключенного в них льда составляет около 30 млн. км3. Ледники подразделяют на горные и материковые.
Горные ледники формируются в горных районах и подразделяются на альпийский (его часто называют горным) и скандинавский — (плоскогорный) типы. Альпийский тип ледников образуется в пределах молодых гор с зубчатыми вершинами (Альпы, Кавказ, Памир, Гималаи и др.). Движение их от вершин к подножью гор происходит по дну горных долин в виде языков длиной до нескольких десятков километров. Область питания этих ледников состоит из нескольких фирновых полей (бассейнов), из которых глетчерный лед медленно оттекает. Скандинавский тип (плоскогорный) образуется на плоских вершинах гор (Алтай, Северный Тянь-Шань, Скандинавские горы). Это маломощные шапки фирна и льда, обычно малоподвижные, или обширные ледники нагорий Норвегии (площадью до сотен квадратных километров). Они дают начало коротким долинным ледниковым языкам, расходящимся в разные стороны.
Материковые, или покровные, ледники широко развиты в высоких широтах. Они покрывают огромные площади суши, скрывая под собой неровности ее рельефа (Гренландия, Антарктида). Форма материковых ледников — высокие (3300 м в Гренландии и 4500 м в Антарктиде) ледяные плато с ровной плосковыпуклой поверхностью. Лед растекается во все стороны сплошной стеной. Достигнув морского побережья, ледники сползают в море, краевые части его обламываются и образуют многочисленные плавучие блоки льда — айсберги.
При движении ледники разрушают ложе из коренных горных пород и сносят обломочный материал. Разрушительную деятельность ледников называют выпахиванием, или экзарацией. Выпахивание происходит избирательно и проявляется во много раз интенсивнее там, где в лед вмерзли обломки горных пород, усиливающие его разрушительную деятельность, или там, где ложе ледника сложено некрепкими трещиноватыми породами. В рыхлых породах ледник выпахивает огромные желоба И замкнутые котловины. Выступам скальных пород ледник придает сглаженную форму, округляя, отшлифовывая сторону, обращенную навстречу движению льда. Такие одинокие скалы называются «бараньими лбами».
Ледниковые долины — троги образуются в результате расширения ледником ранее существовавших речных долин. Поперечный профиль ледниковой долины трапециеобразный.
Перенос обломочного материала ледниками и талыми водами. Морены и их типы. При движении ледник переносит огромное количество обломочного материала, который захватывается им при выпахивании, а также попадает на поверхность ледника при смыве и обвалах с окружающих склонов. Этот рыхлый несортированный материал называется мореной. Выделяются различные типы морен. Особый интерес представляет так называемая конечная морена, которая формируется в лобовой части ледника.
В процессе таяния ледников образуется большое количество талых вод. Вытекая из-под ледника, они выносят много обломочного материала, который формирует водно-ледниковые флювиогляциальные отложения. Обычно это грубозернистые, плохо отсортированные пески с примесью гальки и валунов. В отдельных котловинах, выпаханных ледником, могут образоваться озера (Карелия, северо-западная часть Европейской равнины) с характерными осадками — «ленточными» глинами, состоящими из многократного чередования тонких слойков песка с хорошо отмученной глиной.
Водно-ледниковые отложения образуют своеобразные формы рельефа. Иногда это обширные полого-волнистые равнины — зандровые поля, сложенные песками, гравием, галькой. Они возникают в местах выхода водного потока из-под ледника. В других случаях — это узкие, извилистые в плане валы— озы из гравийно-галечного материала, вытянутые по направлению движения ледника, а также отдельные, хаотически разбросанные холмы — к а м ы.
Древние оледенения. Моренные и флювиогляциальные отложения являются признаками прошлых оледенений. Древние морены со временем преобразовываются в конгломератовидные породы — тиллиты; галечники и ленточные глины — в конгломераты и сланцы с тонкой слоистостью.
При этом все они сохраняют характерные текстурные особенности ледниковых отложений (шлифовка, штриховка и др.).
Следы древних оледенений обнаружены в породах докембрия, ордовика, верхнего палеозоя и четвертичного периода. Наиболее изучено оледенение четвертичного периода. Временами в северной части России ледник значительно сокращался и отступал к центрам оледенений (Скандинавские горы, Новая Земля, Альпы, Таймырский полуостров и др.), но периодически происходило интенсивное образование льда и ледники вновь распространялись по земной поверхности.
Периоды времени, в которые площадь ледников увеличилась, называются ледниковыми веками, а периоды сокращения ледников— межледниковыми веками, или межледниковьями.
В европейской части России в четвертичном периоде выделяют от 3 до 7 оледенений. Установлено, что большая часть Восточно-Русской равнины (до широты Киева и Днепропетровска) временами была покрыта льдами. В Азии в четвертичный период оледенению подвергались Северный Урал, Северный Тянь-Шань, Памир, Алтай, Саяны, Якутия, Верхоянский и другие хребты Сибири.
О причинах оледенений и их периодичности нет единого мнения. Одни ученые пытаются объяснить возникновение оледенений космическими причинами, связывая изменение солнечной радиации с изменением элементов земной орбиты, с появлением туманности и т. д. Другие — связывают возникновение оледенений с факторами, обусловленными развитием самой Земли: изменением содержания углекислого газа в земной атмосфере, изменением прозрачности атмосферы при вулканических извержениях, преобразованием поверхности Земли в ходе горообразования, что приводит к изменению направления движения теплых и холодных течений, и т. д.
Многолетняя (вечная) мерзлота. В холодные зимы подземные воды, содержащиеся в горных породах, превращаются в лед — образуются мерзлые горные породы, которые в летнее время могут полностью оттаять. Такое временное промерзание почв называется сезонной мерзлотой. Глубина ее проникновения изменяется от 1 до 4 м (в зависимости от климатических условий). В районах, где среднегодовая температура близка к 0° С или ниже, мерзлые породы оттаивают в летнее время только на небольшую глубину (0,2—1,5 м). В результате возникает значительный по мощности горизонт многолетней мерзлоты. Временно оттаивающий ее самый верхний слой называется деятельным слоем.
Многолетняя мерзлота развита повсеместно к востоку от р. Енисей, в северных частях Западно-Сибирской низменности и Урала, на крайнем севере европейской части СССР, в горных районах и занимает половину территории нашей страны— 49,7%- Глубина распространения многолетней мерзлоты колеблется от первого десятка метров до 500—600 м.
При изменении температурного режима недр (потепление климата, распахивание земли, рубка леса и др.) в результате вытаивания подземного льда образуются отрицательные формы рельефа (блюдца протаивания, провалы, воронки и др.). Оттаявший увлажненный слой почвы обычно сползает вниз по склону по поверхности неоттаявших пород. Это явление называют солифлюкцией. Солифлюкционные процессы существенно затрудняют строительство в районах вечной мерзлоты.
Дата добавления: 2022-02-05; просмотров: 360;