Геологическая деятельность снега и ледников

Ледники, или вода в твердом виде, как всякий экзогенный фактор, осуществляют разрушение, перенос и аккумуляцию. При этом образуются своеобразные формы рельефа и осадочные породы, разнообразные по свойствам как почвообразующие.

Ледником называют массу льда определенной формы и значительных размеров, которая наподобие реки движется под действием силы тяжести и пластичных свойств льда. Исходным материалом для образования ледника является снег, который постепенно уплотняется, отдельные кристаллики сплавляются в зерна, так получается зернистый снег, или фирн. Последующее уплотнение фирна приводит к увеличению давления и образованию голубого глетчерного льда. Изучением ледников занимается особая наука — гляциология. В настоящее время около 11% суши занято ледниками. Общий объем снега и льда на земном шаре равен около 26 тыс. км³, что составляет более 70% от мировых запасов пресных вод. Подсчитано, что при стаивании всех ледников и снега земного шара талые воды подняли бы уровень Мирового океана более чем на 60 м.

Для образования ледников необходимы два условия: отрицательная среднегодовая температура местности и обильное количество снега, выпадающего зимой и превышающего количество снега, стаивающего летом. Снег на земной поверхности накапливается только выше снеговой линии — полосы, в пределах которой среднегодовое количество выпадающего снега равно его убыли.

Геологическая роль снега велика. Он служит хорошим термическим изолятором, предохраняя землю от промерзания. Снег проводит значительную геологическую работу как в горных районах, так и на равнинах, является важным источником питания ручьев и рек. В результате снеготаяния в весенний период мощные потоки талых вод размывают почвы и горные породы. На склонах гор образуются глубокие рытвины и промоины, разрастающиеся в овраги, наносящие большой вред сельскому хозяйству. Обильное снеготаяние приводит к образованию паводков и половодья на реках.

В горных областях снег накапливается на подветренных склонах и образует значительные массы, которые нередко превращаются в снежные лавины и обвалы. Лавины, в свою очередь, проводят большую геологическую работу, увлекая за собой со склонов продукты выветривания горных пород: глыбы, валуны, щебень, мелкозем, — и накапливают их в долинах.

Различают два типа ледников — горные (альпийские) и материковые (покровные). Первые образуются в горах и имеют небольшие размеры. Скорость их движения различна (ОД—7,0 м в сутки) и зависит от уклона местности и толщи ледяной горы. Двигаясь вниз, ледники попадают в более теплый климат, тают и питают реки. Материковые ледники достигают очень больших размеров. Так, ледяной панцирь Антарктиды занимает 13 млн км² при мощности 2—4 км. В Гренландии площадь ледника равна 1,9 млн км², толщина льда — 2,4 км. Материковые ледники составляют 98,5% всей площади современного оледенения.

Материковые ледники растекаются во все стороны, доходят до края суши и обрываются, образуя айсберги. Такие плавающие ледяные горы высотой до 100 м над уровнем воды очень опасны для судов, так как 7/8 айсберга находится под водой. Наиболее крупный айсберг был встречен около о. Ньюфаундленд: имел длину до 565 км при высоте надземной части 87 м и подводной около 500 м.

Рис. 6.4. Морфология ледника и характер его развития:

• 1 — хребты и отроги; 2 — ледниковый цирк; 3 — (7-образные долины;
• 4 — морены; 5 — язык ледника; 6 — центральная морена; 7 — зона таяния ледника

Горные ледники характеризуются небольшими размерами, четкими границами, тесной связью между формами ледника, направлением его движения и рельефом местности.

Ледники выполняют большую разрушительную, транспортирующую и созидательную работу. В антропогенный период было три крупных оледенения: московское (или лихвинское) — 300 тыс. лет назад, днепровское (или рисское) — 90 тыс. лет назад и валдайское (или вюрмское) — 12 тыс. лет назад. Центром этих оледенений был Балтийский щит, т. е. современный Скандинавский полуостров. Ледник двигался с северо-запада на юго-восток и доходил до Киева.

Двигаясь по земной поверхности, они дробят, крошат встречающиеся на пути обломки скал, истирают поверхности горных пород, выпахивают рыхлые отложения и др. В результате этого образуются своеобразные формы рельефа — кары, троги с крутыми склонами, бараньи лбы, курчавые скалы. Кары и троги — это котлованы с крутыми склонами, бараньи лбы — хорошо обточенные скалы, отполированные до блеска, курчавые скалы — скопление бараньих лбов.

Комплекс рыхлообломочного материала, отложенного ледником, называют мореной, которая подразделяется на конечную и основную. Мощность моренных отложений колеблется от нескольких метров до нескольких десятков метров. Конечные морены — это валы обломочного материала (валуны, галька, щебень и т. п.), накапливающиеся перед ледником. Валы конечной морены указывают, до каких мест доходили ледники. Быстро отступающие ледники не имеют конечных морен и при отступлении образуют продольные валы — основные морены (см. рис. 6.4).

В результате таяния ледника возникают водные потоки, протекающие по дну ложа ледника и вытекающие из-под него. Эти водные потоки перерабатывают моренные отложения, преобразуя неслоистую массу в хорошо отсортированные толщи песков, галечников, суглинков и глин, отлагающихся подо льдом и впереди ледника. Такие отложения, создаваемые водно-ледниковыми потоками называют флювиогляциалъными. Вода, вытекающая из-под тающего ледника, подхватывает мелкие частицы и уносит их на различные расстояния. Когда сила водного потока ослабевает, песок оседает и образует перед ледником обширные поля — зандровые, сложенные песчано-глинистыми и песчаными отложениями.

К числу широко распространенных флювиогляциальных отложений относят ленточные глины, образовавшиеся в приледниковых озерах. Для этих отложений характерно чередование тонкопесчаных и илистых слоев толщиной до 1,5 мм. Каждая пара слоев представляет собой результат годового накопления осадков в озере.

юо По данным ученых, сейчас на Земле происходит потепление климата. Так, в Санкт-Петербурге среднегодовая температура повысилась за последние 100 лет более чем на 1 °C, что равносильно перемещению города на 600—700 км к югу, т. е. на широту Москвы. Французские исследователи утверждают, что в Гренландии ледники убывают на 100 км³ в год. Потепление идет неравномерно, сменяясь периодами похолодания. Однако в настоящее время нет единого мнения и причинах похолоданий климата и оледенений в истории Земли.