Геологическая деятельность ледников

Геологическая деятельность ледников складывается из взаимосвязанных процессов разрушения горных пород, образования подвижных скоплений состоящих из снеговых масс и продуктов разрушения, переноса такого материала и его аккумуляции.

Содержание статьи:

1.Водно-ледниковые отложения;

2.Древние оледенения;

3.Инженерно-геологическая характеристика отложений ледникового комплекса;

4. Морены и моренные отложения;

5. Снеговой покров и образование ледников.

Отрицательная температура обусловливает существование в природе воды в форме льда и снега.В экваториальной области земного шара снег и лед можно обнаружить только на вершинах высоких гор.Граница за которой можно обнаружить снег и лед, называется снеговой линией или снеговой границей. На экваторе снеговая граница проходит на высоте около 4900 м над уровнем моря.По направлениям от экватора к полосам снеговая линия становится все ниже и примерно у границ Антарктиды в южном полушарии и Гренландии в северном доходит до уровня моря.

В зимнее время года в умеренном поясе снеговой покров образуется значительно ниже снеговой границы.Сезонный снеговой покров имеет большое геологическое значение, главным образом в период весеннего таяния. Струи талых вод дают начало делювиальным , пролювиальным и аллювиальным процессам, обусловливают весенние паводки и питание многих внутренних водоемов.Снег, подобно песку, способен подвергаться перевеванию, в результате чего на склонах гор образуются мощные снеговые массы.

Начинающееся весной подтаивание вызывает срыв этих снеговых масс, обрушивающихся в долины в виде снежных лавин.Снежные лавины движутся с большими скоростями, вследствие чего их падение сопровождается мощными завихрениями воздуха.Захватывая со склонов гор продукты выветривания, снежные лавины способствуют накоплению накоплению обломочного материала в долинах.Выше снеговой линии снег не тает.Накапливаясь из года в год, он уплотняется под давлением собственной массы и превращается в фирн-массу, состоящию из крпных ледяных зерен.

С течением времени фирн спрессовывается в сплошную кристаллическую массу прозрачного глетчерного льда.Массы нетающего льда и снега , залегающие выше снеговой линии, называются ледниками.Различают ледники горные и материковые.

Горные ( долинные) ледники образуются в высокогорных долинах выше снеговой линии и часто венчают вершины гор.Если горные долины сливаются, то образуются сложные ледники.Горные ледники такого типа распространены в Альпах, на Кавказе и в других районах.Ледники этого типа называются альпийскими( смотри рисунок-1).

Рисунок-1. Формирование поверхностной морены во время таяния ледника

Материковые ледники иначе называют еще покровными или гренландскими.Это мощные ледяные массы, покрывающие огромные площади .Таким ледником покрыта, например, Гренландия откуда и возникло одно из названий ледников этого типа.Площадь гренланского ледяного покрова составляет около 2,0 млн.км.2.В горных местностях с платообразными или плоско-выпуклыми вершинами лед залегает сплошной массой. Такие ледники называют плоскогорными или скандинавскими ( широко развиты в Скандинаских горах).

Плоскогорные ледники не имеют береговых границ, подобно альпийским а подходя к краю возвышенности, сползают с нее долинными или висячими языками.Таким образом, ледники скандинавского типа являются как бы промежуточными между высокогорными и материковыми.Несмотря на то, что лед является твердым телом, он все же обладает значительной пластичностью. Поэтому в долинных ледниках движение льда подобно течению воды в реках, с той лишь разницей, что скорость льда в 10000 раз меньше скорости воды.

Это значит, что если в каком либо русле вода передвигается на 10 м, то лед, находящийся в таких же условиях, продвинется только на 1 мм.В покровных ледниках лед, достигнув определенной толщины, давит своей массой на нижележащие слои, выжимая их в стороны.Достигнув моря, сплывшая по его прибрежному дну масса льда откалывается, образуя плавающие ледяные горы -айсберги. В плоскогорных ледниках движение льда двоякое: на плоскогорье -подобно движению покровных ледников , а по склонам -движению долинных.

Достигнув снеговой границы лед начинает таять. Высота зоны таяния ледника меняется в зависимости от среднегодовой температуры. В жаркие годы снеговая линия отступает кверху, в холодные годы опускается вниз.Климатические колебания температуры могут быть многолетними : ряд холодных рек сменяется рядом более теплых.В соответствии с этим изменяется и положение снеговой границы. Движение снеговой границы вниз характеризует наступление ледника, а движение вверх -отступление.Отмечалось, что периоды наступления и отступления ледников продолжается от 20 до 45 лет.

Морены и моренные отложения

Ледники высокогорных долин подобны рекам и имеют свои берега и ложе.При своем движении ледник пропахивает берега и дно ложа. Этот процесс называют экзарацией.В последнее время латинский термин экзарация постепенно заменяется русским термином ледниковое выпахивание.Обломки горных пород, выпаханные ледником, увлекаются движущимся льдом и образуют подвижную прослойку, передвигающуюся по ложу ледника.Эти движущиеся прослойки, состоящие из обломков горных пород, усиливают выпахивающее действие и по мере продвижения вниз становятся все более мощными.

Схема-1. Морены

Такие движущиеся массы обломочного материала называют моренами.Нижнюю часть, передвигающуюся по дну ледника, называют донной мореной, а боковые части, передвигающиеся по берегам, называют боковыми моренами.Во время движения ледника на его поверхности могут скапливаться обломки горных пород, упавшие со склонов гор.Такие обломки, постепенно накапливаясь, образуют верхнюю или поверхностную морену.Если две долины сливаются в одну, то сливаются и ледники. В таких случаях произойдет объединение двух береговых морен.

Объединенная морена окажется в середине нового объединенного ледника. Такие объединенные морены называют срединными ( смотри рисунок-1).Каждый высокогорный ледник обязательно имеет три морены: донную и две боковых.Кроме того,могут быть еще верхние и срединные морены.Все эти морены движущиеся. Когда ледник опускается ниже снеговой границы и начинает таять, принесенные им морены также прекращают движение и образуют неподвижные, отложенные морены.Различают три вида отложенных морен:конечные, продольные и основные.

Рисунок-1.Виды морен:

а-ледниковый язык в плане; б-то же, в разрезе; в-поперечный разрез конечной морены ледникового языка; М-срединная морена; L-боковые морены;F-донная морена; Т-подледниковые; Ма-боковые.

Конечные морены образуются из материала движущихся морен всех видов.Они образуют перед концом ледника валы или гряды и, окаймляя ледник, имеют слегка дугообразную форму.Иногда конечные морены прерываются водами, вытекающими из под ледника и образуют отдельные холмы и гряды.При непрерывном отступании ледника конечные морены будут отлагаться одна за другой, покрывая более или менее ровным слоем значительные поверхности.

При наступании ранее созданные морены могут быть передвинуты и переотложены движущимся льдом.Продольные морены представляют собой валы, отложенные боковыми и срединными моренами вдоль ледника.основные морены образуются из донной и внутренних морен в результате вытаивания внутренней части ледника.Образование основных морен связано с быстрым отступанием ледника или с полным его исчезновением. Из материала, принесенного движущимися моренами, кроме отложенных морен образуются еще сравнительно невысокие продолговатые холмы, длинная ось которых совпадает с направлением движения ледника.

Рисунок-2. Схематичный разрез друмлина:

1-коренная скала (бараний лоб); 2-морена

Такие холмы обычно сложены плотной глиной с валунами а в их подошве часто обнаруживается отполированный выступ коренных пород. Эта форма рельефа называется друмлином. Иногда выступы расположены в нижнем конце друмлина и выходят за его пределы, образуя отшлифованные шкалы -бараньи лбы ( рисунок-2). Длина друмлинов колеблется в пределах от нескольких сотен метров до 1-2 км, ширина обычно в 2-3 раза меньше длины, но встречаются и такие друмлины, у которых ширина меньше длины в 10 раз и более.

Рисунок-3. Ледниковые валуны в лесу

Высота друмлинов невелика и достигает нескольких метров. Очертания их мягкие, склоны пологие. Друмлины часто сопровлждают моренные отложения покровных ледников и сравнительно редко встречаются в областях распространения ледников высокогорных долин. Отложенные морены состоят из самого разнообразного материала, от самых тонких частиц до крупных валунов, диаметром 2-3 м и более.

Соотношения между составляющими частями могут быть самыми различными: в одних случаях преобладают глины и суглинки с включениями крупных обломков ( гравия, щебня, валунов), в других -из смеси крупнообломочного материала с глинистыми и чистыми песками.

Среди ледниковых отложений можно встретить груды валунов или отдельные валуны( рисунок-3).Необходимо отметить три важнейших характеристики отложений морен: неоднородность состава, отсутствие сортировки и окатанности отложенного материала и отсутствие слоистости