Ледники и озерно-ледниковые отложения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Что такое ледники

2. Типы ледников

3. Режим и движение ледников

4. Причины оледенения

5. Ледниковая денатурация и аккумуляция

6. Водно-ледниковые отложения

7. Отложение приледниковых областей

8. Озерно-ледниковые отложения

9. Экологическая роль гляциальной среды

Заключение

Список литературы

Введение

Образование ледников - это ещё один процесс сглаживания (градации) рельефа. Он может прерывать другие процессы такого рода, например речную эрозию, и накладывать на них отпечаток своей эрозийной и аккумулятивной деятельности.

Всего 10000 лет назад, в плейстоценовую эпоху, ледники покрывали огромные пространства материков. Хотя с тех пор ледники отступили, они в значительной степени повлияли на рельеф. В горных районах и в высоких широтах северного и южного полушарий ледники и сейчас продолжают изменять ландшафт.

Живописный ледниковый рельеф обычно заставляет нас забывать о том, что формирование льда в любом месте способствует процессам выравнивания, сглаживания рельефа. Важно, прежде всего то, что вода, затвердевая и превращаясь в лёд, не сжимается, как большинство веществ, а наоборот, расширяется. Благодаря тому расширению лёд играет большую роль в физическом выветривании и в изменении поверхности суши.

Лёд образуется повсюду, где замерзает вода,- в озёрах, морях, реках, в грунте или в атмосфере. Мы привыкли видеть его в форме снега, который состоит из ажурных гексагональных кристаллов, очень изящных и красивых, но лёд встречается в различных других формах, например в виде кристаллов инея и игольчатых, ветвистых и похожих на перья масс, что оседают на оконных стёклах. В водоёмах лёд образует либо неправильные сростки крупных столбчатых (игольчатых) кристаллов, либо твёрдые массы, состоящие из вытянутых гексагональных кристаллов, длинные оси которые перпендикулярны поверхности воды.

1. Что такое ледники?

Ледники - это естественные массы кристаллического льда, перекрытого уплотненным снегом - фирном. Они образуются на земной поверхности в результате длительного накопления снега и отрицательных температур. Необходимым условием для образования ледников является сочетание низких отрицательных температур с большим количеством твёрдых атмосферных осадков. Такое сочетание характерно для областей высоких широт (приполярные и полярные области) и высокогорий.

Современные ледники занимают площадь около 16,2 млн. км, т.е. около 11% поверхности суши, а общий объем заключённого в них льда составляет около 30 млн. км. Самые крупнее покровы ледников в Антарктиде и Гренландии. Ими покрыты многие острова в Арктике (Новосибирские, Врангеля и др.). Существуют ледники и в горных областях.

В горах ледники рождаются выше уровня снеговой линии, но при движении вниз могут опускаться намного ниже. В этом случае они переходят в область, где масса ледника постепенно уменьшается в результате его механического разрушения, испарения или таяния. Эту область иногда называют областью стока или областью разгрузки ледника.

Большое значение в преобразовании снега или фирн, а затем и в лёд имеют давление и сублимация (возгонка), под которой понимается испарение снега и льда и новая кристаллизация водяного пара. Общая направленность процесса следующая: снег>фирн>глетчёрный лёд. При этом из 10м снега образуется 1м льда.

2. Типы ледников

В зависимости от климатических условий и рельефа, соотношения областей питания и разгрузки выделяют следующие типы ледников: материковые, или покровные; горные, промежуточные, в которых сочетаются элементы покровных и горных ледников.

Покровные ледники. К этому типу относятся ледники, покрывающие огромные территории - полярные острова и континенты. Характерной особенностью таких ледников является их большая мощность, отсутствие влияния доледникового рельефа на их перемещение, радиальное направление движения ледника от его центра и наличие плосковыпуклой поверхности наподобие щита.

Антарктический ледяной покров. Антарктида занимает площадь около 15 млн. км, из которых около 13 млн. км занято ледниковым покровом. Ледниковый покров образует огромное плато высотой 4000м, которое покоится на скальном основании. Подлёдный рельеф характеризуется большой сложностью. Наряду с горными хребтами и возвышенностями имеются обширные низменности и впадины, опущенные на десятки и сотни метров ниже уровня Мирового океана.

Мощность льда в Антарктическом покрове изменяется от нескольких сотен метров около гор или у края материка до 4000м и более в его центральных частях. Средняя мощность составляет около 2000м. Ледники спускаются к океану и формируют огромные массы шельфового льда, частично лежащего прямо на дне и частично находящегося на плаву.

Самый большой ледник - это ледник Росса, заполняющий южную часть моря Росса и обрывающийся отвесным уступом высотой 60м, а иногда и 75м. Его ширина с севера на юг составляет около 800км. Местами на леднике Росса выступают каменные глыбы подлёдного рельефа. От краёв ледника откалываются огромные айсберги высотой до 60м, имеющие площадь до 100кмІ, с которыми выносится и часть обломочного материала в открытое море. По мере таяния айсберга обломочный материал отлагается в море, который участвует в образовании так называемых акваморен.

Гренландский ледниковый покров имеет площадь около 2 млн. км. Он занимает около 80% суши Гренландии. В большинстве случаев ледниковый покров не достигает моря, но в некоторых местах ледник подступает к берегу. От нависающего ледника откалываются глыбы, которые пускаются в плавание в виде айсбергов. В горной части острова лёд, перетекая через перевалы, даёт начало крупным долинным ледникам. Эти так называемые выводные ледники местами достигают в длину 40км.

Максимальная мощность льда в центральной части покрова, по данным сейсмических исследований, составляет 3400м. Средняя мощность ледяного покрова равна 1500м. В краевых частях мощность ледника и из-под него выступают гребни скальных вершин.

Горные ледники. По стадиям своего развития горные ледники разделяются на несколько типов. Ледники альпийского, или долинного, типа развиты в Альпах, на Кавказе, Памире, т.е. в тех горных областях, где чётко выражены область питания, в пределах которой идёт накопление снега и его преобразование в лёд, и области стока. Ледники формируются или в циркообразных котловинах в верхней части горных склонов, или в расширенных воронках водосборных бассейнов, или на пологих вершинах и выровненных поверхностях, находящихся на высотах, превышающих уровни снеговой линии. Областями стока горных ледников являются горные долины. Длина ледниковых потоков зависит от размера питания снегово-фирнового бассейна. Чем обильнее питание и больше уклон долины, тем быстрее и дальше продвигается ледник.

По своему строению ледники могут быть простыми и сложными. Простые ледники характеризуются обособленными друг от друга языками, имеют одну область питания и одну область стока. Сложные ледники состоят из нескольких ледниковых потоков, выходящих из разных областей питания, но сливающиеся в одной ледниковой долине, и имеют одну и ту же область стока. Примером сложных ледников служит ледник Федченко на Памире. Он имеет длину 75км и принимает около 20 ледниковых притоков. Толщина льда в центральной части ледника Федченко составляет 1000м.

Переметные ледники характеризуются тем, что обладают единственной областью питания. Они образуются в условиях единого фирнового бассейна или на перевальных седловинах, или возникают путём слияния фирновых бассейнов различных склонов в единый. Таким образом, сток ледников осуществляется радиально во все возможные стороны разных склонов горного хребта.

Каровые ледники образуются в кресловидных углублениях в привершинной части горных хребтов, которые носят названия каров. Кары врезаются в верхнюю часть склонов гор или располагаются в привершинной части ледниковых цирков и ледниковых долин.

Висячие ледники располагаются на крутых горных склонах и заполняют сравнительно глубокие западины в рельефе. Своё название они получили потому, что висят над обрывами и нередко срываются вниз в виде обвалов и глетчёрных “камнепадов”.

Промежуточные ледники. К этому типу относятся плоскогорные и предгорные ледники.

Плоскогорные ледники приурочены к выровненным вершинным поверхностям древних горных массивов. Ледники располагаются на них сплошным покровом. Один из таких ледников находится в Норвегии (ледник Юстедаль) и имеет площадь около 950кмІ. Из-за широкого распространения в Скандинавии их часто называют скандинавскими. Подобного рода ледники известны в горах Алтая.

Предгорные ледники формируются в приполярных районах и предгорных частях. Они питаются от фирновых полей, расположенных в горах или в горной части. Это типичные горные ледники, но когда они выходят на предгорную равнину, то растекаются во все стороны и образуют ледниковый шлейф, покрывающий большие пространства.

Следовательно, здесь сочетаются горные ледники с покровными. Последние располагаются на выровненных предгорьях. Примером предгорных ледников является ледник Маляспина на Тихоокеанском побережье Аляски. Его площадь составляет около 3800кмІ.

3. Режим и движение ледников

Под режимом ледников понимают особенности их снабжения и подпитки твёрдыми атмосферными осадками, а также особенности перемещения и изменения их массы в результате абляции - таяния, испарения или механического разрушения (от латинского «абляцио» - отнимая, снос»).

Динамика ледников. Находясь под большим давлением, твёрдый лёд приобретает пластические свойства и начинает перемещаться. Пластичное движение льда обычно наблюдается в нижней части ледника. Такое движение возможно только при значительной мощности льда, создающего нагрузку на его нижние слои, и достаточной чистоте. При движении горных ледников, где уклоны последнего ложа очень крутые, помимо пластичного течения большое значение имеет сила тяжести.

Скорость движения ледников различна и зависит не только от степени уклона ложа, толщины льда, но и от времени года. Горные ледники Альп перемещаются со скоростью от 0‚1 до 1‚0 м/сутки. У некоторых ледников Памира и Гималаев скорость достигает 10 м/сутки. Скорость выводных ледников Гренландии, спускающихся в фиорды, достигает 30 м/сутки. Иногда ледники начинают перемещаться с катастрофической быстротой. Ледник Медвежий на Западном Памире в 1963 году неожиданно начал перемещаться со скоростью около 50 м/сутки (в отдельные моменты скорость его движения достигала 100 - 150 м/сутки). За короткое время ледник продвинулся около 6‚5 км, блокировал течение реки и в результате этого, образовалось подпрудное озеро. В последующем вода прорвала ледяную плотину. Возник селевой поток, который, двигаясь с высокой скоростью, произвел большие разрушения на своём пути. Затем активность ледника резко снизилась. Проведённые наблюдения показали, что в определённые годы скорость ледника увеличивается, а затем движение его замедляется. Удалось наметить его периодичность и в изменениях скорости движения ледника Медвежий. Подобные ледники стали называть пульсирующими.

Наблюдения за движениями ледников показали, что для них характерна разная скорость движения отдельных частей ледника. Оказалось, что наибольшая скорость движения свойственна для центральной части ледника, а на краях (прибортовых частях) и в придонных частях она уменьшается в результате трения о коренные породы.

Ввиду разного уклона и скорости движения поверхность ледника покрывается множеством трещин. Благодаря разным напряжениям поверхность ледника начинает раскалываться. В верхней части горного ледника при переходе от области питания к области стока возникает длинная и широкая краевая трещина, нередко достигающая ложа.

Динамика материковых покровных ледников существенным образом отличается от динамики горных. По идеализированной схеме Е.В. Шанцера она представляется следующим образом. В центральной части ледника располагается область питания. Нижние слои льда под давлением верхних толщ приобретают пластичность и начинают двигаться в радиальных направлениях к краевым частям ледникового покрова. По мере движения льда его масса и толщина уменьшаются в результате абляции. Разрушительная деятельность ледника в основном приурочена к областям питания, а в областях абляции происходит придонная ледниковая аккумуляция.

4. Причины оледенения

Для того чтобы на материке происходило наступление ледников, необходимо сочетание некоторых условий. Нужно, чтобы суша находилась в высоких широтах или, может быть, на большой высоте над уровнем моря, чтобы выпадало достаточно много снега и чтобы среднегодовые температуры были на несколько градусов ниже, чем сейчас. Поскольку положение и высота материков со временем последней ледниковой эпохи существенно не изменились, становится очевидным, что оледенение зависит непосредственно от климатических условий. Изменения климата, однако, были периодическими. Изучение последнего оледенения показало, что за период около 2 млн. лет произошло четыре главных и несколько второстепенных продвижений льда. Главные стадии наступания ледников разделялись продолжительными тёплыми межледниковьями, когда климат был, очевидно, теплее, чем сейчас. Потепление и похолодание климата происходит с периодичностью около 100000 лет.

Для того чтобы начался холодный ледниковый или тёплый межледниковый период, требуется изменение климата с понижением или повышением температуры всего на несколько градусов. Поэтому гипотезы, касающиеся причин оледенений, часто предусматривают слабые изменения климата на земном шаре, которые имеют либо земное, либо внеземное происхождение.

К земным относятся причины, уменьшающие количество солнечного тепла, которое достигает Земли, или вызывающие изменения в распределении тепла на её поверхности.

Сначала предполагали, что похолодание климата на Земле связано с уменьшением прозрачности атмосферы при попадании в неё вулканического пепла. Известные из истории сильные вулканические извержения на короткое время вызывали похолодание во всём мире, что было обусловлено рассеиванием тонкого вулканического пепла в верхних слоях атмосферы. Частицы пепла поглощают солнечное излучение и отражают его назад во внеземное пространство, уменьшая количество солнечной энергии, достигающее Земли. Вообще-то эксплозивные извержения вулканов, происходящие в течении длительного времени на обширных площадях, могут вызывать такое похолодание климата на всей планете, что начнётся оледенение. Однако большинство геологов, по-видимому, не считают, что вулканическая активность могла быть столь сильной; вместе с тем все соглашаются, что вулканизм может действовать как спусковой механизм, вызывающий начало оледенения, но главные причины наступания ледников нужно искать не здесь.

Уменьшение количества тепла, удерживаемого Землёй, связано так же с изменением содержания в атмосфере углекислого газа. Углекислый газ пропускает в атмосферу солнечное излучение с меньшей длиной волны, но замедляет потерю тепла, благодаря углекислому газу климат на Земле становится теплее, и уменьшение его количества в атмосфере должно вызывать похолодание. Однако, не доказано, что этих изменений было бы достаточно для того, чтобы вызвать ледниковую эпоху.

Изменения в распределении тепла на поверхности Земли связаны, прежде всего, с переменой направления океанских и воздушных течений. Эти течения переносят тепло от экватора к полюсам, и изменение схемы их распределения могло бы вызвать похолодание климата в приполярных районах и как следствие этого наступание ледников. Хотя данные об изменении течений в ледниковые периоды и имеются, создаётся впечатление, что эти изменения были скорее следствием, чем причиной оледенения. Кроме того, существующие данные скорее указывают на общее понижение температуры на Земле, а не просто на перераспределении тепла.

Сегодня большинство учёных обращаются к внезапным причинам оледенений. Последние связывают с вариациями солнечной активности или с известными изменениями положениями Земли относительно Солнца. Хотя обе эти гипотезы не новы, последние астрономические и океанографические наблюдения, кажется, свидетельствуют в пользу обеих гипотез.

Раньше Солнце считали очень стабильной звездой. Его стабильность подтверждается геологическими данными о непрерывности геологической и биологической эволюции. Тем не менее, известно, что на сравнительно коротких отрезках времени Солнце изменчиво. В течение одиннадцатилетнего цикла солнечной активности, когда на Солнце меняется число пятен, колебания солнечного излучения достигают 4%. За последние три столетия астрономы отмечали и более длительные спокойные периоды, когда на Солнце не было видно никаких пятен. Ещё более длиннопериодные флуктуации солнечной активности устанавливаются по изменению количества изотопа углерода, образующегося в верхней части атмосферы под действием солнечных частиц. Измеренные вариации солнечной активности не сильно отличаются от тех, которые, согласно оценкам, необходимы для начала оледенений. К сожалению, данных об этих длиннопериодных флуктуациях всё ещё недостаточно, чтобы доказать возможную связь с материковым оледенением, но исследования в этой области продолжаются.

Вторая гипотеза о внеземных причинах оледенения опирается на изменение положения Земли относительно Солнца по трём разным параметрам. Это:

1), изменение эксцентриситета земной орбиты (с периодом 90000лет);

2), изменение угла между экватором и плоскостью вращения Земли вокруг Солнца (меняется от 21,5? до 24,5? за период около 40000 лет);

3). Изменение ориентировки земной оси в пространстве (которое называется прецессией, или предварением равноденствий, с периодом 21000 лет). Каждый из этих параметров имеет тенденцию изменять распределение солнечной энергии на поверхности Земли, и, действуя всегда совместно, они то усиливают, то гасят влияние друг друга. Время от времени зимы могут быть холодными, а летние периоды между ними - жаркими, или зимы - мягкими, а летние периоды - холодными. Хотя среднегодовые температуры остаются теми же самыми, считается, что холодное лето является критическим и позволяет снегу не растаять и просуществовать в течение всего года. Если снег накапливается, это приводит к формированию ледников, которые продвигаются вперёд и вследствие того, что снег отражает солнечное тепло, ещё больше охлаждают поверхность Земли. Согласно этой модели, эпохи оледенения заканчиваются, когда снова наступают холодные зимние и жаркие летние месяцы, что позволяет снегу растаять за лето. Жаркое лето заставляет ледяной покров быстро сокращаться.

С тех самых пор, как были высказаны предположения об астрономической природе причин оледенения, они подвергались широкой критике, но данные, полученные в последнее время с помощью глубоководного бурения, указывают на хорошее соответствие между астрономическими циклами и периодами продвижения и отступания ледников.

Причины оледенения всё ещё до конца не выяснены, но они вызывают большой интерес, поскольку судьба значительной части населения Земли зависит от климата. Мы живём в относительно благоприятный период развития нашей планеты. Но перспективу наступания ледников, которые покрыли бы большую часть плодородных обрабатываемых земель, нельзя назвать приятной. С другой стороны, если бы растаяли гигантские ледниковые покровы Гренландии и Антарктиды, в океаны поступило бы так много воды, что многие из густонаселённых районов Земли оказались бы затопленными.

В обоих случаях великие ледниковые эпохи напоминают нам, насколько хрупок и преходящ наш мир.

5. Ледниковая денудация и аккумуляция

ледник рельеф климат денудация

Движение сопровождается рядом геологических процессов: происходит разрушение или денатурация коренных горных пород подлёдного ложа и боковых частей долины ледника с образованием различных по форме, размерам и составу обломочного материала; перенос обломков породы на поверхности и внутри ледников, а так же вмёрзших в придонные части ледника или перемещаемых волочением крупных и мелких обломков. Ледник производит аккумуляцию обломочного материала, которая осуществляется как во время движения ледника, так и в результате его таяния (дегляциации). Современные ледниковые геологические процессы хорошо изучены и наблюдаются в горных ледниках. В современных покровных ледниках в Гренландии и Антарктиде такие исследования касаются исключительно краевых частей, так как только в редких случаях из-за большой толщины льда до подлёдного ложа пробурены единичные скважины. Однако о масштабной геологической деятельности покровных ледников можно судить по грандиозным четвертичным оледенениям, следы которых хорошо сохранились в Западной и Восточной Европе и в Северной Америке.

Разрушительная деятельность ледников. Разрушительное воздействие ледников на породы подлёдного ложа называется экзарацией (от латинского «экзарацио» - выпахивание). Особенно интенсивно протекает экзарация при большой толщине льда, создающего огромное давление на подлёдное ложе. В процессе движения происходит выламывание различных блоков и кусков горных пород, их дробление, стачивание. В нижнюю поверхность, в придонную часть ледника, вмерзают обломки, которые своими острыми краями при движении по скальным породам оставляют на их поверхности различные штрихи, царапины или борозды. Это так называемые ледниковые шрамы обладают ориентировкой по направлению движения ледника. Выступы твёрдых скальных горных пород на дне ледникового ложа сглаживаются движущимся ледником, при этом возникают своеобразные удлинённые и овальные формы - бараньи лбы. Движущийся ледник создаёт сглаженные ассиметричные выступы и углубления, которые называются курчавыми скалами. Иногда они достигают значительных размеров, особенно в областях центров мощных покровных оледенений.

При движении ледники срывают крупные выступы или глыбы горных скальных пород и переносят их на большие расстояния. На пути своего движения обломки и глыбы истираются, сглаживаются и покрываются трещинами и царапинами. Такие покрытые штриховкой и сглаженные обломки горных пород называют ледниковыми валунами, или эрратическими валунами.

При своём движении ледники не только отрывают и перемещают глыбы скальных пород, но и выпахивают себе ложе. Это или ванны выпахивания, или глубокие линейные ложбины. Их называют ложбинами ледникового выпахивания.

В процессе перемещения и экзарации ледники оказывают воздействие на коренные породы подлёдного ложа и при этом возникают определённые деформации, которые выражены в виде разрывов, отрывов отдельных глыб, изгибов и смятия слоёв в складки. Такие деформации, связанные с деятельностью ледников, называют гляциодислокациями (от латинского «гляциес» - лёд, французского «дислокасион» - перемещение). Характерным примером гляциодислокаций являются крупные глыбы коренных горных пород, сорванные со своего основания и перенесённые ледниками на различные расстояния. Это так называемые ледниковые отторженцы.

С деятельностью горных ледников связано образование ледниковых цирков в вершинной части и специфических ледниковых долин - трогов (от немецкого «трог» - корыто). Ледники, двигаясь по таким долинам, производят интенсивную экзарацию их бортовых частей и ложа. Трогам свойствен U-образный поперечный профиль с пологовогнутым дном.

Транспортирующая и аккумулятивная работа ледников. Во время своего движения ледники переносят разнообразный обломочный материал от самых тонких глинистых частиц до крупных глыб. Весь разнородный и разнообразный материал, как переносимый ледниками, так и отложенный ими, называют мореной. Различают два типа морен: движущиеся и отложённые. В горных ледниках выделяют поверхностные морены, которые находятся на поверхности движущегося ледника. Среди них по месту нахождения различают боковые и срединные морены. Боковые морены возникают по краям движущегося ледника и состоят из обломочных слабовыветрелых продуктов горных пород, слагающих надледниковые части высоких горных склонов долины, по которой перемещается ледник. Материал в боковую морену может поступать в результате обвалов, обрушения и оползания горного склона. Боковые морены, выражены в виде продольных валов или гряд. Срединная морена располагается в средней части ледникового языка и также представлена обломочным, сгруженным в виде вытянутого вала. Срединная морена образуется во время слияния двух соседних ледников в результате соединения боковых морен. Когда сливается несколько ледников, возникает несколько срединных морен.

Внутренние морены образуются как в пределах фирнового поля, так и в области стока. Они состоят из обломков выветрелых горных пород, сброшенных с крутых горных склонов, окаймляющих бассейн питания ледников. Этот обломочный материал захороняется под слоём фирна и постепенно перемещается в глубь фирнового поля и в область стока.

Донные морены - это обломочный материал, вмёрзший в придонную часть ледника, образующийся за счёт ледниковой экзарации и захвата продуктов выветривания.

Ледниковые отложения. Среди ледниковых выделяются три типа морен: основная (донная); абляционная; конечная (краевая).

Основные морены - самые распространенные ледниковые отложения. Они формируются как горными, так и покровными ледниками, но в основном они относятся к материковым покровным оледенениям. В центральных частях оледенений преобладают экзарация и насыщение льда обломочным материалом. Перемещаясь от центра оледенения к области абляции, где наряду с экзарацией и переносом создаются условия для подлёдной аккумуляции, обломочный материал, насыщающий ледники, постепенно по мере таяния ледника отслаивается и формирует донную морену.

Основная морена, формирующаяся под толщей движущегося ледника, характеризуется монолитностью и плотностью материала. Она слагается не слоистыми валунными глинами и суглинками, иногда супесями с погружёнными в них валунами, которые располагаются своей удлинённой частью параллельно направлению движения ледника.

Иногда при движении ледника и образовании основных морен происходит выдавливание льдом подстилающих глинистых и супесчаных пород, которые образуют своеобразные купола, называемые диапировыми (от греческого «диапиро» - протыкаю). В целом все деформации самого моренного тела называются гляциодислокациями. К подобному типу относятся и все существующие так называемые отторженцы блоков, глыб и валунов твёрдых горных пород, перенесённых льдом на различные расстояния от их коренного залегания. На равнинах Западной и Восточной Европы разбросано множество глыб и валунов гранитов, которые были перенесены ледниками во время четвертичного оледенения из Скандинавии - центра оледенения, откуда перемещались мощные покровы ледников. Такие глыбы и валуны, перенесённые льдом на значительные расстояния от своего коренного залегания, называют эрратическими (от латинского «эрратикус» - блуждающий).

С основными моренами четвертичных оледенений связаны различные формы рельефа. Широко развит холмисто-западинный и холмисто-увалистый моренный рельеф, где холмы различных очертаний и размеров разделяются западинами, которые заболочены или заняты озёрами. Особый тип моренного рельефа представляют друмлины (от ирландского «друмлин» - холм). Они известны в Ленинградской области и в Прибалтике и представляют собой продолговатые овальные холмы, длинная ось которых совпадает с направлением движения ледника. Друмлины вытянуты в длину на сотни метров, ширина составляет 100-200 м (иногда 500 м), а высота достигает 15-20 м. Друмлины представляют собой подледниковые образования, которые возникли в условиях значительного динамического воздействия движущегося льда.

Абляционная морена возникает в стадию деградации ледника ближе к периферической части ледника. Во время таяния ледника имеющийся внутри него и находящийся на поверхности обломочный материал оседает, откладываясь на основную морену. Абляционная морена состоит из рыхлых осадков, в которых преобладает песчаный и грубообломочный материал.

Конечные (краевые) морены. При определённой стабильности ледника возникает динамическое равновесие между поступающим льдом и его таянием. В таких условиях на переднем краю ледника начинает накапливаться обломочный материал, приносимый ледником, который и слагает конечную морену.

Конечные морены в рельефе представляют собой изогнутые валообразные или грядообразные возвышенности, которые в плане повторяют очертания края ледникового потока. В Восточной Европе валообразные гряды конечных морен имеют значительную протяжённость. Они достигают в длину десятки, а местами и сотни километров. Таковыми, в частности, являются Клинско-Дмитровская, Рижская и другие гряды в северной половине Восточно-Европейской равнины.

В горных ледниках конечные морены формируются поперёк троговой долины и образуют валообразные перемычки, отражающие очертания конца ледникового языка. Иногда они имеют форму серповидных гряд, вогнутая сторона которых обращена вверх по долине. Местами конечные морены подпруживают сток реки и образуют озёра.

6. Водно-ледниковые отложения

С деятельностью ледников тесно связана работа талых ледниковых вод. Она состоит из эрозийной, транспортирующей и аккумулятивной деятельности. В результате аккумулятивной деятельности образуются своеобразные водно-ледниковые, или флювиогляциальные (от латинского «флювиос» - река), отложения.

В надледниковых, внутриледниковых и подледниковых каналах в результате таяния льда образуются мощные водные потоки, движущиеся с большой скоростью. Они перемывают моренный материал и переоткладывают его по пути своего движения и при выходе из-под ледника. Выделяют два типа флювиогляциальных отложений: интрагляциальный (внутриледниковый) и перигляциальный (приледниковый). Внутриледниковые отложения после таяния ледника образуют на его поверхности специфические формы рельефа - озы, Камы и камовые террасы.

Озы - это крутосклонные валообразные гряды, вытянутые по направлению движения ледника и сложенные хорошо промытыми слоистыми песчано-гравийно-галечными отложениями. По своей форме они напоминают железнодорожную насыпь. Высота таких гряд составляет от 10 до 30 м, в редких случаях они достигают 50 м. Протяжённость оз составляет от нескольких сотен метров до десятков километров. Широко озы развиты в Финляндии и Швеции. Часто они встречаются в Прибалтике и Белоруссии.

По поводу возникновения оз существуют две гипотезы. Согласно одной, озы возникли при последовательном отступании ледника, когда формировались всё новые и новые конуса выноса обломочного материала. Слияние этих конусов в непрерывную цепочку привело к образованию сплошной озовой гряды. Эта гипотеза носит название дельтовой.

Другая, русловая, гипотеза предполагает, что извилистые озовые гряды возникли при движении водно-ледниковых потоков в сочетающихся каналах внутри и подо льдом. Большая масса и высокая скорость этих потоков способствовала перемыву моренного материала и накоплению в ледяных руслах песчано-гравийно-галечного материала. При отступании и таянии ледника сформировались озы в результате оседания обломков на различные элементы рельефа.

Камы и камовые аккумулятивные террасы (от немецкого «камм» - гребень). Камы представляют собой крутосклонные холмы с выположенными вершинами. Высота их достигает 20 м. Камовые холмы, имеющие различные очертания, разделены понижениями иногда в виде замкнутых котловин, которые обычно заболочены или заняты озёрами. Камы слагаются отсортированными отложениями - гравием, песками и супесями с горизонтальной и диагональной слоистостью озёрного типа, в которые погружены валуны и отдельные глыбы моренного материала. Местами в камах имеются так называемые ленточные глины (ритмичное чередование тонких светлых и тёмных слоёв глины и суглинка). Считается, что камы были образованы в условиях неподвижного льда, оторванного от области питания. Наличие в камах слоёв с ленточной ритмичностью свидетельствует о том, что камы образовались в застойных зонах над - и приледниковых озёр, заполняющих котловины и ложбины между неподвижными глыбами льда.

Помимо холмов на склонах западин формировались террасовидные уступы - камовые террасы. Они располагаются на разных уровнях, что связано с неравномерным таянием льда. Камовый рельеф характерен для Карелии и Прибалтики и встречается на севере Западной Европы.

7. Отложение приледниковых областей

В приледниковых или перигляциальных областях формируются своеобразные осадки: зандры (от немецкого «зандер» - песок), лимногляциальные (от греческого «лимнэ» - озеро), или озёрно-ледниковые, отложения и лёсс.

Зандры. Зандры и зандровые поля располагаются сразу же за грядами конечных морен и представляют собой отложения растекающих по равнинам талых ледниковых вод. Они в основном были сформированы после таяния материковых четвертичных оледенений. Большой объём талых вод занимал не только впадины и иные понижения в рельефе, но и заливал водораздельные пространства. Отложения зандр характеризуются определенной дифференциацией обломочного материала. Более грубые осадки - разнозернистые и грубозернистые пески с гравием и галькой - откладываются обычно вблизи внешнего края конечных морен, а далее на огромных равнинных площадях, залитых талыми водами, накапливаются более однородные пески и только в краевых частях, там, где скорости водных потоков снижаются, формируются тонкозернистые пески и супеси. Примерами зандровых полей, которые были сформированы в межледниковые эпохи в четвертичном периоде, являются Мещерского, Припятское и Вятское полесье, и участки Западно-Сибирской низменности. В современную эпоху зандровые поля образуются перед ледниками Исландии и на Аляске.

Лёссы. Характерной чертой для перигляциальных областей является широкое распространение лёссов и лёссовидных суглинков. Они развиты на юге Восточно-Европейской равнины, в Западно-Сибирской низменности, в Западной Европе, Северной Америке. Эти своеобразные отложения плотным чехлом перекрывают не только низменные участки, но и водоразделы, и их склоны. Большое распространение и своеобразие состава лёссов издавна привлекало внимание исследователей. Но в отношении происхождения лёссов нет единого мнения. Многие принимают концепцию эолового происхождения лёссов. По их мнению, массы холодного воздуха, спускавшиеся с ледников, постепенно нагревались и подходили к приледниковым районам тёплым и сухим. Разность в температурах создавали своеобразные атмосферные фронты. Возникали ветры большой силы, которые поднимали и развеивали ледниковые, водно-ледниковые, аллювиальные и иные отложения с земной поверхности, уносили их и откладывали тонкую пыль, которая в последствии была преобразована в лёсс.

Другая группа исследователей считает, что пылеватый материал может образовываться и в условиях различных экзогенных процессов, а превращение его в лёсс происходит путём последующего лёссообразования или в результате выветривания и почвообразования или криогенного гипергенеза.

В последние десятилетия удалось выявить в мощных толщах лёссовидных отложений Украины и Средней Азии погребённые горизонты ископаемых почв, состав и строение которых свидетельствует о том, что они образовались в условиях межледниковья, климатические условия которого были похожи на современные.

8. Озерно-ледниковые отложения

Лимногляциальные, или озёрно-ледниковые отложения - это донные осадки озёрных бассейнов, образованные талыми ледниковыми водами у края ледника или среди полей мёртвого льда. Представлены сортированными, преимущественно слоистыми, образованиями разного состава, от грубых песков (прибрежные фации) до глин. Наиболее характерны ленточные глины. Озерно-ледниковые отложения образовались в приледниковых озёрных бассейнах. На равнинных территориях распространения материковых четвертичных оледенений такие озёра своим образованием обязаны подпруживающему действию выходящих из-под ледников потоков перед возвышенностями рельефа или грядами конечных морен, а также подпруживанию моренных материалом стока рек. По мере отступания ледника во время таяния размеры и глубина озёр увеличивались. Например, на Северо-Американском континенте во время отступания ледника возникло озеро Агасси, длина которого при максимальном уровне составила 1100 км, а ширина-400 км.

В краевых частях приледниковых озёр накапливались песчаные осадки, местами с включениями гравия и гальки, а в удалённых от края ледника в спокойных условиях формировались осадки ленточного типа, представленные чередующимися тонкозернистыми песками, алевритами и глинами. Местами для них характерна чётко выраженная сезонная слоистость, проявляющаяся в ритмичном повторении годичных лент осадков. Они состоят из более мощного относительно грубого песчаного, иногда песчано-алевритового слоёв и маломощного зимнего глинистого слойка. Подсчёт годовых слойков даёт возможность судить о длительности осадконакопления, времени возникновения озера и скорости отступания ледника. По имеющимся сведениям, основанным на анализе ленточных глин, скорость отступания последнего ледника в Швеции составила 325 м/год, а в Финляндии-260 м/год.

Озерно-ледниковые отложения в горах обладают характерными для озерно-ледниковых осадков основными структурными и текстурными признаками, в частности тонкой горизонтальной слоистостью, алевритовым составом, включениями известковистых конкреций. Нередко тонкозернистые осадки залегают на морене, слагая нижнюю часть разреза озерно-ледниковых отложений. Вверх материал становится более грубозернистым, косослоистым и перекрывается валунно-галечным горизонтом. Иногда подобный разрез трактуют как доказательство существования двух морен, разделенных озерными осадками, т.е. как признак двукратности оледенения. Но как показали исследования М.Г. Гросвальда, Н.А. Ефимцева, Е.Я. Синюгиной, подстилание типичных озерно-ледниковых отложений мореной и перекрытие их грубовалунными флювиогляционными наносами может быть следствием смены явлений при отступании одного и того же оледенения. Сначала в озерном бассейне (приледниковом или внутриледниковом) на морене оседает преимущественно тонкозернистый материал. Затем, по мере заполнения озера наносами и его обмеления, начинают преобладать все более крупнозернистые отложения. Озеро сокращается в размерах и , наконец, полностью вытесняется грубообломочными наносами бурных водных потоков. Справедливость того или другого мнения подтверждают дополнительными фактическими данными, в частности результатами анализа органических остатков, путем составления продольного разреза озерных отложений и выяснения их соотношений с мореной и флювиогляциальными отложениями.

Озерно-ледниковые формы рельефа в горах образуются преимущественно в условиях устойчивого подпруживания талых вод сами ледником или конечными моренами. При особо благоприятных обстоятельствах, когда уклоны земной поверхности невелики, а ледник тает неравномерно, с образованием разобщенных глыб мертвого льда, озерно-ледниковые бассейны могут возникнуть и в краевой части внутриледниковой области.

Проще всего озерные формы опознаются в тылу конечных морен и моренных амфитеатров. Более сложно обнаружить следы существования тех озер, которые были непосредственно подпружены древним горным ледником. Поэтому вместе с морфологическими признаками озерных понижений, их донных и береговых форм особенно тщательно изучают озерно-ледниковые отложения.

9. Экологическая роль гляциальной среды

Сезонные снежные и ледяные покровы постоянно покрывают до 50% всей суши Земли. Распределение огромного запаса воды в виде твёрдых осадков в области обитания человека является одним из главных источников его существования. Снег и лёд используются для нужд сельского хозяйства и их необходимо охранять от разрушительных природных и техногенных факторов. Надо знать, что снег и лёд предохраняют почвы и водоёмы от промерзания и препятствуют обезвоживанию почвы.

Происходящее потопление сильно отразилось на мощности ледников и в первую очередь на ледниках аридной зоны Земли. В античное время среднеазиазиатские ледники были втрое мощнее современных.

Ледники являются резервуаром, в которых на долгие столетия сохраняется вода, и поэтому любое нарушение в функционировании гляциальной среды напрямую отражается на человеческой цивилизации.

Проблема гляциологического кризиса обусловлена нарушением ледникового и снегового стока, который определяется разной подвижностью ледниковых масс, чрезмерным уменьшением или увеличением снежных осадков и глобальными фазовыми преобразованиями.

Огромные скопления чистой воды на нашей планете в форме глетчёрного льда являются самым бесценным вкладом в поддержании жизни на Земле. Охрана гляциальной среды и чистоты атмосферы в современных условиях - это главнейшая задача человечества. Особенно важно для человечества предохранять глетчёрные льды от искусственного загрязнения, главным образом, отходами ядерного производства. Разносчиками токсичных осадков в концентрированном виде могут служить дрейфующие морские льды и айсберги.

Площадь современных материковых, покровных (Гренландия и Антарктида) и горных ледников превышает 16 млн. кмІ. Предгорные ледники представляют собой слившиеся горные ледники, входящие в предгорья. Движение ледников связано с пластичным или вязкопластичным течением льда. При движении ледников происходят интенсивная экзарация горных пород ложа, перенос обломочного материала и его аккумуляция. К ледниковым отложениям относятся морены, среди которых различают донные, абляционные, конечные. К водно-ледниковым отложениям относятся озы, камы и камовые террасы, а в приледниковых областях - зандры, лимногляциальные (озерно-ледниковые) отложения и лёссы.

Заключение

В плейстоценовое время материковое оледенение распространялось на большую часть территории Канады и северных районов США. Аналогичные ледники появлялись в северной Америке и на других континентах и в некоторые древние геологические эпохи. Причины оледенений не установлены. На возникновение ледников могли влиять многие факторы, но в настоящее время наиболее достоверными кажутся гипотезы, согласно которым изменение количества энергии, получаемой Землёй, обусловлено внеземными причинами. Зафиксированы колебания энергии, испускаемой Солнцем, и в масштабе геологического времени эти колебания могут быть достаточно велики для того, чтобы возникли более холодные ледниковые периоды, разделённые более тёплыми межледниковьями. Другой причиной оледенений могло быть изменение ориентировки Земли относительно Солнца. Хотя при этих циклических изменениях общее количество солнечной радиации, получаемой Землёй, остаётся неизменным, иное распределение энергии может привести к тому, что летние периоды станут более холодными, и таяние снега замедлится, что со временем может вызвать наступание ледников.

Список литературы

1. Васильев Ю.М.; Отложения перигляциальной зоны Восточной Европы; Москва;1980; 459стр.

2. Гурский Б.Н.; Гурский Г.В.; Геология; Москва; 1985; 391 стр.

3. Джон Б.; Дербишир Э.; Янг Г.; Зимы нашей планеты; Москва; 1982; 253 стр.

4. Костенко Н.П.; Геоморфология; Москва; 1985; 675 стр.

5. Лаврушин Ю.А.; Строение и формирование основных морен материковых оледенений; Москва; 1976; 512 стр.

6. Леонтьев О.К.; Рычагов Г.И.; Общая геоморфология; Москва; 1988; 634 стр.

7. Палмер; Геология; Москва; 1984; 485 стр.

8. Спиридонов А. И.; Основы общей методики полевых геоморфологических исследований и геоморфологического картографирования; Москва; 1970; 378 стр.

Размещено на Allbest.ru