Билет 12. Геологическая деятельность ледников. Морены, лимногляциальные и флювиогляциальные отложения

Ледник — масса льда преимущественно атмосферного происхождения, испытывающая вязкопластическое течение под действием силы тяжести и принявшая форму потока, системы потоков, купола (щита) или плавучей плиты. Образуются ледники в результате накопления и последующего преобразования твёрдых атмосферных осадков (снега) при их положительном многолетнем балансе.

Общим условием образования ледников является сочетание низких температур воздуха с большим количеством твёрдых атмосферных осадков, что имеет место в холодных странах высоких широт и в вершинных частях гор. Однако, чем больше суммы осадков, тем выше могут быть температуры воздуха. Так, годовые суммы твёрдых осадков меняются от 30—50 мм в Центральной Антарктиде, до 4500 мм.

Преобразование снега в фирн, а затем в лёд, может идти как при отрицательной температуре, так и при температуре таяния. В первом случае оно идёт путём рекристаллизации, вызываемой давлением вышележащей толщи и уменьшением пористости снега, во втором — посредством таяния снега с повторным замерзанием талой воды в толще (подробнее см. зоны льдообразования).

На леднике выделяют в верхней части область питания (аккумуляции) и в нижней части область расхода (абляции), то есть области с положительным и отрицательным годовым балансом массы. Эти две области разделяет граница питания, на которой накопление льда равно его убыли. Избыток льда из области питания перетекает вниз в область абляции и восполняет там потери массы, связанные с таянием, испарением и механическим разрушением.

В зависимости от изменяющихся во времени соотношений аккумуляции и абляции происходят колебания положения края ледника. В случае существенного усиления питания и превышения его над таянием, край ледника продвигается вперёд — ледник наступает; при обратном соотношении ледник отступает. При длительно сохраняющемся равновесии питания и расхода край ледника занимает стационарное положение.

Кроме таких вынужденных колебаний, прямо связанных с балансом массы, некоторые ледники испытывают быстрые подвижки (пульсации, сёрджи), которые возникают как результат процессов внутри самого ледника — скачкообразных перестроек условий на ложе и перераспределения вещества между областями аккумуляции и абляции без существенного изменения общей массы льда.

Горные ледники (горное оледенение) — наземные ледники, залегающие в горном рельефе, объединённые по морфологическим признакам. Форма ледников зависит от подстилающего рельефа, их движение определяется в основном силой стока.

Ледники вершин — лежат на вершинных поверхностях отдельных гор, хребтов и горных узлов.

Ледник конических вершин — покрывает со всех сторон отдельно расположенную вершину, со сравнительно ровным нижним краем, если склоны слабо расчленены, и с выводными языками, спускающимися по ложбинам и радиальным впадинам. В последнем случае ледник имеет звездообразный вид.

Ледник плоской вершины — имеет форму плосковыпуклого купола, покрывающего выровненные наклонные поверхности отдельных вершин и гребней. Заканчивается крутым обрывом и одним-двумя короткими выводными языками, спускающимися по ложбинам на склоне.

Кальдерный ледник — располагается в кальдере вулкана, иногда с одним или несколькими выводными языками.

Ледники склонов — занимают депрессии на склонах горных хребтов и отдельные участки слабо дифференцированных склонов.

Присклоновый ледник — небольшой ледник на узкой поверхности структурной террасы или какой-либо пологой площадке у подножья крутого уступа.

Висячий ледник — небольшой ледник, залегающий в слабо выраженных впадинах на крутых склонах гор и оканчивающийся высоко на склоне основной долины.

Каровый ледник — сравнительно небольшой ледник, лежащий в чашеобразном углублении склона — каре, созданном или расширенном деятельностью снега и льда.

Карово-долинный ледник — каровый ледник, язык которого спускается в нижележащую долину, но на расстояние, не превышающее одной-двух третей общей длины ледника.

Ледники долин — располагаются в верхних и средних частях горных долин.

Долинный ледник — ледник, язык которого расположен в ледниковой долине, а область питания (фирновый бассейн) — в чашеобразном расширении её верховья.

Сложный долинный ледник — ледник, образующийся из двух или более ледниковых потоков с самостоятельными областями питания. Сливаясь, такие потоки обычно до конца сохраняют самостоятельную структуру и разделяются срединной мореной.

Дендритовый ледник — сложный долинный ледник, состоящий из ряда притоков разного порядка с самостоятельными областями питания, вливающихся в главный ледник.

Ширококонечный ледник — ледник, язык которого спускается по горной долине до её выхода в следующую более широкую долину или на предгорную равнину, где распространяется вширь и часто имеет форму «лапы».

Предгорный ледник — обширный ледник, распластанный вдоль подножья горного хребта, образованный из нескольких долинных ледников с самостоятельными областями питания, слившихся при выходе на равнину.

Котловинный ледник — ледник, область питания которого находится в обширном цирке, а язык выходит за пределы образовавшейся котловины на расстояние одной-двух третей длины. Отличается от каровых и карово-долинных ледников намного бо́льшими размерами и толщиной до нескольких сотен метров.

Отдельно выделяются:

Перемётные ледники — один или несколько ледников, расположенных на противоположных склонах и имеющих общую область питания на седловине хребта. Они могут быть висячими, долинными и склоновыми.

Возрождённый ледник (регенерированный ледник) — долинный ледник, лишённый фирнового бассейна и питающийся обвалами льда с висячего или более высоко расположенного долинного ледника.

Горнопокровные ледники (горнопокровное или сетчатое оледенение) — переходные от горных к покровным ледникам. Сочетают в себе локальные ледниковые плато и купола с большими долинными и предгорными ледниками в сквозных долинах.

Покровные ледники (покровное оледенение) — класс ледников, куда объединены морфологические типы, форма которых не зависит от рельефа земной поверхности, а обусловлена распределением питания и расхода льда. Движение льда определяется преимущественно силой растекания и происходит, как правило, от центральной части к периферии.

Ледниковый покров (покровный ледник) — система ледниковых щитов, ледниковых куполов, выводных ледников, ледяных потоков и шельфовых ледников, погребающая сушу, шельф, в иногда и глубокие моря на площадях в сотни тысяч — миллионы квадратных километров. Различаются: наземные покровы, которые налегают на каменное ложе, расположенное выше уровня океана, и «морские» покровы, которые состоят из внутренних частей («морских» щитов и ледяных потоков), налегающих на глубоко погруженное каменное ложе, и периферических частей (шельфовых ледников), являющихся плавучими.

Ледниковый щит — выпуклый плоско-куполовидный ледник, характеризующийся значительной (свыше 1000 м) толщиной, большой (свыше 50 тыс. км²) площадью, примерно изометрической плановой формой и радиальным течением льда. Морфология и движение ледникового щита почти не зависит от рельефа ложа.

Ледоём — крупный элемент сетчатых ледниковых систем, который получает развитие в условиях горно-котловинного рельефа; — изометричные или слегка вытянутые в плане массы льда, заполняющие межгорные котловины. Развившиеся ледоёмы пополняются льдом за счёт впадающих в них долинных ледников, а кроме того могут получать снежное питание и на свою собственную поверхность; — межгорные впадины и расширения речных долин, которые полностью заполнялись ледниками горного окружения[1].[2]

Ледниковый купол (ледниковая шапка) — выпуклый ледник, сходный с ледниковым щитом, но имеющий толщину и площадь соответственно меньше 1000 м и 50 тыс. км².

Выводной ледник — быстро движущийся поток льда, через который происходит основной расход льда с данного ледосборного бассейна наземного ледникового щита. Залегает в скальной долине, в краевых частях обычно отмеченной выходами скал и нунатаков. Могут выходить за пределы ледниковых щитов и пересекать краевые возвышенности. При впадении в морские бассейны может питать шельфовый ледник или распадаться на айсберги.

Ледяной поток — полосовидный участок ускоренного движения льда «морского» ледникового щита, текущий в ледяных берегах, но обычно следующий долинообразным понижениям ложа. При впадении в морские бассейны может питать шельфовый ледник или распадаться на айсберги.

Шельфовый ледник (см. подробнее) — плавучий ледник, имеющий форму плиты с почти горизонтальными верхней и нижней поверхностями, значительной толщиной (в сотни метров) и большой горизонтальной протяжённостью. Питается за счёт аккумуляции снега, притока льда с суши, и намерзания льда из морской воды снизу. Обычно имеет свободный край (барьер), от которого откалываются айсберги. В краевой части намерзание на нижней поверхности обычно сменяется таянием. Подразделяются на внешние, прикреплённые к выровненному или выпуклому берегу, и внутренние, охваченные берегами с нескольких сторон. Те и другие, могут иметь контакт с поднятиями дна.

Морена — геологическое тело, сложенное ледниковыми отложениями. Представляет собой несортированную смесь обломочного материала самого разного размера — от гигантских глыб-отторженцев, имеющих поперечник до нескольких сотен метров, до глинистого материала, образующегося в результате перетирания обломков ледником при его движении.

Мореной называются как ледниковые отложения, перемещаемые ледником в настоящий момент, так и уже отложенные осадки. Поэтому при классификации морен выделяют движущиеся и отложенные. По способу формирования морены подразделяются на:

Основные (донные) морены — обломки пород, переносимые внутри ледникового покрова и в его основании. После таяния и высвобождения из-под льда донные морены образуют обширный и довольно ровный слой моренных накоплений.

Боковые морены.

Центральные морены — образуются в результате слияния ледников.

Конечные морены — образование поперечной насыпи обломков на участке максимального распространения ледника. Часто являются естественной причиной образования водоёмов ледникового происхождения.

Озёрно-ледниковые отложения (син. лимно-гляциальные отложения) — это осадки приледниковых озёр различного генезиса, сформированные в процессе осаждения тонкообломочного материала, выносимого потоками талых ледниковых вод в перигляциальной зоне. Эти отложения участвуют в строении дельтово-ледниковых террас камовых комплексов и бо́льшую часть собствено камов и озов. Часто они мало отличаются от отложений обычных горных озёр, сложенных многократно переотложенными в подледниковых каналах хорошо окатанными и сортированными галечниками, гравием и песками, обладающиеими чёткой субгоризонтальной слоистостью. Если приледниковые озёра конктируют непосредственно с краем ледника, то эти отложения насыщены тонкодисперсным, иловатым материалом, ледниковым молоком. В таких случаях озёрно-ледниковые отложения не сортированы или сортированы слабо. В озёрах приледникового типа, которые располагаются ниже самого молодого вала конечной морены, в теле которой ледниковое молоко в большой степени отфильтровывается, заполняя промежутки между грубообломочным материалом самих моренных отложений, озёрно-ледниковые гравийно-галечниковые и грубопесчаные отложения уже хорошо промыты и сортированы. Такая ситация наблюдается в тех ледниковых долинах, в которых озёра представлены цепочкой мореноподпрудных водоёмов, причём многие из озёр в этой цепочке не имеют поверхностного стока, и их расход осуществляется исключительно за счёт фильтрации сквозь подпруживающую их морену. Таким образом, многократно отфильтрованные (промытые) от ледникового молока осадки нижележащих по долине приледниковых озёр имеют очень хорошую сортированность и прекрасно промыты.

В конце ледниковых языков талые воды перерабатывают конечную мо-репу, перемещают и сортируют слагающий ее материал. Под действием потоков воды валы конечной морены приобретают иногда асимметричную форму: круто наклонены к леднику и отлого вниз по долине. Переработанная водой внешняя сторона морены приобретает форму плоского конуса, крутизна которого увеличивается к моренным грядам (вверх по долине). В этом же направлении увеличивается и размер обломков, слагающих конус перемытых и отсортированных водой стационарных морен: моренные гряды часто слагаются крупным булыжником, который ниже сменяют галечники, затем пески и илы. Все эти отложения, переработанные и переотложенные ледниковыми водами, называются флювиогляциалъными (водно-ледниковыми). От непереработанных морен они отличаются слоистостью, лучшей окатан-ностью щебня и галек и отсортированностью обломков по крупности и массе.