Основные морены.
Слово «морена» впервые
было применено для обозначения
гряд и холмов, сложенных валунами
и мелкоземом и встречающихся
у концов ледников во Французских
Альпах. В составе основных морен
преобладает материал отложенных
морен, а их поверхность представляет
собой пересеченную равнину с
небольшими холмами и грядами
разных форм и размеров и
с многочисленными небольшими
котловинами, заполненными озерами
и болотами. Мощность основных
морен варьирует в больших
пределах в зависимости от
объема принесенного льдом материала.
Основные морены занимают
обширные площади в США, Канаде,
на Британских о-вах, в Польше,
Финляндии, северной Германии
и России. Для окрестностей Понтиака
(шт. Мичиган) и Уотерлу (шт. Висконсин)
характерны ландшафты основной
морены. Тысячи небольших озер
усеивают поверхность основных
морен в Манитобе и Онтарио (Канада),
Миннесоте (США), Финляндии и Польше.
Друмлины
– вытянутые холмы,
по форме напоминающие ложку,
перевернутую выпуклой стороной
кверху. Эти формы состоят из
материала отложенной морены, а
в некоторых (но не во всех)
случаях имеют ядро из коренных
пород. Друмлины обычно встречаются
большими группами – по нескольку
десятков или даже сотен. Большинство
этих форм рельефа имеет размеры
900–2000 м в длину, 180–460 м в ширину
и 15–45 м в высоту. Валуны на
их поверхности нередко ориентированы
длинными осями по направлению
движения льда, которое осуществлялось
от крутого склона к пологому.
По-видимому, друмлины формировались,
когда нижние слои льда утрачивали подвижность
из-за перегрузки обломочным материалом
и перекрывались движущимися верхними
слоями, которые перерабатывали материал
отложенной морены и создавали характерные
формы друмлинов. Такие формы широко распространены
в ландшафтах основных морен областей
покровного оледенения.
Зандровые
равнины.
Они сложены материалом, принесенным
потоками талых ледниковых вод, и обычно
примыкают к внешнему краю конечных морен.
Эти грубосортированные отложения состоят
из песка, гальки, глины и валунов (максимальный
размер которых зависел от транспортирующей
способности потоков). Зандровые поля
обычно широко распространены вдоль внешнего
края конечных морен, но бывают и исключения.
Наглядные примеры зандров встречаются
западнее морены альтмонт в центральной
Альберте, близ городов Баррингтон (шт.
Иллинойс) и Плейнфилд (шт. Нью-Джерси),
а также на о.Лонг-Айленд и п-ове Кейп-Код.
Зандровые равнины в центральных районах
США, особенно вдоль рек Иллинойс и Миссисипи,
содержали огромное количество пылеватого
материала, который впоследствии был подхвачен
и перенесен сильными ветрами и в конце
концов переотложен в виде лёсса.
Озы:
– это длинные узкие
извилистые гряды, сложенные в
основном сортированными осадками,
протяженностью от нескольких
метров до нескольких километров
и высотой до 45 м. Озы формировались
в результате деятельности подледниковых
потоков талых вод, выработавших во льду
туннели и откладывавших там наносы. Озы
встречаются всюду, где существовали ледниковые
покровы. Сотни таких форм находятся как
восточнее, так и западнее Гудзонова залива.
Камы:
– это небольшие
крутосклонные холмы и короткие
гряды неправильной формы, сложенные
сортированными осадками. Вероятно,
они образовались разными способами.
Некоторые были отложены близ
конечных морен потоками, вытекавшими
из внутриледниковых трещин или
подледниковых туннелей. Эти камы
часто сливаются в широкие поля слабосортированных
наносов, называемые камовыми террасами.
Другие, по-видимому, были сформированы
в результате таяния крупных глыб мертвого
льда у конца ледника. Возникшие при этом
котловины заполнялись отложениями потоков
талых вод, и после полного таяния льда
там формировались камы, слегка возвышающиеся
над поверхностью основной морены. Камы
встречаются во всех областях покровного
оледенения.
Западины:
Часто встречаются на поверхности
основной морены. Это результат вытаивания
глыб льда. В настоящее время в гумидных
районах они могут быть заняты озерами
или болотами, а в семиаридных и даже во
многих гумидных районах они сухие. Такие
западины встречаются в сочетании с небольшими
крутосклонными холмами. Западины и холмы
– типичные формы рельефа основной морены.
Сотни таких форм встречаются в северном
Иллинойсе, Висконсине, Миннесоте и Манитобе.
Цирки и кары.
Цирки – это чашеобразные
углубления или амфитеатры, которые
располагаются в верхних частях
трогов во всех горах, где когда-либо существовали
крупные долинные ледники. Они сформировались
в результате расширяющего действия замерзшей
в трещинах горных пород воды и выноса
образовавшегося крупного обломочного
материала движущимися под влиянием силы
тяжести ледниками. Цирки возникают ниже
фирновой линии, особенно у бергшрундов,
при выходе ледника из фирнового поля.
В ходе процессов расширения трещин при
замерзании воды и экзарации эти формы
растут в глубину и ширину. Их верховья
врезаются в склон горы, на котором они
расположены. Многие цирки имеют крутые
борта высотой в несколько десятков метров.
Для днищ цирков также типичны озерные
ванны, выработанные ледниками.
В тех случаях, когда
подобные формы не имеют прямой
связи с нижележащими трогами,
они называются карами. Внешне создается
впечатление, что кары подвешены на склонах
гор.
Каровые лестницы.
Расположенные в одной долине
не менее двух каров называются каровой
лестницей. Обычно кары разделяются крутыми
уступами, которые сочленяясь с уплощенными
днищами каров, как ступени, формируют
циклопические (вложенные) лестницы. На
склонах Передового хребта в штате Колорадо
представлено много отчетливых каровых
лестниц.
Карлинги
– островершинные
формы, образующиеся в ходе
развития трех или более каров
по разные стороны от одной горы. Часто
карлинги имеют правильную пирамидальную
форму. Классический пример – гора Маттерхорн
на границе Швейцарии и Италии. Однако
живописные карлинги встречаются почти
во всех высоких горах, где существовали
долинные ледники.
Ареты
– это зубчатые
гребни, имеющие сходство с полотном
пилы или лезвием ножа. Они
формируются там, где два кара,
растущие на противоположных
склонах хребта, близко подходят
один к другому. Ареты возникают
и там, где два параллельных ледника разрушили
разделяющую горную перемычку до такой
степени, что от нее остался лишь узкий
гребень.
Перевалы
– это перемычки
в гребнях горных хребтов, образующиеся
при отступании задних стенок
двух каров, которые развивались на
противоположных склонах.
Нунатаки
– это скальные
останцы, окруженные ледниковым
льдом. Они разделяют долинные
ледники и лопасти ледниковых
шапок или покровов. Четко выраженные
нунатаки имеются на леднике Франца-Иосифа
и некоторых других ледниках Новой Зеландии,
а также в периферических частях Гренландского
ледникового покрова.
Фьорды
встречаются на всех
побережьях горных стран, где
долинные ледники некогда спускались
в океан. Типичные фьорды –
это частично затопленные морем
троговые долины с U-образным поперечным
профилем. Ледник толщиной ок. 900 м может
продвинуться в море и продолжать углублять
свою долину, пока не достигнет глубины
ок. 800 м. К глубочайшим фьордам относятся
залив Согне-фьорд (1308 м) в Норвегии и проливы
Месье (1287 м) и Бейкер (1244) на юге Чили.
Хотя весьма уверенно
можно констатировать, что большинство
фьордов представляют собой глубоковрезанные
троги, которые были затоплены после таяния
ледников, происхождение каждого фьорда
можно выяснить только с учетом истории
оледенения в данной долине, условий залегания
коренных пород, наличия разломов и масштабов
погружения прибрежной территории. Так,
в то время как большинство фьордов представляют
собой переуглубленные троги, многие прибрежные
районы, подобно побережью Британской
Колумбии, в результате движений земной
коры испытали опускание, что в некоторых
случаях способствовало их затоплению.
Живописные фьорды характерны для Британской
Колумбии, Норвегии, южного Чили и Южного
острова Новой Зеландии.
Экзарационные ванны (ванны выпахивания) выработаны
долинными ледниками в коренных породах
у основания крутых склонов в местах, где
днища долин сложены сильнотрещиноватыми
породами. Обычно площадь этих ванн ок.
2,5 кв. км, а глубина – ок. 15 м, хотя многих
из них имеют меньшие размеры часто
экзарационные ванны приурочены к днищам
каров.
Бараньи лбы
– это небольшие
округлые холмы и возвышенности,
сложенные плотными коренными
породами, которые были хорошо
отполированы ледниками. Их склоны
асимметричны: склон, обращенный
вниз по движению ледника, –
немного круче. Часто на поверхности
этих форм имеется ледниковая
штриховка, причем штрихи ориентированы
по направлению движения льда.
Аккумулятивный рельеф,
созданный долинными ледниками.
Конечные и боковые
морены:
– самые характерные
ледниково-аккумулятивные формы.
Как правило, они расположены
в устьях трогов, но могут также встречаться
в любом месте, которое занимал ледник,
как в пределах долины, так и вне ее. Оба
типа морен формировались в результате
таяния льда с последующим сгружением
обломочного материала, переносимого
как на поверхности ледника, так и внутри
него. Боковые морены обычно представляют
длинные узкие гряды. Конечные морены
также могут иметь форму гряд, часто это
мощные скопления крупных обломков коренных
пород, щебня, песка и глины, отложенные
у конца ледника в течение длительного
времени, когда темпы его наступания и
таяния были примерно сбалансированы.
Высота морены свидетельствует о мощности
образовавшего ее ледника. Часто две боковые
морены соединяются в одну конечную морену
подковообразной формы, стороны которой
простираются вверх по долине. Там, где
ледник занимал не все днище долины, боковая
морена могла формироваться на некотором
расстоянии от ее бортов, но примерно параллельно
им, оставляя вторую длинную и узкую долину
между моренной грядой и коренным склоном
долины. Как боковая, так и конечная морены
имеют включения огромных валунов (или
глыб) весом до нескольких тонн, выломанных
из бортов долины в результате замерзания
воды в трещинах горных пород.
Рецессионные морены
формировались, когда
темпы таяния ледника превышали
темпы его наступания. Они образуют
мелкобугристый рельеф со множеством
небольших западин неправильной формы.
Долинные зандры
– это аккумулятивные
образования, сложенные грубосортированным
обломочным материалом из коренных пород.
Они имеют сходство с зандровыми равнинами
областей покровного оледенения, так как
созданы потоками талых ледниковых вод,
однако располагаются в пределах долин
ниже конечной или рецессионной морены.
Долинные зандры можно наблюдать близ
концов ледников Норрис на Аляске и Атабаска
в Альберте.
ПРОБЛЕМА ЛЕДНИКОВЫХ
ЭПОХ
В истории Земли
неоднократно происходили крупные
оледенения. В докембрийское время
(свыше 570 млн. лет назад) –
вероятно, в протерозое (наиболее
молодом из двух подразделений
докембрия), – часть Юты, север
Мичигана и Массачусетс, а также
часть Китая подверглись оледенению.
Не известно, развивалось ли оледенение
всех этих территорий одновременно,
хотя в протерозойских породах
сохранились явные свидетельства
того, что в Юте и Мичигане
оледенение было синхронным. В
позднепротерозойских породах Мичигана
и в породах серии коттонвуд
Юты обнаружены горизонты тиллитов (уплотненной
или литифицированной морены). В позднепенсильванское
и пермское время – возможно, в интервале
от 290 млн. до 225 млн. лет назад – обширные
районы Бразилии, Африки, Индии и Австралии
были покрыты ледниковыми шапками или
ледниковыми покровами. Как ни странно,
все эти районы расположены в низких широтах
– от 40° с.ш. до 40° ю.ш. Синхронное оледенение
происходило также в Мексике. Менее достоверны
доказательства оледенения Северной Америки
в девонское и миссисипское время (примерно
от 395 млн. до 305 млн. лет назад). Свидетельства
оледенения в эоцене (от 65 млн. до 38 млн.
лет назад) обнаружены в горах Сан-Хуан
(шт. Колорадо). Если добавить к этому перечню
плейстоценовую ледниковую эпоху и современное
оледенение, занимающее почти 10% суши,
станет очевидно, что оледенения в истории
Земли были нормальными явлениями.
Причины ледниковых эпох.
Причина или причины
ледниковых эпох нераздельно
связаны с более широкими проблемами
глобальных климатических изменений,
имевших место на протяжении
истории Земли. Время от времени
происходили значительные смены
геологических и биологических
обстановок. Растительные остатки,
слагающие мощные угольные пласты
Антарктиды, конечно, накапливались
в климатических условиях, отличных
от современных. Сейчас в Гренландии не
растут магнолии, но они обнаружены в ископаемом
состоянии. Ископаемые остатки песца известны
из Франции – далеко к югу от современного
ареала этого животного. Во время одного
из плейстоценовых межледниковий мамонты
заходили на север вплоть до Аляски. Провинцию
Альберта и Северо-Западные территории
Канады в девоне покрывали моря, в которых
было много крупных коралловых рифов.
Коралловые полипы прекрасно развиваются
лишь при температуре воды выше 21° С, т.е.
значительно более высокой, чем современная
средняя годовая температура на севере
Альберты.
Следует иметь в
виду, что начало всех великих
оледенений определяется двумя
важными факторами. Во-первых, на
протяжении тысячелетий в годовом
ходе осадков должны доминировать
обильные продолжительные снегопады.
Во-вторых, в районах с таким
режимом осадков температуры
должны быть настолько низкими,
чтобы летнее снеготаяние сводилось
к минимуму, а фирновые поля
увеличивались из года в год
до тех пор, пока не станут
формироваться ледники. Обильная
аккумуляция снега должна превалировать
в балансе ледников на протяжении
всей эпохи оледенения, так как
если абляция превысит аккумуляцию,
оледенение пойдет на убыль.
Очевидно, для каждой ледниковой
эпохи необходимо выяснить причины
ее начала и окончания.