какие формы рельефа образует ледник

В геологической истории Земли было несколько эпох оледенения, захватывавших территории, сейчас не покрытые льдом. Последние несколько ледниковых эпох (полагают, что четыре) были за последний миллион лет в четвертичном периоде.

На Балтийском и Канадском щитах горные породы сглажены ледником, есть многочисленные бараньи лбы — выступы магматических и метаморфических пород с царапинами и шрамами на поверхности; склоны, обращенные навстречу движению ледника, пологие, противоположные — крутые.

Бараньи лбы в Карелии
Ледник двигался справа налево
По В.Г. Бондарчуку

Термин бараний лоб часто пишут в кавычках, но от этого пора отказаться. В науке и технике есть много слов и словосочетаний, имевших первоначально метафорическое значение, но потом они стали общепринятыми терминами и потеряли свою метафоричность. Никто уже не употребляет кавычек для технического термина ласточкин хвост.

Экзарация происходит неравномерно, так как породы, подстилающие ледник, неодинаково устойчивы. Вследствие этого образуются котловины, обычно вытянутые по направлению движения ледника. В таких котловинах расположено большинство озер Карелии и Финляндии, а также Канадского щита. Котловины крупных озер — это тектонические прогибы, но они также испытали обработку ледником; так, на северных берегах Ладожского и особенно Онежского озер есть заливы, имеющие явно ледниковое происхождение, это видно хотя бы потому, что они вытянуты с северо-запада на юго-восток — в общем для карельских озер направлении.
Но вот что сразу бросается в глаза в областях недавнего оледенения — так это озы. Оз (шведское aоs — хребет, гряда; англичане предпочитают термин э’скер, от ирландского eiscir — гребень, гряда) — это гряда с довольно крутыми склонами (30—45°), напоминающая дорожную насыпь. Озы сложены обычно песком, нередко с галькой и гравием; сосна любит песчаные почвы, поэтому часто растет на озах.

Внешний вид оза
По Д.Г.Панову

Насчет того, как произошли озы, ученые еще спорят. Возможно такое происхождение. По леднику идет водный поток, он несет много песка, гальки, валунов; дойдя до края ледника, поток образует конус выноса; край ледника отступает, и отступающий вместе с ним конус постепенно образует гряду. Есть и другое объяснение: поток, протекающий по поверхности ледника или внутри его, откладывает вдоль своего русла песчаные породы с крупными обломками; когда ледник тает, все эти отложения ложатся на подстилающую поверхность, образуя на ней гряду. Так или иначе, озы формируются потоками, идущими по леднику или в нем, подтверждением чему служит слоистость пород, слагающих оз, — такая, какую образуют водные потоки.

Высота оза может достигать нескольких десятков метров, длина — от сотен метров до десятков (изредка даже сотен) километров. Особенность озов состоит в том, что они совершенно не считаются с рельефом: озовая гряда может протягиваться по водоразделу, потом она спускается по склону, пересекает долину, снова поднимается, затем уходит в озеро, образуя длинный полуостров, ныряет, выныривает на другом берегу — и так, пока хватает ее длины*.
В областях, где ледники откладывали материал, остались большие площади, занятые холмистым моренным рельефом. Но сам этот рельеф невыразителен — холмы и холмы, а что в них такого ледникового, сразу не скажешь. Даже конечноморенные гряды на равнине плохо воспринимаются как гряды: не сразу заметишь, что они вытянуты. Но если нанести их на карту, они с удивительной четкостью очерчивают край древнего ледника.
Обширные площади занимают зандры (от исландск. sand — песок) — поверхности, на которых распространены пески, принесенные талыми ледниковыми водами (Припятское Полесье, Мещерская низменность и др.). На зандрах — характерный ландшафт, но как формы рельефа они тоже не особенно воспринимаются.

Конечноморенные гряды последнего оледенения на северо-западе Русской равнины
По С.А. Яковлеву

Зандры и озы относят не к собственно ледниковым, а к водно-ледниковым формам рельефа — они образованы текущими талыми ледниковыми водами. В слагающих их породах хорошо видна характерная для отложений водных потоков сортировка материала по крупности, иногда, если в породе (обычно песчаной) много тяжелых минералов, заметна и сортировка по удельному весу.
Выделяются также озерно-ледниковые формы — к ним относятся камы. Кам (от диалектного английского kame или немецкого Kamm — гребень) — это холм, внешне обычно трудноотличимый от моренного, но материал, слагающий его, сортирован лучше, чем морена, слоист. Происхождение камов, как и озов, объясняют по-разному — это могут быть отложения озер, существовавших на поверхности ледника либо возле его края, нередко связывают их происхождение и с потоками талых ледниковых вод.

Спонсор публикации статьи: свадебный салон «Дом Весты» предлагает по выгодным ценам приобрести классические, прямые, короткие, и пышные свадебные платья, а так же платья в стиле ампир и рыбка. Опытные специалисты салона помогут с выбором наряда и аксессуаров, а так же сделают бесплатную подгонку платья по длине и силуэту. Подробнее ознакомиться с каталогом и фото предлагаемых платьев, можно на сайте свадебного салона «Дом Весты», который располагается по адресу http://domvesta.ru/

*См.: Б.Б. Родоман. Пункахарью//География, № 23/97, с. 12—13.

Источник

Геологическая деятельность ледников

Ледники – движущиеся массы льда, возникающие на суше в результате накопления и преобразования твёрдых атмосферных осадков.
Современные ледники занимают около 11% поверхности суши (16,1 млн. км 2 ). В них заключено более 24 млн. км 3 пресной воды, что составляет почти 69% всех её запасов. Объём воды, заключённый во всех ледниках составляет, соответствует сумме атмосферных осадков, выпадающих на Землю за 50 лет, или стоку всех рек за 100 лет.

Образование ледников возможно там, где в течение года твёрдых осадков выпадает больше, чем успевает за это время растаять и испариться. Уровень, выше которого годовой приход твердых атмосферных осадков больше, чем расход называется снеговой линией. Высота снеговой линии зависит от климатических условий: в полярных областях она располагается очень низко (в Антарктиде – на уровне моря), в тропических областях – выше 6000 м. Выше снеговой линии располагается область питания ледника, где происходит накопление снега и его последующее превращение в фирн и, затем, в глетчерный (ледниковый) лёд. Фирн представляет собой плотный зернистый снег, образовавшийся под давлением вышележащих слоев, поверхностного таяния и вторичного замерзания воды. Дальнейшее уплотнение фирна, приводящее к исчезновению воздушных промежутков между зёрнами, превращает его в лёд.

При накоплении большой массы льда создаётся нагрузка на его нижние слои, приобретающие способность к вязкопластическому течению. При этом периодически накапливаются напряжения, приводящие к образованию горизонтальных срывов, вдоль которых происходит послойное проскальзывание слоёв движущегося льда. Таким образом, движение ледника осуществляется двумя способами: путём вязкопластического течения льда и путём глыбового скольжения по ложу и внутриледниковым сколам. При температуре, близкой к температуре таяния, движение по плоскостям срывов сопровождается таянием и повторным замерзанием с образованием ленточной текстуры. В верхней части ледника, где отсутствует значительное давление, во время движения происходит хрупкая деформация льда, что приводит к его раскалыванию по трещинам на глыбы различного размера. Эти глыбы пассивно перемещаются вместе с подстилающими слоями пластичного льда. В краевых частях ледника мощность и пластичность льда также уменьшается, здесь возникают наклонные поверхности сколов, по которым происходит смещение блоков и пластин льда, образующих систему чешуйчатых надвигов. Ещё одна часть ледника, для которой характерны хрупкие деформации, расположена в нижней части движущегося льда; снижение пластичности здесь связано с «загрязнением» льда обломочным материалом. Перемещение льда в основании ледника часто носит характер глыбового скольжения.

Особенности ледников определяются рельефом, условиями питания, стадией их развития. Классификация ледников довольно сложна (одни из её вариантов приведён на рисунке ниже). Различают, прежде всего, горные, горно-покровные и покровные (или материковые) типы ледников.

Ледники горно-покровного типа по своим морфологическим особенностям занимают промежуточное положение между горными и покровными ледниками. Их развитие связано с горными системами и плато, расположенными в высоких широтах. Обширные ледяные поля, образованные слившимися долинными ледниками, разделёнными горными вершинами и гребнями получили название ледников сетчатого типа. Предгорные ледники формируются при мощном оледенении и низкой снеговой границе, когда долинные ледники (с разными областями питания) могут спускаться на предгорные равнины и, сливаясь, образовывать сплошной ледниковый покров. Ярким представителем служит ледник Маласпина в районе залива Якутат на Аляске, поэтому этот тип называют также маласпинским. В условиях высоких широт на слаборасчленённых плато образуются обширные фирновые бассейны площадью до тысяч км2, в которых формируются ледники плато, представляющие собой слабовыпуклые снежно-ледовые поля с короткими ледниковыми языками, спускающимися в долины. В противоположность предгорным ледникам ледники плато обладают единой областью питания и раздельными каналами стока. Этот тип ледников называют также скандинавским или норвежским. Ледники плато по своим особенностям близки к покровным.

Покровные (материковые) ледники развиты в полярных областях, где снеговая граница близка к уровню моря. В таких условиях мощные толщи льда формируются не только в горных системах, но и на низменных равнинах, покрывая огромные пространства, даже континенты. В настоящее время в мощные покровные ледники существует только в Антарктиде и на острове Гренландия, но в эпоху четвертичного оледенения они занимали обширные пространства современной умеренной климатической зоны. В материковых ледниках движение льда обусловлено весом ледовой толщи, поэтому лёд может течь против уклона ложа. Течение льда определяется формой поверхности ледниковых покровов и направлено к их периферии. Ледниковый покров – сложное ледниковое образование, состоящее из ледниковых щитов, ледниковых куполов, ледниковых потоков, выводных и шельфовых ледников, покрывающих значительные площади. Ледниковый щит – обширный плоско-выпуклый ледник покровного типа. Ледниковый купол – ледник, морфологически сходный с ледниковым щитом, но имеющий более выпуклую форму и меньшую площадь. Ледниковые купола часто покрывают отдельные острова, образуя «ледяные шапки». Скорость движения льда увеличивается к периферии ледниковых покровов. Наиболее подвижные части ледниковых покровов называют выводными ледниками (а также стоковыми или разгрузочными). Такие ледники обычно приурочены к сохранившимся в подлёдном рельефе долинам, ориентированным в направлении течения льда, и при сокращении площади покровного оледенения переходит в долинный ледник. Выводные ледники подразделяются на ледяные потоки, движущиеся в ледяных берегах, и сквозные выводные ледники, сходные с долинными ледниками, но питающиеся за счёт ледниковых куполов или щитов. Покровное оледенение может развиваться и в акватории морей. Шельфовые ледники – плавучие или частично опирающиеся на дно ледники. Абляция шельфовых ледников и спускающихся в море выводных ледников осуществляется преимущественно за счёт откалывания айсбергов.

Геологическая деятельность ледников складывается из взаимосвязанных процессов разрушения горных пород подледникового ложа с образованием разнородного обломочного материала, переноса материала и его аккумуляции.

Разрушительная деятельность ледников называется экзарацией (от лат. «exaratio» — выпахивание). Экзарация заключается в механическом отрыве глыб от ледникового ложа и разрушении ложа вмерзшими в движущийся лед обломками горных пород. Вероятно, движение ледника сопровождается подлёдным морозным выветриванием коренных пород ложа. Под воздействием выделяемой из-за трения теплоты нижние слои льда частично плавятся, образовавшаяся вода может проникать в трещины пород и, вновь замерзая, [Морена поверхностная] разрушать последние (оказывая расклинивающее воздействие на стенки трещин).

Перенос материала ледниками. Скопления обломочного материала переносимого или отложенного ледником называют морена. Соответственно, различают движущиеся и отложенные морены. Перемещение материала осуществляется движущимися моренами, то есть моренами, перемещаемыми движущимся льдом.

К движущимся моренам относятся поверхностные, внутренние и донные. Поверхностные морены образуются за счёт обломочного материала, поступающего на поверхность ледника со скалистых склонов долины. Поверхностные морены, в свою очередь, разделяется на боковые и срединные. Боковые морены представляют собой валы, протягивающиеся вдоль боковых сторон ледникового языка, сложенные обломочным материалом, поступившим со склонов (коллювий обрушения и оползания, лавинный материал). Срединные морены образуются при слиянии ледников, когда их боковые морены объединяются в один вал. В сложных ледниках срединных морен несколько, и все они тянутся, повторяя изгибы ледника, не сливаясь друг с другом. Поверхностные морены типичны для горных ледников, где активно протекают физическое выветривание на обнажённых склонах и гравитационные процессы. Иногда вся поверхность ледникового языка бывает засыпана мореной (что характерно для ледников памирского типа), такие ледники называют «забронированными».

Внутренние морены образуется за счёт обломков, поступающих со снежными лавинами в фирновый бассейн и вмерзающих в лёд по мере его образования (в области питания ледника), а также, отчасти, за счёт поверхностных (при попадании обломков в трещины) и донных морен (внедрение материала из донной морены при движении ледника). В сложных ледниках пополнение внутренней морены может происходить и за счёт слияния с донными моренами ледниковых притоков (рис.). Для покровных ледников поверхностные и внутренние морены не характерны, так как над их поверхностью обычно не поднимаются не покрытые льдом возвышенности, являющиеся источником сноса обломочного материала.

Донная морена представляет собой обломочный материал, оторванный от ложа в процессе экзарации, и переносимый в придонных слоях ледника. Решающую роль в процессе образования мореносодержащего льда в основании ледника имеет послойно-пластичное течение и скольжение блоков и пластин льда по поверхностям срывов, обеспечивающие затаскивание материала внутрь ледника. С донной мореной связан основной объём переносимого ледником обломочного материала.

Аккумулятивная деятельность ледников отражается в формировании отложенных морен и генетически тесно связанных с ними флювиогляциальных отложений. Отложенные морены представляют собой скопления обломочного материала, оставленного ледником после его отступления или стаивания, и образуются за счёт всех видов движущихся морен. Среди отложенных морен выделяют три генетических типа: конечные (или краевые), основные и абляционные.

Конечные (краевые) морены представляют собой валообразные возвышенности, распространённые по периферии ледника, и образующиеся за счёт «сгружения» обломочного материала при таянии его краевых частей. Положение конечной морены трассирует длительное стационарное положение края ледника. При этом ледник остаётся активным, но скорость движения ледника из области питания соответствует скорости абляции (происходит «сгружение» вновь и вновь поступающих к тающему краю ледника движущихся морен). Наличие нескольких гряд конечных морен отражает «остановки» края ледника в процессе его отступления. Среди конечных морен выделяют насыпные (обязанные своим происхождением описанному механизму «сгружения» обломочного материала) и напорные, образующиеся при напоре края движущегося ледника на уже отложенные насыпные морены и коренные породы.
Основные морены образуются как в процессе движения ледника, так и при его остановке и стаивании. При движении ледника происходит насыщение нижних горизонтов мореносодержащего льда обломочным материалом, что приводит к снижению его пластичности и, как следствие, отслаиванию части донной морены (и образованию за счёт неё отложенной основной морены). Доказательством такой модели образования основной морены (предложенной Ю.А. Лаврушиным) является её высокая плотность, штриховка на поверхности морены и её чешуйчато-блоковое строение. Согласно другой широко известной модели, образование основной морены происходит путём отложения обломочного материала донной морены при донном таянии ледника.
Абляционные морены возникают при стаивании остановившегося ледника (мёртвого льда) и «сгружении» рыхлого материала всех морен на поверхность основной морены. Абляционные морены представлены преимущественно рыхлыми грубообломочными и песчаными частицами, что связано с выносом более мелкозернистого материала образующимися при таянии ледника водами.

Видео: Моренный материал на поверхности ледника

Наряду с отложенными моренами, в процессе аккумуляции формируются водно-ледниковые образования, объединяющие флювиогляциальные и ледниково-озёрные отложения.

Внутриледниковые флювиогляциальные отложения образуются в результате отложения материала внутри тающего ледника (в над- и внутриледниковых ледяных руслах).

Приледниковые флювиогляциальные отложения накапливаются за пределами тающего ледника в результате отложения талыми водами материала, вымытого из внутриледниковой области и краевых морен.
Ледниково-озёрные отложения образуются на дне внутриледниковых и приледниковых озёр.

Морены и вводно-ледниковые отложения относятся к ледниковому ряду континентальных отложений, часто объединяемых понятием «ледниковые отложения».

Классификация ледниковых отложений (по Е.В. Шанцеру)

Специфика моренных отложений определяется в первую очередь их образованием вследствие процессов механической дезинтеграции исходных пород и отсутствием процессов химического выветривания.

Для них характерны следующие особенности.

В целом морены слагаются несортированными рыхлыми обломками горных пород, чаще всего валунными глинами, суглинками, супесями, реже валунными песками и грубощебнистыми породами, содержащими валуны, щебень, гальку. Древние морены называют тиллитами (от англ. till — валунная глина).

Флювиогляциальные отложения тесно генетически связаны с моренами, но в отличие от последних обычно обладают некоторой сортировкой, иногда слоистостью, залегают в форме конусов выноса, линз, выполняют русла внутриледниковых потоков. Для приледниковых отложений характерна быстрая смена грубых галечников и валунных песков мелкозернистыми косослоистыми песками по мере удаления от края ледника.
Ледниково-озёрные отложения обычно тонкозернисты и обладают тонкой горизонтальной слоистостью. Среди них наиболее характерны ленточные глины, мощность которых обычно несколько метров, реже до 40-50 м. Ленточные глины представляют собой слоистые отложения, состоящих из большого числа параллельных лент. Каждая лента состоит из двух слоёв: тонкозернистого (глинистого), накопившегося зимой и относительно грубозернистого (в основном тонкопесчаного), накопившегося летом в период активной абляции. Каждая пара слоёв соответствует годичному циклу осадконакопления. Метод абсолютной геохронологии, применимый в областях древних оледенений, основанный на подсчете годичных слоев в ленточных глинах называется варвохронология.

При рассмотрении форм рельефа, связанных с деятельностью ледников, целесообразно разделить их на три группы: 1) формы рельефа коренных пород, подвергшихся воздействию ледников, 2) формы рельефа отложенных морен и флювиогляциальных накоплений и 3) формы снежно-ледового рельефа (этот рельеф не связан с геологической деятельностью ледников и является одним из объектом изучения гляциологии).

На дне широких ледниковых долин и особенно в области развития покровных оледенений образуются бараньи лбы – асимметричные скальные выступы, сложенные прочными породами, сглаженными и отполированными ледником. Склон, расположенный со стороны движения ледника, пологий, сглаженный и исштрихованный; противоположный – крутой и зазубренный, так как ледник при своём движении выламывает из него куски пород (ледниковые валуны). Группы бараньих лбов образуют курчавые скалы.

Компьютерная модель, показывающая трансформацию рельефа ледниковыми процессами, приведена ниже:

Схема строения друмлина (по Флинту)

Схема образования озов (а) и камов (б)

Источник