Основні типи льодовиків
2. в Антарктиді 13 500 000 км2), мають велику потужність (до 2-3 км) і приховують під собою всі нерівності тієї поверхні, на якій вони утворилися, за винятком вершин, що піднімаються над товщею льоду у вигляді скель - нуна-такий.
Гірські льодовики утворюються на місцевості з пересіченим рельєфом. При рясному накопиченні снігу і льоду, що заповнюють все пониження рельєфу, утворюється сітчасте заледеніння. Над крижаним покровом піднімаються гребені гірських хребтів і від-слушні гірські вершини. Великі маси льоду не встигають танути в горах, виходять з гірських долин на предгорную рівнину, расті-каються по її поверхні і часто сусідні льодовики зливаються один з одним в загальну масу, утворюючи льодовики передгір'їв. При меншій кількості опадів в горах з широкими округлими і плоскими вершинами накопичення снігу і льоду відбувається на цих вершинах. Тут розташовується велике фірнових поле, від кото-рого в полонини спускається кілька льодовиків. Такий тип заледеніння називають скандинавським. В горах з різко пере-перетину рельєфу, для якого характерні гострі піки і гребені з крутими схилами, сніг накопичується в гірських долинах, в котло-винах і западинах, тут перетворюється в лід, який спускається по гірських схилах і по дну долин до області танення , розташованої нижче снігової лінії. У цих льодовиків області харчування (фірнові басейни) роз'єднані, і цей тип заледеніння називають Альпи-ським. Форма, розміри, співвідношення один з одним і з рельєфом гір у льодовиків альпійського типу дуже різні, що дозволяє розділити ці льодовики на велике число підтипів. Наприклад, виділяють льодовики долинні, прості і складні, з яких останні утворюються в результаті злиття кількох простих долинних льодовиків. На схилах гір можуть утворитися льодовики висячі; в западинах на гірських схилах утворюються льодовики каровиє, на гірських перевалах - переметні, що нагадують за своєю формою сакви. У горах Середньої Азії, що мають круті схили і вузькі глибокі долини, виникають льодовики Туркестанського типу. На крутих схилах гір сніг не може накопичуватися великими масами, зривається з них у вигляді лавин і накопичується на дні долин прямо на льодовику, кото-рий в цьому випадку позбавлений фирнового басейну. Зважаючи на високі літніх температур і сухості повітря витрата льоду у нижнього кінця таких льодовиків частково здійснюється шляхом випаровування. Крім пере-чисельних льодовиків, можуть бути ще виділені льодовики типу лід-ників шапок (на дрібних островах полярних областей), льодовики кратерного, зіркоподібні та ряд інших.
Геологічна і Рельєфоутворюючих діяльність Льодовиковий талих льодовикових вод
Як і всі зовнішні геологічні агенти, льодовики захоплюють, переносять і відкладають величезні маси уламкового матеріалу. Весь цей матеріал відомий під загальною назвою морени. Найбільш багаті мореною гірські льодовики, які переносять і відкладають не тільки продукти своєї руйнівної діяльності, але і той мате-ріал, який надходить зі схилів гір. У тілі льодовика цей мате-ріал розподіляється нерівномірно. Розрізняють морени донні,
бічні, серединні, внутрішні і т. д. (рис. 60). У кінця льодовика весь матеріал відкладається і утворюється кінцева морена, а на місці зграя льодовика залишається основна морена, що складається з матері-ріалу, що переноситься льодовиком по дну, у внутрішніх своїх частинах і на поверхні.
Руйнівна робота льодовиків (екзарація, льодовикова еро зія) здійснюється за рахунок тиску на ложе (100 м льоду чинять тиск в 90 т на 1 см2), шляхом дряпання і шліфування ложа пере-міщан уламковим матеріалом і часто поєднується з роботою талих льодовикових вод і морозним вивітрюванням. З приводу мас-штабів екзарації і її рельєфоутворюючі значення до теперішнього часу тривають суперечки. Одні дослідники схильні вважати її дуже значною, інші - основну роль приписують супутнім факторам (наприклад, морозному вивітрюванню, діяльності води і т. Д.). З характерних форм рельєфу, пов'язаних з діяльністю льодовиків в горах, слід зазначити ціркообраз-ні поглиблення на схилах - кари - вмістилища карових
льодовиків *, цирки - великі получашевідние поглиблення в вер-ховьях гірських долин, в яких розташовуються фірнові басейни долинних льодовиків, і троги (троговие долини) - полонини з коритоподібних поперечним профілем, за якими двига-лись полонинські льодовики. На дні цих долин після танення льодовиків часто зустрічаються високі скелясті поперечні пороги - ригелі, в окремих місцях згладжені з поверхні, з обри-Віста нижнім (по долині) кінцем скелі - баранячі лоби. При сильно розвинених карах, що роз'їдають схили гірських вершин, від цих вершин залишаються гострі крутосхильні піки - до а р-л і н г і.
Акумулятивні форми рельєфу представлені грядами кінцевих морен, бічними моренами, горбистим рельєфом основної морени і водно-льодовиковими (флювіоглаціальними) терасами, розвиненими на схилах долин. Після танення льодовиків гірський ландшафт в місцях стародавніх оледенений відрізняється великою своєрідністю, великою кількістю озер, розташованих в карах і цирках, в місцях пере-поглиблених ділянок трогових долин (вище і нижче ригелів) і в моренних амфітеатрах (мовний басейн льодовика). З крутих схилів чіпаючи часто падають численні водоспади, обу-спійманих тим, що бічні долини вироблені стосовно поверхні колишнього льодовика, а не до дна трога. При потужності гірських льодовиків до 100-200 м і більше після танення льодовика в гирлах бічних (висячих) долин виникає великий перепад (гирлові ступені), на якому і утворюються водоспади.
Особливості геологічної і рельєфоутворюючих діяльності покривних льодовиків і талих льодовикових вод можуть бути охарактері-зовано на прикладі древніх зледенінь, які як нам відомо, виникали на Землі не один раз.
Найбільш повний і добре зберігся комплекс відкладень і форм рельєфу ми можемо вивчити на території, підданої останньому (найближчого до нашого часу) заледеніння. В якост-стве прикладу може бути приведена територія Скандинавського і Кольського півостровів, Фінляндії та північно-західна частина езропейской території СРСР. Область харчування обширного ледя-ного покриву розташовувалася на півночі скандинавських гір, мабуть, на Кольському півострові і на півночі території Фінляндії. Південні кордони крижаного покриву проходили в районі Мінська, Дружковкаа, Осташкова, на північ від Москви і далі йшли до Білого моря. В області харчування льодовика поширений комплекс форм, обумовлених головним чином руйнівною діяльністю льоду, серед яких бачимо численні, згладжені льодовиками скелі - баранячі лоби. При широкому розвитку таких скель на місцевості рельєф її стає хвилястим і отримує назву рельєфу кучерявого скель. Тільки в найбільш високих горах
* Невеликі кари без переуглубленного дна можуть утворитися без навчаючи-сті льодовика, за рахунок ніваціі.
(Скандинавія) поширені форми гірського заледеніння, збереженні-нявшегося тут після розпаду льодовикового покриву на ізольований-ні льодовики. У ряді місць Скандинавії розвинені льодовики і в насто-ящее час.
З негативних форм рельєфу в області древнього покривного заледеніння поширені улоговини, виорала льодовиком в ме-стах поширення відносно слабких гірських порід, по лініях великих тектонічних порушень, іноді зустрічаються западини на місці перетину скидів. В даний час ці улоговини зайняті озерами. Акумулятивні форми льодовикового рельєфу і форми водно-льодовикового походження поширені тут менш широко, ніж в області льодовикової акумуляції, але все ж відіграють помітну роль в ландшафті. Це моренні гряди, ози, ками.
Панування акумулятивних форм рельєфу льодовикового і водно-льодовикового походження знаходимо ближче до кордонів поширеною-ня льодовикового покриву. Тут розвинені пагорби і гряди, між якими розташовані зниження всіляких розмірів і форм, зайняті озерами і болотами. Вся місцевість складена льодовиковими і водно-льодовиковими (флювіоглаціальними) відкладів-нями. Склад льодовикових відкладень різний: переважають су-глинки, що містять велику кількість валунів і гальки, зустрів чаются піски і галечники. Вважають, що для типових льодовикових відкладень (морени) характерна відсутність шаруватості, невпорядкований-ве перемішування дрібного і крупного матеріалу. Такі відкладення зустрічаються повсюдно, але вони часто поєднуються з перехідним поєднанням отло-жениями, типовими для опадів, намитих талими льодовиковими водами.
З діяльністю талих льодовикових вод пов'язано освіту озов, камов і зандрова полів. Ози - піщано-галькові гряди, що нагадують залізничні насипи, але на відміну від них пере-Сека не тільки зниження, але і схили пагорбів, гряди морен, зниження між ними і т. Д. Ози орієнтовані по напрямку руху льодовика і утворилися в результаті накопичення наносів в руслах потоків, що протікають в тріщинах і гротах льодовикового покриву. Зустрічаються Ози і дещо іншого будови і форми. Це теж гряди, але з більш розпливчастими контурами, часто роз-дающиеся на ланцюжок пагорбів з різною орієнтуванням. Є припущення, що такі ози утворилися в результаті злиття дельт (точніше конусів виносу) потоків, що стікають з льодовика і вите-кавшіх з-під нього. У деяких випадках можна спостерігати, як поступово знижується південна частина оза переходить в рівнину, складену пісками і галечниками, намитими талими водами лід-ників (зандрова рівнина). Часто відкладення талих льодовикових вод тягнуться у вигляді смуг серед пагорбів і гряд моренного рельєфу, відзначаючи шляху стародавнього стоку. Їх називають долинними Занд-рами. Ками - плосковершінние пагорби, складені шаруватими глинами і пісками, що представляють собою, як вважають, опади на-льодовикових і пріледникових озер, зниклих після танення льоду.
Особливості інженерних вишукувань і работвем областях сучасного і древнього заледеніння
Дуже великі простори території СРСР в тій чи іншій мірі складені льодовиковими і водно-льодовиковими відкладеннями і зберегли льодовикові форми рельєфу. Ці відкладення на європей-ської частини нашої території простежуються по долині Дніпра, по Дону до гирла р. Ведмедиці, розвинені в Західній, Середній і По-стічної Сибіру і у всіх гірських країнах на більшій чи меншій висоті над рівнем моря. Безліч інженерних споруд воз-водиться на грунтах льодовикового і водно-льодовикового происхожде-ня. Для цих грунтів характерна часта зміна літологічного складу, наявність розрізнених, що лежать на різних рівнях гори-парасоль підземних вод, часто зустрічаються близько залягають до по-поверхні землі горизонти верховодки і великі заболочені простору, що утворюються на водотривких моренних суглинках і дериватів (продуктах перемиваючи і перевідкладення ) морен. Всі ці особливості вимагають ретельного вивчення та врахування при проектуванні-вання і зведенні відповідальних інженерних споруд і удоро-жают проведення досліджень. Одночасно льодовикові і водно-льодовикові відкладення часто представляють великий інтерес як будів-вальний матеріал (піски, галькові, скупчення валунів) або сировину для виробництва цегли (глини і суглинки). Перемитих і пере-відкладені річками піски є сировиною для скляної про-мисловості.
Інженерно-геодезичні та геодезичні роботи в області сучасного заледеніння особливого розвитку досягли в останні роки при вивченні Антарктиди. Вони заслуговують спеціального докладного опису, що виходить за рамки даного підручника.
Особливості зображення льодовикового і водно-льодовикового рельєфу
на топографічних картах
При зображенні льодовиків на сучасних картах застосовуються горизонталі і знаки, що проводяться блакитним кольором. Горизонталі проводяться суцільні або переривчасті. На льодовиках показуються великі тріщини і льодопади. Малюнок горизонталей повинен точно-передавати форми поверхні льодовика або фирнового басейну, так як це важливо для визначення положення снігової лінії. На льодовиках умовним знаком кам'яної розсипи показуються морени.
Для зображення стародавнього льодовикового рельєфу спеціальних умовних знаків немає. Тільки шляхом ретельного малювання горизонту-льон, грамотного застосування умовних знаків скель, кам'яних роси-пей і осипів досягається правильна передача специфіки карів, чіпаючи, мореного рельєфу в горах і на рівнині. При читанні карт
необхідно добре знати особливості льодовикового рельєфу, щоб розпізнати його на карті і встановити межі поширення льодовиків.
ГЕОЛОГІЧНЕ І рельєфоутворюючі ЗНАЧЕННЯ сезону
І вічна мерзлота
Сезонна і вічна мерзлота *
Під вічною мерзлотою розуміється такий стан грунтів, при якому вони протягом тривалого часу, вимірюється сотнями і тисячами років, зберігають негативні температури. На відміну від вічної мерзлоти сезонна мерзлота сковує грунти тільки взимку, влітку ж ґрунти повністю відтають. Сезонна мерзлота розвивається взимку в помірних і високих широтах. Вічна мерзлота поширена дуже широко, займає близько 20% площі сучас-сних континентів н до теперішнього часу добре вивчена, особливо в СРСР, де нею зайнято близько 10 млн. Км1, т. Е. Майже поло-вина території нашої країни (рис. 61 ).
Причини виникнення і межі поширення вічної мерзлоти
Частково у південних кордонів вічна мерзлота являє собою реліктове явище, успадковане від колишніх, більш суворих кліматичних умов, на що вказують добре збереглися в мерзлих грунтах трупи вимерлих тварин (наприклад, мамонтів), глибоке залягання верхньої межі вічної мерзлоти і відсутність зв'язку з замерзаючими взимку грунтами , т. е. наявність талих шарів між сезонної і вічною мерзлотою. Разом з тим вічна мерзлота може виникати і в сучасних кліматичних умовах, на що вказує промерзання недавно утворилися річкових островів, відвалів грунту, промитого при видобутку золота, і дорожніх насипів. Збереження та розвитку вічної мерзлоти сприяють: 1) продов-тивних низькі зимові температури; 2) незначна потужність снігового покриву; 3) короткий і порівняно прохолодне літо. Велике значення мають також склад грунтів, орієнтування схилів і їх ухил, ступінь розвитку рослинного покриву і забо-лоченності, господарська діяльність людини і ряд інших місцевих факторів.
За поширенням на місцевості вічну мерзлоту можна під-розділити на острівну - окремі ділянки, скуті вічною мерзлотою і розташовані серед талих грунтів; н е-суцільні - острова (вікна) талих грунтів (таликов) серед мерзлих грунтів і суцільну.
На території СРСР вічна мерзлота островами поширена на Кольському півострові, охоплює півострів Канін, мезенский,
* В останні роки широке застосування отримав термін -багато-річна мерзлота.
Малоземельской і Большеземельської тундри, далеко (до верхів'їв р. Вішери) спускається на південь по Уралу, захоплює північну частину Західного Сибіру, практично, у відповідних місцях, може бути зустрінута всюди на схід від р. Єнісею, так як тут межі розповсюдження мерзлоти проходять південніше державних кордонів СРСР. Тільки Приамурская низовина, низкогорье Примор'я позбавлені вічної мерзлоти, але по гірських вершин Сіхоте-Аліна вона простежується далеко на південь.
Будова товщі вічній грунтів
Потужність вічної мерзлоти різна і змінюється від дециметрів до 1600 м. Найбільша потужність спостерігається на півночі Якутії. У вертикальному розрізі вічна мерзлота може бути неслоістимі і шарувата, при якій чергуються мерзлі і талі шари. Талими зазвичай залишаються водопроникні шари, в яких відбувається із-дит інтенсивна циркуляція підземних вод.
Скуті вічною мерзлотою грунти лежать на деякій глибині від денної поверхні. Шар грунту вище них, відтаює влітку і замерзає взимку, називають діяльним шаром. Пот-ність його сильно залежить від кліматичних умов. На півночі Якутії вона не перевищує 1-1,5 м, а в Приамур'ї і Південному забав-кальє досягає місцями 5-7 м. Значна також роль механічного-ського складу і водопроникності грунтів: в галечниках вона більше 4 м, в пісках 1, 5-2 м, в глинах 1-1,2 л, а в торфі не більше 0,8 м. на затінених і сильно зволожених ділянках потужність діяльного шару менше, ніж на відкритих і сухих.