Транспортная и аккумулятивная деятельность ледников

При своем движении ледник захватывает и переносит различный материал, начиная от тонкого песка и, кончая, крупными глыбами, весом в десятки тонн. Попадают они в тело ледника различными способами.

Материал любого размера, включенный в лед или переносимый льдом и впоследствии отложенный, называется мореной.

Выделяются морены движущиеся и отложенные.

В ледниках покровного материкового типа развиты преимущественно донные морены, т.к. лед перекрывает мощной толщей все выступы рельефа.

Отложенные морены образуются либо после отступания ледника, либо в моменты его стационарного положения, когда скорость наступания равняется скорости таяния или абляции. В последнем случае, как в горных, так и в равнинных, покровных ледниках формируется конечная морена или конечно-моренный вал. Различный обломочный материал, включенный в лед, вытаивает из него у края ледника. Но так как ледник движется вперед, он приносит с собой все новые и новые порции обломочного материала, которые постепенно и нагромождаются у его стоящего на одном месте края.

В формировании конечно-моренных или терминальных гряд не исключено и напорное действие ледника, подобно действию бульдозера.

Если в горных ледниках конечные морены всегда имеют дугообразную форму, располагаясь выпуклой стороной вниз по долине, то на равнинах конечные морены повторяют изгибы краев ледникового покрова, часто лопастями приникающими по древним речным долинам.

Донная или, как ее иногда называют, основная морена, образуется в основании ледника, когда при его движении происходит отрыв и перемалывание, раздробление, как твердых, так и рыхлых коренных пород ложа ледника. Обычно донная морена состоит из обломков, валунов, гравия, песка и глины, представляя собой весьма разнообразный материал. Подобные донные морены покрывают большие пространства, формируясь при отступании ледниковых покровов и могут быть весьма плотными за счет высокого давления ледника. Как правило, талыми водами мелкий материал впоследствии вымывается и на поверхности преобладают скопления крупного валунного материала.

Первое знакомство группы с деятельностью ледников происходит в маршруте №1. В точке наблюдения №2, расположенной за 1,7 км от развилки трассы М10 Санкт-Петербург – Москва близ д. Коломно, в склоне обнажения наблюдаются отложения, одновременно окатанность и неокатанность которых указывает на то, что они были преобразованы и перенесены в толщах ледника на значительные расстояния от места их первоначального образования и расположения. Как пример, граниты и габбро широко распространены на Кольском полуострове и Балтийском щите за 300-400 км. Известняки и доломиты нижне- и среднекаменноугольного возраста, в свою очередь, совершили почти 200 км путешествие. Менее устойчивые же девонское образования практически не сохранились и составляют почвенный массив на поверхности.

 

Водно-ледниковые отложения

Крупные материковые покровы льда при своем таянии поставляют огромную массу воды. Целые реки воды текут по поверхности краевой части ледника, внутри него и подо льдом, вырабатывая в нем туннели. Сток воды может быть плоскостным или линейным (сосредоточенным), а объем талой воды огромным. Естественно, что эта быстродвижущаяся вода производит большую работу, как аккумулятивную, так и эрозионную. Под ледяным покровом могут располагаться большие озера.

Благодаря постоянному выносу талых вод формируются ложбины стока, образующих своеобразный рельеф чередования ложбин с широкими днищами и крутыми склонами. Обломочный, главным образом, песчаный материал, влекомый этими потоками, распространяется на больших пространствах, образуя зандровые равнины (нем. “зандер” - песок), за внешним краем конечно-моренных валов (см. рис. 7.6).

Рис. 7.6. Перигляциальная область покровного ледника: 1 – ледник, 2 – конечно-моренный вал, 3 – зандровая равнина, 4 – озы, 5 – камы, 6 – приледниковые озера, 7 –друмлины

Создавались зандровые равнины многочисленными ручьями и речками, постоянно меняющими свои русла. Вблизи края ледника материал откладывался более грубый, а тонкий песок уносился дальше всего.

Отложения, связанные с действием талых ледниковых вод иначе называются флювиогляциальными, что указывает на их водно-ледниковое происхождение.

Озы представляют собой протяженные, извилистые гряды или валы, высотой в 20-30 м, сложенные слоистым песчано-галечным или песчано-гравийным материалом. Образовались они вследствие наличия водных потоков на поверхности или внутри ледника, которые переносили песчано-гравийный материал. Когда ледник растаял, этот материал оказался спроектирован на поверхность суши в виде вала, а не в форме “корыта”, какую он имел в реке, текущей по льду. Озы всегда ориентированы по направлению стока воды с ледника, а, следовательно, указывают нам на его движение.

В уже упомянутом маршруте №1 группа имела возможность познакомиться с одной из форм ледниковой аккумуляции. На точке наблюдения №3 располагается узкий протяженный с севера на юг изометрический массив флювиогляциальных образований, именуемый Шитовским озом, обязанным своим названием озеру, отделяющемуся с востока от болот телом водно-ледниковых отложений. Простирание же оза показывает направление движения ледника.

Камы - это холмы изометричной формы, высотой в 10-20, редко больше метров, сложенные чередованием слоев разнозернистого песка, глин, редко с отдельными гальками и валунами. Эти отложения формировались в озерных котловинах, расположенных на поверхности ледника и после таяния последнего, оказались, как и озы, спроектированными на поверхность коренных пород.

Озерно-ледниковые, тонкослоистые отложения, состоящие из многократно чередующихся глинистых и песчанистых слойков образовались в приледниковых озерах. Когда таяние было более бурным, например, летом, в озеро сносится относительно грубый материал, а зимой, в условиях ослабленного водотока накапливались глины. Количество слоев в ленточных озерных отложениях говорит о времени формирования озера.

В маршруте №2, на точке наблюдения №5, находящейся в ста метрах на восток от предыдущей, группа знакомится с песками и песчаниками непосредственно разрабатываемой в настоящее время части Бельского карьера. Хорошо выраженная тонкослоистость на бровке карьера указывает на то, что они образовались путем неоднократного перемыва морен (см. рис. 7.7). Состав флювигляциальных отложений: полевые шпаты 40-45%, кварц 25-30%, темноцветные минералы 25%. Сырье, добываемое на Бельском карьере, а именно песчано-гравийная смесь, находит применение во многих областях промышляенности и сельского хозяства региона, широко используется в строительстве. Последнее мы неоднократно наблюдали, проезжая многие населеные пункты Тверской и Новгородской областей.

 

Рис. 7.7. Тонкослоистые отложения Бельского карьера

Интересное практическое применение ледниковые отложения нашли в конце XVII — начале XVIII вв. Именно на этот период приходится высокая интенсивность работ по строительству северной столицы – ныне Санкт-Петербурга. Значительную роль в транспортировке грузов для возведения города взяла на себя р. Мста. Правый её берег на юго-западе Опеченского посада и явился для группы точка наблюдения №13 (маршрут №4). Набережная и причальные тумбы сложены местными материалами – валунами и глыбами (см. рис. 7.8). Ими же сложена Бороздинская дамба Вышневолоцкого водохранилища, на которой находилась точка наблюдения №25 седьмого маршрута. Представленные диабазами, гнейсами, базальтами, гранитами и слюдистыми сланцами, обломки пород указывают на то, что были принесены ледником с балтийского щита.

Рис. 7.8. Автомобильный мост на правом берегу р. Мста, Опеченский посад

Оледенения в истории Земли

Изучая современные ледники в горах и на материках, установив особенности их строения, механизм передвижения, разрушительную и аккумулятивную работу, можно выявить наличие оледенений в геологической истории Земли, использовав знаменитое выражение Ч.Ляйеля “настоящее - ключ к прошлому”.

18-20 тыс. лет назад облик поверхности Земли в Северном полушарии был совсеминым, чем в наши дни. Это было последнее крупное оледенение, продвинувшееся на Русской равнине почти до широты Москвы. С тех пор ледники стали отступать и сейчас лед последнего оледенения сохранился только в Гренландии и на ряде островов Канадской Арктики. В последние 10 000 лет, называемых голоценом, окончательный распад ледниковых шапок и их быстрое таяние произошло около 8000 лет назад, когда климат был теплее современного. Этот период соответствовал “климатическому оптимуму”.

Все эти события произошли с момента окончания максимального продвижения ледников за последние 18 000 лет. Но в четвертичном периоде, начиная с 2 млн. лет тому назад достоверно выделяется не менее 4-х ледниковых или криогенных эпох, следы которых прекрасно установлены в Евразии. В начале ХХ в. немецкими геологами А.Пенком и Э.Брюкнером в Альпах были обоснованычетыре крупных оледенения:г юнц (поздний плиоцен), миндель (ранний плейстоцен), рисс (средний плейстоцен) и вюрм (поздний плейстоцен) с двумя стадиями наступания ледников либо с двумя самостоятельными оледенениями.

Трудами многих российских геологов на Русской равнине установлены следы не менее 4-х оледенений в самом общем виде сопоставимых с альпийскими. На Русской равнине максимальное продвижение ледников устанавливается в раннюю стадию (днепровскую) среднечетвертичного оледенения или в донскую, языки которого спускались по долине Днепра до Днепропетровска, а по долине Дона южнее Воронежа. Вторая (московская) стадия оледенения среднего плейстоцена достигала районов южнее Минска и Москвы. Все остальные оледенения имели конечно-моренные гряды севернее (см. рис. 7.9).

 

Рис. 7.9. Схема границ распространения московского оледенения (по И.Н.Чукленковой): 1-8 варианты проведения границ (конечно-моренных гряд) по данным разных авторов; 9 – граница распространения валдайского оледенения

Вследствие этого перед фронтом покровного ледника возникли огромные подпрудные приледниковые озера, которые искали пути для стока в южном направлении. В районе практики большинство озер представлены именно водоемами ледникового происхождения, такими как Коломно, Шитовское, Валдай и др.