Горные ледники. Факторы, определяющие положение снеговой границы. Стадии развития горного оледенения. «альпийский» рельеф.

Ледники – это вода, находящаяся в замерзшем состоянии круглый год.

Горный тип ледников характерен для горных районов. Области питания горных ледников имеют сравнительно небольшие размеры. Масса льда движется в виде одного, реже, нескольких языков, которые приурочиваются к неровностям рельефа. Длина ледниковых языков может достигать нескольких десятков км.

В холодный период года на обширных территориях суши идёт накопление твёрдых атм. осадков – снега. В тёплый период года на большей части территории снег растаивает. В каждый момент времени можно найти границу между поверхностью, покрытой снегом, и поверхностью, где снега нет. Эта граница называется сезонной снеговой линей.

Хионосфера – это часть тропосферы, расположенная выше климатической снеговой линии, в пределах которой снеговой баланс положительный и происходит накопление твёрдых атм. осадков.

Пересечение нижней границы хионосферы с земной поверхностью называется снеговой границей. Ее высотное положение зависит от годового количества осадков и температуры, а значит от климатического пояса.

Климатическая, или теоретическая, снеговая граница - это граница, на которой нулевой баланс твердых атм. осадков определяется средним состоянием метеорологических условий за много лет на горизонтальной незатененной поверхности.

В реальных условиях наблюдать ее на местности практически невозможно, т.к. поверхность в горах обычно не горизонтальна и метеорологические условия от года к году сильно меняются, следовательно, реальная снеговая граница не будет соответствовать теоретической. Поэтому введено понятие местная, или истинная, снеговая граница, занимающая наивысшее положение в конце сезона таяния на реальной поверхности.

На ледниках истинная снеговая граница - это наивысшее за год положение границы между снегом и льдом. В большинстве случаев истинная снеговая граница на леднике совпадает с границей питания или бывает выше ее в тех случаях, когда между ними располагается зона наложенного льда. Далее, когда мы говорим о снеговой границе без дальнейшего уточнения, имеется в виду истинная, или местная, снеговая граница. На ледниках ее часто отождествляют с фирновой линией — границей между фирновым бассейном и областью абляции ледника.

Образование горных ледников:

По мере подъема в горы воздух становится все холоднее. На некоторой высоте зимний снег не успевает стаять за лето; из года в год он накапливается и дает начало ледникам. Ледник - это масса многолетнего льда преимущественно атмосферного происхождения, которая движется под действием силы тяжести и принимает форму потока, купола или плавучей плиты (если речь идет о покровных и шельфовых ледниках).

В верхней части ледника находится область аккумуляции, где идет накопление осадков, которые постепенно преобразуются в лед. Постоянное пополнение запасов снега, его уплотнение, перекристаллизация приводят к тому, что он превращается в крупнозернистую массу ледяных зерен — фирн, а затем под давлением выше лежащих слоев — в массивный глетчерный лед.

Из области аккумуляции лед перетекает в нижнюю часть — область абляции, где он расходуется преимущественно путем таяния. Верхняя часть горного ледника обычно представляет собой фирновый бассейн. Он занимает кар (или цирк — расширенное верховье долины) и имеет вогнутую поверхность. При выходе из цирка ледник нередко пересекает высокую устьевую ступень — ригель; здесь лед рассекают глубокие поперечные трещины и возникает ледопад. Дальше ледник сравнительно узким языком спускается вниз по долине.

Жизнь ледника во многом определяется балансом его массы. При положительном балансе, когда приход вещества на леднике превышает его расход, масса льда увеличивается, ледник становится более активным, продвигается вперед, захватывает новые площади. При отрицательном — становится пассивным, отступает, освобождая из-подо льда долину и склоны.

Альпийский рельеф - тип рельефа, свойственный горным странам, охваченным современным горным оледенением или испытавшим значительное оледенение в четвертичное время. Характеризуется резким расчленением, крутизной и скалистостью склонов, остротой и зазубренностью водоразделов и вершин. Зависит от высоты снеговой границы, поэтому может встречаться в горах различной высоты. К горам альпийского типа относятся Альпы, Кавказ, Памир, Гималаи и др.

 

 

4 0. Экзарационно-аккумулятивная деятельность долинных ледников. Морена как обломочный материал в движущемся леднике, как генетический тип ледниковых отложений, как форма рельефа.

Разрушительная деятельность ледников называется экзарацией (ледниковое 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, 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 физ. 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».

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.

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 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.

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

 

 

41. Покровные ледники плейстоцена. Рельеф областей преобладающей ледниковой денудации и аккумуляции. Морена как генетический тип отложений и как форма рельефа. Водноледниковые отложения, формы рельефа.

18000 лет назад большая часть Северного полушария была покрыта льдом: огромные материковые ледниковые покровы Северной Америки, Скандинавии, Восточно-Европейской равнины и Западной Сибири, а небольшие ледники развивались в горах тропических широтах. Гренландский и Антарктический ледниковые покровы, которые существуют и в настоящее время, тогда имели большую мощность и распространялись гораздо шире, чем теперь. В совокупности в то время материковый лед покрывал почти 30% площади суши земного шара. В четвертичный ледниковый период наблюдалось более 4 ледниковых эпох, а за последние 2 млн. лет до 17 различных оледенений. Интервалы холодного климата продолжались около 100 000 лет, интервалы теплого климата – менее 20 000 лет. В это время развивается многолетняя мерзлота и формируются морские льды.

В течение четвертичного времени площадь покровного оледенения неоднократно значительно расширялась. Льды покрывали огромные пространства на территории Сев.Америки и Евразии. В настоящее время на Европейской части выделяют 6 оледенений.  

Главным центром древних четвертичных оледенений в Европе была Скандинавия, где мощность ледника достигала почти 5 км. Менее мощными центрами были Новая Земля и Северный Урал. Используя данные об ископаемых почвах, речных террасах и скоростях выветривания, было установлено, что североальпийский район испытал 4 крупных оледенения с 3 промежуточными межледниковьями.

В эпоху плейстоценовых оледенений сильно возрастала интенсивность горного оледенения. В результате отступания края ледника образовалась система конечно-моренных гряд, понижения перед ними после таяния ледника в ряде случаев оказались заняты озерами. Так возникли, например, озеро Цюрихское на северном склоне Альп, озера Гарда, Комо, Маджиоре – у южного склона. При таянии ледника возникают водные потоки, которые также выполняют определенную геоморфологическую работу. Эти потоки получили название флювиогляциальные. Они наблюдаются на поверхности ледника, внутри или под ледником, несут много обломочного материала и откладывают его у края ледника, либо в тех каналах, по которым они текут.

При отступании ледника вводно-ледниковые аккумулятивные образования, возникшие на его поверхности или в толще льда, проектируются на донную морену. Такие отложения могут занимать большие пространства. В горах, вершины которых поднимаются выше снеговой границы, наряду с экзарационной работой льда протекает процесс альтипланации – вершинного нивального выравнивания. Гляциально-нивальные процессы в горах ведут к образованию на склонах ступенчатого рельефа нагорных террас. Это площадки размером от нескольких метров до нескольких км, огражденные крутыми уступами высотой от одного до нескольких десятков метров. Площадки имеют слабый наклон, покрыты глыбами, щебнем и мелкоземом.

Рельеф областей преобладающей ледниковой денудации:

Для древнего ледникового покрова зоной преобладающей ледниковой денудации была Фенноскандия. Здесь, как известно, на большей части территории обнажаются докембрийские кристаллические породы, а вдоль западного побережья Скандинавского полуострова – породы кембрия и силура, смятые во время каледонской складчатости.

 Выходы коренных пород подверглись интенсивной ледниковой обработке. Из денудационных форм рельефа прежде всего следует отметить скалистые гряды с ледниковой обработкой – так называемые сельги и вытянутые параллельно им ванны выпахивания, занятые в настоящее время озерами или болотами. Озер особенно много, недаром Финляндию и Карелию называют «странами тысяч озер».

 К более мелким денудационным формам с ледниковой обработкой относятся бараньи лбы. Они имеют асимметричный продольный профиль: их склоны, обращенные в сторону ледника, более пологие, чем противоположные. На поверхности

бараньих лбов наблюдаются ледниковые царапины, шрамы, по направлению которых можно судить о направлении движения ледника. Скопление бараньих лбов образует рельеф «курчавых скал».

Рельеф областей преобладающей ледниковой аккумуляции:

Зона преобладающей ледниковой аккумуляции приурочена к нижней части склонов ледниковых щитов и их сниженным краевым частям.

Отражение рельефообразующей деятельности древних ледниковых покровов в современном рельефе этой зоны различно в связи с длительностью переработки ледникового рельефа другими экзогенными процессами, с одной стороны, и воздействием последующих оледенений – с другой. Отсюда следует, что чем моложе покровное оледенение, тем лучше сохранился сформированный им рельеф.

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) — 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.

Центральные — образуются в результате слияния ледников.

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

Слово «морена» впервые было применено для обозначения гряд и холмов, сложенных валунами и мелкозёмом и встречающихся у концов ледников во Французских Альпах. В составе основных морен преобладает материал отложенных морен, а их поверхность представляет собой пересечённую равнину с небольшими холмами и грядами разных форм и размеров и с многочисленными небольшими котловинами, заполненными озёрами и болотами.

Водноледниковые отложения - отложения талых ледниковых вод, среди которых различают:

флювиогляциальные (ледниково-речные), отлагаемые потоками талых вод и представленные преимущественно галькой, гравием и косослоистым песком, сходны с аллювием;

озерно-ледниковые, возникающие в приледниковых озерах и состоящие из тонких горизонтальнослоистых песков, супесей, суглинков и глин с четкой ленточной годичной слоистостью (ленточные глины). Слагают аккумулятивные формы рельефа (озы, камы), образуются флювиогляциальные равнины, или зандры, или озерно-ледниковые равнины.

В горах, где талые воды стекают только по дну долин, флювиогляциальные отложения практически неотличимы от аллювия.