ЭЛЕМЕНТЫ ГЕОЛОГИИ И ГЕОМОРФОЛОГИИ

Смотрите также:

Почва и почвообразование

Почвоведение. Типы почв

Книги Докучаева

Прянишников

 Костычев 

Полынов

Биогеоценология

Геология

Геолог Ферсман

Ковда. Биогеохимия почвы

Глазовская. Почвоведение и география почв

Жизнь в почве 

Черви и почвообразование

Дождевые черви

Фитоценология

Химия почвы

Вернадский. Биосфера

Геохимия - химия земли

Минералогия

Земледелие. Агрохимия почвы

Происхождение растений

Биология

Эволюция биосферы

Земледелие

Геоботаника

Общая биология

Биографии биологов, почвоведов

Эволюция

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЛЬДА И ЛЕДНИКОВ

Ледниковые явления изучает особый раздел геологии — гляциология. На земной поверхности различают следующие виды льда: почвенный, речной, озерный, морской, горный и материковый

Наибольшее значение в жизни Земли играет материковый лед, образующий ледники. В настоящее время выделяется хионосфера, заключенная между верхней и нижней границами снегов, в которой накапливается снег и образуются ледники Ледником называют массу льда определенной формы и значительных размеров, которая подобно реке движется под действием силы тяжести и пластических свойств льда

Мощность и высота хионосферы над уровнем моря определяется снеговой границей, которая зависит от географической широты, количества осадков и характера рельефа Площадь современных ледников на Земле составляет 16,3 млн км2у или 11% площади суши; 99,5% ледовых масс приходится на полярные области и только 0,5% — на высокие горы.

В периоды, предшествовавшие современному развитию Земли, ледовые массы наступали на платформы и захватывали континенты. Общая площадь древнего оледенения на всей земной поверхности приближенно занимала 39 млн. км2, или 26% всей площади суши, т. е в 2,5 раза больше, чем площадь современного оледенения.

Таким образом, по времени отложения ледниковые наносы могут быть поделены на две группы: 1) отложения, связанные с деятельностью современных материковых и горных ледников; 2) отложения, относящиеся к ледниковому периоду (плейстоценовый отдел четвертичной системы). Наибольший интерес представляет вторая группа отложений

На территории СССР в ледниковый период существовали следующие ледники. Северный европейский, Уральский, Таймырский, Верхоянский, Чукотский, Камчатский, Байкальский и Становой Центром европейского оледенения являлась северная Скандинавия, откуда льды двигались на юг, юго- восток, юго-запад, захватывая территорию СССР, Польшу и т. д Южная граница ледовых масс на Русской равнине проходила по линии Киев — Полтава—Курск В области Днепровского языка ледник доходил до широты г Кременчуга, а в области Донского языка — до широты г. Волгограда Площади, занятые льдами на территории Сибири, еще точно не исследованы.

Считают, что на Русской равнине было несколько оледенений. Так, Пенк и Брюккер (1901—1909) полагают, что было четыре оледенения, И П. Герасимов и К К. Марков (1938) насчитывают три оледенения, С. Л Яковлев (1947—1954) — семь и А. И. Москвитин — шесть оледенений.

Для характеристики ледников того времени интересно привести данные о мощности ледовых масс. Средняя максимальная мощность ледникового покрова, определенная по высоте нахождения ледниковой полировки над основаниями гор, измеряется 1500—2000 м. Наблюдения на Кольском полуострове показали, что мощность ледовых масс достигала 1000 м.

Работа ледников. Для того чтобы представить, какую работу совершал ледник, необходимо остановиться на формах деятельности современных ледников

Прежде всего рассмотрим, как происходило накопление льда. Понижение температуры в высокогорных областях приводит к тому, что притекающие сюда массы влажного воздуха попадают в условия, способствующие выпадению осадков в виде снега. Снег на вершинах гор не может долго задерживаться, так как сдувается ветрами и обрушивается вниз лавинами. Это приводит к большому накоплению снега в пониженных местах Накапливающиеся массы снега давят на нижележащие слои его, которые под влиянием давления превращаются в лед, состоящий из отдельных зерен (фирн). Фирновый лед обладает текучестью и постепенно начинает стекать в долины Так образуется ледник В таких ледовых потоках лед сохраняет свою зернистую структуру, но размер зерен делается крупнее. При боковом давлении и вследствие неровностей дна ледникового ложа в ледовых массах образуется много трещин, достигающих ширины 1—2 м

Со склонов долины, по которой спускается ледник, сбрасываются обломки горных пород и вместе со снегом скатывают- of на край ледника или в его трещины. Так по краям ледника образуется гряда обломков, называемая боковой мореной. При слиянии двух ледников правая боковая морена одного из них сливается с левой мореной другого и обраауется срединная морена.

Внутренние морены образуются в результате того, что часть обломков сразу проникает в трещины. При этом лед, поступающий из фирнового бассейна, на пути перекрывается новыми массами снега, и обломки скал оказываются погребенными под снегом.

Движущиеся массы льда углубляют ледниковое ложе и захватывают встречающиеся обломки К ним присоединяются и ^обломки, попавшие в трещины льда и достигшие ледникового ложа Весь этот материал образует донную морену.

Ледник "спускается до высот, где температура повышается настолько, что создаются условия для полного тарная льда. ВТ этой зоне весь материал, принесенный льдом, сгружается в виде бессистемного нагромождения холмов И гряд Накопление такого несортированного материала у края ледника называется конечной мореной. Если ледник имеет много поверхностной морёны, то в нижней его части лед совершенно скрывается под беспорядочно наваленными мелкими и крупными камнями, образующимися в результате слияния боковых

Из-под ледяного обрыва на конце ледника очень часто вы- рьщается поток грязной воды, содержащей^ мелкий отмученный материал При значительной скорости движения воды в выноситься и более крупный материал, вплоть до валунов Поэтому дно^ долины ниже конца ледника инощаjia „большом протяжении засыпано песком, галькой и валунами, вынесенными ледниковой речкой.в Отложения реки представлены далеко не однородным, но все же сортированным материалом Эти отложения называются флювиогляци- альными, т. е водно-ледниковыми.

Мощные ледовые потоки предшествовавших периодов создали условия для существования рек не только в нижней части ледникового языка, но и внутри его (4). Это приводило к образованию флювиогляциальных отложений внутри леднедса. При этом резкие различия в скорости движения воды, в связи с меняющейся скоростью и мощностью потока,

При таянии обширных ледовых массивов могли образовываться и внутренние замкнутые бассейны типа .озер. Здесь создавались условия для накопления тонкого отмученного суглинков и глин. Движение воды во внутрилед- никовых^бассейнах могло приводить и к отложению песков и супесей. Существование таких водных бассейнов, по-видимому, ТГосило кратковременный характер в связи с тем, что их образование было связано с подпруживанием ледниковых рек, особенно в период отступания ледника.

Возможно также, что образование покровных суглинков связано и с делювиальными процессами. Характер этих отложений не всегда однородный вследствие различий их гранулометрического состава, здесь также могут присутствовать карбонаты. Особенности таких наносов связаны со значительным присутствием пылеватых частиц (0,05—0,005 мм), содержание которых может достигать 80%. Цвет этих отложений обычно желто-бурый.

Если водные бассейны образовывались на краю ледника и их существование было длительным, то создавались условия для возникновения особых наносов — ленточных глин, характерных чередованием тонких слоев различного механического состава Это объясняется тем, что при впадении в озеро или [Гморе реки, имевшие неоднородный — сезонный водный режим, летом при сильном таянии льдов выносили белее грубый материал, а зимой деятельность рек сильно сокращалась и в водный бассейн поступал более тонкий материал. Таким образом, ежегодно откладывались два слоя — летний и зимний. Такой характер ленточных глин дает возможность установить возраст этих отложений, а также рассчитать, сколько раз перемещалась граница ледника во времени. Так, на юге Швеции было подсчитано, что для отступания ледника от южного конца Швеции до Стокгольма (400—450 км) потребовалось около 2000 лет. Следовательно, скорость отступания ледника равнялась 200—250 м в год Терраса под Ленинградом была оставлена краем ледника примерно 12 000 лет тому назад

Кроме ледниковых отложений, ледник при своем движении прощвода^ь-и^^большую эрозионную работу. Разрушительная работа льда проявляется различно Так, на плотных горных породах можно наблюдать .так называемые ледниковые шра- М1л (штрихи, борозды). Другой формой проявления разрушительной деятельности льда является ледниковая полировка.

Характерным свидетельством разрушительной деятельности льда, особенно у плотных пород, являются особые формы поверхности: бараньи лбы, курчавые скалы. Работа льда сказалась и в формировании норвежских и кольских фиордов, отличающихся значительной крутизной, глубиной склонов и V-образной поперечной формой.

Участие ледниковых отложений в составе поверхностных наносов СССР. На территории СССР можно выделить целый ряд районов, где до сих пор сохранились ледниковые наносы. Наиболее обширные районы деятельности ледника связаны с европейской частью СССР. В Сибири ледник захватывал относительно меньшие площади. Европейский ледник занимал 72% всей суши, а в Сибири — лишь около 30%. Покровное оледенение занимало около 30% площади всего СССР. При этом южная граница сибирского оледенения лежала на 11°, т. е. на 1200 км, севернее, чем граница европейского покрова. Мощность ледового покрова в Европе достигала 2000 м, в Сибири — 700 м.

Кроме оледенения на континентах, наблюдается оледенение и в горных районах — на Кавказе, в горах Средней Азии, в Южной Сибири. Па севере Сибири имеются следующие центры оледенения: Приуральский, Западно-Сибирский и Таймырский. Восточная Сибирь не имела сплошного оледенения.

На территории Русской платформы выделяют три главных области деятельности ледовых масс:

1.         Район Балтийского щита — Карелия, Кольский полуостров. Это области сноса материалов. Моренные отложения здесь представлены крупными обломками горных пород. Мощность моренных отложений относительно мала. Широко распространены выходы на поверхность кристаллических горных пород, преимущественно гнейсов и гранито-гнейсов. Типичны флювиогляциальные отложения. Присутствуют ленточные глины и покровные суглинки.

2.         Район последнего оледенения на Русской платформе. С севера и северо-запада этот район граничит с Балтийским щитом. Юго-восточная граница идет по линии Минск — Витебск — Леиель — Селижарово — Вышний Волочек — Устюж- на — Вологда — Няндома. Здесь широко распространены моренные отложения, содержащие в своем составе подстилающие рыхлые горные породы, в том числе карбонатные. Мощность моренных отложений значительна. Флювиогляциальные отложения представлены сравнительно слабо. Присутствуют ленточные глины и покровные наносы.

3.         Район, расположенный за границей последнего оледенения и до границы максимального оледенения. Здесь моренные наносы на поверхности представлены относительно слабо, но широко распространены отложения ледниковых вод. Флювио- гляциальные песчаные отложения слагают большую часть Полесской низменности и Приднепровья. Долинно-песчаные образования характерны для бассейна Среднего Днепра и Волги (Придонская равнина и Волжско-Окский район).

Другим характерным моментом в этих условиях является широкое распространение лёссовидных суглинков и лёсса. Лёссовидные суглинки по своему характеру близки покровным суглинкам и, по-видимому, водного происхождения.

На территории Русской равнины за пределами районов деятельности ледника поверхностные континентальные отложения представлены делювиальными и аллювиальными отложениями различного гранулометрического состава. Их происхождение часто связано с переотложением местных более древних пород. Так, на Заволжской возвышенности наблюдаются продукты переотложения пермских пород (сыртовые глины). Здесь отложения часто имеют лёссовидный характер (бурые и красно-бурые суглинки Средне-Русской возвышенности, делювиальные отложения Приволжья и Приазовской возвышенности, Волынско-Подольского плато, Донецкого кряжа). Особое положение здесь занимают лёссовые отложения, имеющие широкое распространение на Украине и в среднеазиатских республиках. Типичный лёсс представляет породу континентального происхождения, светло-бурого цвета с сероватым, красноватым или коричневатым оттенком, рыхлого пористого сложения, пылеватую, обычно не слоистую. Лёсс характеризуется способностью образовывать столбовидные отдельности или обрывы. В типичных лёссах преобладают фракции от 0,05 до 0,01 мм. Содержание карбонатов в лёссе сильно колеблется.

Кроме собственно лёсса, различают еще лёссовидные отложения— пылеватые карбонатные породы неодинакового механического состава (супеси, суглинки, глины, часто обладающие слоистостью). Особой разновидностью лёссовидных суглинков являются так называемые «Сыртовые суглинки», присутствующие в сыртовом Заволжье (в части, примыкающей к Прикаспийской низменности).

В вопросе происхождения лёссов нет единой точки зрения, а имеется ряд гипотез: водно-ледниковая, аллювиальная, делювиальная, ветровая, а также гипотеза, утверждающая, что лёсс является продуктом выветривания и почвообразования.

Водно-ледниковая гипотеза связывает представление о лёссе как об осадке, образованном из тонкой мути, которую приносили ледниковые потоки. Обоснованием является приуроченность лёссов к границам оледенения (лёссы Украины).

Аллювиальная гипотеза основана на том, что огромные площади развития лёссов приурочены к долинам рек и их террасам.

Делювиальная (пролювиальная) гипотеза связывает происхождение лёссов с присутствием этих наносов на склонах гор и у их подножья, а также основывается на сходстве лёссов с делювием в равнинных областях.

Ветровая гипотеза основана на том, что лёссы в ряде случаев покрывают водоразделы, а также и на том, что размер частиц в лёссе отвечает размерам частиц пыли, приносимой ветром. Ветер уносит тонкие продукты выветривания и отлагает их в степях, где пыль задерживается травянистой растительностью и превращается в пористую, неслоистую породу — эоловый, или типичный лёсс. Существует и иное объяснение ветрового происхождения лёсса. При отступании ледника холодные и сухие ледниковые фены развевали приледниковые равнины, не покрытые растительностью. Подхватываемая ветром пыль уносилась к югу и по мере ослабления скорости ветра постепенно оседала.

Имеется гипотеза о происхождении лёсса как продукта выветривания и почвообразования. По этой гипотезе предполагается, что лёсс и лёссовидные породы образуются на месте из разнообразных горных пород, но обязательно богатых известью, вследствие выветривания и почвообразования в условиях сухого климата.

В связи с изложенным можно полагать, что происхождение лёссов и лёссовидных пород имеет далеко не одинаковый характер. Признавая ветровую гипотезу, нельзя отрицать и водную, особенно пролювиальную, предложенную для предгорий среднеазиатских республик. Можно считать, что и водно-ледниковая гипотеза для более северных районов, примыкавших к леднику, имеет свои основания. По-видимому, близкий характер наносов может быть связан с неодинаковой историей их происхождения.

На территории СССР очень широко распространены лёссы и лёссовидные породы. В степях и пустынных зонах СССР лёссы и лёссовидные отложения образуют почти сплошную полосу между 40 и 55° с. ш. В лесной и лесостепной зонах европейской части СССР лёсс и лёссовидные породы встречаются отдельными островами до 60—65° с. ш. В пределах Средне-Сибирского плато эти наносы образуют крупный массив, распространяющийся до 65° с. ш.

К содержанию книги: ЗАЙЦЕВ. Курс почвоведения