Файл: Образовательная автономная некоммерческая организация высшего образования Московский открытый институт.pdf

94 уровнями речных и подземных вод может происходить выдавливание присклоновой части водоносного слоя, а вслед за ним оползание горных пород, расположенных выше.
5) Падение горных пород в сторону реки или моря, особенно если в их составе есть глины, которые под воздействием вод и процессов выветривания приобретают пластические свойства.
6) Антропогенное воздействие на склоны (искусственная подрезка склона и увеличение его крутизны, дополнительная нагрузка на склоны устройством различных сооружений, разрушение пляжей, вырубка леса и др.).
Таким образом, в комплексе факторов, способствующих оползневым процессам, существенная, а иногда и решающая роль принадлежит подземным водам. Во всех случаях при решении вопросов строительства тех или иных сооружений вблизи склонов детально изучается их устойчивость, и вырабатываются меры по борьбе с оползнями в каждом конкретном случае. В ряде мест работают специальные противооползневые станции.
Геологическая деятельность ледников.
Ледники – это естественные массы кристаллического льда (вверху
– фирна), находящиеся на поверхности Земли в результате накопления и последующего преобразования твердых атмосферных осадков (снега).
Необходимым условием образования ледников является сочетание низких температур воздуха с большим количеством твердых атмосферных осадков, что имеет место в холодных странах высоких широт и в вершинных частях гор. В преобразовании снега в фирн, а затем в лед большое значение имеют давление и сублимация (возгонка), под которой понимается испарение льда и новая кристаллизация водяного пара. При сублимации высвобождается тепло, способствующее сплавлению отдельных кристаллов. С течением времени фирн постепенно превращается в глетчерный лед. Зарождаются ледники выше снеговой границы, где располагаются их области питания (аккумуляции).
Но при движении ледники выходят ниже снеговой границы в область абляции (лат. «абляцио» – отнятие, снос), где происходит постепенное уменьшение массы ледника путем таяния, испарения и механического разрушения. Эту зону иногда называют областью стока, или областью разгрузки. В зависимости от изменяющихся во времени соотношений аккумуляции и абляции происходит осцилляция (лат. «осцилляцио» – колебание) края ледника. В случае существенного усиления питания и превышения его над таянием, край ледника продвигается вперед – ледник наступает, при обратном соотношении ледник отступает. При длительно сохраняющемся соотношении питания и абляции край ледника занимает стационарное положение. Современные ледники покрывают площадь свыше 16 млн км, или около 11% суши.

95
Типы ледников. Выделяются три основных типа ледников:
1) материковые, или покровные;
2) горные;
3) промежуточные, или смешанные. Классическими примерами ныне существующих материковых ледников служат покровы
Антарктиды и Гренландии.
Рис. 34. Антарктический ледяной покров:
1) выводы ледники; 2) шельфовые ледники; 3) изогипсы; 4) абсолютные
отметки
Антарктический ледник. Антарктида занимает площадь около 15 млн км
2
, из них около 13,2 млн км
2
покрыто льдом. Ледяной покров образует огромное плато высотой до 4000 м (рис. 34).

96
Рис. 35. Материковый ледяной щит Гренландии и изогипсы поверхности
По данным сейсмических исследований, подледный рельеф отличается большой сложностью, наличием хребтов и обширных низменностей, опущенных на десятки и сотни метров ниже уровня
Мирового океана. Мощность Антарктического ледяного покрова изменяется от нескольких сотен метров около гор или у края материка до
4000 м и более в центральных частях и особенно в пределах низменных равнин (Берда, Шмидта и др.). За исключением немногих окаймляющих гористых местностей, ледник покрывает весь материк, заполняет берег и распространяется в моря, образуя огромные массы так называемого шельфового льда, частично лежащего на шельфе, частично находящегося на плаву.
От краев выводных и шельфовых ледников откалываются огромные ледяные глыбы – айсберги, некоторые из них достигают 50 –
100 км
2
. Учитывая, что надводная часть айсберга составляет 1/7 – 1/10 часть его высоты, можно представить себе грандиозность и опасность для пароходства этих оторвавшихся глыб, выносимых ветрами и морскими течениями в просторы океана, далеко за пределы полярных морей.
Гренландский ледник. Гренландия занимает немногим более 2 млн км
2
, из которых около 80% покрыты материковым ледником (рис. 35).
Центральная часть ледникового плато (области питания) характеризуется абсолютными высотами около 3000 м, к краевым частям высота снижается до тысячи и нескольких сотен метров. Максимальная мощность ледникового покрова Гренландии по сейсмическим данным около 3400 м, средняя – около 1500 м. В гористых окраинах Гренландии

97 наблюдаются долинные выводные ледники, некоторые из них, наиболее мощные, выходят в море на различные расстояния, находясь на плаву.
Выступы и гребни гор известны под эскимосским названием «нунатаки».
Горные ледники различны по условиям питания и стока. Большое распространение имеют горные ледники альпийского типа. Общий характер и динамика такого ледника представляются в следующем виде
(рис. 36). В верхней склоновой части гор выше снеговой границы располагаются области питания (фирновые бассейны). Они представлены циркообразными котловинами, часто это расширенные водосборные бассейны, ранее выработанные водными потоками. Областями их стока, или разгрузки, являются горные долины. Горные долинные ледники бывают простыми, обособленными друг от друга, каждый с четко выраженной областью питания и собственной областью стока. Но в ряде случаев наблюдаются сложные ледники, выходящие из различных областей питания, сливающиеся друг с другом в области стока, образуя единый поток, представляющий настоящую реку льда с притоками, заполняющую на многие километры горную долину (рис. 37).
Местами при обилии выпадающего снега область питания образуется в различных седловинах, на выровненных участках гор, или в результате слияния циркообразных областей питания различных склонов.
В этих условиях сток льда может происходить по долинам разных
(противоположных) склонов хребта. Такие ледники иногда называют переметными. На склонах долин или выше ледниковых цирков наблюдаются кресловидные углубления, называемые карами, лед в них не имеет стока (или очень незначительный). В условиях дегляциации их называют реликтовыми, или остаточными. И наконец, висячие ледники расположены в относительно неглубоких западинах на крутых горных склонах.

98
Рис. 36. Горный долинный ледник:
а) область питания; б) область стока
Рис. 37. Сложный горный ледник
К промежуточному типу относятся так называемые предгорные и плоскогорные ледники. Предгорные ледники получили название по расположению у подножья гор. Они образуются в результате слияния многочисленных горных ледников, выходящих на предгорную равнину, растекающихся в стороны и вперед и образующих крупный ледниковый шлейф, покрывающий большие пространства.
Таким образом, здесь сочетаются горные ледники в высоких горах и покровные в предгорьях. Типичным примером является крупнейший ледник Маляспина на Тихоокеанском побережье Аляски, площадь которого около 3800 км
2
. Иное сочетание наблюдается в Скандинавском, или плоскогорном типе ледника. Такие плоскогорные ледники располагаются на выровненных, слабо расчлененных водораздельных

99 поверхностях древних горных сооружений (ледник Юстедаль в Норвегии площадью около 950 км
2
). Сток льда осуществляется в долины.
Следовательно, здесь мы имеем единую область питания и разделенные каналы стока. Другими примерами являются ледяные покровы или ледяные шапки, покрывающие значительные площади Шпицбергена и
Исландии, откуда они выступают через краевые депрессии в форме лопастей или долинных языков.
Движение ледников. Важное значение имеет пластическое или вязкопластическое течение льда, которое обычно наблюдается в нижней части ледника. Такое движение возможно при значительной мощности льда, создающей нагрузку на его нижние слои, и достаточной его чистоте.
При пластическом течении периодически накапливаются горизонтальные напряжения, превышающие упругость льда, в результате возникают горизонтальные срывы, вдоль которых вышележащие слойки льда проскальзывают по нижележащим.
Такие послойно- дифференцированные пластические течения местами сопровождаются скачкообразным изменением скорости движения. На контакте ледника с ложем (неоднородным по рельефу и составу горных пород) возникают глыбовые скольжения. Этому способствует наличие обломочного материала в нижней части движущегося ледника, что увеличивает внутреннее трение льда и приводит к понижению его пластичности.
Верхняя хрупкая часть ледника разбита многочисленными трещинами
(уходящими иногда на значительную глубину) на глыбы различного размера и пассивно перемещается вместе с подстилающей частью льда.
В краевых частях ледников, где мощность льда и пластичность его уменьшаются, возникают наклонные поверхности сколов, по которым происходит смещение блоков и пластин льда, образующих систему чешуйчатых надвигов. Как отмечает Ю. А. Лаврушин, такие надвиговые чешуи развиты на долинных ледниках Шпицбергена и в выводных ледниках юго-западной части Гренландии.
Скорость движения ледников различна и зависит от времени года и от того, в каком районе находится ледник. Например, горные ледники
Альп перемещаются со скоростью от 0,1 – 0,4 до 1,0 м/сут.
Вместе с тем некоторые из них временами увеличивают скорость до
10 м/сут. Скорость выводных ледников Гренландии, спускающихся в фиорды, может достигать 25 – 30 м/сут, тогда как во внутренних районах, вдали от фиордов она составляет несколько миллиметров в сутки. На фоне средних значений иногда возникает быстрое увеличение скорости движения ледников.
Характерна также неодинаковая скорость движения отдельных частей ледников. Реперные наблюдения в горных ледниках показывают, что скорость движения в их центральной части большая, в то время как в бортовых и придонных частях она уменьшается (в результате трения).
Неравномерность движения ледника вызывает определенные напряжения и возникновение диагональных трещин (рис. 38). У верхнего конца

100 горного ледника образуется большая краевая трещина. В переходной зоне от области питания к области стока на повышенном пороге склона накапливаются растягивающие напряжения, под действием которых возникают поперечные трещины (рис. 39), образующиеся также при пересечении неровностей и выступов подледного ложа.
Рис. 38. Схема развития краевых трещин в результате неравномерного
движения горного ледника
Рис. 39. Схематический разрез ледникового цирка
Ледниковое разрушение и осадкообразование. При движении ледников осуществляется ряд взаимосвязанных геологических процессов:
1) Разрушение горных пород подледного ложа с образованием различного по форме и размеру обломочного материала (от тонких песчаных частиц до крупных валунов).
2) Перенос обломков пород на поверхности и внутри ледников, а также вмерзших в придонные части льда или перемещаемых волочением по дну.
3) Аккумуляция обломочного материала, имеющая место как в процессе движения ледника, так и при дегляциации. Весь комплекс указанных процессов и их результаты можно наблюдать в горных ледниках, особенно там, где ледники ранее протягивались на многие километры далее современных границ. В современных покровных ледниках исследования процессов касаются в большинстве случаев только их краевых частей.

101
Разрушительная работа ледников называется экзарацией (от лат.
«экзарацио» – выпахивание). Особенно интенсивно она проявляется при больших мощностях льда, создающих огромное давление на подледное ложе. Происходит захват и выламывание различных блоков горных пород, их дробление, истачивание.
Рис. 40. Курчавые скалы
Ледники, насыщенные обломочным материалом, вмерзшим в придонные части льда, при движении по скальным породам оставляют на их поверхности различные штрихи, царапины, борозды – ледниковые шрамы, которые ориентированы по направлению движения ледника. На дне ледниковых долин, но особенно в пределах прежних четвертичных центров покровных оледенений (скандинавском и др.), встречаются скальные асимметричные выступы, пологий и оглаженный, исштрихованный склон которых расположен с той стороны, откуда двигался ледник, а крутой шероховатый и зазубренный – с противоположной стороны. Такие формы называют «бараньи лбы», а сочетание нескольких выступов – «курчавые скалы» (рис. 40). Их формирование связано с выпахивающей деятельностью ледника при неоднородности состава и физико-механических свойств пород. В
Скандинавии и прилежащих районах европейской части развиты крупные пологосклонные понижения, образованные ледниковым выпахиванием, многие из которых заняты озерами.

102
Рис. 41. Схема торговой долины:
1) карлинги; 2) снежинки; 3) кары; 4) трог; 5) срединная морена; 6)
боковая морена; 7) донная морена
С деятельностью ледников связано образование цирков в вершинной части гор и специфических форм ледниковых долин-отрогов
(нем. «трог» – корыто), развивающихся в большинстве случаев по эрозионным горным долинам. Ледники, двигаясь по этим долинам, производят интенсивную экзарацию их боротовых частей и ложа. В результате долина расширяется, углубляется и принимает U-образную форму с плоским дном. Продольный профиль троговой долины обычно характеризуется значительной неровностью, наличием поперечных скальных выступов, называемых ригелями, и ванн ледникового выпахивания (рис. 41), что связано с различной сопротивляемостью горных пород ледниковой экзарации.
Транспортная и аккумулятивная деятельность ледников. Весь разнородный обломочный материал – от тонких глинистых частиц до крупных валунов и глыб, как переносимый ледниками в своем движении, так и отложенный, называют мореной (гляциальными отложениями).
Следовательно, существуют два типа морен – движущиеся и отложенные.
Движущиеся морены имеют различное расположение. В горных ледниках выделяются:
1) поверхностные морены – боковые по краям долинного ледника, образующиеся за счет выветривания и гравитационных процессов со склонов гор (осыпей, оползней, обвалов), и срединные, возникающие в результате объединения боковых морен при слиянии ледников (см. рис.
37);
2) внутренние морены могут образовываться как в областях питания, так и в результате проникновения обломочного материала по трещинам;
3) донные морены образуются за счет экзарации и захвата продуктов выветривания.

103
В материковых ледниках главное значение имеют донные движущиеся морены и внутренние, возникающие в результате выдавливания обломочного материала по трещинам, образующимся при пересечении ледником возвышенностей рельефа.
Отложенные морены. Среди отложенных выделяются три типа морен:
1) основная (донная);
2) абляционная;
3) конечная (краевая).
Рис. 42. Образование основной (донной) и абляционной морен (по Р. Ф.
Флинту)
Основные морены – наиболее широко распространенные ледниковые отложения. В центральных частях материковых оледенений преобладают экзарация и насыщение льда обломочным материалом. Лед движется от центра по радиальным направлениям в области абляции, где, помимо экзарации и переноса, создаются условия для подледной аккумуляции и образования основной морены. Обломочный материал, насыщающий лед, уменьшает его пластичность и постепенно отслаивается, образуя основную (донную) морену (рис. 42).
Изучая основные морены четвертичных отложений в европейской части, можно видеть, что они сложены главным образом неслоистыми валунными глинами, суглинками, иногда супесями, с ориентировкой валунов длинной осью параллельно направлению движения льда.