Горона Лілія

Національний університет біоресурсів і природокористування України

Геологічна діяльність льодовиків

Поширення льодовиків на планеті та умови їх утворення

Спочатку дамо важливу статистику: майже 11% суші зайнято льодовиками (більше 16,2 млн. км2); вони покривають величезні простори Антарктиди – 14 млн. км2 льоду або 99% її площі і Гренландії – 1,8 млн. км2. Товщина льодового панцеру тут досягає 4 км, а в Антарктиді – 4,8 км, при середній товщині 2000-2200 м. Цікаві і такі дані: в полярних областях Південної півкулі знаходиться 86% льодовикового покриву, а в Північній – приблизно 13%. В помірних і тропічних широтах лише біля 1% площі льодовиків Землі. В льодовиках зосереджена величезна кількість прісної води. Вчені підрахували, що якби лід усіх льодовиків розтанув, то рівень Світового океану піднявся б на 66,3 м. і багато низин усіх континентів були б затоплені разом з населеними пунктами.

Про утворення льодовиків вам в якійсь мірі відомо ще з шкільного курсу географії. Це досить складний процес, який залежить від кліматичних умов і рельєфу місцевості. Льодовики зароджуються, розвиваються, рухаються і зникають. Всі ці питання, які вивчає наука гляціологія (від лат. glacies – лід та logos – вчення), мають важливе наукове та практичне значення .

Як відомо, сніг вище снігової лінії не тане. Висота її над рівнем Світового океану різна, що залежить від багатьох кліматичних і геоморфологічних факторів. Так, наприклад, в полярних областях снігова лінія лежить на рівні моря, на Алясці на висоті 1500 м, а в Гімалаях, Тибеті і горах екваторіальної Африки вона підіймається до 4-5 і навіть до 6 км. Крім того, треба мати на увазі, що на висоту снігової лінії впливає північна чи південна орієнтація схилів гірських систем, або їх положення по відношенню до напрямку перенесення атмосферних опадів.

Отже, в пониженнях рельєфу полярних або високогірних областей та на плоскогір`ях лід нагромаджується із року в рік. Спочатку сніжинки під впливом сонячних променів частково тануть і перетворюються в крупинки. Такий крупчастий сніг називають фірном (нім. firn – старий, тогорічний). Потім, змерзаючись і ущільнюючись, фірн перетворюється і білий, непрозорий фірновий лід. В міру подальшого ущільнення фірновий лід звільняється від повітря, стає прозорим і перетворюється в блакитний глетчерний лід (нім. gletscher – льодовик), тобто – в “льодовиковий лід”.

Типи льодовиків та їх характеристика

Таким чином, умови і процес утворення льодовиків ми вже уявляємо і тепер можна говорити про їх геологічну діяльність.

В природі існує три типи льодовиків: гірські, материкові (або покривні) і проміжні (перехідні). Слід мати на увазі, що в навчальній літературі є деяка розбіжність у характеристиці льодовиків, які відносяться до гірських і проміжних. Відрізняються вони між собою розмірами, формою, умовами живлення і руху, а також підльодовиковим рельєфом.

Гірські льодовики поділяються на льодовики долинного (альпійського) підтипу, карові, висячі, перекидні і кальдерні.

Льодовики долинного (альпійського) типу знаходяться в долинах (частіше в готових річкових долинах) і рухаються по них. В цих льодовиках чітко простежуються область живлення (фірновий басейн), область стоку і область танення. Льодовики підрозділяються на прості і складні, що нагадують ріку з притоками. Розміри їх – від кількох до 60-70 км і більше. Найбільший на Землі гірський льодовик ім. Федченка, що на Західному Памірі, досягає довжини 77 км при товщині льоду до 550 м.

Карові льодовики – це невеликі льодовики, які заповнюють ніші, що називаються карами (від шотл. “карріє” – крісло). У них дуже коротка область стоку, яка закінчується на рівні снігової лінії. Кріслоподібні ніші добре видно в горах тільки після танення цих льодовиків. Часто після їх танення утворюються озера.

Висячі льодовики – заповнюють невеликі западини на крутих схилах гір. Вони часто закінчуються на обривах, звідки обрушуються, утворюючи льодопади.

Перекидні льодовики – маючи один фірновий басейн, виникають на плоскогір`ях і стікають в різні боки гірської споруди.

Кальдерні льодовики – утворюються в кальдерах і кратерах потухлих вулканів, тобто виповнюють блюдцеподібні западини.

Материкові (або покривні) льодовики займають 98,5% площі сучасного зледеніння. Вони майже повністю покривають Антарктиду (на 99%) і Гренландію. Крім того, ці льбодовики поширені на значних просторах Канадського архіпелагу та Ісландії, покривають Шпіцберген, Нову і Північну Землю, Землю Франца Йосифа та інші острови Арктики.

Серед льодовиків цього типу в порядку збільшення дослідники виділяють льодовикові підвищення (наприклад, на Шпіцбергені), льодовикові куполи (на Північній Землі, Землі Франца Йосифа, Ісландії), льодовикові “щити”(в Гренландії), льодовикові покриви – коли зливаються кілька “щитів” (в Гренландії і Антарктиді).

Серед безмежних просторів покривних льодовиків нерідко можна бачити виходи на поверхні вершини гірських хребтів. Їх називають нунатаками (з ескімоськ. “нуна” – одинокий і “так” – пік, вершина).

Проміжні льодовики (або льодовики скандинавського типу) включають в себе елементи гірських і материкових льодовиків. Особливістю цих льодовиків є те, що вони утворюються на плоскогір’ях і передгір’ях. Якщо льодовик утворився на плоскогір’ї, то він розтікається в різні боки по долинах. В передгір’ях льодовик такого типу утворюється від зливання льодовиків долинного типу.

Рух льодовиків та їх руйнівна робота

Ще з школи вам відомо, що лід має здатність текти (так, як і смола). І звичайно ж, при найменшому похилі місцевості лід буде рухатись. Причому, чим більший ухил і чим більший тиск маси льоду - тим швидше він буде текти.

Спостереженнями установлено, що швидкість руху льодовиків і Альпах становить 0,1-0,4 м/добу, деякі льодовики Паміру та Гімалаїв рухаються з швидкістю 2-4 м/добу.

Однак рухаються не тільки гірські льодовики. Дослідженнями останніх десятиліть в Антарктиді, Гренландії, на островах Російського сектору Арктики та в інших місцях установлено, що покривні льодовики рухаються до країв набагато швидше, ніж передбачалось раніше. Причому, при великій товщині льоду швидкість майже не залежить від підльодовикового рельєфу. Так, наприклад, установлено, що в деяких місцях Гренландії лід рухається зі швидкістю 40 м за добу. В межах цього найбільшого острова Світу льодовики в окремих місцях виходять далеко в море. Наприклад, льодовик Петермана виходить в море до 40 км. Через 15-20 років він обламується і утворюється величезний айсберг.

В 1995 р. на Антарктиді відірвався найбільший з відомих до цього часу айсбергів, що мав розмір 150 х 80 км. Недавно на цьому материку виявлено найдовший льодовик на Планеті – 333 км. Йому дали ім’я “Фейкел”.

Рухаючись, льодовики виконують велику руйнівну роботу, яка посилюється ще й тому, що в лід вмерзають уламки гірських порід. В результаті цього дрібні форми рельєфу згладжуються. Досвідчений географ чи геолог завжди помітить роботу льодовика по особливостях рельєфу. Таку руйнівну роботу льодовиків прийнято називати екзарацією(від лат. exsaratio – виорюю) або льодовиковою ерозією. Особливо інтенсивно екзарація відбувається в долинах. Безперервно рухаючись, льодовик здирає породи і тому долина набуває коритоподібного поперечного профілю. Такі долини називають трогами (нім. Trog – корито, ночви).

Рухаючись вниз, льодовик зустрічає різні за твердістю породи або нахилене їх залягання. Тому вздовж трогу будуть зустрічатись уступи, які називають рігелями (від нім. Rigel – бар`єр).

Там, де льодовик боком руйнував і зносив породи, утворюються плечі трогу.

В областях дії материкових або перехідних льодовиків часто можна бачити так звані ванни виорювання і баранячі лоби, або поєднання баранячих лобів, що називають кучерявими скелями.

Льодовик може також відривати і переносити, а потім обкатувати і дуже великі валуни або великі маси порід .

В окремих випадках, там, де існували перекидні льодовики, можна спостерігати прохідні долини.

Якщо льодовик проходить по території, яка складена осадочними породами, то він їх зминає і перекидає. Такі порушення первинного залягання шарів порід називають льодовиковими дислокаціями, які спостерігаються в областях давнього зледеніння: в басейнах Дніпра, Дону і Волги. Особливо яскраво вони виражені в Канівських горах, на яких знаходиться могила Т.Г.Шевченка. Добре їх можна простежувати і вздовж берега Кременчуцького водосховища недалеко від м. Світловодська (гора Пивиха).

Акумулятивна робота льодовиків

Валуни, галька з піском і суглинком через певний час виносяться льодовиком на край. Вся ця маса порід називається одним французьким словом – морена((moraine, що означає валун, галька). Найбільше її відкладається там, де тане льодовик, тобто в області танення льодовика. Льодовик весь час приносить нові порції морени і вона нагромаджується на кінці льодовика. Таку морену називають кінцевою. Проте, під час руху льодовика (особливо долинного типу), вона може залишатись по його боках і таку морену називають боковою. Може бути морена на поверхні, в тілі льодовика і на його дні. Тому ще існують її різновиди: поверхнева, внутрішня і донна. Іноді зливаються долинні льодовики. Тоді бокові морени залишаються в середній частині льодового потоку з виходом на поверхню. Таку морену називають серединною.

Водно-льодовикові відклади

Під час материкових зледенінь процеси відкладання порід набувають дещо іншого характеру, особливо у зв’язку з таненням льодовика, перемиванням і перевідкладанням морени. Починають текти потужні потоки, які здатні перемивати, переносити і відкладати великі маси морени.

Як вам уже відомо, Євразія в четвертинному (антропогеновому) періоді зазнала зледеніння на великих просторах. Історію його ви будете вивчати в історичній геології, а зараз звернемо увагу на результати водно-льодовикової акумуляції. Ці процеси добре вивчені російськими і українськими вченими, починаючи від праць академіка Кропоткіна П.А. (друга половина минулого ст.). Але дослідження ведуться до цього часу. З’явилось багато наукових праць: С.А.Яковлєва, К.К.Маркова, Ю.А.Лаврушіна, І.П.Герасімова, В.А.Тутковського, В.Г.Бондарчука, М.Ф.Веклича, В.М.Шовкопляса та інших вчених.

Геологами установлено, що в областях давніх і сучасних материкових зледенінь поширені 2 види морени: кінцева і донна. Талі води перемивають, переміщують і сортують морену. Ці породи називають водно-льодовиковими.

Там, де відбулось давнє материкове зледеніння, всюди можна бачити великі площі, покриті потужною товщею піщаних відкладів, яким дали назву “зандрові поля” (від нім., ісл. і дат. Sander – пісок). Ці поля в багатьох місцях зливаються між собою, утворюючи зандрові рівнини. Фактично вся понижена територія Полісся – це зандрова рівнина.

З діяльністю талих вод покровних льодовиків пов’язано утворення таких форм рельєфу як ози, ками і друмліни.

Озами (від швед. слова osas – хребет, гряда) – називають витягнуті в напрямку руху льодовика гряди довжиною до кількох десятків км (бувають до 70 км) і шириною 3-4 км. Вони складені із піску, гравію і гальки. Утворення їх пов’язано з виникненням великих тріщин на краю льодовика, що мав товщину до 2 км та рухом по них талих вод з наступним заповненням порожнин осадками. Коли льодовик остаточно розтав, ці гряди залишились вираженими в сучасному рельєфі.

Друмліни (англ. слово, що означає “гребінь”, “кряж”) – це видовжені бугри, які складені моренним матеріалом. Видовжені вони в напрямку відступання льодовика і поширені, як правило, великими групами (до кількох тисяч). Довжина їх переважно 450-600 м, ширина 150-200 м, висота 15-45 м.

Ками (нім. кamm – гребінь) – це невисокі горби (висотою до кількох десятків метрів), які хаотично або в якомусь порядку поширені по областях колишнього зледеніння. Вони складені піщано-гравійними і валунними відкладами і появляються за відступаючими льодовиками.

На територіях, які зазнали материкового зледеніння утворилось також багато різних за розмірами западин, які майже завжди заповненні водами. Таким чином утворились тисячі озер і “ванн” Карелії, Кольського півострова, Півночі Східно-Європейської рівнини.

Давні зледеніння в історії Землі

Кліматична зональність була на нашій планеті, починаючи з архейської ери (близько 2,5 млрд. років тому). Причому, були такі холодні області, в яких існували материкові льодовики, що залишили найдавніші моренні відклади. Щоб відрізнити їх від сучасних морен, прийнято їх називати тіллітами (англ. “tillitе” – валунна глина). Вони установлені на всіх материках. Були зледеніння також на протязі палеозойської ери. Потім наступила перерва в мезозойській ері. В кінці кайнозойської ери знову виникло велике зледеніння (в четвертинному періоді).

Таким чином, ми розглянули дуже важливі і цікаві питання геологічної діяльності льодовиків. Тепер ви уявляєте типи льодовиків і їх особливості, познайомились з руйнівною та акумулятивною роботою, водно-льодовиковими відкладами та їх формами рельєфу.

Список літератури:

1.Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Донбас, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.

2.Слабошпицька Л., ГерманВ. Все про все на світі / Олег Погребний. — Київ: Махаон Україна, 2006. — С. 361. — (5984). — 15000 прим. — ISBN 966-605-432-9