Геология 9. Блок 1

• Название: Блок 1
• Дата: 27.03.2022
• Размер: 0.85 Mb.
• Имя файла: Геология 9.doc
• Тип: Документы; #420165
• страница: 4 из 6

Ледниковые талые воды и их отложения

Из-под ледников вытекают огромные массы талой воды, пре­имущественно в летнее время.

Талые воды усиленно циркулируют в толще льда по много­численным трещинам, а в основании ледника или даже внутри его они нередко собираются в мощные водные потоки. Эти талые воды проделывают как внутри ледника, как и за пределами его большую эрозионную работу, которая в сущности ничем не отличается от работы обычных проточных вод.

Талые воды выносят в большом количестве рыхлый материал (полученный в результате размыва морены), в основном песчаный, гравийный с мелкими валунами, а затем отлагают его у края лед­ника на пути своего следования. Если талые воды растекаются впереди ледника по не расчлененной эрозией равнинной поверхности в виде многочисленных потоков, то обширные площади по­крываются слоем песчаного материала; мощность такого слоя иногда достигает нескольких десятков метров. Пространства, на которых развиты такие отложения, получили название зандровых полей или просто зандров. Отложения, обра­зованные ледниковыми талыми водами, называются флювиогляциальными.

Часто талые воды собираются в приледниковые озера, особенно при наклоне земной поверхности в сторону ледника. Осаждённая в таких озерах ледниковая муть образует так называемые ленточные глины. Они представляют собой тонкое прослаивание песка и глины, вызванное сезонностью их отложения: прослой песка отлагается летом, а прослой глины — зимой. Каждые два таких слоя отражают годовой цикл осадконакопления в данном озере. По числу таких циклов в ископаемых ленточных глинах определяют продолжительность существования приледникового озера в годах (например, возраст одного из таких озер под Ленин­градом насчитывает 16,5 тыс. лет). Озерно-ледниковые отложения называются лимногляциальными.

Ледниковые воды, поступающие в речные долины, участвуют совместно с прточными водами в образовании речных отложений.
Ледниковые формы рельефа.

В результате геологической деятельности льда и ледниковых талых вод возникает ряд своеобразных форм рельефа. Они делятся на две группы - эрозионные и аккумулятивные.

К эрозионным формам ледникового рельефа относятся кары, троги, «бараньи лбы» и «курчавые» скалы.

Кары возникают в горных районах. Это сравнительно не­большие котловины с крутыми склонами. Разрушение склонов

и бывает), то и она также превращается в трог. Форма трога U-образная, в отличие от долин горных рек, имеющих V-образный поперечный профиль.

Дно трога плоское или вогнутое, стенки — почти отвесные. Стенки и дно трога, если они сложены скальными породами, обычно отшлифованы, покрыты штрихами и шрамами, направление кото­рых совпадает с направлением движения льда (рис. 6).





Рис. 6. Ледниковая долина - трог (поперечный разрез)

Рис. 7. «Бараний лоб» (вид сбоку) Стрелкой показано направление движения льда
Трогами являются Фиорды Норвегии, заполненные морской водой в резуль­тате опускания Скандинавского побережья и повышения уровня океана в послеледниковое время.

При движении ледников сплошной массой в их ложе среди менее плотных пород образуются котловины вспахивания; протяженность их достигает нескольких десятков километров а глубина - нескольких десятков метров. С такими котловинами связаны многочисленные озера на Скандинавском полуострове и в других местах.

Ледники, встречая на своем пути одиночные скалы или группы скал, сложенные массивными кристаллическими породами, обта­чивают, сглаживают и покрывают их поверхность шрамами и штри­хами. Так образуются бараньи лбы и курчавые скалы.

Бараний лоб — это одинокая скала, у которой пологий склон обращен к истокам ледника, а более крутой склон — в сто­рону его движения. По форме такая скала отдаленно напоминает бараний лоб (рис. 7). Группа таких скал образует «курчавые скалы». Бараньи лбы и курчавые скалы на территории РФ лучше всего выражены в Карелии и на Кольском полуострове.


Рис. 8. Друмлин, поросший лесом
К аккумулятивным формам рельефа, кроме ранее описанных моренных холмов и зандровых равнин, принадлежат еще друмлины и озы.

Друмлины - продолговатые холмы, расположенные в на­правлении движения ледника в районе накопления основной мо­рены. Их протяженность достигает нескольких сотен метров (иногда 1-2 км), ширина — десятки метров, высота - от не­скольких метров до нескольких десятков метров (рис. 8). Сло­жены друмлины валунными глинами, В теле друмлин нередко наблюдается выступ коренной породы в виде бараньего лба. В связи с этим считают, что образование друмлин вызвано задержкой моренного материала вблизи выступающих участков ложа лед­ника. Друмлины встречаются обычно группами. Они характерны для областей, покрытых ледниками материкового или промежуточ­ного типа.

Озы - узкие, извилистые валы протяженностью иногда в десятки километров. Ширина их основания 40-100 м, у гребня она составляет 4-5 м. Высота 20-30 м, изредка до 100 м. Склоны крутые. Сложены озы гравийно-галечным материалом.

Происхождение озов еще недостаточно выяснено. Существует предположение, что они образуются за счет отложений русел внутриледниковых потоков, которые после таяния ледника сгру­жаются на основную морену в виде валов. Озы развиты вблизи наружного края ледника, позади конечной морены. Вместе с озами часто встречаются беспорядочно разбросанные холмы, сложенные слоистым сортированным песчано-гравелистым и моренным мате­риалом. Им дано название камы.
Речной, озерный и морской лед

Лед образуется также (при соответствующих климатических условиях) в результате замерзания речных, озерных и морских вод.

В случае полного промерзания мелких рек в лед вмерзают донные отложения (песок, галька). При ледоходе вмерзшие об­ломки вместе со льдом переносятся в нижнее течение реки или даже в море и там отлагаются. Во время ледохода глыбы льда проделывают немалую работу по разрушению берегов, особенно при заторах. Аналогичную работу может проделывать лед и по берегам озер и морей. В полярных бассейнах под влиянием течений огромные глыбы морского льда перемещаются на значительные расстояния (дрейф морских льдов). Глыбы континентального льда (айсберги), попадая в море, приносят немало обломочного материала, который после их таяния пополняет состав морских осадков,

Многолетняя (вечная) мерзлота

Вода в твердой фазе вызывает в природе еще одно явление - образование многолетней или, как ее часто называют, вечной мерзлоты.

Под многолетней (вечной) мерзлотой под­разумевают длительное, удерживающееся на протяжении многих веков, промерзание горных пород. Она образуется только в тех районах, где среднегодовая температура бывает 0° и ниже. Многолетняя мерзлота выражена не только повсеместно в районах, охваченных оледенениями, но также широко проявляется и за пределами этих районов.

Промерзание почвы на глубину 1-2 м отмечается всюду в усло­виях холодной зимы. Временное промерзание почв называется сезонной мерзлотой.

В зонах развития вечной мерзлоты верхний (почвенный) слой в летнее время оттаивает на небольшую глубину (0,2-1,5 м), но ниже мерзлотное состояние пород остается неизменным. Вре­менно оттаивающий верхний слой в зоне вечной мерзлоты назы­вается деятельным слоем.

Многолетняя (вечная) мерзлота охватывает обширные простран­ства полярных и приполярных областей, а также горные районы (на различных широтах). Ею занято 20-25% поверхности суши. Особенно широко многолетняя мерзлота распространена в Совет­ском Союзе, где она занимает около 11 млн. км² — почти половину территории РФ (49,7%). Вечная мерзлота развита почти повсеместно к востоку от р. Енисей, в северных частях Западно-Сибир­ской низменности и Урала, на Крайнем Севере европейской части РФ (рис. 9).

Возникновение вечной мерзлоты вызвано замерзанием воды в порах и трещинах горных пород. С увеличением числа трещин и их расширением под воздействием морозного выветривания масса льда от проникновения в них воды может увеличиваться. Лед в вечномерзлых породах образует включения и пропластки жильного типа.

В районах, подвергавшихся оледенениям, можно обнаружить в толщах вечномерзлых пород погребенные пласты и массивы льда, скрытые в свое время под моренными отложениями. Линзы погребенного льда образуются в случае промерзания небольших озер, ложе которых покрыто обломочными отложениями. Глубина промерзания в районах вечной мерзлоты может достигать значи­тельных размеров. В крайних северных районах нашей страны, т. е. на побережье и островах Северного Ледовитого океана, глубина промерзания достигает 500—600 м. К югу глубина про­мерзания значительно уменьшается, и на южных границах рас­пространения многолетней мерзлоты составляет всего несколько метров.

Рис.9. Схематическая карта распространения многолетней мерзлоты на территории РФ

1 — районы сплошной мерзлоты; 2 — районы сплошной мерзлоты с таликами;

3 — районы с преобладанием таликов; 4 — районы развития мерзлоты островного
В зоне вечной мерзлоты имеются подземные воды, которые вы­зывают в этой зоне ряд характерных явлений. Здесь устанавли­ваются три типа подземных вод:

1. 
   подмерзлотные воды, находящиеся под слоем многолетней мерзлоты; они обычно обладают напором, так как породы с много­ летней мерзлотой, при отсутствии трещин, приобретают свойства водоупорных пород;
   
2. 
   межмерзлотные воды, содержащиеся в таликах (незамерзших участках) вечномерзлых пород; они отмечаются не везде;
   
3. 
   надмерзлотные воды — грунтовые воды, находящиеся в деятельном слое вечной мерзлоты.
   

В случае проникновения в вечномерзлые породы по трещинам подземных вод (обычно снизу, из напорного подмерзлотного гори­зонта) и последующего их превращения в лед происходит вспучивание вечномерзлых пород и образование бугров. При продолжа­ющемся поступлении подмерзлотных вод величина бугров может достигать в высоту 20-40 м и иметь в диаметре 30-80 м. Напор­ные воды, проникшие на поверхность, сразу замерзают и образуют наледи. Вспучивание и образование наледей происходит нередко вследствие резких изменений температур. В качестве примера об­разования наледи можно привести случай, происшедший на терри­тории Бурятии. Здесь из-под здания школы, вследствие нарушения термического режима, неожиданно забил фонтан воды, которая в процессе излияния сразу замерзала. В результате воз­никла ледяная гора, под которой было погребено здание.

С потеплением происходит оттаивание льда, и на поверхности вечномерзлых пород образуются провалы, воронки, ложбинки и другие отрицательные формы рельефа. Они могут исчезнуть при последующем промерзании. Оттаивание деятельного слоя в усло­виях сильного пересыщения водой и большого содержания колло­идальных частиц в почве приводит к солифлюкции — течению рыхлой переувлажненной почвы по склону, даже при незначительных уклонах (3—5⁰). Солифлюкция в зоне вечной мерзлоты играет немаловажную роль в выравнивании рельефа (как в полярных областях, так и в горных странах, расположенных на умеренных и даже низких широтах). Эти явления весьма пагубно сказываются на строительстве шоссейных, и железных дорог, жилых зданий, промышленных объектов и других типов сооружений, особенно если это строитель­ство вызывает нарушение термического режима в зоне вечной мерз­лоты. Достаточно сложно и проведение здесь буровых и геофизи­ческих работ.

Древние оледенения

Оледенения свойственны не только современной эпохе. В древние эпохи нынешнего (так называемого четвертичного) периода оледенениями были охвачены огромные пространства, значительно превышающие площади развития современных оледенений. Цен­тры древнечетвертичных оледенений находились на Скандинав­ском полуострове, в Альпах, на Таймыре и в других приполярных и высокогорных областях. Массы льда, двигавшиеся со Сканди­навских гор, заняли равнины Северной Европы, большую часть Русской равнины (до широты Киева и Днепропетровска). Пред­полагают, что мощность льда на Скандинавском полуострове достигала 3 км, а мощность льда, покрывавшего Русскую равнину, составляла несколько сотен метров. К началу современной эпохи скандинавский ледник (как и другие ледники) исчез, оставив после себя разнообразные ледниковые и водно-ледниковые формы рель­ефа и отложения.

Оледенения происходили периодически и в более древние эпохи геологической истории, о чем свидетельствует нахождение в древних толщах тиллитов – уплотненных метаморфизованных моренных отложений.

Причины периодического появления оледенений еще недоста­точно выяснены. Некоторые ученые видят причину этого явления в космических процессах, в частности, в изменении интенсивности солнечного излучения, однако большинство ученых считают, что, по крайней мере, за последние полмиллиарда лет (т. е. с начала так называемой палеозойской эры) каких-либо заметных измене­ний, тем более скачкообразных, в поступлении солнечного тепла на Землю не происходило.

В качестве другого космического фактора возникновения оледе­нений выдвигается колебание земной оси. Известно, что современ­ное размещение и ширина климатических зон вызваны тем, что земная ось наклонена к плоскости орбиты Земли.

Теоретические исследования показали, что наклон земной оси может изменяться в пределах нескольких градусов, а это вполне достаточно для значительного изменения ширины климатических зон и, в частности, для увеличения или сокращения размеров зон полярного климата. Этот фактор, очевидно, заслуживает должного внимания.

Значительно больший интерес представляют причины оледе­нений, вызванные исключительно земными явлениями. Среди них основной интерес представляет изменение климата в связи с горо­образованием. В истории земной коры установлено несколько ' бурных эпох горообразования и связанных с ними значительных воздыманий материков — явление, бесспорно влиявшее на фор­мирование ледников как горного, так и материкового типа. Оно подтверждается тем, что в отложениях, сформировавшихся после окончания той или иной эпохи горообразования, обнаруживаются осадки ледникового происхождения.

В общем можно полагать, что оледенения вызываются опре­деленным сочетанием благоприятных для них как астрономических, так и земных условий.
4. Геологическая и технологическая деятельность человека.