Геоморфология. Основы геоморфологии. Учебное пособие. Щеглов Д.И., Громовик А. Учебное пособие для вузов Воронеж Издательский дом вгу 2017 2 удк 551. 4 Ббк 26. 823 Щ33
 Скачать 5.56 Mb.
|
|
экзарационные и аккумулятивные формы рельефа. Они существенно различны в горных и равнинных облас- тях. Рельеф горных оледенений. Во многих горных странах широко раз- вито современное оледенение, представленное ледниками разной формы. Помимо каровых, долинных, дендритовых ледников, выделяется еще целый ряд ледников, форма которых зависит от рельефа или неотектонических структур. Ледники плоских вершин, существующие, например, в Центральном Тянь-Шане, образуют ледяные «шапки» на плоских водоразделах - остатках древних поверхностей выравнивания (пенепленов). Такие ледники не име- ют скального обрамления. Питание их происходит исключительно за счет атмосферных осадков, выпадающих на их поверхность. Кальдерные ледни- ки заполняют кратеры и кальдеры потухших вулканов. Некоторые вершины вулканов покрыты льдом, растекающимся по радиальным эрозионным 103 склоновым ложбинам, образуя звездчатый рисунок (характерны для потух- ших вулканов Эльбрус и Казбек на Кавказе, ряда ледников Камчатки, Анд и др.). Ледники предгорные (типа Маласпина по названию ледника на Аля- ске) представляют ледяные покровы у подножий гор. Они образованы слившимися концами ледников, вышедших из горных долин и растекшихся по предгорной равнине. Экзарационные формы в горах представлены карами, а также цирка- ми и трогами. Кары образуются в вершинном поясе гор, где действуют процессы разрушения пород под действием замерзающей и оттаивающей воды, снега и льда. Несколько слившихся каров, у которых боковые стенки разрушены, превращаются в более крупную форму -цирк (рис. 51 Б). Современные кары и цирки врезаются в водоразделы с противопо- ложных склонов, превращая их в узкие скалистые гребни. Отдельные вершины, сохраняющиеся между карами, имеют остро- конечную форму и называются карлингами. Такого типа рельеф скалистых водоразделов, остроконечных вершин, каров и цирков, заполненных ледни- ками и снежниками, называется альпийским. Троги - ледниковые крутосклонные долины, имеющие широкие пло- ские днища, на которых после таяния льда лежат морены. Ледник не вы- пахивает новую долину, а моделирует, то есть изменяет существовавшую до оледенения речную долину. Последняя обычно имеет V-образную в по- перечном сечении и извилистую в плане форму. Ледник воздействует боко- выми частями на склоны долины, срезает их выступы и таким образом спрямляет долину. Она становится плоскодонной широкой, напоминающей корыто. Ледники в горах перемещают и откладывают громадное количество обломочного материала, образующего морены. Этот материал попадает в лед преимущественно со склонов трогов, цирков и каров. Среди морен вы- деляются движущиеся и отложенные. К движущимся моренам относятся донная, боковая, срединная, внутренняя, поверхностная. Донная морена образуется в процессе включения в лед обломков, срываемых с субстрата во время движения льда. Боковая морена прилегает к склонам трога, она возвышается валом над поверхностью льда и движется вместе с ним. Морена сложена обломками пород, падающими со склонов трога. Срединная морена образуется из боковых морен сливающихся лед- ников. Она выделяется темными полосами на поверхности льда. Поверхно- 104 стная, или абляционная морена образуется при вытаивании обломков, включенных в лед. Ее материал приобретает некоторую сортировку и сла- бую окатанность под действием талых вод, текущих по поверхности льда во время его таяния. Внутренняя морена образуется в результате включения в толщу льда обломков пород боковой, срединной и поверхностной морен при погребении их нарастающим льдом. Отложенные морены включают основную, боковую и конечную мо- рены. Основная морена образуется из дойной морены и спроектированных на нее внутренней и поверхностной морен. В результате образуется масса несортированного неслоистого и не окатанного материала. Только в верх- ней части материал может быть несколько окатан и сортирован за счет на- ложения абляционной морены. Рельеф основной морены - беспорядочно бугристый, холмистый, с западинами, иногда заполненными водой. Боковая морена - спроектированная на субстрат аналогичная движу- щейся морене. Рельеф боковых морен неровный, бугристый, их склоны, об- ращенные к леднику, крутые. Обычно они образуют валы, отделенные от основной морены руслами водно-ледниковых потоков. Конечная морена образуется у конца ледника в процессе его таяния. Здесь сгружался приносимый ледником обломочный материал, поэтому ее мощность превышает мощность основной морены, над которой она возвы- шается в виде вала высотой несколько десятков метров. Конечная морена, соединяясь с валами боковых морен, в виде подковы оконтуривает конец ледника. Рельеф покровных оледенений. Под этим названием принято обо- значать современное оледенение Антарктиды, Гренландии, некоторых арк- тических и антарктических островов, а также древние оледенения платфор- менных равнин Северного полушария. Масштабы современного оледенения можно представить, если срав- нить площадь, занятую современным горным оледенением, равную при- мерно 200 тыс. км 2 , с площадью покровного оледенения Антарктиды и Гренландии, превышающей 15 млн км 2 . Из них более 13 млн. км 2 приходит- ся на Антарктиду и только около 2 млн. км 2 - на Гренландию и арктические и антарктические острова. В настоящее время снеговая линия, или нижняя граница хионосферы, находится в Антарктиде на уровне моря или даже ниже его, в Гренландии несколько выше. Под давлением льда поверхность Антарктиды местами 105 опущена почти на 800 м, а Гренландии - на 500 м ниже уровня моря. Под- ледный рельеф Антарктиды сложно и глубоко расчленен Ледниковый покров Антарктиды и Гренландии имеет форму щита, скрывающего доледниковый рельеф. Его выпуклая поверхность, образо- ванная за счет постоянной аккумуляции твердых осадков, превышает в Ан- тарктиде 4500 м абсолютной высоты, а в Гренландии - 2700-2800 м. В ре- зультате неравномерного давления лед радиально растекается от центра к периферии, где его мощность сокращается до нескольких сот метров. Современное оледенение арктических и субантарктических островов является сетчатым, или полупокровным. Здесь выделяются ледяные шапки, покрывающие плоские поверхности плато. В коренные породы врезаны ка- ры и цирки; из них спускаются ледники, при слиянии которых образуются обширные ледяные поля. На протяжении четвертичного периода (около 1,8 млн лет) было не- сколько покровных оледенений, оставивших после себя своеобразный рель- еф. Наиболее крупные оледенения имели место в раннем, среднем и позднем плейстоцене. На Восточно-Европейской платформе это соответст- венно окское, днепровское, московское и валдайское оледенения, причем каждое последующее оледенение было меньше предшествующего (рис. 52). 106 Рис. 52. Карта-схема распространения древних покровных оледенений на территории Восточно-Европейской равнины Пояснения к рисунку: Ок - окское, Д - днепровское, М - московское, К - калининское, Ост - осташковское оледенения В Северном полушарии основными центрами оледенений были Ка- надский щит в Северной Америке, Балтийский щит и Северный Урал в Ев- ропе, Таймыр в Восточной Сибири. На сушу льды поступали также из за- мерзших северных морей и арктических островов Канадского архипелага, Новой и Северной Земли и др. Из центров оледенения лед растекался пото- ками во всех направлениях, но большей частью - к югу. Древние леднико- 107 вые покровы занимали площади, сравнимые с современными покровами Антарктиды и Гренландии. Рельеф, оставленный более древними оледенениями, изменялся во время последующих оледенений и перекрывался сначала льдами, а после их таяния - моренами и водно-ледниковыми отложениями. Поэтому большая его часть погребена. Он сохранился в значительно сглаженном виде лишь в периферических частях областей оледенений, ко- торые не перекрывались более молодыми ледниковыми покровами, а также на поднятиях, обтекавшихся льдом. Непосредственно к ледниковому по- крову примыкала территория перигляцгшльной зоны. Для нее характерны суровый тундровый климат, развитие мерзлоты, постоянно дующие с лед- никового покрова сисильные стоковые ветры, выносившие пыль, отлагав- шуюся на водоразделах и поверхностях террас в виде покрова лессов или лессовидных суглинков. С отступанием ледников перемещалась и перигля- циальная зона. В результате лессовые покровы на моренах и террасах, а также реликтовые мерзлотные формы развиты далеко на севере. В пределах развития каждого древнего ледникового покрова рельеф разделяется на две области: экзарации и аккумуляции. Лучше всего их чер- ты представлены в рельефе, оставленном наиболее поздним ледниковым покровом, растаявшим около 12-10 тыс. лет назад. В Европейской части России он назван валдайским (объединившим два оледенения - калининское и осташковское), в Западной Сибири - зырянским, в Западной Европе - вюрмским, в Северной Америке - висконсинским. Область экзарации - это область зарождения, питания и наращи- вания толщины ледникового покрова (центр оледенения). Для валдайского оледенения так же, как и для более древних, - это в основном территория Балтийского щита со Скандинавскими горами. Мощность ледникового по- крова во все эпохи оледенения достигала здесь 2-3 км, и здесь он существо- вал наиболее длительное время. Отсюда он растекался во все стороны от- дельными потоками, непосредственно воздействуя на подстилающие гор- ные породы и разнося их обломки на многие сотни километров. Именно здесь преобладают экзарационные формы рельефа. К ним относятся много- численные ванны и котловины выпахивания разных размеров, ориентиро- ванные в направлении движения льда. Многие из них приурочены к текто- ническим понижениям доледникового рельефа или к участкам бывших реч- ных долин и существуют длительное время, возможно, с первых леднико- вых эпох. В настоящее время большая их часть занята озерами. 108 Выступы коренных пород сглажены и отполированы льдом, что дало основание называть их «бараньими лбами». Вдоль побережий развит шхерный рельеф (затопленные неглубоким морем «бараньи лбы», выступающие в виде островов),«курчавые» скалы (сглаженные льдом). Ледники, спускавшиеся на север в море, выработали глубокие троги, которые после таяния льда и повышения уровня моря были затоплены и превращены в заливы-фьорды. Область аккумуляции ледникового материала занимает громадные площади. Здесь развиты ледниковые и водно-ледниковые формы рельефа. В ледниковом покрове существовали автономные потоки льда, текущие с раз- ной скоростью, в том числе из разных центров оледенения и питающих провинций. Последние поставляли обломочный материал разного состава, харак- терного для определенной территории, на основании чего и определяются пути движения льда и разноса захваченных им обломков коренных пород. Каждый поток состоял из нескольких ледниковых лопастей, которые в свою очередь подразделялись на языки. Деградация и отступание ледникового покрова, вызванная потеплени- ем климата, ведет к вытаиванию изо льда обломочного материала, неравно- мерно рассеянного в его толще. В результате образуется аккумулятивный рельеф моренных равнин, имеющий грядовый, холмистый, холмисто- грядовый, холмисто-западинный рельеф. Некоторые гряды вытянуты по направлению движения ледника и являются боковыми моренами слившихся ледниковых потоков. Высота холмов и гряд достигает 20-30 м, реже более. Равнины сложены основной мореной, представляющей, по существу, донную морену, т. к. поверхностных морен у покровных ледников нет, и внутренние морены развиты слабо. В ее составе преобладают суглинки с рассеянными обломками пород разного размера: от дресвы до глыб. Чем моложе морена и чем ближе она к области экзарации, тем больше в ней крупных обломков - плохо окатанных валунов, глыб. В области аккумуля- ции последнего оледенения моренные холмы усеяны крупными валунами. Из-за колебаний климата ледники наступали и отступали неравно- мерно (стадийно). Таких стадиальных валов последнего валдайского ледни- кового покрова насчитывается до пяти-семи. Многие из них являются круп- ными аккумулятивными возвышенностями - Валдайская, Вепсовская и др. Вопросы для самоконтроля: 1. Что понимают под гляциальными процессами? 109 2. Что такое хионосфера? 3. От каких факторов зависит гипсометрическое положение снеговой границы? 4. Чем отличается водный лед о т снежного? 5. Что такое тиллиты? 6. Что является причиной развития оледенений на земной поверхности? 7. Что понимают под ледниковым циклом? 8. Что такое ледниковые шапки и ледниковый шит? 9. Что такое кар? 10. Что понимают под ледопадом? 11. Чем отличаются каровые, долинные и покровные типы оледенений? 12. Что понимают под экзарационными и аккумулятивными формами леднико- вого рельефа? 13. Дайте характеристику рельефа горных оледенений 14. Что такое троги и карлинги? 15. Дайте развернутую характеристику движущейся морене 16. Дайте развернутую характеристику отложенной морене 17. Охарактеризуйте ледниковой рельеф покровных оледенений 18. Дайте характеристику оледенениям четвертичного периода 7.6 Эоловые формы рельефа Геоморфологические процессы и формы рельефа, связанные с дея- тельностью ветра, называются эоловыми (по имени повелителя ветров Эола в древнегреческой мифологии). Для морфологического проявления эоловых процессов необходимо сочетание физико-географических и геоло- гических условий: незначительное количество атмосферных осадков, час- тые и сильные ветры, отсутствие или разреженность растительного покро- ва, интенсивное физическое выветривание горных пород и сухость продук- тов выветривания. Деятельность ветра наиболее заметно проявляется при его воздействии на рыхлые пески и пыль. Такие условия наиболее ярко представлены в аридных странах, то есть в тропических пустынях, где осадки выпадают лишь спорадически и годовое их количество меньше 100 мм, а также в странах с семиаридным климатом (полусухой), свойственным пустыням умеренных широт. Таким образом, проявление эоловых процессов связано с физико- географической зональностью, то есть с определенными соотношениями тепла и влаги. Благоприятные условия для деятельности ветра складываются в арк- тическом и антарктическом климатических поясах (холодные пустыни). В прошлом эоловые процессы активно протекали в перигляциальных областях в пределах зандровых равнин, примыкавших к краю материковых ледниковых покровов. 110 Нередко независимо от климатических условий большие скопления рыхлого песка наблюдаются на морских берегах. Систематическое поступ- ление песка на пляж благоприятствует геоморфологической деятельности ветра на морских берегах практически при любых климатических условиях, поскольку песок не сразу закрепляется. Известно, например, что на берегах полуострова Ямал (зона тундры) широко распространены эоловые формы рельефа. Возникают эоловые формы рельефа и в речных долинах при ин- тенсивном поступлении песчаного аллювиального материала. Таким образом, пустыни и полупустыни, аккумулятивные песчаные берега морей, участки интенсивного накопления песчаного материала в речных долинах - это те районы, где деятельность ветра протекает наиболее интенсивно. Выделяют следующие виды эоловых процессов: дефляция - процесс выдувания или развевания рыхлого грунта; корразия - механическое воздей- ствие на поверхность горных пород обломочным материалом, переме- щающимся под действием ветра; перенос эолового материала и его акку- муляция. Существует прямая связь между скоростью ветра и переносом частиц развеваемого грунта. Движущая сила ветра прямо пропорциональна его скорости и обратно пропорциональна размеру (диаметру) переносимых ветром частиц. Экспе- риментальными наблюдениями установлены критические скорости ветра (т.е. скорости начала движения частиц в ветровом потоке) для частиц пес- чаной размерности. Для частиц меньшей размерности (менее 0,1 мм) критическая ско- рость ветра увеличивается из-за их коагуляционного сцепления. Так, для крупноалевритовых частиц с зернами диаметром от 0,1 до 0,05 мм она рав- на 6-9 м/с, а для мелко- и тонкоалевритовых частиц (диаметр зерен менее 0,05 мм) - 10-12 м/с. Следует заметить, что для продолжения перемещения в воздухе таких частиц достаточна скорость ветра 3-4 м/с. Формы дефляционного и корразионного рельефа Большие массы пес- ка, несомые ветром, соприкасаясь с выходами скальных пород, действуют как абразивный материал, стачивают и шлифуют (коррадируют) поверх- ность породы. В результате корразии образуются эоловые корразионные ниши, своеобразные выработанные формы - эоловые «каменные грибы», «каменные столбы». Они часто встречаются в каменистых пустынях (рис. 53). 111 А Б Рис. 53. Эоловые «каменные грибы» (А) и «каменные столбы» (Б) Ниши обычно вырабатываются в сравнительно легко разрушаемых породах - слабосцементированных песчаниках, мергелях, глинах. Если При воздействии ветра на скопление рыхлого материала и выно- се его за пределы первоначального залегания образуются дефляционные котловины, или котловины выдувания, - округлые, чаще овальные отри- цательные формы рельефа, в несколько десятков или сотен метров в попе- речнике, ориентированные в направлении действия ветра (рис. 54). Рис. 54. Котловина выдувания Рис. 55. Солончак Иногда формы выдувания имеют вид борозд, называемых ярдангами. Они возникают при полосчатом распространении подверженных дефляции пород либо при развевании песков вдоль дорог и других искусственных об- разований вытянутой формы. В некоторых случаях в процессе дефляции, |