16302C

4.9 Ледники

Ледники – это движущиеся естественные скопления льда атмосферного происхождения на дневной поверхности, образующиеся из твердых атмосферных осадков выше снеговой границы. Снеговой границей (линией) называется высота, на которой годовой приход твердых атмосферных осадков равен их годовому расходу, или за год снега выпадает столько, сколько его стаивает. Выше этой границы накопление снега невозможно. Ниже линии снега лед не тает, а только накапливается. Высота снеговой линии и интенсивность оледенения зависит от географической широты, местного климата, географии местности и саморазвитии ледника. На юго-востоке Гренландии высота линии снега опускается до уровня моря, на Земле Франца Иосифа - она на высоте от 50 до 300 м, у Полярного круга уже 1000 м, в Альпах 2700-2800 м, на Гималаях 5500-6000 м, в горах экваториальной Африки 5000-6000 м.

Толщина льда может быть от 10-20 м до нескольких километров. Так Атлантический ледяной покров имеет мощность 4,3 км.

Запас воды в ледниках оценивается в 27 млн км3 и равен объему стока всех рек Земли за 700 лет.

Ледники делятся на три типа (рисунок 4.21):

Горные ледники образуются высоко в горах и располагаются либо на вершинах, либо в ущельях, впадинах, различных углублениях. Такие ледники есть на Кавказе, на Урале, на Алтае и др. Лед образуется за счет перекристаллизации снега, он обладает способностью к пластическому течению, образуя потоки в виде языков.


а

б

в
Рисунок 4.21 – Ледники: а – горные (Эверест), б – материковые (Гренландия), в – плоскогорий (Скандинавский полуостров)

Низменные (материковые) ледниковые покровы. В них лед растекается от ледоразделов к периферии. Такие ледники характерны для Гренландии, Антарктиды. Льды здесь залегают сплошным покровом, мощностью в тысячи метров.

Ледники плоскогорий – образуются в горах с плоскими вершинами. Лед залегает неразрывной сплошной массой. От него по ущельям спускаются ледники в виде языков.

Аккумуляция снега в горах сопровождается противоположными процессами - разгрузкой снежных областей. Она происходит двумя путями:

а) падением снежных лавин (рисунок 4.22 а);

б) преобразованием снега в лед (рисунок 4.22 б).


а

б

Рисунок 4.22 – Разгрузка снежных областей: а – падение снежных лавин; б – преобразование снега в лед.

Видео 4.3 – Сход снежной лавины: https://youtu.be/U9Ez0evRkjc

Видеофильм 02 мин. 15 сек.

Лавины - обвалы снега, соскальзывающего с горных склонов и увлекающие на своем пути новые снежные массы. Образуются на склонах, крутизна которых более 15°. Мощность удара лавины достигает 100 т/м².

Если под снегом погребен весь рельеф, снег накапливается и переходит в фирн, а затем в ледниковый лёд. Фирн - это масса, состоящая из крупных зерен, которые спрессовываются в кристаллическую массу глетчерного льда.

Под давлением масса приобретает пластичные свойства. Нижние слои льда как бы выползают из-под вышележащего фирна и начинают свое движение от областей питания к областям стока по понижениям в рельефе.

При этом ледник выполняет большую работу по разрушению, переносу и накапливанию обломочного материала. При большой мощности льда создаются огромные давления на подледниковое ложе и борта долины, и ледник разрушает породы, вырабатывая ледниковую долину. Разрушительная работа значительно усиливается благодаря обломкам горных пород, захваченных ледников при своем движении в его придонные части. Ледники, насыщенные обломочным материалом, истирают, полируют, бороздят поверхность подстилающих и вмещающих твердых скальных пород (рисунок 4.23).

На поверхностях остаются царапины, штрихи, борозды (ледниковые шрамы). В результате сглаживания скал возникают своеобразные формы (бараньи лбы). При сочетании разных форм воздействия ледников образуются «курчавые скалы».

Рисунок 4.23 - Полировка поверхности и борозды, образовавшиеся в результате геологической деятельности ледника.

При своем движении ледники переносят огромное количество разнообразного обломочного материала - от тонких частиц до крупных валунов. Весь обломочный материал, попадающий в тело ледника, переносимый и откладываемый им, называют мореной (рисунок 4.24).

Рисунок 4.24 - Морены горного ледника: а – язык ледника в поперечном разрезе; б – то же, в плане; 1 – донная морена; 2 – внутренняя морена; 3 – поверхностная морена; 4 – срединная морена; 5 – боковая морена; 6 – истоки реки

Морены бывают разные, одни из них находятся в движении и перемещаются вместе с телом ледника, другие - уже отложены.

Кроме движущихся выделяют морены:

Боковые - в виде вытянутых валов или гряд вдоль ледникового языка.

Конечные - гряды моренного материала у кромки тающего ледника. Они имеют дугообразную форму в плане и высоту от нескольких метров до 30-40 м.

В теплое время идет более интенсивное таяние льда и водные потоки приносят в приледниковые озера материал, состоящий из песка, пылеватых и глинистых частиц. В холодное время потоки ослабевают и приносят только тонкие глинистые частицы. В результате образуются озерно-ледниковые (лимногляциальные) ленточные глины с очень тонким переслаиванием песков и глины.

При таянии ледника образуются постоянные потоки вод, которые размывают донную и конечную морены. Вода подхватывает материал размываемых морен, выносит за пределы ледника и откладывает в определенной последовательности. Такие водно-ледниковые отложения называют – флювиогляциальными (рисунок 4.25).

Рисунок 4.25 - Схема образования флювиогляциальных отложений: 1 – ледник; 2 – конечная морена; 3 – поток талых ледниковых вод; 4 – 6 флювиогляциальные отложения (крупные обломки, пески, глины)

Каждый вид этих отложений имеет свои особенности в составе и условиях залегания. В. А. Приклонский отмечает, что все моренные отложения в силу условий образования отличаются неоднородностью как по мощности, так и по простиранию, а также по инженерно-геологическим характеристикам. Глины донных морен переуплотнены и обладают пучинистыми свойствами, песчано-гравийные отложения озов и зандров успешно используются как грунты основания если при этом учитывают их особенности. Ленточные глины при увлажнении относят к слабым грунтам. Боковые и конечные морены содержат валуны, обломки скальных пород и песчано-глинистый заполнитель. Все это затрудняет инженерно-геологическую оценку моренных отложений при их использовании в качестве оснований различных сооружений или строительных материалов.