Глава 2

ЛЕДНИКОВАЯ ПАРАДИГМА В ПАЛЕОГЕОГРАФИИ ПОЗДНЕГО КАЙНОЗОЯ

2.1. Развитие ледниковой и ледово-морской концепций

На протяжении XIX-XX вв. вокруг вопроса о происхождении в; отложений Северной Евразии и Северной Америки не утихают споры. Jlj никовая теория' казалось, легко объясняла все неясные особенности ния рельефа и четвертичных (антропогеновых) осадков, привлекала npoi той и своеобразным изяществом.

Основные положения классической ледниковой теории² предел] кратко могут быть сформулированы так.

Четвертичный (антропогеновый) период - время чередования э; крупных оледенений (похолоданий) и межледниковий (потеплений), с: тых во временном интервале 800-900 тыс. лет. Продолжительность каждо из ледниковий (включая и этап разрастания и деградации) колеблется от 6 70 до 12—14 тыс. лет. Эпохи оледенения строго совпадают с понижения; уровня Мирового океана, а эпохи межледниковий, таяния ледников - с повышениями — трансгрессиями.

Разнос крупнообломочного материала осуществляется льдом, щимся от центров оледенений на расстояние от сотен до одной - двух и £ лее тысяч километров под действием силы тяжести при важной роли свс ства пластичности льда. Главных центров оледенения в северном полуц рии три - Гренландский, Канадский и Скандинавский; в южном полушар] - Антарктический. Кроме них, имеется ряд локальных центров. В наш стране это Путоранский, Уральский, Ново- и Североземельский и ряд дг гих. В последние годы развивается идея о существовании крупных центр! оледенения на шельфе морей Западной Арктики - Баренцева и Карского.

Отложенные ледником осадки - морена - имеют достаточно четкие л тологические отличия. Ее характеризуют: несортированность, неоката ность обломков, неслоистость (или неясная слоистость), неоднородное слагающего ее материала, повышенная плотность, трактуемая как результ давления толщи льда, отсутствие остатков морской фауны, микрофауны микрофлоры диатомовых или, иногда, нахождение их раздробленных фр; ментов, образующих смешанные, переотложенные комплексы. Нахожден в моренах остатков фауны объясняется захватом ее из подстилающих ник морских толщ при его движении.

' Имеется в виду теория материкового покровного оледенения.

50

Огромна экзарационная деятельность ледника, который производит ЩЛИфовку ложа, наносит на его поверхность шрамы и царапины, выпахива-|Т торные ванны, заливы, фьорды, формирует скульптурные формы — ба-jiiiiii.n лбы, курчавые скалы. Столь же велика его транспортирующая спо-уоОиость. Он способен переносить гигантские глыбы и отторженцы объе­мом до 1 km^j и более, производить срыв выступов ложа, сминать в сложные ВКЛидки значительную по мощности толщу подстилающих осадков.

С ледниками связано образование особых форм аккумулятивного рель-|фн, которые моделируются потоками воды, возникающими при таянии Дфдника. Это камы, озы, друмлины, зандровые поля, а также камовые терра-ЙЫ-шютины, сдерживающие на протяжении тысячелетий обширнейшие, располагающиеся на различных гипсометрических отметках приледниковые ||и-рпые бассейны. В ряде случаев роль такой плотины играет сам ледник.

большинство из этих основополагающих постулатов ледниковой теории Мирино-гляциалисты (маринисты) считают для покровных ледников или не­достаточно строго доказанными, или не имеющими всеобщего характера, ИЛИ не соответствующими наблюдаемым фактам и теоретическим расчетам, t,e, не имеющими однозначного решения. Естественно, что отсюда следует и Принципиально иное толкование генезиса толщ, принимаемых за морены, а Ийкже резко отличные от развиваемых сторонниками ледниковизма (гляциа-ДИстами) представления о палеогеографии эпох оледенений и межледнико-М11П - о границах распространения ледниковых щитов и площадей, покры-Ййншихся водами морей в периоды оледенений и межледниковий.

Теоретические расхождения в четвертичной геологии последних деся­тилетий, все более усиливающиеся и обостряющиеся, привели и к серьез-Hi.iM затруднениям практического плана.

Не удается, например, однозначно решить ряд вопросов нефтяной гео-ЛШ'ии, мерзлотоведения, неотектоники, геоморфологии, гидрогеологии; pliKo различаются рекомендации, касающиеся выбора направлений поисков ряди полезных ископаемых в толще антропогена.

Существует также проблема, связанная с классификацией типов оледе-Н1ННИ. Со времени публикации работы П. А. Кропоткина выделялось два fHllil оледенения: горное и покровное. Позже к ним добавили подземное и Мирское (Герасимов, Марков, 1939). Теперь эта классификация дополняется Шделением пятого типа - покровных ледниково-мелководных шельфовых Морей. Эти ледниковые образования представляют комбинацию надонных Ледниковых щитов и куполов с плавучими маломощными шельфовыми Шишками и выводными ледниками предгорных покровов. Такие покровы Могуч иозникать за очень короткое время - 500-1000 лет — благодаря тому, 4in начальной фазой их состояния являются скрепленные паковым льдом Ноли пйсбергов и мелких айсблоков. Данный тип оледенения может возник­нуть » двух случаях: на приморских низменностях в условиях кратковре-

51

менной серджевой трансгрессии и на дне осушаемых шельфовых мор (Зубаков, 1975).

Ледниковая теория в настоящее время переживает глубокий кризис. Е: преодоление требует не частных поправок, а коренного пересмотра самих основ.

В процессе развития ледниковой теории, с начала прошлого века, м» гочисленные исследователи деятельностью ледников объясняли возни; вение огромного числа разнообразных форм рельефа и отложений в райо: распространения оледенений: скопление суглинистых, галечно-песчаных других отложений, названных моренами (till) и занимающих территории несколько десятков миллионов квадратных километров; возникновеш друмлинов, озов, камов, трогов, фьордов и других форм рельефа; проис» ждение десятков тысяч мелких и-крупных озер. Если добавить ко всему ск занному еще происхождение разбросанных на территории десятков ми лионов квадратных километров валунов и глыб коренных пород, названнь отторженцами и достигающих размеров более 10 м в диаметре, то ста» ясным, какая разрушительно-созидательная работа приписывается ледн кам. По образному выражению видного американского гляциолога Щ Дайсона, ледник, несущий донную морену, действует как огромный н пильник.

Еще на заре геологической науки внимание исследователей привлек) широко распространенные во многих районах Земли отложения, состоящ] из обломков коренных пород различной величины — начиная от частиц гл ны до валунов и вырванных обломков скал ("отторженцы"), достигающ] огромных размеров.

В начале XIX в. английский геолог У. Бэкленд назвал подобные отл жения делювием. Он приписывал их появление катастрофическим наводи ниям. В Англии они получили еще название "дрифтов", что означает нан сы, принесенные из другого места (от слова "drifted"). В дальнейшем npoi хождение валунов, содержащихся в этих отложениях и "чуждых" по свое: петрографическому строению для данной местности, приписывалось пла^т чим льдам - айсбергам, которые приносили эти породы из других особенности имелись в виду породы, принесенные из полярных стран), обломки - валуны были названы эрратическими ("странствующими"). Т; теория была названа дрифтовой или айсберговой; вскоре она нашла кое признание в Западной Европе.

Начиная с конца XVIII - начала XIX вв. ряд исследователей (Б. Coca Дж. Геттон, Дж. Плейфер, И. Венец, И. Эсмарк и др.), изучая области р; пространения "эрратических" валунов в районе Альп и других горных онах Западной Европы, высказали предположение, что эТи валуны, а та: норвежские фьорды являются результатом деятельности мощных ледн которые якобы покрывали эти территории в прошлом.

52

I) июле 1837 г. в Невшателе состоялась годичная конференция Швей-цнрского общества естествоиспытателей, на которой президент общества Ж. Л. Лгассис выступил с докладом, вызвавшим немалое удивление его слуша-ii'ncii. Аудитория услышала рассказ о валунах, которыми усеяны склоны Юрских гор. Такие валуны часто формируют хаотические нагромождения в Местах, весьма далеких от коренных выходов соответствующих пород. Цлуждающие, или эрратические, валуны, по мнению докладчика, представ-■ЮТ собой одно из главных доказательств прошлого оледенения гор и лед-ммкоиой эпохи в недавней истории Земли. Натуралисты давно знали об этих логических образованиях, некоторые из них достигают размеров неболь­ших домов и, судя по составу пород, испытали перемещение на сотни кило­метров. Традиционное объяснение их появления, связанное с идеей Все­мирного потопа, ярым пропагандистом которого был английский геолог У. Веклснд, ставило больше вопросов, чем давало ответов. Энергия, стиль из­ложения, смелость постановки вопроса, широкие и решительные экстрапо­лиции Ж. Л. Агассиса привлекли внимание к его теории, но в целом реакция естествоиспытателей была сдержанной.

11омимо представлений о роли Всемирного потопа в образовании эрра-МЧеских валунов, от которых под влиянием Ж. Л. Агассиса впоследствии шкшался сам У. Бекленд, в ту эпоху существовало еще две точки зрения на • IV проблему.

Л. Бух в рамках своей концепции образования горных сооружений счи-1НИ, что перемещение валунов происходило в результате катастрофических wiiciimx потоков, возникавших в процессе быстрого воздымания гор, или исмедствие взрывной волны, обусловленной резким выделением энергии мри образовании кратеров поднятия, в результате чего валуны, как пушеч­ные ядра, были выброшены на высоту более 1,5 км.

Представления Л. Буха не мог разделить Ч. Лайель, которому претили Мшстрофистские взгляды Л. Буха и который строго придерживался провоз-I лишенного им принципа униформизма. Он противопоставил взглядам Буха IMipiiio, согласно которой морены и валуны являются результатом ледового Иншосп, подобно современному разносу обломочного материала плавучими шшми - айсбергами. Эта концепция, получившая название теории дриф-тч, долгое время пользовалась большой популярностью. Находки морской ijirtviiiii н ледниковых отложениях позволяли восстанавливать древние бере-Iiiumg линии, а уровень, накотором были обнаружены эрратические валу­ны, подсказывал глубину моря (так, в Альпах глубина моря должна была Нррмыншть 2700 м). В то же время скорость изменения уровня Мирового MHffiiin, наблюдаемая в новейшее время, не соответствовала униформист-(!ЦиН концепции Ч. Лайеля, и, в конце концов, он вынужден был признать |Мялмюить древнего оледенения.

53

_I

К середине XIX в. накопилось достаточно материала в области иссл дования ледников горных стран. В 1840 г. вышла монография Ж. Л. Агасс) са «Исследования ледников», а годом позже его соотечественник И. Шарпантье издал книгу «Опыт по исследованию ледников». В этих кни: были изложены основы учения о четвертичном оледенении. Однако исследователи горных стран почти единодушно восприняли ледников} теорию, то гораздо сложнее бьшо доказать тождественность подобных пр цессов на равнинных территориях. Не бьшо ясно, что представляли со& крупные ледниковые покровы, где были центры оледенения, что служи причиной движения этих покровов. В 1852 г. гляциологическая экспедиц установила существование ледяного щита в Гренландии, а в конце столет] подобное образование бьшо открыто в Антарктиде. Бьшо установлено таю несколько эпох оледенений, которые разделялись достаточно продолж тельными межледниковыми эпохами.

В 1872 г. шведский геолог О. М. Торелль, совершивший путешествия Швейцарские Альпы, Исландию, Скандинавию и на Шпицберген, публик ет работу «Исследования о ледниковом периоде». Вместе с последующи! публикациями 1873-1875 гг. эта работа способствовала утверждению в Е ропе ледниковой и опровержению дрифтовой гипотезы.

Большинство русских естествоиспытателей в этот период пр держивались дрифтовой теории. Опираясь на опыт русских полярных мор плавателей, они объясняли присутствие эрратических, валунов и штрих ванных скал в Прибалтике и на севере Евразии действием плавучих льд< Однако наряду с этими взглядами в середине прошлого века в России ; кладывались основы теории материкового оледенения, что бьшо связано трудами К. Ф. Рулье, Г. Е. Щуровского, а позднее Ф. Б. Шмидта и П. Кропоткина.

Профессора Московского университета К. Ф. Рулье и Г. Е. Щуровск* на протяжении многих лет изучавшие геологию Подмосковья и северш районов Русской равнины, уже в 1850-е годы пришли к выводу о связи э ратических валунов и глыб, распространенных на этой территории, с д< тельностью ледников, двигавшихся с северо-запада.

Геолог и географ Ф. Б. Шмидт был первым исследователем ледников! образований Прибалтики и ряда районов Русской равнины. Он пришел выводу, что ледниковые отложения в Европейской России простираются юг до линии Рославль—Елец—Воронеж.

П. А. Кропоткин стал выступать в печати по этой проблеме уже в 18 е годы и сыграл определяющую роль в становлении ледниковой теории] России. В докладе Русскому географическому обществу в J 874 г. он уго ждал: «Все валуны, рассеянные по средней и северной России, доставл© туда из Финляндии ледниками, а не плавающими льдами, как это болып( частью предполагалось доселе».

54

Всеобщее признание учения о ледниковом периоде наступило в 1870-е |1ды, несмотря на противодействие крупных авторитетов - Л. Буха, Ч. Лай-|ЛЯ, I*. Мурчисона и их последователей. Впоследствии дискуссия шла в ос-Нинном о причинах, вызвавших феномен четвертичного, а затем и более дрвнпих ледниковых периодов.

I ! Критический анализ теории материкового покровного оледенения Современные представления об оледенениях и их геологической

никмьности. В соответствии с традиционными представлениями ледники рспространялись на расстояние до 2000 км. Однако ряд современных дан-иых вступает в противоречие с подобными утверждениями.

Новые материалы изменили прежние представления о времени начала Ивликих оледенений (Белов, Лапина, 1961; Оськина, Иванова, Блюм, 1982; Лисицын, 1981; Херман, 1984; Веклич, 1987; Зубаков, 1990 и многие дру-fue). Имеются свидетельства существования, по крайней мере, в течение Последних 5—6 млн. лет трех длительных эпох крупных глобальных похо­лоданий - 6-3 млн. лет, около 1,5 млн. лет и от 900 тыс. лет до настоящего времени.

Оказалось также, что время, необходимое для накопления толщи льда покровных ледников, по крайней мере, в три раза больше отводимого суще-втнующими схемами. В пользу такого утверждения свидетельствуют, на­пример, полученные теоретически и эмпирически данные о скорости расте-кшшя льда (Шуйский, 1969; Ходаков, 1982; Котляков, Лориус, 1989 и др.). При этом показано, что скорость растекания мореносодержащего льда в не­сколько раз меньше, чем чистого из-за снижения пластичности. Расчеты и прямые наблюдения говорят о том, что для формирования ледникового щи-тп радиусом 1000 км требуется от 45 до 85 тыс. лет, а по П. А. Шуйскому (1969) - даже более 400 тыс. лет. Это подтверждает и возраст придонных слоев льда Антарктиды, составляющий около 250 тыс. лет, а в центральных областях - и более 400 тыс. лет. Таким образом, чтобы допустить широкий рииюс крупнообломочного материала материковым льдом, необходимо уиеличить продолжительность ледниковых эпох. Современные данные не исключают этого в некоторых случаях, так как похолодания начались, по Крайней мере, 10 млн. лет назад, а появление ледников в Северном полуша­рии - около 5 млн. лет назад. •

Что касается штриховок, борозд и шрамов на поверхности коренных пород и обломков, оставленных деятельностью ледников, то в ряде работ Показана невозможность этого по многим причинам. К числу важнейших из Иих, рассматривающих воздействие ледника на ложе, относятся публикации Э. Мартонна (1945), М. И. Ивероновой (1952), А. В. Сидоренко (1958), И. И. Апухтина (1961, 1978), С. А. Евтеева (1964), Б. Фриструпа (1964), А. П. Афанасьева (1972), Ш. А. Даниеляна (1971, 1972, 1976), А. Д. Арманда и М.

55

тптттттттмншжншшиш

К. Граве (1966), И. И. Киселева (1976, 1981), Н. А. Шило (1981), Н. А. Ши| ло и И. Д. Данилова (1984), В. Г. Чувардинского (1968, 1984 а, б). В ряд случаев штрихи и борозды являются результатом тектонических смещени по плоскостям взбросо-надвигов и сдвигов, представляя собой не что ин как типичные зеркала скольжения. Такие явления наблюдаются и во вв ледниковых районах.

Штрихи и царапины может наносить на прибрежные скалы, сложенны) песчаниками, известняками, доломитами, также речной лед в период весе: них ледоходов и припайный лед крупных озер в период весенних штормо Кроме ледников и плавающего льда, подобные же микроформы образую' и под влиянием многих других причин, среди которых наиболее частым! являются оползни, обвалы, солифлюкционные и селевые потоки. Кроме го, геологические материалы свидетельствуют, что возраст наблюдаемо! ныне полировки и штриховки скальных поверхностей в подавляюща большинстве случаев не выходит за пределы голоцена, т.е. связь их с во: действием даже самого молодого из покровных ледников маловероятна. Ба1 раньи лбы и курчавые скалы имеют тектоническое происхождение, а затеи обработаны процессами абразии в волноприбойной зоне и воздействие! двигавшегося покровного ледника.

И, наконец, площади распространения кор выветривания также свидй тельствуют против возможности геологической работы покровного оледе нения. Они установлены ныне на Кольском полуострове, в Карелии, на 3d паде Архангельской области и украинскими геологами, несколько северна южной границы показываемого на картах ареала распространения днепров^ ского ледника. Наличие остаточных кор выветривания, их широкое пло; щадное распространение дают возможность сделать вывод о длительны] эпохах химического выветривания. Эти коры могли сохраниться только ил] вследствие весьма слабого ледникового воздействия или, что более логичн его отсутствия. На незначительную в ряде случаев ледниковую экзара или на ее отсутствие в зонах распространения современных горных ледн ков указывали Г. А. Авсюк, С. В. Калесник и др. Наиболее подробно эточ вопрос рассмотрен Н. А. Шило (1971, 1981).

Таким образом, суммируя накопленные к настоящему времени данн об условиях, времени возникновения и развития ледников, их тепловом жиме, об энергетике и механизме движения льда, об эффекте гляциоизо! зии, а также о результатах их геологической деятельности, неизбежно пр ходится делать вывод о том, что многие существующие постулаты кл сической ледниковой теории требуют пересмотра. Приведенные данные ляются достаточным основанием для выдвижения конкурирующих гипотеза

О соотношении оледенений и межледниковий, трансгрессий и рессий. Большинство исследователей считает, что ледниковые эпохи ли во время регрессий Мирового океана, которые обычно объясняют г;

56

циоэвстатическими причинами (Марков, 1948; Марков, Величко, 1967 и Др.). Морские трансгрессии в таких построениях относятся только к меж-дедниковьям. В литературе имеются существенно отличающиеся оценки Количественного выражения размеров гляциоэвстатических трансгрессий и регрессий. К тому же они нередко находятся в противоречии с данными об условиях залегания и распространения морских плейстоценовых отложений (наличие ледово- и ледниково-морских отложений, широкое площадное распространение высоких, до 100-120 м и выше, морских аккумулятивных равнин, формировавшихся в эпохи похолоданий и др.). Анализ этих данных для различных районов севера Евразии позволяет ряду исследователей де­лать вывод о том, что некоторые оледенения развивались синхронно с мор­скими трансгрессиями (Лазуков, 1976).

Однако только гляциоэветатический фактор не в состоянии объяснить имеющиеся материалы по гипсометрии морских надводных и подводных равнин и террас и возрастные взаимоотношения между ледниковыми и морскими отложениями. Известно, что все доплейстоценовые колебания уровня океана, трансгрессивные и регрессивные фазы развития вызывались тектоникой. Поэтому странным является выдвижение совершенно иных причин колебаний уровня Мирового океана в плейстоцене, которые при-шаются и являются на самом деле следствием тектонической активизации.

Однако многие исследователи считают, что колебания уровня океана в четвертичное время в основном определялись перераспределением воды в гидросфере между твердой и жидкой фазами, связанным с климатическими причинами, и происходили в пределах отметок +10 и -100 м (Марков, Суе-това, 1965; Леонтьев, Никифоров, Сафьянов, 1975; Каплин, 1976, 1978; Мысливец, Соловьева, 1976; Леонтьев, 1982 и др.). По мнению этих и ряда других авторов, эпохи похолодания сопровождались образованием ледни­ковых покровов и изъятием соответствующих объемов воды из океанов, по­нижением их уровня. В эпохи потепления ледниковые покровы таяли, вода возвращалась в океаны, уровень их снова повышался.

Тектонические движения, изменения конфигурации суши и морей, вы­соты материков и глубины океанов, особенности рельефа, распределения океанических течений и т.п. оказывают огромное влияние на особенности итмосферной циркуляции и климата. Особенно велика в этом роль крупных океанических трансгрессий и регрессий. Г. И. Лазуков (1989) приходит к вы-ноду, что материковые оледенения большинства областей Евразии не могли но шикнуть и развиваться в условиях повсеместной регрессии океана. Анали-шруя эту идею, В. А. Зубаков заключает: "... этот вывод противоречит обще­принятому и, по-моему, бесспорному заключению о том, что покровные оле­денения соответствуют глобальным регрессиям океана" (1991, с. 119).

Таким образом, существуют две противоположные точки зрения по по-шоду роли тектонических движений и гляциоэветатики в истории Мирового

57

океана, их роли в развитии оледенений. При этом чрезвычайно мало сведв ний в литературе имеется по истории Мирового океана в плиоцене. В цело^ уровень взаимного критического анализа различных воззрений допуска выдвижение самых различных гипотез, учитывающих и ведущую роль ■ тонических движений, и гляциоэвстатику в колебаниях уровня Мировог океана и их соотношение с потеплениями и похолоданиями.

Литолого-геохимическая характеристика осадков, формирован! которых связано с ледниками и дрейфующим льдом. Основные литол<| гические и геохимические признаки основных морен покровных леднике можно представить следующим образом: 1) неоднородность; 2) несортир ванность; 3) неокатанность (или, часто, слабая окатанность) слагающего м^ териала; 4) неслоистость (или неясная слоистость) толщи.

В дополнение к перечисленным Е. В. Шанцер (1957, 1966), С. Л. ицкий (1975) и др. приводят ещё четыре дополнительных литологичеекк признака морен: 5) ориентировка длинных осей многих или болынинс обломков в теле основной морены в направлении движения ледника; 6) хождение в морене значительного числа валунов утюгообразной формы; повышенная уплотненность глинистых и суглинистых морен; 8) налич* своеобразной сланцеватости.

В 1970-1980-х гг. в результате углубленного литолого-геохимическог изучения морен Русской равнины, Белоруссии и Севера европейской час СССР, а также современных покровных ледников Антарктиды, Гренланди^ Исландии, Шпицбергена, помимо перечисленных выше, были установлек еще две дополнительные особенности основных морен (Лаврушин, 197d Лаврушин, Гептнер, Голубев, 1986): 9) карбонатные новообразования, к<] рочки на валунах, конкреции, а также сцементированные карбонатным, ги совым и железистым составом участки в рыхлой толще мелкозема морек 10) характерна нейтральная, слабокислая или слабощелочная среда.

Таким образом, к настоящему времени установлено десять основнь литологических признаков, которые считаются исследователями, сторона ками классической ледниковой теории, характерными для морен покровнь ледников. Однако изученные материалы, характеризующие все десять лъ лого-геохимических признаков валуносодержащих толщ, относимых к ложениям покровных ледников, показывают, что ни один из них, взятый| отдельности, ни даже их комплекс не позволяют достаточно строго и оде значно определить их ледниковый генезис.

Проведенные исследования выявляют большую пространственную менчивость литолого-геохимических признаков валуносодержащих тол (Евдокимов, 1975; Евдокимов и др., 1990). Значительная пространственн^ изменчивость литологических показателей морен свойственна также ср нительно небольшим регионам и отмечается даже в пределах одного разр за. Так, например, в моренах Ростовской низины показатели глинистое

58

ИПесчаненности колеблются соответственно от 5 до 20% и от 9 до 47%, а в ричрезе Черемошник гранулометрический состав морен меняется от валун-НЫх тяжелых суглинков до валунно-гравийных песков (Евдокимов, Пара­монова, 1976).

Большая пространственная изменчивость литологических показателей Ледниковых отложений снижает их стратиграфо-генетическую и палеогео­графическую значимость, тем более, что оказалось весьма сложно выявить мкономерности территориальной изменчивости состава отложений, обу-шювленной взаимодействующими между собой различными факторами ли­тогенеза. Для преодоления этих трудностей наиболее плодотворным оказа­лось литолого-палеогеографическое районирование по типу питающих про-иипций в их тесной связи с прочими палеогеографическими факторами ли­тогенеза (Судакова, 1980, 1990; Судакова и др., 1987).

Наиболее подробная сводка пространственной неоднородности ледни­ковых отложений европейской части СССР и ее теоретическое обоснование с инженерно-геологических позиций выполнены в работе Г. К. Бондарика с соавторами (1985).

За последние три десятилетия позднекайнозойские гляциально-морские осадки установлены многочисленными исследованиями на акваториях всех Арктических и Антарктических морей. Сделанные ими ориентировочные подсчеты (Лазуков, Чочиа, Спасский, 1976) показали, что на шельфе и в ба­тиальной зоне они занимают площадь, составляющую 18-19 млн. кв. км. Тпким образом, ледово- и ледниково-морские отложения являются одним из наиболее широко распространенных типов среди всех позднекайнозойских «садков на нашей планете.

Изученные материалы свидетельствуют о том, что мореноподобные бассейновые осадки (диамиктон) внешне весьма похожи, а иногда без спе­циального проведения микропалеонтологических, литологических и геохи­мических исследований вообще неотличимы от отложений покровных лед­ников. Для них типичны все те же десять основных признаков, характери­зующих и осадки, относимые к отложениям покровных ледников - море­нам, но, кроме того, и ряд достаточно заметных отличий (фауна, микрофау­на, солевой состав, слоистость, окатанность обломков и др.).

Проведенное рассмотрение литолого-геохимических признаков ледово-и ледниково-морских (бассейновых) мореноподобных осадков диамиктона областей трансгрессий океана приводят к заключению, что многие из них месьма близки или, чаще, аналогичны признакам, характеризовавшим валу-посодержащие толщи региона, охватывающего Балтийский щит и про­странство, расположенное к югу от него - от Белоруссии и севера Украины. 11одавляющее большинство исследователей относят их к отложениям по­кровных ледников — моренам. Это указывает на то, что для уверенного оп­ределения их генезиса необходимы дополнительные критерии.

59

I f

_I

■

I

Н. Г. Судакова (Судакова и др., 1987) подчеркивает, что трудности тологического анализа усугубляются гипотетичностью происхождения тог или иного осадка, неизвестностью области сноса материала и характера ег! доставки. Поэтому необходимо прорабатывать не одну, а несколько вереи источников и способов поступления материала, которые могут взаимно не ключать друг друга. Для повышения эффективности использования литоло гического анализа в стратиграфо-палеогеографических исследований предлагается выполнять литолого-палеогеографическое районирование п| типу питающих провинций и в связи с другими факторами литогенеза. На обходимо выполнить такую работу исходя не только из представлени! классической ледниковой теории, но и на основе гипотезы формирований диамиктона дрейфующим льдом, его переотложения солифлюкционными другими процессами.

Органические остатки в толще позднекайнозойских отложений. большом количестве работ последних лет встречаются упоминания о неред ком или повсеместном нахождении морской фауны и микрофауны в толща позднекайнозойских отложений. Это касается ряда районов Прибалтики северных областей нашей страны. Однако сторонники классической ледн* ковой теории сам факт нахождения фауны и микрофауны объясняют шт захватом ее ледниками, двигавшимися из Скандинавского центра по дн Балтийского и Белого морей или из гипотетического центра, располагавши гося на шельфах Баренцева и Карского морей, из донных осадков, или ^ подстилающих морских, одинцовских или микулинских отложений.

Дислокации и отторженцы. Одним из характерных признаков толп плиоцен - плейстоцена и в том числе входящих в их состав валуносоде жащих осадков, а также более древних - миоценовых, палеогеновых, р~ меловых и юрских отложений, слагающих верхнюю часть чехла плат<} менных регионов, являются широко распространенные в них нарушения ризонтального залегания - сложные и разнообразные по форме складк сбросы, сдвиги, надвиги, а также блоки и глыбы четвертичных и дочетве тичных пород, иногда очень крупные, так называемые отторженцы.

Сторонники классической ледниковой теории считают образован* этих дислокаций и отторженцев, развитых в очерчиваемых ими контур" покровных ледников, следствием динамического и статического воздейс вия массы ледниковых щитов, сминающих и раздавливающих подстилай щие их слабо литифицированные осадки, срывающих, отторгающих выси пы пород коренного ложа и перемещающих их в направлении движен!

льда.

Вместе с тем в последние три десятилетия все более ясным становит тот факт, что происхождение этих деформаций, образование отторжени является результатом проявления многих тектонических и атектоническ процессов, отражающих различные условия, характерные для площадей, I

60

которых они распространены и в тех районах, где покровные оледенения в кпйнозое заведомо не проявлялись и которые именуются в литературе вне-ледниковой зоной.

Среди причин появления там сложной складчатости и отторженцев от­мечаются такие, как глиняный и соляной диапиризм и связанные с ним мощные, широко распространенные пластические и дизъюнктивные дефор­мации, ползучесть и пучинистость карбонатных пород (Розанов, 1965), бло­ковые движения фундамента, неотектонические движения, действие ополз­ней и обвалов, процессы селеобразования, удары метеоритов, охватывавшие гигантские территории мерзлотные процессы и многие другие. В ряде слу-чпев дислоцированность пород и появление отторженцев являются следст­вием одновременного проявления нескольких причин, их взаимодействия.

Сравнительный анализ показывает, что причины появления дислокаций и отторженцев в границах областей, предположительно покрывавшихся ледниками, являются аналогичными. Эти вопросы подробно рассмотрены в ршботе Н. Г. и Н. С. Чочиа (1982).

2.3. Энергетическая модель ледников и их возможности выполнять геологическую работу³

С критикой ледниковой теории выступали многие исследователи. Од-нпко эта критика касалась в основном только отдельных частных вопросов или правомерности и обоснованности доказательств ледникового происхо­ждения того или иного образования. Между тем вопрос об энергетической Способности ледников и ледниковых покровов к выполнению приписывае­мых им работ экзарационного и рельефообразующего характера вообще ос-Нишлся вне поля зрения.

Безоговорочное признание за ледниками способности производить ра­боты необъятного масштаба, с одной стороны, и явная недостаточность no­li hi ток хотя бы приблизительной оценки их транспортирующей способности I с другой; безграничная вера в большие возможности ледников и необос-|цшинное отвергание роли других, быть может, более мощных и деятельных факторов — вот приблизительно как можно характеризовать современное достояние теоретических основ ледниковой гипотезы.

С воздействием ледниковых покровов многие исследователи связывают иОри'ювание четвертичных отложений и рельефа северных областей Ёвро-Ш, Азии и Северной Америки, общая площадь которых достигала 45 млн. и» км. Чтобы считать эти представления правильными, нужно доказать, что приписываемая ледникам колоссальная осадко- и рельефообразующая рабо-18 соответствует их энергетическим возможностям. В противном случае при

' И ним разделе приводится изложение концепции Ш. А.Даниеляна, опубликованной в Ерева-II. в |УЧ9 году небольшим тиражом и мало известной российским ученым.

61

объяснении причины образования так называемых ледниковых отложе* форм рельефа указанных областей от ледникового фактора следует заться.

При движении ледник обладает определенной кинетической энерги^ величина которой выражается через массу М и скорость движения V формуле:

W = ^му2

2

Однако подсчитать этот вид энергии в ледниках очень трудно, так отсутствуют конкретные данные о средних скоростях движения всей м современных ледников и, тем более, древних ледниковых покровов Зе: Для многих ледников и некоторых частей ледниковых покровов к н щему времени имеются сведения -о скоростях движения в определенн: точках и преимущественно по приповерхностным слоям. Однако этих да) ных недостаточно, чтобы определить средние скорости движения всей щ сы ледника.

При определении кинетической энергии использованы данные по о, ному из наиболее полно изученных ледников - леднику Федченко, дли: которого превышает 70 км, средняя ширина составляет около 2 км и ность (толщина) льда местами достигает 1 км. Сведения о скоростях движ^ ния в нижних слоях этого ледника отсутствуют и вычислены путем экстр! поляции, основываясь на закономерностях изменения скоростей в верт^ кальном сечении ледников.

В осевой зоне поверхностного слоя скорость движения ледника Oei ченко составляет 130 м/год. Поскольку средняя скорость движения это^ ледника неизвестна, она рассчитана исходя из поверхностной скорости осевой части ледника, которая постепенно уменьшается как к бортам даго] ны, так и вглубь и на контакте с ложем снижается до значений, близких нулю. Она составляет около 43 м/год.

Учитывая массу ледника Федченко, которая составляет около 9-10¹⁶г,| среднюю скорость, получим кинетическую энергию всего тела ледника п формуле:

_{W =}MV^ ₌ 9xl0"xl,3²xl0-" _{= 7?6}._Ш5 _{эрг = Q16 джоулей} _

Таким образом, кинетическая энергия одного из наиболее крупных гоя но-долинных ледников мира составляет всего лишь 0,76 джоулей. Эта эне| гия настолько мала, что ее недостаточно даже для того, чтобы сдвинуть места небольшую гальку, так как она распределена по всей массе ледника | не может быть сосредоточена в одной точке.

Основываясь на этом примере, можно уверенно говорите- о том, что Kij нетическая энергия ледников не может выполнять заметной работы 3pO3tj онного или транспортного характера. Только в исключительных случа^

она может достигать значительных величин. К ним относятся так называе­мые катастрофические подвижки горно-долинных ледников, когда скорости движения льда очень резко возрастают. В таких случаях огромные ледяные глыбы, оторвавшись от основной массы ледника, движутся путем скольже­ния по его поверхности или по ложу, разрушая все на своем пути. Подобная форма движения ничего общего не имеет с движением ледников, носящим характер вязкого течения, сходного по своим законам с течением жидко­стей, и эти два вида движения ледников нельзя смешивать друг с другом.

Поскольку величина кинетической энергии зависит, в первую очередь, от скорости движения, то в леднике она распределяется в соответствии с за­коном распределения скоростей: наибольшие ее значения наблюдаются в исрхних слоях, имеющих самые большие скорости движения, а наимень­шие, до минимальных значений, - в придонных слоях, непосредственно примыкающих к ложу ледника. Изменение кинетической энергии ледника ОТ его поверхности к ложу происходит пропорционально квадрату разности скоростей в соседних слоях ледника. Так же закономерно кинетическая чисргия ледника изменяется и в горизонтальных сечениях: максимальные ее ■шачения наблюдаются в осевой зоне, а у бортов долины сокращаются до минимума.

У ледников покровного типа минимальные значения кинетической чнергии наблюдаются в центре оледенения, постепенно возрастая в ради­ан ьном направлении, достигая максимума в периферийной зоне. Законо­мерность распределения энергии по вертикали в теле покровного ледника тикая же, как и у горно-долинного ледника.

Таким образом, кинетическая энергия и горно-долинных, и покровных ледников настолько мала, что она не в состоянии производить заметной ме­ханической работы.

Потенциальная энергия является единственной из всех видов энергий ледника, которая не только имеет огромные запасы, но и способна путем превращения в другие виды энергии совершать работу механического ха­рактера. Запасы этого вида энергии ледника Федченко около Ч5-10¹⁷джоулей. Для ледникового покрова Антарктиды рассчитанный запас потенциальной энергии составляет 5-10²³джоулей.

Таким образом, запасы потенциальной энергии горнодолинного ледни­ка Федченко и антарктического ледникового покрова очень велики. Однако Эта колоссальная энергия за короткий промежуток времени не может перей­ти в другие виды энергии, следовательно, она не может совершить механи­ческой работы. Она будет сохраняться до тех пор, пока ледники не начнут днигаться. Другими словами, потенциальная энергия ледника может произ­нести механическую работу только тогда, когда ледник теряет абсолютную высоту своего залегания.

_шш