Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Общая геология

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
32.67 Mб
Скачать

Геологическая деятельность льда

255

ванности и бороздчатости. В накоплениях обломков не наблю­ дается никакой сортировки и слоистости.

Н е п о д в и ж н ы е м о р е н ы . В результате таяния лед­ ника вся масса обломочного материала, вмерзшая в лед, остается на том месте, где ледник растаял. Таким образом возникают неподвижные морены, образующие сплошные м о р е н н ы е

п о к р о в ы .

Кроме того, выделяются м о р е н н ы е в а л ы и х о л м ы . Былые срединные морены образуют продольные моренные валы. Эллиптические валы, образующиеся в пределах былой донной морены, называются д р у м л и н а м и.

Особое место занимают к о н е ч н ы е м о р е н ы . Это валы обломочного материала, накапливающегося перед ледником. Они

своими

крутыми

склонами

обра­

 

 

щены

в

сторону

ледника,

поло­

 

 

гими склонами,

напоминающими

 

 

конус,

обращены

вниз по долине.

 

 

Валы

конечной

морены

указы­

 

 

вают,

до

каких

мест доходили

 

 

ледники,

находившиеся

сравни­

 

 

тельно длительное время в стацио­

 

 

нарном состоянии.

 

 

Рис. 110.

Схема образования

Среди моренных

валов и хол­

внутренней

поперечной морены.

мов выделяются

так

называемые

 

 

озы и камы.

О з ы — это узкие гряды или валы, вытянутые в направлении движения ледника. Длина таких гряд различна и колеблется от нескольких сотен метров до десятков километров, высота их достигает 50 м и более.

Иногда в о3ax|pacimiрепные участки чередуются с суженными (четки). Нередко озы распадаются на ряд отдельных, несколько удлиненных холмов, вытянутых в одну линию. Некоторые озы имеют более или менее правильное прямолинейное направление, другие же характеризуются чрезвычайной извилистостью, напо­ минают собой меандрирующую реку и, не считаясь с рельефом, покрывают совершенно различные его элементы.

Озы сложены хорошо промытыми слоистыми разно зернистыми песками, гравием и галькой. Слоистость в озах'неправильная, часто диагональная. В озах иногда встречаются валуны или валунные глины.

В отношении происхождения оз единого мнения нет.

К а м ы — это хаотически разбросанные холмы высотой до 10—12 м, располагающиеся вблизи конечныхтморен. В строении их участвует разнообразный материал: слоистые, хорошо отсортированные пески, иногда с гравием и галькой, тонкие глины, местами напоминающие ленточные, и валунный мате­ риал.

256

Физическая, или динамическая, геология

Такой разнородный материал, особенно присутствие тонких

глин,

указывает на образование его скорее в стоячей воде, чем

в движущейся.

Предполагается, что камы образуются в условиях уже непо­ движного льда. На поверхности такого льда при быстро идущем таянии образуются многочисленные понижения (котловины, впадиныи т. д.), которые, заполняясь водой, превращаются вотносительно небольшие озера. В эти озера с более повышенных участков льда стекают многочисленные ручьи, то мелкие, то более крупные, и приносят с собой неоднородный по составу обломочный материал, который и осаждается в этих озерах.

Появление в камах примеси валунного материала, возможно, связано с непосредственным вытаиванием его из льда.

Этот накопленный в озерах материал в процессе таяния ледяного массива постепенно оседает и, наконец, отлагается в виде холмов на поверхности морен различного происхождения.

С аккумулятивной деятельностью ледников связаны и так называемые зандры.

З а н д р а м и называются полого-волнистые равнины, рас­ положенные непосредственно за внешним краем конечных морен и сложенные слоистыми песками, гравием и галькой. Они предста­ вляют собой слившиеся весьма пологие и широкие конусы выносов подледниковых потоков, образующиеся при выровненном рельефе поверхности. Вытекающие из-под ледника потоки, попадая на такие выровненные пространства, теряют свою скорость, широко разливаются по ней, разбиваются на сеть ручьев и откладывают принесенный обломочный материал. При этом более грубые осадки (галька, гравий, крупнозернистый песок) обычно откла­ дываются близ края конечных морен. Далее на широких площадях откладываются преимущественно пески и, наконец, в краевых частях этих областей, где скорость воды ничтожна, оседают тон­ кие пылеватые и глинистые частицы. Таким образом, преобладаю­ щая часть зандровых равнин слагается песками (зандровые пес­ чаные поля). Поверхность таких равнин характеризуется малыми уклонами, не превышающими 3—4° и только при переходе к конеч­ ным моренам увеличивающимися до 8—10°.

Геологу приходится иметь дело главным образом с неподвиж­ н ы м (ископаемыми) моренами. Последние представлены чаще всего красно-бурыми или бурыми песчанистыми глинами, в кото­ рые вмяты неокатанные обломки разнообразных пород.

Среди четвертичных морен, распространенных в районе Москвы, можно встретить обломки финляндских и карельских гранитов, гнейсов и разнообразных кристаллических сланцев. Кроме того, встречаются обломки песчаников, известняков, доло­ митов девонского и каменноугольного периодов. Ледник, спу­ скавшийся со Скандинавского полуострова, волочил и донес до района Москвы и южнее ее глыбы и обломки пород, коренное зале-

Геологическая деятельность льда

257

гание которых было в Финляндии, Карелин и северных частях Европейской части СССР.

Морена, как мы уже говорили, не несет в себе следов слои­ стости и отсортированности. Она является водонепроницаемой породой. В понижениях моренного рельефа очень часто рас­ полагаются озера и болота. Большинство их в Ленинградской, Новгородской, Псковской и других областях северо-запада Евро­ пейской части СССР приурочено к понижениям на поверхности моренных отложений. Мопщость последних непостоянна — от долей метра до нескольких десятков метров.

Морена, как и всякая другая порода, подвергается процессам выветривания. Текучие воды выносят из морены мелкообломоч­ ный (глинистый, песчаный и затем гравийный) материал. На месте остаются наиболее крупные обломки пород (валуны).

Во многих местах, которые некогда были покрыты мощным плащом красно-бурой валунной глины, остались изолированные один от другого валуны. В Финляндии, Карелии, на Кольском

полуострове,

в Ленинградской

области высота

их достигает

нескольких

метров. Подобные

валуны называют

э р р а т и ч е ­

с к и м и .

 

 

 

Кчислу ледниковых отложений относятся и так называемые

фл ю в и о г л я ц и а л ь н ы е о с а д к и . Это отложения вод­ ных потоков, вытекающих из-под ледников. В ледниках, осо­

бенно в их нижних частях, от таяния образуется значительное количество воды, которая стекает по ложу, по которому медленно движется ледник. Под ледниковым покровом возникают желобо­ образные углубления, по которым устремляются водные потоки. Ими размывается донная морена и отчасти конечная. Материал размываемых морен подхватывается водой, выносится за пределы ледника и там откладывается. Вблизи границ ледника отклады­ вается грубообломочный и крупнообломочный материал; дальше откладывается более мелкий (песчаный) и затем глинистый мате­ риал. Возникают осадки, аналогичные речным.

Флювиогляциальные отложения отличаются отсортированностью и слоистостью, как и речные осадки; материалом их явля­ ются перемытые морены.

Отложения зандровых полей и камов можно отнести к флювногляциальным.

Флювиогляциальные отложения нередко называются межмореиными. Объясняется это следующим.

На рис. 111 схематически линиями I, II, III, I V показаны границы последовательныхоледенений. На этих границах ледник находился в стационарном положении более или менее продол­ жительное время — десятки, сотни тысяч лет.

При положении ледника I под ним (внутри контура I) обра­ зуется первая донная морена; вне контура / — флювиогляциаль­ ные отложения эпохи первого оледенения. Затем ледник наступает

17 З аказ 146 4.

258

Физическая, или динамическая, геология

до положения

II. На флювиогляциальных отложениях эпохи

первого оледенения откладывается донная морена второго оледе­ нения. Вне линии I I откладываются флювиогляциальные отло­ жения эпохи второго оледенения. Затем ледник отступает до поло­ жения I I I . За пределами линии I I I откладываются флювиогля­ циальные отложения эпохи третьего оледенения. Между линиями I I I и / они ложатся на донную морену первого и второго оледене­ ний.

Между линиями I жII они ложатся на донную морену второго оледенения.

После этого ледник наступает до положения IV. Флювиогля­ циальные отложения эпохи четвертого оледенения откладыва­

 

 

ются за

пределами

линии

IV.

 

 

Между линиями I I I жIV

отклады­

 

 

вается донная морена

эпохи чет­

 

 

вертого

оледенения.

Эта морена

 

 

подстилается

флювиогляциаль-

 

 

ными отложениями эпохи третьего

 

 

оледенения.

 

В свою очередь эти

 

 

флювиогляциальные

отложения

 

 

подстилаются

донной

мореной

 

 

эпохи первого оледенения между

Рис. 111.

Схема образования

моренами I I I

и / , донной

мореной

эпохи второго оледенения между

межморенных и флювкогляциаль-

линиями

I

и

II.

 

 

 

ных

отложений.

 

 

 

 

 

Итак,

 

 

флювиогляциальные

 

 

отложения

располагаются между

моренами. Вот почему их часто называют

межморенными.

Они

резко отличаются от моренных своей слоистостью и отсортированностью. По ним мы можем говорить о межледниковых эпохах в различных местах земной поверхности.

За пределами распространения ледников нередко накапли­ ваются озерные отложения и образуются торфяники. Если они располагаются недалко от границ оледенения, их можно также относить к межморенным отложениям.

Межморенными осадками иногда являются межледниковые лигниты, образующиеся из торфяников, речной аллювий, эоло­ вые отложения и даже осадки с морской фауной.

Если между моренными встречаются осадки с морской фау­ ной, можно говорить о том, что между эпохой оледенения, оста­ вившего после себя нижнюю морену, и эпохой оледенения, оста­ вившего после себя верхнюю морену, данная область в межлед­ никовое время подвергалась трансгрессии моря.

К межморенным осадкам относятся и отложения озер, возни­ кающих перед ледниками. Среди подобных озерных отложений,

хорошо отсортированных,

нередко встречаются так

называемые

л е н т о ч н ы е г л и н ы .

Последние представляют

собой тем-

Геологическая деятельность льда

259

ные глинистые прослойки, чередующиеся с более светлыми про­ слойками песчанистых глин.

Светлые прослоечки являются осадками летних периодов, когда происходит сильное таяние ледника и в озеро сносится некоторое количество грубообломочного материала.

Зимой, когда таяние прекращается или сильно сокращается, на дне озера оседают тончайшие глинистые частицы и органи­ ческие вещества.

Сочетание зимних и летних прослойков дает ленточный ком­ плекс осадков, по которому нетрудно подсчитать, сколько лет понадобилось для накопления всей ленточной толщи.

Ледниковые отложения известны не только среди осадков четвертичного периода. Они констатированы, например, в районе оз. Гурон (Канада) в составе докембрия. Примерно того же воз­ раста ледниковые отложения известны в Трансваале (Южная Африка).

Морены докембрия и палеозоя метаморфизованы и называются т и л л и т а м и. Известны морены нижнекембрийской эпохи в бассейне Ян-Цзы (Китай) и в Южной Австралии. Моренные образования девонского возраста установлены в районе штата Нью-Йорк (США) и в Трансваале (Южная Африка). Такие отложения констатированы среди каменноугольных и перм­ ских осадков в Австралии, Африке, Бразилии и на Фальклендских островах.

Интересны климатические условия в течение кайнозойской эры в пределах Западной Европы. Здесь в палеоценовую и эоценовую эпохи господствовал тропический климат. Он продол­ жался и в последующую олигоценовую эпоху (в течение палео­ гена по берегам Балтийского моря произрастали пальмы).

Вмиоценовую эпоху в пределах Германии продолжали про­ израстать пальмы, магнолии, лавры и мирты. В плиоценовую эпоху началось похолодание. Там, где до этого произрастала субтропическая и тропическая растительность, появляются рас­ тения, приспособленные к существованию в условиях все более

иболее сурового и холодного климата.

Втечение четвертичного периода громадные области Европы, включая территорию Европейской части СССР, не раз покры­ вались ледниками гренландского типа. Они несколько раз насту­ пали и отступали. Во время максимального оледенения ледник на юге имел два языка: Днепровский и Донской. Центром евро­ пейского оледенения были Скандинавские горы. И теперь на пло­ ских вершинах и плоскогориях этих гор имеются ледники, зани­ мающие площадь 900 км2 (например, Юстедальсбре). Понижения средней годовой температуры на 5° было бы достаточно для того, чтобы эти ледники разрослись и слились в один сплошной ледни­ ковый покров, массы которого заняли бы всю Северную и Сред­

нюю Европу.

17*

260

Физическая, или динамическая, геология

Фиорды Скандинавии, Финляндии и Кольского полуострова несут на себе следы выпахивающей деятельности ледника. На территории Европейской части СССР мы имеем области характер­ ного моренного лендшафта, гряды конечных морен, исштрихованные валуны ледникового происхождения, бараньи лбы, гряды

Рис. 112. Схема распространения оледенений (по А. И. Москвитину).

Границы распространения

оледенений: О к — окского; D — днепровского;

М — московского (стадия

днепровского);

К — калининского; O s г —

 

осташ ковского.

 

оз, вытянутой формы озера в пределах Финляндии, Карелии, Кольского полуострова, Ленинградской области и отложения валунных глин. Все это является бесспорным доказательством нахождения здесь в недалеком прошлом ледниковых покровов (рис. 112).

Ледниковая эпоха не является временем, в течение которого вся поверхность Земли претерпевала оледенение. Каждая ледни-

Геологическая деятельность льда

261

новая эпоха относится к определенным участкам земной поверх­ ности. Современная эпоха является ледниковой для Антарктиды, Гренландии, Шпицбергена и других мест. Те области, которые были покрыты ледниками в докембрии, нижнем кембрии и т. д., переживали в эти времена ледниковые эпохи.

В течение четвертичного периода одни участки Европы пережили четыре ледниковые эпохи, другие — три, третьи — две, некото­ рые — только одну, а некоторые не пережили ни одной.

Естественно, что моренные отложения четвертичного периода сохранились лучше, чем более древние. Морены более древних эпох сохранились в меньшей степени и тем хуже, чем к более древним временам мы обращаемся. Однако и то, что сохранилось, говорит нам о том, что климат на отдельных местах земной поверх-. ности во времени менялся. И в давно удаленные от нас эпохи существовали на Земле условия холодного и теплого климата. Предположение, что климат на Земле с течением времени стано­ вится все более холодным, теперь не имеет никаких оснований. Изменения климата как в сторону похолодания, так и в сторону потепления происходили во все геологические эпохи прошлого Земли.

Всякая причина, вызывающая понижение средней годовой температуры до отрицательной величины и выпадение в течение зимы такого количества снега, которое пе успевает растаять за лето, вызывает оледенение. Таких причин много, но выявлены они не все. Все известные причины можно разбить на две группы: астрономические и геологические.

Главнейшими астрономическими причинами являются сле­ дующие.

1.Изменение эксцентриситета земной орбиты от 0,0033 до 0,0780 в течение каждых примерно 200 000 лет и последующее изменение эксцентриситета от 0,0780 до 0,0033 в течение такого же периода времени. Вследствие этого из года в год в течение каждых примерно 200 000 лет Земля получает от солнца неодинаковое количество тепла. По этой причине Земля периодически пережи­ вает эпохи с более повышенной и более пониженной средней годовой температурой.

2.Через каждые примерно 40 000 лет происходит изменение угла наклона земной оси к плоскости эклиптики от 63V2 до 68V20. От величины этого угла зависит положение полярных кругов и тропиков. Таким образом, изменение угла наклона вызывает перемещения границ областей холодного, умеренного и жаркого климатов. Периодические перемещения границ климати­ ческих поясов в областях, расположенных около полярных кру­ гов и тропиков, должны в одних случаях понижать среднюю

годовую температуру, в других — повышать

ее.

3. Вследствие прецессионного движения

Земли с периодом

25 800 лет в первые 12 900 лет больше теплоты от солнца полу-