Физическая география и ландшафты Австралии и Антарктиды. Учебно-методическое пособие

рассчитал этапы похода, от 80 до 85°ю. ш. через один градус были построены базы. Они преодолели очень сложный подъем на хребет, который является самой высокой частью Трансантарктических гор,

и назвали его в честь королевы Норвегии Куин Мод. 15 декабря 1911 г. Р. Амундсен достиг Южного полюса и поднял норвежский

флаг.

Р. Скотт и его спутники достигли Южного полюса 18 января 1912 г. На обратном пути кончилось короткое антарктическое лето, что и привело к гибели экспедиции. Их тела и собранные материалы нашли через несколько месяцев. На месте гибели Р. Скотта и его

спутников возвели гурий из ледяных глыб с крестом из лыж. 1928–1957 гг. Этап, именуемый эпохой авиации, связан в первую

очередь с совершенствованием технической базы проведения исследований. Уже в 1912 г. впервые была применена радиосвязь. В 1928 г. были совершены американцем Г. Уилкинсом первые полеты над Антарктическим полуостровом. После воздушных исследований Г. Уилкинса почти 10 лет Антарктический полуостров считался архипелагом. Первое пересечение на самолете Антарктиды от Антарктического полуострова до моря Росса с четырьмя по-

садками было совершено в 1936 г. американской экспедицией Л. Эл-

суэ(о)рта.

Огромный вклад в изучение Антарктиды внесли австралийский исследователь Д. Моусон (1911–1931) и американский морской офицер Р. Бэрд (1928–1947). На берегу Китовой бухты Р. Бэрд построил лагерь Литл-Америка (теперь это научная станция под тем же названием). Отсюда в 1929 г. он совершил первый полет до Южного полюса.

Большой вклад в изучение Южного океана внес английский комитет «Дискавере». В период с 1925 по 1939 г. им было организовано 15 морских экспедиций. В 1946 г. в антарктических водах ходила наша китобойная флотилия «Слава», в составе которой была научная группа. В 1949–1952 гг. совместная (Норвегия, Швеция, Англия) экспедиция под руководством Д. Гиавера с помощью сейсмического зондирования на Земле Королевы Мод получила первый профиль подлёдного рельефа длиной 600 км.

Международный геофизический год (МГГ) — период комплексных наблюдений глобальных геофизических процессов по согласованной программе и единой методике. На эти исследования отводилось 1,5 года — с 1 июля 1957 г. по 31 декабря 1958 г. Наблюдения проводились на суше, на море и в атмосфере. Особое внимание уделялось малоизученным областям Земли, в том числе и Антарктиде, поскольку о природе ее внутренних районов ничего не было известно. Заранее для каждой страны был распланирован район работ. В работе МГГ в Антарктиде участвовало 11 стран, которые

с1955 г. приступили к организации 50 научных станций. Станции размещались далеко друг от друга, но все же их было больше на Антарктическом полуострове и значительно меньше в районе моря Росса. Были созданы глубинные станции Амундсен-Скотт (США) и Франц-Шарко (магнитный полюс).

Первая советская антарктическая экспедиция под руководством М. М. Сомова отправилась в 1956 г. На восточном побережье Антарктиды был построен поселок Мирный как основная база и научные станции Пионерская и Оазис.

Одной из главных задач МГГ было измерение мощности льда. Впервые посчитали, что средняя мощность льда составляет 1800 м. В результате работ советских геологов были выявлены общие черты рельефа Восточной Антарктиды. Было открыто плато Советское

смаксимальной мощностью льда около 4 км, подледные горы Гамбурцева и севернее гор — широкое понижение ледяной поверхности — долина МГГ с ледником Ламберта. В результате работ по программе МГГ было окончательно доказано, что Антарктида — самый высокий материк со средней высотой поверхности ледникового покрова 2040 м, с самыми крупными запасами пресной воды. Таким образом, Антарктида открывалась дважды: в 1820 г. был открыт ледяной континент, а в 1958 г. — Антарктический материк, в основе которого лежит докембрийская платформа.

В1959 г. было подписано соглашение об использовании Антарктиды в мирных целях и обмене научной информацией. В 2015 г. была проведена юбилейная 60 зимовка. В 2020 г. отмечалось 200-летие открытия материка.

Тектоническое строение и рельеф «каменной» Антарктиды

Начало современной геологии Антарктиды было заложено работами трех экспедиций: Р. Скотта, собравшего богатую коллекцию образцов в районе Земли Виктории; Э. Дригальского — в районе Земли Королевы Мэри и О. Норденшельда — на Антарктическом полуострове. Их представления актуальны и сейчас, хотя подвергались изменениям и дополнениям.

После завершения работ по программе МГГ на тектонической схемеАнтарктиды были выделены две структуры: гондванская платформа и Андийский складчатый пояс. Граница между ними проходит немного западнее гор Элсуэрта (Элсуорта).

По современным представлениям начало становления Антарктической платформы относится к дорифейскому времени (рис. 5). Дорифейский ярус платформы сложен кристаллическими сланцами, мигматитами и чарнокитами (разновидность гранита). Возраст кристаллических пород, обнаруженных на Земле Эндерби, оценивают в 4 млрд лет.

От рифея до нижнего палеозоя в глубоких прогибах фундамента на месте современных Трансантарктических гор и в районе Земли Виктории накапливались терригенные отложения и известняки мощностью около 10 км. В позднебайкальскую-раннекаледонскую складчатость эти отложения сминались в складки и подвергались метаморфизму. Складчатость сопровождалась внедрением гранитных интрузий и вулканизмом. В результате образовалась дислоцированная толща из слюдистых гнейсов, слюдистых кварцитов, мраморизованных известняков и зеленых сланцев, которая составляет верхнюю часть фундамента платформы. Эти области выделяют как послекаледонские плиты.

В других областях кристаллического фундамента, например, на западе Земли Королевы Мод, происходило накопление сравнительно маломощных (около 1 км) толщ терригенных осадков, в основном, аргиллитов и песчаников. В позднебайкальскую-раннекаледонскую

Рис. 5. Тектоническая схема:

1 — докембрийский кристаллический фундамент Антарктической платформы; 2 —верхнепротерозойская осадочно-вулканическая формация в чехле платформы; 3 —нерасчлененные области платформы, скрытые ледяным щитом материка; 4 — древнекаледонская плита на краю платформы, чехол которой сложен терригенными и угленосными средне-верхнепалеозойскими отложениями гондванского типа; 5 — краевой прогиб платформы (раннемезозойский); 6 — Ан-

дийский складчатый пояс Антарктиды («Антарктанды»)

складчатость образовались складчатые сооружения гор Гамбурцева и Вернадского, но, в основном, рифейско-нижнепалеозойская осадочно-вулканогенная толща слабо дислоцирована, залегает почти горизонтально, поэтому ее рассматривают как нижний ярус будущего осадочного чехла и выделяют как дорифейские плиты. Средний

ярус платформы является переходным ярусом древних платформ. В одних местах он включен в состав фундамента, а в других образует нижний ярус осадочного чехла. Особенности геологического строения

иструктурного положения среднего яруса определяют неоднородность структуры платформы.

Последующая пенепленизация каледонских структур привела к образованию выровненной поверхности, которая постепенно перекрывалась почти горизонтально залегающей серией отложений гондванского типа (С — Т), называемой в Антарктиде свитой бикон (англ. — светить, указывать путь). Название подчеркивает ясные условия залегания и четкую слоистость. Свита бикон представляет собой чередование пластов песчаника, глинистых сланцев, алевритов

иизвестняков мощностью около 3 км, пронизанных силлами и дайками долеритов юрского возраста. Со свитой бикон связаны месторождения каменного угля, который образовался из глоссоптерисовой флоры, как и на других гондванских материках. Эти отложения образуют верхний ярус платформы.

Внеоген-четвертичное время выровненная поверхность подвергалась интенсивным движениям по разломам. В областях неглубоких прогибов образовались глыбовые горы. В районе глубокого прогиба мощные расколы сформировали Трансантарктический хребет (Великий Антарктический горст). На пересечении самых глубоких разломов развивалась вулканическая деятельность. Возраст самых древних вулканов около 10 млн лет, а наиболее молодые вулканы действуют и в настоящее время.

Складчато-глыбовый Трансантарктический хребет шириной 200–600 км тянется от моря Росса до моря Уэдделла почти на 4000 км. Это возрожденные горы. Хребты имеют северо-западное и меридиональное простирание высотой в среднем 2000–3000 м. В эту систему входят хребты Пенсакола (около 2000 м); Куин-Мод, где отмечается наибольшая высота (4668 м, г. Яльмар-Юхансен), горы Земли Виктории (4025 м) и др. Трансантарктический хребет, в основном, надледный. Горы сложены в основании кристаллическими породами, в среднем ярусе — осадочные и магматические породы, верхний горизонт образуют песчаники и глинистые сланцы, с которыми свя-

заны месторождения каменного угля. Уступ Великого Антарктического горста является главной неотектонической, геоморфологической и географической границей внутри Антарктиды. По его восточному подножию проходит граница между Западной и Восточной

Антарктидой.

Восточная Антарктида занимает 2/3 территории материка. Докембрийский кристаллический фундамент здесь перекрыт осадочным чехлом. В центре поднимаются глыбовые горные массивы Гамбурцева и Вернадского. Высоты их достигают 3390 м, а толщина льда над ними всего 800 м. Они окружены пластовыми равнинами Восточная (± 500 м), Западная (± 500 м) и Шмидта (–1100 м), над которыми мощность льда увеличивается. Вдоль побережья тянутся краевые глыбовые горные хребты Земли Эндерби, Земли Королевы Мод (3630 м) и др., образование которых обусловлено компенсационными поднятиями вследствие погружения центральных частей

под давлением льда (рис. 6).

Еще более разнообразный рельеф в Западной Антарктиде. От моря Амундсена до моря Уэдделла протягивается зона герцинской складчатости, структуры которой в основном погружены, перекрыты осадочным чехлом и включены в состав эпикаледонской плиты. На неотектоническом этапе в средней части зоны герцинские структуры были подняты и образовался горный массив Элсуэрта, сложенный смятыми в складки известняками, глинистыми сланцами, песчаниками и конгломератами. Высота гор, основание которых лежит ниже уровня океана, в среднем около 4000 м. Отдельные вершины в виде нунатаков поднимаются над поверхностью ледника. Гора Винсон (5140 м) является самой высокой точкой материка. Самые низкие точки на равнинах Бэрда опускаются до —2555 м.

Антарктический полуостров, прилегающие острова и небольшая часть материка входят в Антарктическую часть Андийской геосинклинали (Антарктанды). История ее геологического развития в палеозое и мезозое сходна с историей развития Патагонских Анд. Складчато-глыбовые горы полуострова сложены в основном мезозойскими конгломератами, песчаниками, лавами и туфами,

Рис. 6. Орографическая схема Антарктиды (Антарктика, 2011):

1 — шельфовая отмель; 2 — подледные равнины; 3 — горные хребты; 4 — шельфовые ледники; 5 — глубокие желоба

перекрытыми терригенными отложениями и прорванными интрузиями гранитов. Высота гор более 3000 м, максимальная — 3184 м (г. Джексон).

От острова Росса до Антарктического полуострова протягивается Антарктический вулканический пояс, отделенный от материка глубокими прогибами и рифтами. Остров Росса сложен тремя вулканами. Потухший вулкан Террор высотой 3262 м диаметром 30 км покрыт льдом.

Активный стратовулкан Эребус высотой 3794 м диаметром 70 км покрыт льдом кроме вершинной поверхности. В древней кальдере

есть гейзеры и фумаролы, а на вершине расположен активный кратер с небольшим лавовым озером. Вулкан Бирд высотой 1766 м диаметром 20 км полностью находится подо льдом. У его южного подножия есть гейзеры.

Далее вулканический пояс продолжается вдоль побережий Земли Мэри Бэрд и Земли Элсуэрта на 2000 км при ширине 400 км. Здесь есть как одиночные вулканы, так и цепи вулканов, образующие вулканические хребты. Стратовулканы плиоцен-плейстоценового возраста насажены на миоцен-плиоценовые платобазальты. Большие стратовулканы, осложненные кальдерами, начали формироваться в подледных условиях. По мере проплавления материкового льда они стали надледными. Например, хребет Эгзекьютив-Коммитти на Земле Мэри Бэрд состоит из пяти вулканов высотой около 3000 м. Самый высокий из них вулкан Сидли (4181 м). Хребет Крэри образован двумя вулканами высотой 2709 и 3677 м. В горах Ходсон на Земле Элсуэрта вулканы значительно ниже — 576 и 749 м. На контакте материка и Антарктического полуострова расположены горы Джонс, состоящие из трех вулканов высотой около 1500 м.

Вулканизм в Антарктиде носил платформенный характер, сходный с вулканизмом Восточной Африки, где наблюдается переслаивание вулканитов и морены. Здесь горизонты вулканического пепла прослеживаются в снежной толще (Приложение 3, фото 1).

В отличие от Восточной Антарктиды в Западной Антарктиде сейчас нет платформенного чехла, поэтому Западная Антарктида рассматривается как реликт ранее единого материка, область разрушающегося материка, а Восточная Антарктида сохраняет типичный материковый характер. В Восточной Антарктиде в среднем подледное ложе чуть приподнято (+15 м), а в Западной Антарктиде оно притоплено (–440 м).

Поскольку большая часть отложений имеет континентальный генезис, считают, что Антарктида как материк существует 1–2 млрд лет.

В Антарктиде богатые запасы угля, есть нефть, свинец, медь, марганец, молибден, 80% мировых запасов пресной воды и более 90% мировых запасов льда и снега. С атмосферными осадками на поверхность ледяных пустынь ежегодно поступает около 20 млн т