Четвертичное оледенение Земли. Процессы рельефообразования в ледниковой и перигляциальной зонах

Четвертичные оледенения и их причины. В последний период геологической истории Земли, который называется четвертичным, произошло великое оледенение Земли. Материковым льдом были заняты большие площади суши как в северном, так и южном полушарии. Толщина льда достигала 1500—2000 м. По валунам и другим материалам, принесенным, ледниками, восстанавливается граница древнего оледенения.

Ледники в северном полушарии в эпоху максимального развития спускались на юг до широты г. Днепропетровска и Сталинграда (по долинам Днепра и Дона); на западе они доходили до Средне-Германских гор, покрывали Великобританию, за исключением полуострова Корнуэльса и территории к югу от Лондона. На востоке они подходили к подножию Урала, где сливались с ледниками, спускавшимися с самих Уральских гор. Мощному оледенению были подвержены Альпы, менее значительному — Кавказ. Свои центры оледенения существовали в Сибири, в Северной Америке. Следы оледенения имеются и в Южном полушарии: в Австралийских Альпах, в Патагонии, в Африке (на вулканах Кения и Килиманджаро).

Древнее оледенение впервые изучалось в Альпах. Там было установлено четыре ледниковые эпохи (по схеме А. Пенка и Брюкнера): гюнцская (самая древняя), миндельская, рисская и вюрмская (последняя). Существование гюнцской эпохи оледенения до сих пор не доказано. Альпийская терминология получила всеобщее признание. У нас выделенные эпохи соответственно получили следующие названия: Лихвинское оледенение (миндельское), Днепровское оледенение (рисское), Валдайское оледенение (вюрмское). Самым крупным из выделенных оледенений было Днепровское, которое называют максимальным.

Рельефообразующая деятельность ледников плейстоценового времени включала в себя процессы: разрушения, переноса и аккумуляции материала. Их интенсивность была неодинаковой в разных частях ледника. Поэтому в пределах границ оледенений обычно выделяют три зоны:

1. Зону ледниковой экзарации, где преобладали процессы разрушения. Она находилась в центре оледенения, где отмечалась наибольшая мощность ледника.

2. Зону ледниковой аккумуляции, где преимущественно происходило накопление материала при таянии материка. Она располагалась на краю ледника.

3. Перигляциальную делювиально-гляциальную зону, в которой работу производили флювиогляциальные потоки, стекавшие от ледника на прилегающую территорию.

Зона ледниковой экзарации обычно, приурочена к древним щитам, где обнажаются докембрийские кристаллические породы. В Европе это Скандинавия и Карелия.

Выходы коренных пород здесь подверглись интенсивной ледниковой обработке. При этом скальные поверхности отполировались, все выступы сглаживались и покрывались царапинами.

Более крупными формами являются скалистые гряды с ледниковой обработкой, которые называются сельгами, а также вытянутые параллельно им ванны выпахивания, занятые в настоящее время озерами.

К более мелким формам относятся бараньи лбы, скопление которых образует рельеф «курчавых скал». Очень характерна морфология речных долин зоны экзарации. Реки здесь унаследовали от ледника долины с невыработанным, продольным профилем. Они имеют много порогов и быстрин. В этой зоне встречаются также и аккумулятивные формы: краевые ледниковые образования в виде параллельных гряд возвышенностей. Пример: южная Финляндия, где ледниковые образования протягиваются на расстояния 300 км при высоте от 100 до 200 м; озовые гряды, то есть похожие на железнодорожные насыпи, отложенные потоками, которые текли в трещинах ледника.

В зоне ледниковой аккумуляции преобладают аккумулятивные формы рельефа. Ее можно разделить на две подзоны: 1. основной морены; 2. конечной морены.

Подзона основной морены. Главные черты рельефа здесь определяются отложениями основной морены, образующей многочисленные холмы и разделяющие их западины. Такой рельеф получил название холмисто-западинного моренного рельефа. Среди холмистых форм выделяют: друмлины, камы и озы.

Друмлинами называют вытянутые асимметричные холмы длиной до 3 км, высотой от 5 до 35 ми шириной от 100 м до 3 км. Сложены друмлины моренным материалом. Их образование связано с заполнением обломками пор, трещин в краевой части ледника и отложениями их на поверхность земли при таянии льда.

Камы – это холмы округлой формы, длина которых составляет до нескольких сотен метров, а высота – до 200 м. В камах чередуются пласты отсортированной морены, что связано с образованием пустот при таянии ледника, которые заполнялись водой с принесенным моренным материалом. Здесь он откладывался с образованием горизонтальной слоистости.

По зернистости материала, отложенного в камах, можно восстановить климат межлелниковых и ледниковых периодов. Так, тонкозернистый материал соответствует более холодному климату и, наоборот, крупнозернистый – теплому. Нагромождение камовых холмов создает рельеф, называемый камовым рельефом.

Озы – это холмы, напоминающие железнодорожные насыпи. В своем рельефе озы повторяют все неровности доледниковой поверхности. Ширина озов – до 70 м. Сложены они отсортированным моренным материалом, имеют косую слоистость, что говорит о том, что они были отложены текучими водами, которые находились в трещинах ледника. Когда ледник полностью растаял – весь этот материал осел на доледниковую поверхность.

В зоне ледниковой аккумуляции встречаются также холмы-отторженцы, которые представляют собой огромные блоки коренных пород, оторванные от места их залегания наступающим ледником. Они были перенесены им на новое место и стали отторженными холмами.

Конечно-моренная подзона обычно прилегает к самой кромке края ледника. Ледниковый материал в ней совершенно не отсортирован. Это глины, пески, илы. В рельефе этой подзоны выделяют холмистые гряды, вытянутые вдоль края ледника. Высота и размеры гряд разные. Гряды вытянуты параллельно друг другу. Каждая из них образовалась в период длительного стояния ледника. Чаще всего эти гряды формировались на доледниковых поднятиях. Пример: Смолено-Московская и Валдайская конечно-моренные гряды.

Перегляциальная зона – третья зона в пределах оледенения, а точнее, полоса суши, непосредственно примыкающая к леднику. Название происходит от сочетания слов: «пери» – возле (греческий) и «гляцио» – лед (латинский).

В этой зоне создавались формы рельефа, связанные с деятельностью талых вод, растекавшихся от края ледника. При этом большое значение имел приледниковый рельеф. Талые воды формировали водораздельные зандры, ана удалении от ледника – долинные зандры. Сложены зандры галечником, гравием и песком. По мере удаления от края ледника зернистость материала уменьшается. На плоских равнинах формировались зандровые поля, сложенные мелкозернистыми песками. Пример: Белорусское Полесье.

В перегляциальной зоне часто встречаются ложбины стока талых ледниковых вод, шириной до30 км. В современном рельефе это плоскодонные понижения с пологими склонами. Такие ложбины сформированы потоками, которые текли перпендикулярно краю ледника, а в некоторых случаях – параллельно. Пример: рельеф Северо-Таманской низменности.

Если в перегляциальной зоне земная поверхность имела понижения, то в них образовывались озера, где накапливался тонкозернистый материал. Поэтому толща зандровых отложений часто содержит в себе линзы озерных глинистых и песчано-глинистых отложений. По этим линзам в долинах рек часто образуются оползни. Пример: междуречье Дона – Воронежа представлено долинным зандром.

На прилегающих к леднику территориях представленных возвышенными равнинами, свободными от ледникового покрова, формировались арктические пустыни с промерзшими грунтами. Такой территорией в плейстоцене стала северная часть Среднерусской возвышенности. Граница вечной мерзлоты проходила через Днепропетровск и Вологду. Во время потеплений здесь происходило оттаивание грунтов и отмечались процессы течения грунтов. Поэтому в обнажениях современных оврагов и балок часто хорошо видны рифленые, гофрированные грунты.

Таким образом, скульптурные формы, созданные в плейстоценовое время ледником в настоящее время оказались в иных условиях. Формы эти подвергаются воздействию экзогенных процессов, в частности флювиальным. В разных районах подвергшихся оледенению, реликтовая морфоскульптура сохранилась в неодинаковой степени.