Формирование ледниковых отложений

Ледниковые отложения - геологические отложения, образование которых генетически связано с современными или древними горными ледниками и материковыми покровами. Подразделяются на собственно ледниковые (гляциальные, или морена) и водно-ледниковые. Собственно ледниковые отложения возникают путём непосредственного оседания на ложе ледника обломочного материала, переносимого в его толще. Слагаются несортированными рыхлыми обломочными горными породами, чаще всего валунными глинами, суглинками, супесями, реже валунными песками и грубощебнистыми породами, содержащими валуны, щебень, гальку. Водно-ледниковые отложения образуются внутри и по периферии ледников из отсортированного и переотложенного талыми водами моренного материала. Среди них различают ледниково-речные или флювиогляциальные отложения — отложения потоков талых вод (косослоистые пески, гравий, галечники) и озёрно-ледниковые (лимно-гляциальные) отложения внутри- и приледниковых озёрных водоёмов (преимущественно ленточные глины). Все типы Л. о. образуют сложные сочетания (ледниковые комплексы, или ледниковые формации). Особенно характерны они для самой молодой антропогеновой системы, во время образования которой обширные материковые ледники покрывали громадные площади в пределах современных умеренных поясов. Среди отложений верхнего палеозоя, ордовикской системы и докембрия также известны древние ледниковые отложения, обычно сильно уплотнённые, сцементированные, а иногда и метаморфизованные (тиллиты).

Изучение ледниковых отложений, оставленных давно исчезнувшими ледниками, помогает нам узнать, какой была Земля во время ледникового периода. Последний ледниковый период пришёлся на плейстоцен (2 000 000-10 000 лет назад). В эту эпоху огромные ледниковые щиты периодически накрывали значительную часть севера Европы, Северной Америки и Азии, формируя разнообразные формы рельефа — одни возникали в результате ледниковой эрозии, другие были образованы гляциальными (ледниковыми) отложениями.

Двигаясь вниз под действием силы тяжести, ледники несут с собой множество обломков пород. Именно этот материал (морена) образует слои ледниковых отложений толщиной от нескольких сантиметров до 400 метров. Когда-то они считались доказательством всемирного потопа. Ледниковые отложения бывают двух видов: несортированные и сортированные.

Несортированные ледниковые отложения называют валунной глиной. Эта смесь крошечных частиц глины и больших валунов образуется при перемещении морены ледниками.

Некоторые морены движутся у поверхности льда. К ним относятся боковые морены, формирующиеся по краям ледника, и срединные морены, образующиеся при слиянии двух боковых. Другие морены переносятся в основании ледникового покрова. При движении льда они разбиваются, трутся о ложе и шлифуются. Твёрдые породы, такие как гранит, погружаются в песок, а мягкие (например, сланцы) растираются в тонкую глину. Валунная глина часто откладывается на горизонтальных покровах.

Крупные валуны могут переноситься ледником на многие километры, оставаясь при этом целыми. На новом месте они выглядят инородными телами, нередко покоясь на других породах, и поэтому называются эрратическими (буквально, неустойчивыми).

У фронта (языка) ледника отложения часто скапливаются и образуют грядовые, или конечные, морены. Они возникают в зонах абляции — областях, где край ледника со временем тает. Таким образом конечные морены отмечают границы последнего, или самого дальнего продвижения льда.

Продолговатые глинистые холмы называют друмлинами. Они сложены массами валунной глины, которым придаёт форму и сглаживает проносящийся над ними лёд. Друмлины Северной Ирландии — одни из самых больших в мире: длина некоторых из них превышает 1,5 км при высоте 60 м.

Под действием воды или ветров частицы морены сортируются по размеру и весу. В результате образуются отложения, сильно отличающиеся от валунной глины: они обычно имеют слоистую структуру с чётко разделёнными пластами. Многие сортированные отложения образованы потоками талой воды. Так, эскеры состоят из узких гряд, нередко длиной несколько сотен километров и высотой несколько сотен метров. Их происхождение преимущественно связано с под-, над- или внутриледниковыми потоками, несущими отложения, которые после таяния льда оседают на грунте.

Эскеры сложены в основном сортированным галечником и гравием, нередко с вкраплениями песка и ила. Так как эскеры возвышаются над заболоченными равнинами, их часто используют при строительстве автострад и железных дорог.

Камовые террасы (ещё один вид рельефа) образуются при прохождении потока в ложбине между долинным ледником и стеной долины. После таяния ледника камовая терраса остаётся на склоне холма, хотя иногда и сползает на дно долины.

Ледниковый комплекс – совокупность закономерно расположенных ледниковых отложений и форм рельефа, образовавшихся в результате геологической и геоморфологической деятельности ледников. Состоит из внутренней (проксимальной) зоны, представляющей собой в основном холмистую моренную равнину; средней зоны конечных морен, фиксирующих положение края ледника и образующих вилообразные гряды, состоящие из валунно-галечного материала; внешней (дистальной) зоны зандровых равнин, ложбин стока талых ледниковых вод (сложены преимущественно песками), обладающих уклоном в сторону от конечных морен. При уклоне местности в сторону конечной морены перед её краем располагаются приледниковые озёра с отложенными в них ленточными глинами; иногда вдоль края конечных морен развиты продольные (маргинальные) долины ледникового стока. На территории Беларуси выделяется несколько разновозрастных ледниковых комплексов с различной сохранностью: наименьшая — у погребённых отложений (выделяются при палеогеогр. реконструкциях) самых древних наревского и березинского оледенений; наибольшая — у отложений поозёрского оледенения (Бел. Поозёрье) и верхнего сожского ледникового комплекса припятского оледенения в центральной части страны (Бел. гряда и прилегающие равнины); по всей терр. в скважинах прослеживаются отложения днепровского комплекса припятского оледенения, к-рыми в основном сформирован рельеф Бел. Полесья.

Эоловые процессы

Процессы и формы рельефа, связанные с работой ветра, названы эоловыми в честь древнегреческого бога Эола, повелителя ветров. Эти процессы включают:

· вынос ветром результатов выветривания;

· обтачивание, выдалбливание поверхности горных пород твердыми частицами, приносимыми ветром;

· перенос эолового материала и его аккумуляция.

Процессы эти происходят везде, где есть незакрепленные рыхлые отложения, например, на песчаных берегах рек, но ярче всего работа ветра видна в пустынях — районах, отличающихся сухостью воздуха и отсутствием растительности. Горные породы там быстро разрушаются из-за сильных колебаний температуры (физическое выветривание). Ветер действует совместно с выветриванием, выносит его продукты и очищает поверхность для дальнейшего разрушения. В некоторых местах поверхность пустыни покрыта слоем крупных обломков, оставшихся на месте после выдувания мелких частиц. Этот слой предохраняет породы от дальнейшего разрушения.

Случается так, что в безмолвной пустыне путник вдруг слышит странные звуки. В древности эти места называли «поющими песками», их боялись, считая, что это духи завлекают путников туда, откуда им не выбраться. Позднее обнаружилось, что звуки издаются песчинками, сползающими по поверхности влажных песков. Чем тоньше сползающий песок, тем тоньше звук. Причина появления этих звуков — электрические явления, возникающие в песке при сползании. «Поющие пески» есть не только в пустынях, они встречаются по берегам рек и морей.

Эоловые отложения – материнские породы, перенесенные в данное место ветром (например, лесс, пески). Формируются в основном за счет песчаных отложений, морского, дельтового, аллювиального, пролювиального, озерного и флювиогляционного генезиса.

Перенос частиц ветром совершается во взвешенном состоянии или путём перекатывания, в зависимости от скорости ветра и размера частиц. Во взвешенном состоянии переносятся глинистые, пылеватые и тонкопесчаные частицы. Песчаные частицы переносятся в основном перекатыванием по земле, иногда перемещаются на небольшой высоте.

Для строительства большое значение имеет закреплённость песков. По этому признаку песчаные накопления делят на подвижные (дюны, барханы) и закреплённые (грядовые, бугристые) пески.

-Подвижные пески не закреплены корневой системой растений и под действием ветра легко перемещаются.

-Дюны образуются по берегам рек, морей в результате навевания песка ветром вокруг какого-нибудь препятствия (кустарников, неровностей рельефа, зданий и т. д.). Это холмовидные накопления песка высотой до 20-40 м и более. Характерной особенностью дюн является движение за счёт перекатывания песчинок ветром с одной стороны холма на другую. Дюны обычно образуют цепь холмов.

-Барханы возникают в пустынях, где постоянно дуют сильные ветры преимущественного одного направления. Это песчаные холмы серповидной формы, Подвижные пески опасны своим движением. Перемещаясь, они заносят поля, оазисы, каналы, дороги, здания, селения и даже города.

Строительство и эксплуатация зданий и сооружений требует постоянной борьбы с подвижными песками. Для этой цели применяют ряд методов:

- Установку на пути движения песков щитов. Этот способ не всегда эффективен, особенно в районах, где ветер часто меняет своё направление. Иногда против выдувания песка щиты укладывают на землю.

- Одним из главнейших способов борьбы является посадка растительности (кустарники, травы). Высаженные растения закрепляют своей корневой системой верхние слои песка.

- Битумизация, цементация, глинизация и т. д. – эти методы дорогостоящие и недолговечные.

- Проектирование «безаккумуляционных» форм сооружений, которые облегчают пропуск движущегося песка, не давая ему возможности скапливаться в пределах сооружений.

В южных районах России широко распространены рыхлые, пористые горные породы, называемые лёссом. Лёссы - очень ценные почвообразующие породы, на них всегда формируются наиболее плодородные почвы. Однако лёссы легко размываются водой, поэтому в области их распространения часто возникают овраги. Их можно встретить возле Москвы, Омска, Иркутска и Якутска.

Пылеватые накопления встречаются за пределами пустынь. Современные пыльные бури образуют рыхлые наносы, которые через некоторое время размываются атмосферными водами. Пылеватые накопления более древнего возраста приняли участие в формировании лёссовых образований. Мощность лёссовых отложений колеблется от 1-2 до 100 м и более. Породы эти как основания зданий и сооружений обладают специфическими строительными свойствами.