Геологическая работа снега и льда

Геологическая работа снега и льда заключается в механическом дроблении горных пород и в переносе разрушенного материала силами движущихся масс. Подхватываемый ветром снег осуществляет разрушительную работу типа корразии. Вихревые снежные потоки (бураны, бури) обрушиваются на препятствия со скоростью до 200 км/ч, производя значительные разрушения.

Обладая свойствами уплотнения и ползучести, снег может накапливаться на подветренных сторонах возвышенностей в больших количествах. Массы скопившегося снега, потеряв равновесие, могут обрушиться к подножию склона в виде снежных лавин. Обычно лавины сходят со склонов, угол наклона которых более 25°, но самые опасные лавины возникают на склонах в 30 - 45° крутизны. Как правило, лавины движутся по желобам, снося рыхлые обломки горных пород и одновременно осуществляя эрозию.

Геологическая работа плавучего льда (речного, озерного и морского) осуществляется за счет давления ледниковых масс на горные породы в период ледостава, и за счет механического разрушения береговых горных пород в периоды ледоходов. При образовании ледяных полей в закрытых или полузакрытых водоемах создается давление около 1000 кг на 1 см², которое приводит к разрушению береговой линии. При ледоходе глыбы льда разрушают и шлифуют береговые отложения, вытачивают в них борозды.

Иногда из-за образования трещин в мерзлотном слое напорные воды внедряются в вышележащие горизонты и замерзают там в виде крупных линз, поднимающих поверхностные слои горных пород и носящих название гидролакколитов.

Геологические процессы грунтового льда, по своим результатам близкие карстовым явлениям, протекают при оттаивании отдельных участков многолетнемерзлых пород. Такой процесс получил название термокарста. Часто образующиеся просадочные формы рельефа заполняются талыми и атмосферными водами и на этих участках возникают озера, болота или заболоченные луговины.

Одним из главных агентов денудации является глетчерный лед. Движущиеся ледники осуществляют разрушительную работу и перенос разрушенного материала. Ледниковое разрушение получило название экзарации. В результате перемещения материковых ледников мощные толщи льда сглаживают выступы на земной поверхности, а после их таяния остаются отшлифованные и отполированные породы ложа. При движении материковых льдов происходит ледниковая корразия, в результате которой на сглаженной поверхности горных пород остаются борозды и царапины.

Ледниковая экзарация в горных областях проявляется в выпахивании, сглаживании и изменении форм как в пределах области питания, так и в уже ранее созданных эрозией ложбинах стока. Эрозионные долины под действием движущихся масс льда преобразуются в корытообразные ледниковые долины - троги, имеющие широкое пологовогнутое дно и крутые склоны.

Аккумулятивная работа снега и льда. Ежегодно в областях сезонной мерзлоты накапливается до 1,5 млн. м³ твердых осадков из атмосферы. Еще большее количество обломочного материала образуется в горных районах при сходе снежных лавин. Захваченные лавинами обломки горных пород накапливаются в виде конусов выноса, напоминающих селевые. Для лавинных отложений характерно полное отсутствие отсортированности и окатанности обломков.

Аккумулятивная деятельность льда проявляется либо в непосредственном отложении обломочного материала, принесенного ледниками, либо в отложении продуктов переработки этого материала талыми ледниковыми водами. Отложения первого типа называются моренами, второго - флювиогляциальными образованиями.

Морены образуются за счет поступления обломочного материала со склонов ледниковых долин и в результате разрушения и переноса ледниками подстилающих их горных пород. В состав морены входят обломки горных пород самых различных размеров. В зависимости от положения обломочного материала в толще движущегося льда выделяют донные, поверхностные и внутренние подвижные морены, а среди поверхностных - боковые и срединные. Все виды подвижных морен существуют только в горных ледниках. Для материкового льда поверхностные и внутренние морены не характерны, а для плавучего льда - донные морены.

При стаивании льда подвижные морены дают начало отложениям, среди которых различают основные и конечные морены. Основные морены включают в себя весь переносимый ледниками обломочный материал и занимают обширные площади. Для них характерны площадное залегание, отсутствие слоистости и сортировки материала по величине. Мощность основной морены составляет от 5 до 15 м, изредка достигая 30 - 50 м.

Краевые, или конечные морены представляют собой валы и гряды, окаймляющие ледники. В их образовании важную роль играют талые воды, которыевыносят мелкий материал, обогащая морену крупными обломками. Мощность конечных морен может достигать 100 м и более. Конечные морены имеют важное историко-геологическое значение, так как они отмечают границы распространения ледников и стадии их отступления.

По мере таяния ледников талые воды формируют как в теле самой морены, так и за ее пределами особые виды водно-ледниковых отложений. Среди этих образований выделяются флювиогляциальные и озерно-ледниковые отложения.

Флювиогляциальные образования имеют некоторое сходство с аллювием. Они представлены скоплениями заметно окатанных и перемытых песков, гравия, галечника и валунов, которые формируют довольно мощные толщи (высотой 20 - 50 м, шириной 100 - 300 м, местами до 1-3 км, и длиной - десятки километров), по форме приближающиеся к извилистым валам и грядам, расположенным примерно вдоль движения ледника. Такие толщи получили название озы. В большинстве озов наблюдается хорошо развитая слоистость — горизонтальная и косая, близкая к слоистости потоков.

Талые ледниковые воды, перемывая моренные отложения, значительное количество обломочного материала выносят за пределы ледника. Нередки случаи, когда перед ледниковым фронтом расположена плоская равнина. Тогда талые воды разбиваются на многочисленные непостоянные потоки, блуждающие по ее поверхности, а их отложения образуют сплошной покров флювиогляциального обломочного материала. Подобные отложения называются зандрами. В строении зандров преобладают хорошо отмытые и сортированные пески, обычно с примесью мелкой гальки и валунов. Мощность зандров достигает 3 - 5 м, реже больше. По направлению к леднику в зандрах пески замешаются гравийно-галечными отложениями, а к периферии - суглинками.

Озерно-ледниковые отложения представлены мелко- и тонкообломочным материалом без примеси органического вещества. Для приледниковых озер характерны отложения мелкообломочных горизонтальнослоистых песков и глин с прекрасно выраженной годичной, или ленточной слоистостью. Происхождение слоистости объясняется сезонной цикличностью накопления обломочного материала. В результате возникают так называемые ленточные глины, в которых пара прослоек (песок и глина) составляет годичный слой. В ископаемых толщах ленточных глин насчитывается иногда сотни годичных слоев и более, что дает возможность определить возраст всей толщи.