Ледники в горах - Серебрянный Леонид Рувимович (читать книги онлайн бесплатно серию книг TXT) 📗
С действием другого механизма экварации связано происхождение так называемых поверхностей выпахивания, которые часто встречаются в горных районах. Здесь от ложа отторгаются целые каменные глыбы. С выпахиванием связывают образование углублений на склонах долин, а также выработку их ступенчатого продольного профиля. Правда, не исключено, что часть поверхностей выпахивания, имеющих более или менее выраженное линейное простирание, сформирована потоками талых вод. Циркулируя под ледниковыми, они, несомненно, могут стать мощным фактором эрозии, хотя точная диагностика происхождения возникающих при этом форм далеко не всегда однозначна, поскольку различить влияние вод и собственно льда иногда довольно трудно.
Совместное воздействие обоих процессов экзарации может привести к созданию специфических форм рельефа — бараньих лбов (название было дано в 1787 г. О. Соссюром за сходство с париками того времени, напоминавшими бараньи головы). Действительно, бараньи лбы имеют гладкий пологий склон, ориентированный по направлению движения льда, и крутой противоположный. В образовании пологого склона, сплошь покрытого штриховкой, ведущую роль играла абразия, крутой склон испытал преимущественное воздействие выпахивания.
По современным представлениям, наряду с абразией на склоне лба, обращенном к леднику, происходило частичное плавление льда. Образующаяся пленка воды отжималась на крутой склон, где в условиях меньшего давления замерзала. Этот процесс стимулировал растрескивание скального основания, облегчая его выпахивание. Данную точку зрения подтверждают находки прослоев режеляционного льда на подветренных склонах бараньих лбов в подледниковых туннелях. На примере бараньих лбов можно выяснить относительную роль процессов выпахивания и абразии в разрушении гор. Р. Флинт, изучив распределение плоскостей отдельностей одного из бараньих лбов, установил, что эти плоскости в основном параллельны современной поверхности, обращенной к наступавшему леднику, а на противоположном склоне они круто срезаются. Отсюда ясно, что за счет выпахивания удаляется значительно больший объем породы, чем в результате абразии.
Отметим, что описанные формы экзарации накладываются на более крупные элементы ледникового рельефа.
К наиболее легко различимым следам оледенения, безусловно, относятся ледниковые долины — троги. Крупные троги на Кавказе, Памире, Тянь-Шане, в Скандинавии, Альпах и в других районах вырыты на глубину многих сотен метров, что свидетельствует о колоссальной экзарационной способности горных ледников. Для образования трогов необходимо, чтобы громадные массы льда спускались по довольно крутым склонам на значительные расстояния. Особенно величественные троги возникали на приморских склонах гор, принимающих влагонесущие потоки воздуха, где ледники отличались высокими скоростями движения. Наиболее благоприятные условия для образования глубоких трогов существовали во время плейстоценовых оледенений в Норвегии, Шотландии, Британской Колумбии, Чили и на Южном острове Новой Зеландии.
Существует представление, что троги заложены в доледниковых речных долинах. Конфигурация этой речной сети, в свою очередь, во многом предопределялась древними тектоническими разломами. Формирование трогов было длительным процессом, в котором участвовали разные рельефообразующие агенты. Поэтому, хотя вклад ледников в полигенетический процесс немаловажен, попытки оценить масштабы экзарации по размерам трогов вряд ли правомочны.
Для трогов характерны специфические поперечные и продольные профили. Поперечные имеют U-образную форму. Склоны трогов очень крутые и местами почти отвесные. С другой стороны, днища трогов более плоские, чем у обычных V-образных речных долин, за счет накопления больших масс ледниковых отложений.
Предпринимались отдельные попытки точно определить геометрическую форму трогов. По расчетам X. Свенссона, в поперечнике она приближается к параболе, которая имеет вид y = 0,000402•x2,046, где y — высота, x — расстояние от центра долины.
Трансформация V-образных доледниковых долин в U-образные троги происходила путем последовательного разрушения бортов долин. Процесс сопровождался и дифференцированным переуглублением долин, что отразилось на форме их продольных профилей — котловины чередуются со скальными уступами. Такие участки трогов иногда называют ледниковыми лестницами. Существует немало версий относительно их происхождения. Наиболее убедительно объяснение, связывающее скорость экзарации с прочностью коренных пород. Например, ступени классической ледниковой лестницы в Иосемитской долине в США выработаны в прочных породах, а перепады между ступенями — в более трещиноватых и потому менее прочных породах.
Очень часто ледники, выходя на предгорные равнины, выкапывали мульдообразные углубления, которые впоследствии, после таяния ледников, заполнялись водой. Система таких озер окаймляет предгорья Альп, среди них хорошо известны Женевское, Невшательское, Боденское, Комо, Гарда, Лаго-Маджоре и др. Максимальные глубины их достигают нескольких сот метров, что свидетельствует о высокой экзарационной способности ледников. Однако если учесть, что эти озера вытянуты в длину на десятки километров, то их глубина, составляющая 1/100—1/200 длины, окажется не слишком значительной. Такие же озера, переуглубленные ледниками, встречаются на Кавказе, Алтае, в Саянах и в других горных странах.
Хорошо известно, что в обычной речной системе притоки впадают в главную долину на одном уровне с главной рекой. Если такая речная сеть заполняется ледниками, то главная долина вследствие большого объема льда будет углубляться интенсивнее, чем боковые долины. После отступания ледников притоки оказываются выше главного русла и перед впадением в основную долину круто обрываются, образуя грандиозные каскады водопадов. Высота уступов при этом может исчисляться многими сотнями метров.
Такие долины, расположенные выше главного русла, получили название висячих. Они широко распространены во многих горно-ледниковых районах. Проезжая по горной дороге в верховьях реки Черек Безенгийский, по обе стороны можно увидеть лишь крутые отвесные уступы, с которых местами низвергаются водопады. Именно здесь к основному трогу подходят незаметные снизу висячие боковые долины, в верховьях которых еще сохранились небольшие леднички. И теперь даже трудно представить, что еще недавно долина реки Черек Безенгийский была занята мощным ледником, который принимал разветвленную сеть ледников-притоков. Это был один из многих дендритовых ледников, существовавших на Кавказе в ледниковую эпоху. К настоящему времени в результате деградации оледенения ледники данного морфологического типа распались на множество мелких ледников более простых типов.
Еще один эффект экзарации проявляется в том, что ниже слияния двух крупных долин, как правило, трог углубляется и расширяется. Все приведенные примеры наглядно иллюстрируют зависимость эффективности экзарации от мощности льда.
Особо следует отметить, что под влиянием оледенения в горах происходила перестройка речной сети. Существует даже особый термин «ледниковый перехват». Суть явления заключалась в том, что лед, не умещаясь в какой-либо одной долине, перетекал в соседнюю. В рельефе такие ложбины стока льда не всегда четко выражены. Однако убедительные аргументы в пользу существования ледниковых перехватов дало изучение состава камней на поверхности междуречий и долин. В ряде случаев было четко доказано, что ледниковые перехваты осуществлялись и в местах современных водоразделов. Например, на Скандинавском и Швейцарском нагорьях, а также на Центральном Кавказе обнаружены обломки пород северного макросклона в моренах Сванетии. Рассматриваемый путь исследования в целом позволяет реконструировать конфигурацию и мощность ледников прошлого, установить положение ледоразделов, которые отнюдь не всегда совпадали с современными водоразделами. В областях сетчатого оледенения, в частности на Шпицбергене, состав валунов в моренах мы использовали как индикатор положения современных ледоразделов.
