Роль оледенений четвертичного периода в формировании рельефа

В прошлые геологические периоды обширные континентальные территории неоднократно покрывались сплошными толщами льда. В истории Земли периоды оледенений сменялись межледниковыми периодами, когда льды в связи с потеплением климата таяли и на освобожденных от льда территориях вновь возникала разнообразная жизнь.

Существуют различные гипотезы о причинах ледниковых периодов на Земле. Одни из них объясняют наступление ледниковых периодов уменьшением притока солнечной энергии на отдельных территориях планеты, другие похолодание климата связывают с процессами, происходящими на Земле.

Древнее оледенение занимало территорию площадью около 38 млн км², что составляло 25 % всей суши.

Центром оледенений были высокие горы Скандинавского полуострова, где накапливался снег, который постепенно превращался сначала в фирн — зернистый лед, а затем уплотнялся, образуя толщу льда мощностью 2...3 км.

Несмотря на то что лед — твердое тело, он способен медленно течь, перемещаясь от места образования. Ученые установили, что лед в нижней части толщи ледника под большим давлением становится пластичным и даже переходит в жидкое состояние. Таким образом, нижние слои ледника играют роль «смазки», благодаря которой передвигаются огромные массы льда.

Скорость движения ледников измеряется десятками и сотнями метров в год, однако при движении ледники производят огромную разрушительную работу. На равнинах они выпахивают глубокие котловины и рытвины, в горах срывают скалы и разрушают горные породы, превращая их в груды обломков.

Выделяют три древних оледенения: лихвинское, или окское, днепровское и валдайское. Ледники покрывали весь север и северо-запад европейской части нашей страны и значительную часть Сибири. Ледник двигался от Скандинавских гор в южном, юго-западном и юго-восточном направлениях. Самым обширным оледенением было днепровское, при котором языки ледника доходили до Кременчуга и устья реки Медведицы.

В период лихвинского оледенения южная граница ледника находилась между Москвой и Рязанью, а в период последнего, валдайского, оледенения ледник покрывал только северную часть страны, включая Валдайскую возвышенность.

При движении ледник стирал неровности, оставлял глубокие шрамы на скалах. Движущийся лед отрывал от поверхности твердых горных пород камни и измельчал их. Чем более твердые породы передвигал ледник, тем сильнее проявлялась его абляционная (разрушающая), абразионная (размельчающая и полирующая) деятельность. В связи с тем что Скандинавские горы сложены твердыми гранитами, в пределах всего Скандинавского полуострова, на территории Финляндии и Карелии наблюдается очень сильное проявление ледниковой абляции, полировки и стирания горных пород. Здесь встречаются так называемые «курчавые скалы», у которых углы и выступы сглажены и округлены, а также «бараньи лбы», ориентированные в сторону движения ледника голые каменные глыбы со шрамами, оставленными твердыми породами, находящимися в теле движущегося ледника.

В ущельях гор сползающие языки льда разрабатывали узкие долины, называемые трогами, с крутыми ступенчатыми склонами.

На равнинах, сложенных рыхлыми породами, ледник выпахивал замкнутые депрессии различной глубины и размера, вытянутые по направлению движения ледника. Эти депрессии, или желоба, заполнялись водой и превращались в озера. В Карелии и Финляндии таких озер насчитывается несколько десятков тысяч.

В четвертичный период ледник создавал не только абляционно-эрозионные формы рельефа, но одновременно образовывал аккумулятивные его формы, связанные с накоплением разнообразных отложений. При движении ледник захватывал огромные массы обломков горных пород, крупные глыбы скальных пород, камни различного размера, хрящ, песок и глину. Весь этот материал передвигался вместе с ледником на юг и юго-восток.

После таяния ледника весь включенный в него материал или оставался на месте в виде несортированных моренных отложений различной мощности, или переносился и сортировался потоками талых ледниковых вод. В период таяния ледника создавались аккумулятивные формы рельефа, среди которых наибольшее распространение получил моренный рельеф.

Для моренного рельефа характерно наличие холмов и гряд, сложенных мореной — ледниковым материалом без его перемещения и сортировки.

Типичный моренный ландшафт характерен для Валдайской возвышенности, Смоленской и Клинско-Дмитровской моренных гряд.

Во время таяния ледника одновременно создавались формы рельефа из сортированных материалов. Мощные потоки ледниковых вод переносили к югу мелкие камни, хрящ, песок и частицы глины. При этом происходила сортировка этих материалов в соответствии с их размерами и скоростью течения ледниковых вод. Наиболее крупные фракции отлагались по берегам в дельтах рек, а также в пологих больших депрессиях.

Сортированный песчаный материал отлагался быстротекущими водами ледника. Такие отложения называют флювиогляциальными песками. Они состоят в основном из частиц размером от 0,5 до 2 мм. Большие площади, покрытые водно-ледниковыми песками, носят название полесий, для которых характерен равнинный зандровый ландшафт.

Зандровые поля, или зандры, — равнины, сформировавшиеся у окраин древних покровных ледников потоками талых вод. Они опоясывают с внешней стороны полосы холмисто-равнинного рельефа. Мощные потоки, вытекавшие из-под ледника, попадали на выровненные пространства, теряли скорость, и из них в первую очередь вблизи края конечной морены выпадал более грубый материал — галька, гравий, крупный песок, а далее — сортированный песок, образуя зандровые песчаные поля. Тонкие глинистые частицы переносились медленнотекущими потоками и откладывались на больших расстояниях от края ледника.

На флювиогляциальных песках сформировались бедные песчаные почвы, покрытые сосновыми лесами, вереском, лишайниками и другой растительностью, малотребовательной к элементам питания.

Для песчаных отложений характерен также озовый рельеф.

Озы — отложения песчано-галечного материала в виде вытянутых на многие километры гряд, высотой от 5 до 60 м и шириной 100..200 м. Внешне они похожи на железнодорожные насыпи. Существует мнение, что в леднике текли талые воды по прорытым ими тоннелям. По ходу этих внутриледниковых потоков откладывался песчано-галечниковый материал, а после таяния ледника отложения остались на поверхности в виде вытянутых гряд.

Камы — плосковершинные холмы с крутыми склонами, высотой от 5 до 70 м, шириной от 100 до 200 м. Камы состоят из супесчаного и песчаного материала с включением гравия и валунов. Предполагается, что их происхождение связано с отложением моренного материала в надледниковых озерах, которые при таянии ледника оставили свои донные отложения в виде камов.

Определенный интерес представляют формы друмлинного рельефа.

Друмлины — продолговатые холмы, вытянутые в направлении движения ледника. Их длина колеблется в среднем от 400 до 1000 м, ширина — 150...200 м, а относительная высота — 10...40 м. Друмлины состоят из глинистых и суглинистых пород, включающих валуны разного размера.

Среди ледниковых форм рельефа особое место занимают озерно-ледниковые отложения, к которым относятся ленточные глины. Небольшими пятнами эти глины часто встречаются в Карелии, Ленинградской, Ярославской и других областях, образуя характерный выровненный рельеф. Ленточные отложения характеризуются слоистостью. Тонкоглинистые слои чередуются с пылеватыми и мелкопесчаными.

Некоторые ледниковые отложения на водоразделах имеют «двучленный» нанос, когда морена сверху покрыта сортированным материалом — суглинком. Эти суглинки образовались при осаждении ледниковой мути в замкнутых понижениях, ранее заполненных мореной.