Современные материковые и горные ледники, их геологическая роль

Современные материковые и горные ледники, их геологическая роль

Министерство образования и науки РФ

ГУО ВПО «Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского

Кафедра общей геологии и полезных ископаемых

Современные материковые и горные ледники, их геологическая роль

(курсовая работа)

Выполнил студент

курса, геолог.фак-та,

Гр. №151,дневн.отд.

Назаров Е.А.

Научный руководитель:

Маникин А.Г.

Саратов 2013

Содержание

Введение

. Геологическая деятельность ледников

. Типы ледников

. Материковые ледники

.1 Антарктический ледник

.2 Гренландский ледник

. Горные ледники

. Промежуточные ледники

. Движение ледников

. Основные типы оледенения

.1 Наземное оледенение

. Геологическая деятельность ледников

Заключение

Введение

Ледники - это естественные массы кристаллического льда, перекрытого уплотнённым снегом - фирном. Они образуются на земной поверхности в результате длительного накопления снега и отрицательных температур. Необходимым условием для образования ледников является сочетание низких отрицательных температур с большим количеством твёрдых атмосферных осадков. Такое сочетание характерно для областей высоких широт (приполярные и полярные области) и высокогорий.

Современные ледники занимают площадь около 16,2 млн км2, т.е. около 11% поверхности суши, а общий объём заключённого в них льда составляет около 30 млн км2. Самые крупные покровы ледников в Антарктиде и Гренландии. Ими покрыты многие острова в Арктике (Новосибирские, Врангеля и др.). Существуют ледники и в горных областях.

В горах ледники рождаются выше уровня снеговой линии, но при движении вниз могут опускаться намного ниже. В этом случае они переходят в область, где масса ледника постепенно уменьшается в результате его механического разрушения, испарения или таяния. Эту область иногда называют областью стока или областью разгрузки ледника.

Большое значение в преобразовании снега в фирн, а затем и в лёд имеют давление и сублимация (возгонка), под которой понимается испарение снега и льда и новая кристаллизация водяного пара. Общая направленность процесса следующая: снег→фирн→глетчерный лёд. При этом из 10 м3 снега образуется 1 м3 льда.

1. Понятие «ледник»

«Ледники - это естественные массы кристаллического льда, находящегося на поверхности Земли в результате накопления и последующего преобразования твердых атмосферных осадков (снега). Необходимым условием образования ледников является сочетание низких температур воздуха с большим количеством твердых атмосферных осадков, что имеет место в холодных странах высоких широт и в вершинных частях гор. В преобразовании снега в фирн, а затем в лед большое значение имеют давление и сублимация, под которой понимается испарение льда и новая кристаллизация водяного пара. При сублимации высвобождается тепло, способствующее сплавлению отдельных кристаллов. С течением времени фирн постепенно превращается в глетчерный лед. Зарождаются ледники выше снеговой границы, где располагаются их области питания (аккумуляции). Но при движении ледники выходят ниже снеговой границы в область абляции (лат. «абляцио» - отнятие, снос), где происходит постепенное уменьшение массы ледника путем таяния, испарения и мехонического разрушения. Эту зону иногда называют областью стока или областью разгрузки. В зависимости от изменяющихся во времени соотношений аккумуляции и абляции происходит осцилляция (лат. «осцилляцио» - колебание) края ледника. В случае существенного усиления питания и превышения его над таянием, край ледника продвигается вперёд - ледник наступает, при обратном соотношении ледник отступает. При длительно сохраняющемся соотношении питания и абляции край ледника занимает стационарное положение. Современные ледники покрывают площадь свыше 16 млн. км. кв., или около 11% суши.

2. Типы ледников

Выделяются три основных типа ледников: 1) материковые, или покровные; 2) горные; 3) промежуточные, или смешанные. Классическими примерами ныне существующих материковых ледников служат покровы Антарктиды и Гренландии.

3. Материковые ледники

3.1 Антарктический ледник

Антарктида занимает площадь около 15 млн. км2 , из них около 13,2 млн. км2 покрыто льдом. Ледяной покров образует огромное плато высотой до 4000 м (рис. 8.1 <#"648534.files/image001.gif">

Важное значение имеет пластическое или вязкопластическое течение льда, которое обычно наблюдается в нижней части ледника. Такое движение возможно при значительной мощности льда, создающей нагрузку на его нижние слои, и достаточной его чистоте. При пластическом течение периодически накапливаются горизонтальные напряжения, превышающие упругость льда, в результате возникают горизонтальные срывы, вдоль которых вышележащие слойки льда проскальзывают по нижележащим. Такие послойно-дифференцированные пластические течения местами сопровождаются скачкообразным изменением скорости движения. На контакте ледника с ложем (неоднородным по рельефу и составу горных пород) возникают глыбовые скольжения. Этому способствует наличие обломочного материала в нижней части движущегося ледника, что увеличивает внутреннее трение льда и приводит к понижению его пластичности. Верхняя хрупкая часть ледника разбита многочисленными трещинами (уходящими иногда на значительную глубину) на глыбы различного размера и пассивно перемещается вместе с подстилающей частью льда.

В краевых частях ледников, где мощность льда и пластичность его уменьшаются, возникают наклонные поверхности сколов, по которым происходит смещение блоков и пластин льда, образующих систему чешуйчатых надвигов (рис. 8.5 <#"648534.files/image002.gif"> <#"648534.files/image003.gif"> <#"648534.files/image004.gif">

Рис. 45 образование ледника

«Представим, что на поверхности горного рельефа, в разной мере расчленённой (рис. 1), происходит устойчивое снегонакопление выше снеговой границы». «В результате в одних частях склона накапливаются большие массы снега, переходящие в фирн, но не обладающие движением. Это снежники. В других, более благоприятных условияз осуществляется переход снега в фирн, а затем в лед. Образуется ледник. Самой важной отличительной чертой ледника представляется его движение. Именно движение ледника обусловливает его геоморфологическую активность, возможность изменения его русла, окружающих склонов и другие явления».

Питание ледников осуществляется несколькими путями: за счет выпадения твердых осадков на его поверхность, переноса снега ветрами (метелевый перенос), обрушения снега со склонов в форме снежных лавин. Известное значение может также иметь и накопление влаги за счет конденсации. Место накопления твердых осадков, питающих ледник, называют областью аккумуляции ледника. Устойчивая и все возрастающая аккумуляция создаёт необходимые условия для движения льда.

Разделение ледника на зоны. В леднике выделяют несколько зон.

Первая - зона (или область) аккумуляции, в которой происходит устойчивое накопление твердых осадков, обеспечивающих питание и движение ледника. Движением ледника по склону осуществляется перенос - транспорт ледяных масс. Путь, по которому движется ледник, называют зоной транспорта ледника. Спускаясь всё ниже и ниже по склону, тело ледника удаляется от условий, наиболее благоприятных для его существования, и, наконец, попадает в зону с более высокими температурами, где происходит расход ледникового вещества. Это зона абляции (рис. 46)

Классификация ледников. Большое разнообразие условий образования и распространения ледников на земной поверхности обусловило появление немалого числа различных классификаций ледников (Калесник, 1939, 1963; Тушинский, 1963; Флинт, 1963). В качестве примера остановимся на одной из них - классификации Г. Альмана (1962). Он выделяет следующие типы ледников: материковый горный ледник движение

А. Ледники, образующие обширные покровы с растеканием льда от центра к периферии:

) материковый лёд - ледниковый покров занимает площадь, соразмерную с площадью материка или с крупной его частью;

) ледниковые шапки, покрывающие меньшие, чем материковый лед, площади;

) ледники плоскогорий, занимающие самые высокие или центральные части горных районов.

Б. Ледники, приуроченные к более или менее ясно выраженным ложбинам, по которым происходит их основное движение (сток). Эта группа включает как самостоятельные ледники, так и ледяные потоки, выводящие лед ледников группы А:

) долинные ледники (ледники альпийского типа);

) переметные ледники, занимающие долинные системы;

) каровые ледники, занимающие отдельные понижения (кары) на горных склонах;

) висячие ледники, покрывающие склоны долин или их часть;

) плавучие ледяные языки.

В. Ледники, образующие покровы на горизонтальной поверхности у подножья ледниковых районов, несамостоятельные:

) предгорные ледники, образованные слиянием нижних частей отдельных ледников;

) ледники подножий - нижние, расширенные части ледников типа 4, 5, 7;

) шельфовые ледники.

Предлагаемая Г. Альманом классификация ледников является морфологической. Большинство и других классификаций ледников построено на том же принципе».

8. Геологическая деятельность ледников

Геологическая деятельность ледников складывается из взаимосвязанных процессов разрушения горных пород подледникового ложа с образованием разнородного обломочного материала, переноса материала и его аккумуляции.

Разрушительная деятельность ледников называется экзарацией (от лат. «exaratio» - выпахивание). Экзарация заключается в механическом отрыве глыб от ледникового ложа и разрушении ложа вмерзшими в движущийся лед обломками горных пород. Вероятно, движение ледника сопровождается подлёдным морозным выветриванием коренных пород ложа. Под воздействием выделяемой из-за трения теплоты нижние слои льда частично плавятся, образовавшаяся вода может проникать в трещины пород и, вновь замерзая, разрушать последние (оказывая расклинивающее воздействие на стенки трещин).

Перенос материала ледниками. Скопления обломочного материала переносимого или отложенного ледником называют морена. Соответственно, различают движущиеся и отложенные морены. Перемещение материала осуществляется движущимися моренами, то есть моренами, перемещаемыми движущимся льдом.

К движущимся моренам относятся поверхностные, внутренние и донные. Поверхностные морены образуются за счёт обломочного материала, поступающего на поверхность ледника со скалистых склонов долины. Поверхностные морены, в свою очередь, разделяется на боковые и срединные. Боковые морены представляют собой валы, протягивающиеся вдоль боковых сторон ледникового языка, сложенные обломочным материалом, поступившим со склонов (коллювий обрушения и оползания, лавинный материал). Срединные мореныобразуются при слиянии ледников, когда их боковые морены объединяются в один вал. В сложных ледниках срединных морен несколько, и все они тянутся, повторяя изгибы ледника, не сливаясь друг с другом. Поверхностные морены типичны для горных ледников, где активно протекают физическое выветривание на обнажённых склонах и гравитационные процессы. Иногда вся поверхность ледникового языка бывает засыпана мореной (что характерно для ледников памирского типа), такие ледники называют «забронированными».

Внутренние морены образуется за счёт обломков, поступающих со снежными лавинами в фирновый бассейн и вмерзающих в лёд по мере его образования (в области питания ледника), а также, отчасти, за счёт поверхностных (при попадании обломков в трещины) и донных морен (внедрение материала из донной морены при движении ледника). В сложных ледниках пополнение внутренней морены может происходить и за счёт слияния с донными моренами ледниковых притоков (рис.). Для покровных ледников поверхностные и внутренние морены не характерны, так как над их поверхностью обычно не поднимаются не покрытые льдом возвышенности, являющиеся источником сноса обломочного материала.

Образование внутренней морены за счёт поступления материала донной морены ледникового притока