Ледники в горах
Шрифт:
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.
Троги принадлежат к широко распространенным формам ледникового рельефа и отличаются определенным набором морфологических признаков. По особенностям строения можно выделить несколько категорий трогов. Наиболее известна классификация, предложенная английским геоморфологом Д. Линтоном.
Прежде всего выделяются троги альпийского типа, унаследованные от доледниковых речных долин. Они широко развиты на Кавказе и Памире. Отличительной их чертой является то, что они начинаются от расположенных выше ледосборов, которые состоят из одного или нескольких цирков.
К исландскому типу относятся троги выводных ледников, идущие от ледниковых шапок, расположенных на плато. Сток льда осуществляется через крутые ледопады, в верховьях долин, обрамляющих плато. Таковы многие троги Исландии, Западной Норвегии и Центрального Тянь-Шаня.
Еще один тип трогов связан с упоминавшимися выше явлениями ледникового перехвата. Подобные троги, не освоенные современной речной сетью, были пробиты ледниками на междуречьях и в боковых хребтах на юге Скандинавского и Шотландского нагорий, на Южном острове Новой Зеландии, а в нашей стране мы их наблюдали на Тянь-Шане.
Кроме того, Д. Линтон отмечал обращенные троги в тех случаях, когда лед двигался по долине в направлении, противоположном уклону доледниковой поверхности. Это происходило при движении потоков льда от равнин в горы во время плейстоценовых оледенений. Троги данного типа обнаружены в низких горах Шотландии, Скандинавии и Шпицбергена.
Рис. 10. Согне-фьорд
а — плановая конфигурация, стрелками показаны направления ледниковой штриховки: б — продольный профиль; на оси абсцисс — расстояние от вершины фьорда (км), на оси ординат — глубины (м)
В Норвегии, Шотландии, Чили и Новой Зеландии ледники во время оледенений прошлого непосредственно спускались в море, ныне это можно наблюдать на Новой Земле, Шпицбергене и Аляске. Здесь троги отчасти затоплены морем и превратились в узкие извилистые заливы — фьорды, глубоко расчленяющие сушу. Из скандинавских фьордов на заре средневековья устремлялись в дальние плавания парусные суда и ладьи викингов. Не потому ли само слово «фьорд», как предполагает основоположник их изучения Дж. Грегори, в переводе означает «белый парус».