Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Рельеф зоны ледниковой аккумуляцииСтр 1 из 25Следующая ⇒
Моренные равнины и возвышенности Мы не знаем сегодня точно, как перемещалось ледниковое тело, ясно только, что картинка, рисовавшаяся воображению иных художников: сплошной ледниковый фронт, наступавший на равнины с Севера, — слегка наивна. Скорее, ледник расползался по территории отдельными более или менее мощными языками, направление движения которых лишь отчасти совпадало с генеральным перемещением с севера на юг, а в остальном подчинялось конфигурации речных бассейнов и пластике местного доледникового рельефа. Так или иначе, одним из основных последствий оледенения стало образование на Русской платформе донно-моренных равнин, или, как их еще называют, равнин основной морены. Донно-моренные равнины (рис. 1.2) сформировались под ледниковым покровом, т.е. «на дне», вдали от его края; они представляют собой волнистые поверхности, среди которых плоские участки, пологие всхолмления и понижения чередуются с хаотично разбросанными холмами. Относительные превышения поверхности земли на равнинах основной морены редко превышают 3 — 8 м (максимум 15 — 25 м), крутизна склонов 1—3°, реже 5 — 8°. Донно-моренные равнины сложены обычно неслоистыми валунными суглинками (моренами), реже глинами, которые на некоторой глубине могут переслаиваться с песчаными межморенными отложениями. Линзы песков часто содержатся и в самой моренной толще. На стенке обнажения в долине реки или в любом равнинном карьере можно увидеть, как минимум, одну моренную тол- щу, реже — две, иногда — три. Классическая верхняя морена, отложенная московским ледником (так называется последнее для центра Русской равнины оледенение), имеет красно-кирпичный и коричневато-бурый оттенки, более древние морены днепровского и окского оледенения окрашены менее ярко, здесь преобладают серовато-коричневые тона. Полевые наблюдения Экскурсия 2. Изучаем верхнюю морену. Моренные равнины распространены столь широко, что выйдя наугад в любом месте на одной из тысяч дорог, пересекающих центр и север России, мы в шести из десяти случаев окажемся именно на этой поверхности (возможно, именно на моренной равнине находится ваш город или поселок, или деревня, или садово-огородное товарищество с родительской дачей). Для того чтобы вскрыть характер четвертичных отложений, попытаемся (в качестве очередного полевого изыскания) заложить небольшой разрез. Вообще в дальнейших полевых изысканиях нам не раз придется углубляться в землю с помощью лопаты, поэтому для начала познакомимся с разновидностями «научно-исследовательских искусственных отверстий в поверхности земли». Итак, ландшафтоведы в практике изысканий используют: • прикопку — мелкая ямка в два штыка лопаты (около 0, 5 м), обычно • полуяму — прямоугольная яма глубиной около 1, 5, шириной не ме пород, однако даже на рыхлых песках оформление полуямы займет не меньше 30 мин, а тяжелые глины задержат вас и на час; • разрез — само название свидетельствует о том, что вы намерены получить чуть ли не карьерную стенку (а что делать, если поблизости нет экскаватора или речки, которая бы врезала свое русло на необходимую нам глубину, обнажив в бортах долины внутреннее строение земных слоев); в общем разрез — уже очень глубокая яма, устраиваемая также ступеньками к главной стенке, глубиной не менее 2, 0 — 2, 5 м, она, как правило, дает возможность судить не только о почвообразующих, но и о подстилающих породах. Итак, заложим в первую в нашей практике полуяму, соблюдая технику безопасности (не следует рыть ловчие ямы для туристов на лесной тропе, как и на пастбище для буренок; в пределах населенных пунктов желательно не попасть на линию силового кабеля, газопровода или любых подземных коммуникаций). Копать проще на открытом участке — лесной поляне, чтобы не вступать в борьбу с корнями деревьев; луговой дерн срезается аккуратными пластинами и складывается в сторону штабелем; после изысканий мы уложим его на место поверх закопанной ямы, чтобы не уродовать ландшафт. Земля из под лопаты набрасывается в единый отвал, чтобы после окончания работ закопать яму и привести поверхность в первоначальное состояние. Периметр раскопа сразу ориентируем по солнцу так, чтобы контрольная стенка была освещена наилучшим образом. Не спеша, слой за слоем, углубляемся в грунт, периодически зачищая контрольную стенку и пытаясь добраться до морены: вот пройден первый штык — перед нами светло-серые супеси с корешками растений, вот опустились еще на 0, 25 м — желтовато-палевая супесь с ржавыми примазками, еще чуть глубже — грунт потемнел и стал более интенсивно окрашенным; еще усилие — и серовато-коричневый грунт возле наших ног становится ощутимо влажным. Дальше копать совсем неудобно, со стенок полуямы сочится вода. Наконец, грунт становится сначала рыжевато-бурым, потом почти кирпично-красным, а лопата то и дело скрежещет, натыкаясь на мелкие валунчики и гравий, — наконец-то докопались... Вот она — московская морена. Таким образом, мы на собственном опыте убедились: реальная морена на всем пространстве своего залегания перекрыта покровными отложениями, которые, как правило, по механическому составу «легче» самой морены, т.е. ближе к супесям, светлее окрашены и заметно изменены почвообразованием, длившимся многие столетия. Происхождение покровных отложений разнообразно в той же степени, в какой различны в разных местах Русской равнины ее внешний вид, механический состав и цвет: в одних местах покровные отложения явно «перемыты» водами ледника, закончившего свое существования севернее Москвы, в других — грунты несут следы перевевания, т.е. были надуты сильными циклонами послеледниковья; и, разумеется, повсюду покровные отложения затронуты выветриванием и почвообразовательными процессами, особенно такими, как подзолообразование и оглеение. Есть на Русской равнине и заметные возвышенности, представленные цепями и грядами холмов, вытянутых преимущественно в широтном направлении, точнее с юго-запада на северо-восток, т. е. как раз «вкрест» продвижения ледника. Их называют конечными моренами, поскольку они образовались у края ледника в его «концевой» части. Валы конечно-моренных гряд редко протягиваются непрерывно на большие расстояния: чаще это цепочки холмов, очерчивающие своим общим протяжением фестончатый край бывшего ледникового тела с его выдвинутыми вперед лопастями (языками) и разделяющими их «бухтами». В бухтах возникали дугообразные или почти хаотичные скопления холмов, называемые межлопастной мореной. Конечно-моренные возвышенности (рис. 1.3) представляют собой уже значительные формы: отдельные холмы и гряды имеют длину от 20 — 30 до 5 —8 км и высоту от 10—15 до 50 — 60 м (в отдельных случаях даже более 100 м); соответственно и склоны здесь покруче — 5 —8 и даже 12—15°. Иногда гряды и цепи холмов располагаются параллельно, образуя целые конечно-моренные пояса, протягивающиеся почти на 100 км в длину и на 50 км в ширину. Лучше всего эти формы заметны при пересечении их скоростными автодорогами: волнообразные подъемы и спуски с длинными крутыми «тягунами» сменяют друг друга, а с наиболее высоких холмов становится видной на десятки километров вся округа. Состав горных пород, слагающих конечные морены, отличается пестротой: уже знакомые нам валунные суглинки чередуются с супесями и разнозернистыми песками, содержащими гравий и гальку. Порой в разрезах конечно-моренных холмов встречаются даже целые валунные «мостовые» — слои мощностью до полуметра из плотно «уложенных» окатанных валунов и валунчиков раз- Валунный суглинок Рис. 1.3. Конечно-моренная возвышенность, состоящая из параллельных гряд личных пород — от гранитов до кварцитов и песчаников. Такая пестрота и перемежаемость пород различного механического состава создает и разнообразную мозаику местообитаний. Сложность конечных морен объясняется активным характером осадконакопления в выводной части ледника. Ледниковые языки работали, как бульдозерные ножи, сволакивая выступающие части мягких коренных пород (например, триасовых и пермских глин, юрских и меловых песков). В то же самое время по внутренним сколам в ледниковом теле под огромным давлением возгонялись наверх обломки твердых горных пород, которые потом сгружались у концевой части ледника и соскальзывали к основанию ледникового фронта (это чем-то напоминает работу конвейера). Наконец, огромная масса рыхлого материала выдавливалась из многочисленных тоннелей и пустот ледникового тела, как из гигантской ледяной «мясорубки». Валунный материал конечных морен весьма замечателен. По минералогическому составу валунов можно судить о так называемых питающих провинциях того или иного ледникового языка, причем геологи научились делать это довольно точно. Минералогический (по минералам) и петрографический (по горным породам) анализ позволяет устанавливать место зарождения ледникового языка с точностью до 10 км, связывая отложения где-нибудь под Рыбинском или Торжком с питающими провинциями на территории Норвегии. Минералогия осадков во многом определяет трофность, или проще — питательность, субстрата для живой пленки биосферы, отсюда разделение местообитаний в ландшафте на «бедные» и «богатые», во многом определяющее породный состав первого яруса древостоя девственного леса. Осадки конечных морен — живая лаборатория, демонстрирующая особенности и характер ледникового литогенеза: огромные горные обломки, вырванные из кристаллического щита Балтики, по мере перемещения ледникового тела дробились и измельчались, окатывались и шлифовались, некоторые расщеплялись до песчинок, другие истирались в пыль до мелких листоватых пластинок, каковые и представляют из себя обычные глины в сухом состоянии. Одни горные породы и минералы оказались неустойчивыми к такому воздействию, другие проявили большую «твердость» (например, гранат, эпидот, роговая обманка, турмалин). Валуны издавна замечены людьми, они всегда были помехой на пашне: десятилетиями углубляясь в почвенный горизонт, пахарь камень за камнем был вынужден освобождать поле. Однако именно валуны послужили первыми фундаментами каменных сооружений на Руси: под каждой деревенской церковью мы найдем непременно плоский валун прочнейшего кварцита с волнопри-бойными знаками. Из валунов были сделаны первые дороги с «твердым покрытием», булыжниковые мостовые, выложены первые
московские, ярославские, тверские и костромские площади. В XIX в. в небогатых крестьянских уездах существовал даже особый вид отходничества — «булыжный промысел», заключавшийся в добыче и доставке валунов. Итак, конечно-моренные возвышенности — самые высокие места на Русской равнине (их абсолютная высота колеблется от 250 до 300 м и более). Возвышенности окружены по периферии донно-моренными равнинами, которые сформировались на более низком топографическом уровне от 200 до 250 м. Водно-ледниковый рельеф Бурное таяние ледникового тела вызвало к жизни существование большого числа водных потоков, перегруженных наносами. Талой воды было так много, что она не укладывалась в русла существовавших доледниковых рек и даже их долин, все это, вероятно, напоминало великий потоп, геоморфологические последствия которого очень трудно представить. В геологии существует метод, основанный на принципе актуа-лизма, который гласит: о явлениях, имевших место в прошлом, можно судить, если есть возможность наблюдать за аналогичным, происходящим на наших глазах, пусть даже в иных масштабах и условиях. Итак, отыщите в разгар теплого мартовского полудня на улице большой сугроб, приглядитесь повнимательнее и пронаблюдайте, как ручейки, несущие мелкие песчинки, пульсируют, переплетаясь на черной поверхности асфальта, то усиливаясь, то извиваясь, то исчезая. В пульсирующем потоке можно увидеть «стоячие» волны, внутри которых выстроены похожие на барханы отмели. Вы увидите, как поток постоянно перестраивает эти «барханы», переваливая частицы с верхнего по течению склона на нижний. Можно также наблюдать, как в ручьях талых вод откладываются неровные ленты песчаных отложений с бугорками и микротеррасами, которые потом, в следующий полдень, неоднократно перемываются и перестраиваются. Остается предположить, что подобные песчаные конусовидные набросы оставляли после себя и гигантские нерусловые водотоки, оттекавшие от ледника и плащеообразно перекрывавшие долины и даже бассейны доледниковых рек и речек. Они несли грубые и плохо отсортированные обломки: крупнозернистые пески, гравий, гальку, которые откладывали неправильными слоями, постепенно настилая слабохолмистые песчаные равнины. После того как большая часть талой воды была спущена, над песчаными равнинами «гулял» ветер, передувая пески и укладывая их на своды холмов, как бы взбугривая тем самым всю поверхность. Так возникли водно-ледниковые равнины (рис. 1.4), называемые еще зандрами (зандр — по-шведски «песок»). Не считая Рис. 1.4. Водно-ледниковая (зандровая) равнина перевеянных бугров, амплитуда относительных высот на зандро-вых равнинах невелика: от 1 — 3 до 12— 15 м, крутизна склонов от 1 до 8°. Заболоченные слабобугристые водно-ледниковые равнины сформировали целые области на территории всей северной Европы: в Польше, Северной Германии, на Украине, в Белоруссии (знаменитое белорусское Полесье). В пределах средней России кроме обширных водно-ледниковых равнин, возникших у края древних ледниковых покровов, встречаются еще и долинные зандры, расположенные более узкими полосами вдоль русел современных рек, которые легко врезаются в рыхлый песчаный материал зандров, как бы вкладывая речную долину в долину зандровую. При этом зандровые поверхности оказываются в положении высоких террас и часто принимаются за речные, хотя по сути таковыми не являются. На зандровых равнинах, также как и в пределах речных долин, часто можно встретить дюнные поля (рис. 1.5), состоящие из отдельных песчаных холмов, навеянных мощными антициклонами, дувшими с ледника. Они образовались вследствие перевевания ветрами песков в то время, когда равнины еще не были покрыты растительностью. Как правило, группы дюн располагаются на наветренных сторонах речных долин; слагающие их пески мелкозернисты и рыхло уложены. Высота отдельных дюн 3 — 5 редко более 15 — 20 м, однако они имеют относительно крутые склоны (5 — 8° и более). Чаще других встречаются так называемые параболические дюны, имеющие вид узких, дугообразно изогнутых холмов, при этом вогнутые стороны имеют более пологий склон. Старые дюны больше похожи на вытянутые вдоль длинной оси «горбатые» валы. Таяние гигантского ледника сопровождалось и накоплением огромных объемов воды, которая не находила выхода и заполняла все имеющиеся котловины и понижения, — так возникали по- Рис. 1.5. Материковые дюны (дюнные поля) слеледниковые озера с весьма своеобразным режимом накопления осадков. В летнее время приледниковые озера освобождались ото льда и потоки талой воды привносили в них большие объемы смытого с ледников и водоразделов материала. При этом мелкопесчанистые (алевритовые) фракции тут же отлагались, а тонкие глинистые частицы оставались взвешенными, чему способствовали постоянные ветровые волнения и мутьевые потоки. В зимнее время водное зеркало покрывалось льдом и осадконакопление шло за счет самого тонкого материала, оседавшего в спокойной воде. Таким образом, за год возникала двойная прослойка отложений, а за многие десятилетия формировались толщи так называемых ритмичных озерных ленточных глин. На побережье озер формировались береговые валы, конуса выноса и дельты впадавших в озера водотоков. Подобный режим осадконакопления приводил к постепенному выравниванию днищ ледниковых озер, поскольку выпадавшие осадки перекрывали все мелкие неровности рельефа. Между тем существование этих водоемов было не бесконечным: по разным причинам (врезание рек, тектонические подвижки, таяние погребенного льда) береговые валы прорывались, вода уходила в образовавшиеся каналы прорыва и в результате уровень озера катастрофически падал. Иногда озеро спускалось полностью, тогда его бывшее дно осушалось и возникала озерно-ледниковая равнина — практически плоская поверхность, сложенная ленточными озерными глинами с перепадом высот в пределах нескольких метров и крутизной склонов менее Г. В других случаях в центре котловины оставался водоем меньших размеров, который существовал еще некоторое время, до тех пор, пока его воды не спускались. Наиболее обширные и глубокие котловины переживали три-четыре стадии спуска озерных ванн; в их пределах сформировались от двух до трех-четырех уровней озерно-ледниковых равнин, уступами понижающихся к центру. В ряде случаев в центре сохраняется реликтовое послеледниковое озеро — с низкими заболоченными берегами, небольшими глубинами и толстым слоем озерных осадков на дне. Классическим примером такого реликтового озера может служить озеро Неро, на берегах которого стоит древний город Ростов Великий. Вследствие плоского рельефа озерные равнины обычно повсеместно переувлажнены и заболочены. Озерно-ледниковые равнины (рис. 1.6) часто перекрыты покровными лессовидными суглинками, которые (в отличие от обычных) содержат начиная с глубины более 1 м карбонаты. Многочисленные каналы сброса ледниковых вод также сохранились в рельефе Русской равнины. Некоторые из таких каналов освоены современными реками, причем зачастую в глаза бросается несоответствие между скромными водотоками и занимаемой ими широкой разложистой долиной. Этому есть объяснение: речная сеть центра и севера Русской равнины закладывалась не более 10 — 15 тыс. лет назад и в этот малый по геологическим меркам срок речные русла не смогли сколько-нибудь заметно изменить облик унаследованной крупной формы рельефа.
После ледника осталось и множество мелких каналов сброса, в том числе и на высоких водоразделах. Иногда на своде моренного холма в чаще елового леса вдруг вы вдруг попадаете на небольшое вытянутое корытообразное углубление с болотцем. Такие «горбатые» ложбины стока (рис. 1.7) могли возникать и под телом еще подвижного ледника в результате размывающей деятельности подледниковых рек. Ширина ложбин — 15 — 50 м, глубина вреза Рис. 1.7. Древняя ложбина стока не более 1, 5 — 3, 0 м, длина может варьировать от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Кроме уже описанных нами типов рельефа в процессе таяния ледника возникало и множество одиночных форм, которые как бы накладывались на поверхность моренных, водно-ледниковых и озерно-ледниковых равнин. Среди таковых наибольшее распространение имеют так называемые камы — холмы округлой или эллиптической формы, чем-то напоминающие опрокинутую пиалу (рис. 1.8). Диаметр кама по основанию составляет сотни метров, высота от 8—12 до 50 — 60 м, крутизна склонов 5 — 8, реже 15 — 20°. Происхождение камов связывают с осадконакоплением в подледниковых (или наледниковых) озерах и даже таянием крупных ледяных глыб, плававших в этих озерах. Во всех этих случаях механизм отложения представить достаточно сложно, однако очевидно, что отлагался разнозернистый песчаный материал, обога- щенный гравием, галькой, валунами. Камы сложены разнозерни-стыми, часто слоисто залегающими песками и супесями с обильным включением крупнообломочного материала. Камы могут встречаться на равнине по одному, и тогда это красивый крутобокий холм среди «долины ровныя», либо целыми группами, образующими камовые поля. Камовые холмы среди морен часто заняты деревнями и селами — люди предпочитали ставить жилье на хорошо дренированных и быстро освобождающихся по весне от снега и излишков влаги возвышенных поверхностях. Не менее интересны озы — длинные извилистые гряды, как бы наложенные на поверхность водно-ледниковых и моренных равнин (рис. 1.9). Вытянутые по направлению движения ледника (с севера на юг или с северо-запада на юго-восток), эти формы с четко выраженным трапециевидным поперечным сечением немного напоминают гигантские искусственные насыпи, словно какой-то сказочный великан пытался построить для себя дорогу; причем, как и положено дорогам, оз ведет себя довольно независимо от подстилающего рельефа: переваливает через возвышенности и пересекает долины рек. Длина озовых гряд от 1 — 3 до 30 —40 км, ширина у основания от 40 до 200 м, а по вершине обычно от 4 — 5 до 10 —20 м, высота от 10— 15 до 20 —30 м, местами (в областях свежего моренного рельефа) даже до 80 —90 м. Для озов характерны и крутые склоны до 20 —25 и даже до 40°. Сложены озы косос-лоистыми супесями с гравием галькой и валунами. Иногда среди песков встречаются линзы супесей. При этом гравий и галька хо- рошо окатаны — все эти признаки свидетельствуют о том, что озы были отложены быстротекущими водами в руслах внутрилед-никовых или подледниковых рек. Последнее оледенение отдалено от нас сроком в несколько десятков тысяч лет. Если точнее, то конец ледниковой эпохи связывают с полным (или почти полным, не считая форм погребенного льда) освобождением территории от ледникового покрова. На широте Москвы это случилось примерно 13— 14 тыс. лет тому назад. Срок, как мы уже упоминали, не слишком длинный, но тем не менее некоторые изменения за это время все-таки произошли. Послеледниковые озера в межхолмовых котловинах равнин зарастали и заполнялась озерным илом (сапропелем), а берега их заторфовывались. Часть котловин прорезалась реками, которые, осваивая территорию, «пятились» вверх, забирались своими истоками все выше и выше и постепенно нанизывали на русла ванны бывших озер. В узких долинах реки «нарезали» террасы, на поверхности которых местами формировались дюны. Одновременно между речными долинами оформлялись и водоразделы, в роли которых оказались наиболее высокие гряды конечных морен, холмы и цепи холмов. На только что освободившихся ото льда поверхностях сохранялась вечная мерзлота, в результате сезонных таяний моренные склоны как бы оплывали, теряя свои первоначальные очертания. Талые воды и атмосферные осадки, стекая вниз, размывали поверхность, высокие уступы оползали и осыпались, склоны выполаживались, на их поверхности появлялись «морщины» промоин, постепенно превращавшиеся в выраженные лощины и долины ручьев. Морена, складывающая возвышенности, подвергалась выветриванию, перемыву и сортировке, постепенно превращаясь в элювий и становясь материнской породой для почвообразования. Результат такой сортировки очевиден — сводовые поверхности моренных водно-ледниковых холмов часто содержат более грубый материал (в том числе и валуны), в то время как глины и мелкие частицы смывались и откладывались в понижениях между холмами у подошв склонов. Полевые наблюдения Экскурсия 3. Описание обнажения четвертичных пород. Для того чтобы лучше представить себе сложность процессов четвертичного литогенеза, стоит познакомиться поближе с реальным обнажением четверичных слоев, открывшимся на коренном берегу реки или в стенке пригородного карьера. Выберите подходящую (не слишком высокую и не осыпающуюся) стенку обнажения или карьера (помним о технике безопасности: песчаные слои легко приходят в движение при малейшей нагрузке, а попасть в осыпь вместе с кубометрами сваливающегося по склону песка — малоприятное приключение). Для обработки высокой (более 2 м) стенки лучше организовать верхнюю страховку — закрепить синтетическую веревку или толстый шнур за любую надежную опору, находящуюся недалеко от уступа. На слишком крутых склонах следует зачищать небольшие ступеньки, которые помогут вам удержаться на обнажении и зачистить отложения фрагментами. Основная задача — выделить, описать и определить происхождение слоев «земной тверди», раскрывшихся в обнажении. Описание ведется послойно — сверху вниз, залегание слоев фиксируется на схеме-зарисовке обнажения, здесь же проставляются цифры «кровли» и «подошвы» каждого слоя в соответствии с показаниями рулетки, которую можно провесить параллельно страховочной веревке, закрепив наверху. В каждом выделенном слое характеризуются: • механический состав отложений; • цвет; • наличие примесей и включений, их количество и характер распре • слоистость (вызванная цветом или ритмикой механического соста • генезис (происхождение отложений); • характер границы между слоями (резкий или нерезкий переход, ров Механический состав — это весовое, т.е. взятое по весу, соотношение в составе грунта частиц разной крупности. Крупность частиц обломочного материала различается по градациям (ступеням) специальной шкалы, которая может выглядеть, например, следующим образом. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 3929; Нарушение авторского права страницы