6 лет назад
Нету коментариев

В настоящее время площади литосферы, непосредственно примыкающие к северному и южному полюсам, покрыты вечным льдом, который частью приурочен к морю и одевает его ледяной шапкой, частью к континентальным площадям — например, к Антарктике, Гренландии, где мощность покрывающей ледяной шубы доходит до 1000—1200 м у первой и до 1400 м у второй. Это и есть своеобразная фациальная зона, часть которой, связанная с материковыми участками, выделяется нами под названием зоны материкового оледенения.

Изучение осадков этой зоны на современном материале, к сожалению, не может быть сделано из-за их слабой доступности. Но этот пробел возмещается тем, что на обширной территории северо-западной Европы (Фенноскандия, север Англии, Германии, СССР) развиты новейшие осадки, которые, как показало исследование, связаны с недавно (всего 16 000—20 000 лет тому назад) бывшим громадным оледенением севера Европы. Осадки эти прекрасно сохранились, и на них могут быть выявлены все характерные черты подобного рода образований вообще, почему мы на них именно и остановимся.

Наиболее характерным членом этого комплекса, раньше других привлекшим к себе внимание геологов, является так называемая валунная глина (рис. 34). Петрографически эта порода представляет собой чаще всего бурую или красно-бурую супесь (или суглинок), совершенно неслоистую, в которой без всякого порядка и сортировки разбросан грубый кластический материал, начиная от песчинок и кончая крупными валунами. Внешний облик валунов очень своеобразен. Валун представляет собой обычно несколько уплощенный кусок твердой породы (песчаника, кристаллического сланца, гранита, гнейса и т. д.), углы которого лишь слегка притуплены и обтерты, верхняя же и нижняя большие поверхности не только обтерты, но отполированы, часто до глянца. Меньшие боковые поверхности, как и углы, обтерты слабо и полировки не несут или несут редко. На полированных или лишь обтертых поверхностях довольно обычны царапины или штрихи, полученные от воздействия на данный кусок другой, более твердой породы. Размеры кристаллических валунов чрезвычайно различны. Начинаясь галечками величиной с обычное зерно песка, они достигают метровых размеров. Так, в западной Польше были описаны кристаллические валуны в 10 м длины и 6 м ширины (провинция Познань). Бросается в глаза отсутствие связи между составом валунов и составом пород, на которых лежит валунная глина. Если взять, например, валуны Московской области, то по петрографическим признакам они обычно не имеют никакого сходства с местным нижним мелом и юрой, но, как правило, сложены породами, чуждыми Московской области, большей частью изверженными (гранитами) или метаморфическими (гнейсами), имеющими ближайших родичей в вулканических и метаморфических породах Скандинавского полуострова. Значительно реже к ним примешаны валуны из местных пород. То же можно наблюдать и для любой другой точки развития ледникового комплекса.

Ледниковый комплекс северной Европы и Северной Америки

Ледниковый комплекс северной Европы и Северной Америки

Существенной чертой валунной глины является полное отсутствие синхроничных с нею остатков органического мира. Правда, остатки ископаемых в этой глине все же встречаются. Однако при исследовании этих остатков каждый раз неизбежно убеждаются, что они происходят из каких-либо более древних слоев и только переотложены, в валунной глине, а не образовались одновременно с ней.

Очень характерно распространение валунной глины. Она целиком приурочивается к северной половине Европы и не заходит ниже 50° широты. На площади же своего развития она располагается более или менее сплошным покровом очень неровной мощности, то раздуваясь в десятки метров, то сходя почти на нет и даже выклиниваясь. Благодаря такому неправильному колебанию мощностей, рельеф в области развития валунной глины оказывается чрезвычайно характерным. Он состоит из ряда округло выпуклых холмов, которые в плане расположены обычно без всякого порядка. В некоторых случаях впрочем, удается установить полосы, в которых и мощность валунной глины и холмистый рельеф достигают особенной выраженности и развития. Это гряды залунных глин, тянущиеся обычно более или менее параллельно южной границе распространения валунной глины вообще.

Как показывает рис. 34—а, в состав ледникового комплекса Европы, помимо валунной глины, входят еще другие образования, которые в разрезе комплекса обычно чередуются с валунной глиной. Это — своеобразные накопления песков с валунами или просто длинные гряды валунов (озы), а также ископаемые торфяники и озерные отложения. В прослоях озерного, болотного или другого происхождения находятся иногда кости животных, частью вымерших (мамонга, гигантского оленя, пещерного льва, дикой лошади, гиены, носорога и т. д.), частью ныне живущих, а также растительные остатки, изделия первобытного человека, а иногда и кости его самого. Эти ископаемые часто показывают следы несомненно арктического климата, как, например, так называемая дриасовая флора, состоящая из Dryas octopetala, карликовой березы, полярной ивы, сфагнумов и др.

Таков ледниковый комплекс, располагающийся в пределах северной Англии, Германии, Польши и северной части СССР. Мощность его в разных местах различна. В Скандинавии она обычно ничтожна и измеряется метрами, в более южных районах сильно возрастает и достигает многих десятков метров.

Своеобразие только что описанных отложений настолько велико, что они, естественно, с самого начала обратили на себя внимание геологов. Какие причины вызвали формирование этого комплекса?

При попытках разрешения поставленных вопросов геологи уже давно обратили внимание на то, что валунные глины четвертичных отложений Европы чрезвычайно похожи по своему типу на моренные отложения современных ледников. Та же хаотическая смесь глины с более грубым обломочным материалом, тот же характер самих валунов, го же отсутствие ископаемых, наконец, та же связь с валунными песками. Это сходство настолько замечательно, что уже в начале XIX века ледниковая природа описанных четвертичных отложений почти не вызывала сомнений. Но как эти ледниковые отложения могли оказаться на Польской низменности и Русской равнине, где сейчас нет ни ледников, ни гор для их образования? Решение этого вопроса представило много затруднений и в свое время вызвало много споров. Имелись два пути для толкований. Во-первых, можно было воспользоваться современным примером Гренландии, где остров, покрытый ледником, окружен со всех сторон морем. Ледник, подходя к берегу, всплывает, от него отламываются глыбы льда, которые дальше плывут как айсберги, тают и оставляют на дне несомый ими моренный материал. В четвертичное время таким островом могла быть Скандинавия, так как валунный материал, как мы видели, повсеместно скандинавского происхождения, море же по этой гипотезе должно было покрывать всю остальную территорию развития ледникового комплекса. При таком толковании мы имели бы в четвертичное время на площади северной Европы своеобразную трансгрессию полярного моря. Но можно было думать и совсем иначе. А именно, можно было допустить, что вся площадь развития ледникового ком плекса в северной Европе была в четвертичное время покрыта огромным материкового типа ледником, который сползал со Скандинавии во все стороны — на запад, юг и восток, и после таяния оставил «ледниковый комплекс», т. е. морену и другие, с ней связанные, образования.

Интересно, что симпатии первых исследователей (30—70-х годов XIX столетия) склонялись целиком к первой из указанных гипотез, сформулированной впервые Ч. Ляйелем и получившей название теории ледникового дрифта. Исторически это вполне понятно: 30-е годы были эпохой, когда впервые во всеоружии выступили на сцену принципы актуализма, сформулированные Ляйелем, и когда школа катастрофистов под натиском новых идей теряла свой научный авторитет. Допущение в четвертичное время грандиозного материкового оледенения северной Европы, т. е. условий, столь резко отличных от современных, казалось возвратом к оставленным уже воззрениям катастрофизма и уже по одному тому встречало противодействие. Наоборот, предложенная Ляйелем теория ледникового дрифта, целиком использующая современные явления и факторы (Гренландия) для истолкования событий прошлых эпох, казалась чрезвычайно убедительной и вероятной. Таким образом, в предпочтении теории дрифта, в конце концов, сыграл роль не столько детальный и методический анализ всей суммы фактов, сколько общие методологические установки тогдашних геологов.

К 70-м годам XIX столетия горячая пора борьбы с катастрофистами проходит, суждения становятся более документально обоснованными, а взгляд более острым. И сейчас же обнаруживается, что теория дрифта Ляйеля отнюдь не является такой уже убедительной, как это казалось раньше. Целый ряд обстоятельств противоречит теории дрифта или просто ею не объясняется. Так, например, совершенно непонятно и необъяснимо полное отсутствие раковин морских животных, которые по этой теории обязательно должны быть широко распространены в ледниковом ком­плексе, в под- и надморенной глине и в морене. Совершенно непонятно наличие бараньих лбов, т. е. крупных округленных холмов твердых пород, отполированных с поверхности и часто несущих следы царапин и штрихов. Совершенно необъяснимы чрезвычайно резкие и в то же время строго локальные дислокации коренных пород, залегающих под мореной; ни один геолог не в состоянии признать за ними тектоническую природу. Наконец, абсолютно необъяснимо существование морены из местных пород, с местными валунами и целыми отторженцами во многие сотни кубических метров. Как бы ни модифицировать теорию дрифта, ответа на эти вопросы получить не удается. Но все перечисленные факты становятся совершенно понятными, как только мы допустим, что не море разносило тающие льды, но сам ледник двигался по площади распространения ледникового комплекса и при этом полировал и царапал несомыми валунами твердые породы своего ложа (бараньи лбы, шрамы), сминал это ложе, где оно оказывалось мягким и податливым (подморенные дислокации), отторгал от него куски и частью «пережевывал», перетирал их, частью оставлял нетронутыми (валуны местных пород в морене). Вот почему более беспристрастные работы 70-х годов повели к быстрому краху теории ледникового дрифта и замене ее теорией движущихся ледниковых покровов. Стоит отметить, что одним из первых, обстоятельно аргументировавших эту новую точку зрения, был П. А. Крапоткин, который являлся не только выдающимся революционером, но и крупным естествоиспытателем. Из иностранных геологов наиболее поработал в этом направлении Тор-рел. В настоящее время теория ледниковых покровов является теорией, стоящей вне всяких сомнений и сделавшейся уже не столько теорией, сколько фактом.

Разъяснение генезиса валунной глины северной Европы как ледниковой морены позволило понять генезис ряда других образований,, тесно связанных с мореной и образующих вместе с нею ледниковый комплекс (см. рис. 34).

В числе таких образований нужно отметить прежде всего обширные зандровые поля или песчаные накопления, содержащие более или менее значительную примесь валунного материала. Эти поля окаймляют конечную морену и являются отложениями талых вод ледника, выносивших с собой много обломочного материала и частично перемывавших морену.

Другим типом песчаных накоплений являются озы — узкие и длинные валы или гряды, протягивающиеся извилистой линией в направлении былого движения льда. Ширина их достигает 100 м, длина 30—40 км; слагаются они обычно горизонтально или косослоистыми отложениями песков, гравия и галечников большей частью без глинистых прослоев, на с валунами. Галька, гравий и валуны всегда хорошо окатаны. Генезис этих образовании не вполне выявлен. Вероятнее всего, они представляют собой, как указал де-Геер, конуса выноса подледниковых рек. Так как ледник отступал, то конус выноса реки каждый год возникал несколько-севернее предыдущего; в результате серия озовых образований представляет собой отложения, обозначающие путь отступания ледника.

С краем ледника связана обычно цепь осадков приледниковых озер. Последние возникали преимущественно в период отступания ледника в углублениях неровного рельефа конечной или донной морены. Осадкам приледниковых озер свойственна часто своеобразная слоистость, извест­ная под названием ленточной. Ленточные глины представляют собой чередование глинистых и песчаных прослоев, каждый толщиной от 0,5 до 2—5 см. Отложение песков происходило летом, в период бурного вноса и озеро талых вод и интенсивного поступления болея грубозернистого материала. Глины возникали осенью и зимой, когда поступление воды в озеро резко убывало и она могла нести с собой лишь тонкозернистый материал.

На низких заболоченных участках тундры, примыкавшей к леднику, возникали торфяники.

Осадки типа четвертичного ледникового комплекса со всеми eго фациями — мореной, зандровыми песками, ленточными глинами и т. д.— известны и из более древних горизонтов, например, из верхнего палеозоя южного полушария (Южная Америка, Австралия, Африка, Индия), из нижнего кембрия (Австралия) и даже из нескольких свит докембрийских. Во всех случаях их диагностика связывалась с обнаружением морены с валунами, носящими характерные следы ледниковой обработки, а также с наличием под мореной полированных и исштрихованных поверхностей, В общем же осадки северной и южной полярных шапок представляют в ископаемом материале относительно очень редкие явления, и толкование их генезиса (как увидим ниже) встречается иногда с огромными трудностями.