Последний Европейский ледниковый покров

Возвращаясь к форме последнего Европейского ледникового покрова, отметим, что определение максимальной высоты или мощности последнего еще не дает достаточных данных для суждения о геометрической форме его поверхности.

Многочисленные геологические и гляциоморфологические факты о вероятной мощности материкового льда в периферийной части - близ границы его максимального распространения, относящиеся к южному и юго-восточному пределам его распространения, а также все представления о мощности краевой зоны материкового льда во время его деградации свидетельствуют о его небольшой мощности. Она измеряется в зависимости от местных условий от 80-100 м до нескольких сот (менее 500 м).

К числу таких фактов относятся: тесная зависимость местной конфигурации границы оледенения от
сравнительно небольших амплитуд рельефа ледникового ложа, прямые свидетельства существования нунатаков, обтекаемых льдом у его края, уровней подпрудных приледпиковых бассейнов, образования микроязыков льда малой мощности, верхнего предела размеров форм гляциальной морфоскульптуры, в частности морен напора.

Поэтому все исследователи, изучающие ледниковый рельеф, исходят из представлений о маломощной на протяжении десятков и даже сотен километров в проксимальном направлении области ледникового края. С этим представлением хорошо согласуется отсутствие морфологических следов компенсационного поздне- и послеледникового изостатического поднятия в краевой зоне последнего оледенения, столь ярко выраженного в его центральной области.

Нулевая изолиния компенсационных гляциоизостатических поднятий проходит концентрически вдоль южных берегов Балтийского моря, относительно далеко от границ максимального распространения оледенения. Характерно также, что эта линия в общих чертах совпадает с границей областей гляциального лито-морфогенезя - преобладания экзарации и аккумуляции, видимо, знаменуя качественные изменения в геологической деятельности ледникового покрова.

Малая крутизна склонов в краевой части, значительные линейные размеры ледниковых тол по сравнению с их высотой и мощностью, пологовыпуклый профиль их поверхности еще в довоенные годы позволили И. П. Герасимову и К. К. Маркову [1939] предложить для материковых покровов прошлого наименование ледниковых щитов, которое быстро вошло в употребление и будет далее (наряду с термином "покров") применяться в настоящем изложении.



За последние годы успехи в изучении областей современного покровного оледенения, и особенно Антарктиды, позволили применить метод актуализма к решению вопроса о форме поверхности древних материковых щитов. Было установлено, что современные покровные ледники, особенно материковые (Антарктида, Гренландия), имеют профиль поверхности, наиболее точно отражаемый эллиптической кривой [Капица, 1968; Воронов, 1968].

Привлекая эти эмпирически установленные закономерности и пользуясь методом актуализма, П. С. Воронов [1968] оценивает максимальную высоту последнего Европейского ледникового покрова в максимальную фазу его развития в 2,2 км. Отмечая подобие логарифмических кривых поверхности современных покровных ледников, В. Г. Ходаков [1968], также пользуясь методом актуализма, принимает высоту последнего ледникового щита несколько большей - около 3,5 км над современным уровнем моря.

Однако он также не учитывает при этом изостатического фактора. А. А. Асеев [1966] по совокупности всех приведенных данных определял высоту щита в 2,5 км при максимальной мощности льда в 3 км и 50-процентной изостатической компенсации ледниковой нагрузки. Попытки установления физической причины формирования эллиптической формы поверхности ледникового щита Антарктиды привели А. П. Капицу [19581, а затем Пг А. Шуйского [1960] и ряд других исследователей к выводу о вязкопластич-ной природе растекания материкового льда.

Предложенная ими модификация формулы течения вязкой жидкости применительно к вязкопластическим свойствам льда дала хорошее подобие теоретической и истинной кривой поверхности ряда современных покровных ледников, что позволило распространить представления о вязкопластичном растекании льда в качестве общей закономерности па древние ледниковые покровы. Указанная формула использована А. А. Асеевым [1966] для реконструкции формы древних европейских ледниковых щитов.



Вместе с тем выявилось противоречие между актуалистическими геофизическими данными и отмеченными выше геолого-геоморфологическими свидетельствами малой мощности материкового льда в широкой краевой полосе и более пологого характера ледникового склона в краевой зоне древнего оледене-вия. Это противоречие, отмеченное А. И. Спиридоновым [1964], было преодолено А. А. Асеевым [1966] с помощью гипотезы о существовании периферической полосы пологого растекания льда, окаймлявшей центральный ледниковый щит.

Изостатическая природа голоценовых движений земной коры в Фенноскандии в настоящее время уже не вызывает сомнений. Многочисленные исследования, посвященные как теории явления изостатической компенсации, так и анализу фактического материала, относящегося к Фенноскандии, а также к другим областям Земли, убедительно свидетельствуют о возникновении изостатических движений земной коры при изменении нагрузки на ее поверхность.

Этот факт имеет большое значение для реконструкции ледниковых покровов прошлого, в частности для определения мощностей льда. Попытаемся, исходя из известных сведений о механизме изостатической компенсации и о размерах ледниковых щитов, оценить хотя бы приближенно амплитуды изостатического пригибания Фенноскандии и мощности ледникового покрова в период максимума валдайского оледенения. Для такой оценки необходимо сделать некоторые допущения относительно степени компенсации всей территории в целом и ее отдельных частей.

Существование региональной изостатической компенсации в областях оледенений не вызывает сомнений. Об этом свидетельствуют изостатические аномалии, величины которых при значительных площадях осреднения не превышают 10 милли-гал [Капица, 1968; Фролов, 1971]. В то же время в отдельных областях эти величины достигают иногда нескольких десятков миллигал, что свидетельствует о существовании нескомпенсированной или перекомненсированной нагрузки до нескольких десятков кг/см2.



Иными словами, локальная компенсация осуществляется не всегда, причем чем меньше рассматриваемая область, тем больше может быть ее отклонение от состояния равновесия. Минимальные размеры области, способной испытывать изостатические движения, почти не зависят от вязкости астеносферы, где происходит большая часть компенсационного перетекания вещества, а определяются главным образом прочностными свойствами литосферы.

Теоретические оценки величины нагрузки, которую литосфера способна выдерживать не деформируясь, длительное геологическое время колеблются от 1 до 10 кг/см2 [Ушаков, Лазарев, 1959; Артюшков, 1967]. Оценки этой величины, основанные на фактическом материале, можно сделать, используя данные о вертикальных движениях земной коры в тех областях, где изостатическая природа движений не вызывает сомнений и где величина нагрузки, вызвавшей их, известна.

Таким примером может служить территория плейстоценового оз. Бонневиль [Grittenden, 1963]. Средняя глубина этого озера составляла 145 м на площади 150X300 км2. После осушения озера восходящие движения территории восстановили изостатическое равновесие не менее чем на 75%. Поэтому можно считать, что давление более 3-5 бар, приложенное на площади диаметром в несколько сот километров, уже способно приводить к изостатическим движениям земной коры.

Конечно, величина этого минимального давления может сильно меняться от места к месту в зависимости от тектонических условий региона, но, вероятно, мы не сделаем большой ошибки, если допустим, что изменения поверхностной нагрузки более чем на 10 бар, происходящие на площади размером 200- 300 км (и более), вызывают движения земной коры, ведущие к восстановлению изостатического равновесия. Большое значение имеет также вопрос о скорости восстановления изостатического равновесия.

Далее: Повторяющиеся экзарации

Главная   |  Рукописи не горят  |  Ледяная Земля  |  Последний Европейский ледниковый покров