Фации ледниковых отложений

Таблица 1. А-некоторые распространенные пути переноса осадков в ледниковой системе. Б-примеры осадочных процессов и их продуктов во всем диапазоне предледниковых отложений 

     Собственно  ледниковая обстановка включает в себя все площади, находящиеся в непосредственном контакте с ледниковым льдом. В ней различаются три зоны. Базальная (субгляциальная) зона находится в нижней части ледника, где проявляется влияние контакта с ледниковым ложем (рис.1). В зоне формируются процессы как эрозия, так и отложение.

Рис.1. Типы ледников, ледниковых обстановок и ледниковых форм рельефа. 

Эти процессы тесно связаны, во-первых, с температурным режимом ледника и его ложем и, во-вторых, с фазовыми переходами у основания ледника, т. е. с тем, находится ли основание ледника в замерзшем состоянии, в состоянии замерзания, таяния или равновесия.

      В простом варианте общее распределение  подледникового отложения и эрозии контролируется в целом характером замерзания и таяния. Участки ледника, испытывающие чистое замерзание в базальной зоне, будут вовлекать подледниковый материал в свое основание, а участки таяния будут отлагать дебрис на поверхность ложа с постепенной аккумуляцией базального или подледникового тиля. Механизмы подледникового отложения включают так называемое накопление под ледником валунной глины, в ходе которого обломочные частицы у подошвы активного ледника выталкиваются на поверхность субстрата, и динамическое вытаивание, при котором блоки загрязненного дебрисом льда отделяются от основания ледникам, и по мере постепенного таяния льда обломочный материал присоединяется субстрату.

      Повсеместные  наблюдения современных ледников в различных климатических режимах показывают, что в их базальной зоне содержится очень немного дебриса по сравнению с мощностью плейстоценовых скоплений тилля. Это позволяет предполагать, что для образования типичной морены подледникового накопления требуются столетия и даже тысячелетия. Таким образом, отложение морены, по-видимому, не вызывается внезапным разрушением дезинтеграцией ледника, а происходит постепенно в результате медленной аккумуляции у основания активного ледника.

        Надледниковая (супрагляциальная) зона включает верхнюю поверхность ледника, испытывающую влияние сезонных колебаний, а также отдельные массы мертвого льда. Надледниковые отложения встречаются на участках абляции, главным образом на краю ледника. Внутренняя часть ледника, или внутриледниковая зона, обычно содержит в неизменном виде осадок, попавший в тело ледника.

        Предледиковая (прогляциальная) обстановка наблюдается у края ледника. Непосредственно примыкает к леднику приледниковая зона предледниковой обстановки. Она включает также морскую ледниковую (гляциомаринную) обстановку, в которой ледниковый лед плавает по поверхности моря или непосредственно омывается им, а талая ледниковая вода может оказывать влияние на структуру морской воды, а также флювиогляциальную и ледниково-озерную обстановки, которые получают талую ледниковую воду. Частично перекрывается с предледниковой обстановкой перигляциальная обстановка, которая испытывает влияние характерных для нее климатических зон, примыкающих к ледниковому щиту.

      Абляция на краю ледника приводит к аккумуляции внутриледникового дебриса на верхней и нижней поверхностях (рис.2).

Рис.2. Осадконакопление в надледниковой, при- и предледниковой зонах медленно отступающего субполярного ледника.

Верхняя поверхность ледника может, таким  образом, быть облицованной надледниковыми осадками. Это вызывает отделение крупных блоков ледникового льда, обогащенного дебрисом, от тела ледника, их захоронение и сохранение по мере отступания края активного ледника. При таянии и сублимации мертвого льда с обломочным материалом могут формироваться морены вытаивания и морены сублимации соответственно. Подледниковые морены статического вытаивания и сублимации (которые сбрасываются у основания блоков мертвого льда) во многом похожи на морены подледникового накопления, особенно в литифицированных отложениях, но при наличии некоторых характерных черт они вполне различимы. Так, просачивание воды сквозь недавно аккумулированную морену и объединение окраинных потоков в виде туннелей, проникающих сквозь блоки мертвого льда, способствуют образованию линз и прерывистых слоев в различной степени стратифицированного и сортированного осадочного материала, который может деформироваться в результате неравномерного проседания при таянии погребенных масс льда. Надледииковые (поверхностные) морены аккумулируются на верхней поверхности погребенного мертвого льда. Надледииковые морены вытаивания могут формировать покровы мощностью несколько метров, но сочетание крутых склонов и высокого перового давления воды позволяет жидкой вязкой, водонасыщенной глинистой массе стекать вниз. Переотложенные таким образом отложения обычно называются флюидальной мореной (мореной течения), но им больше подходит название диамиктон течения осадка или диамиктон течения, так как результаты неледникового гравитационного течения осадка здесь оказываются наложенными на первичные ледниковые продукты. Кроме того, удаление поверхностной морены вытаивания обнажает погребенный лед и способствует его быстрому таянию по всей площади, этот процесс называется отступанием фронта ледника. Массы надледниковых осадков соскальзывают по крутым ледяным склонам, где они отлагаются в форме осадков гравитационных потоков.

      Выделяют  следующие обстановки осадконакопления:

      1)Флювиогляциальная обстановка. Наносы, сложенные гравием и песком, отлагаются по соседству с ледником в количествах, пропорциональных талым водам и осадку. Это обстановка аналогична на гумидным аллювиальным конусам выноса с ветвящимися потоками. Преобладание в этой обстановке деятельности речных разветвленных потоков связано с сочетанием большого уклона, переменного расхода воды и крупного размера обломочного материала.

      2)Эоловая обстановка. В эоловом осадконакоплении вокруг ледников принимают участие как сильные катабатические ветры, так и условия общей неустойчивости климата. Песок, переотложенный из ледниковых отложений, в частности из выступающих над водой и осушенных аллювиальных конусов выноса, приобретает форму эоловых дюн. Алевритовый материал также легко выдувается из флювиогляциальных зандров и выпадает ниже по направлению ветра в виде лёсса. Лёссы наблюдаются в форме покровов мощностью до нескольких десятков метров и распространяются на сотни километров от края ледника.

      3)Почвообразователная обстановка. Выходящие на поверхность 
осадки преобразуются под влиянием процессов почвообразования. Эти процессы включают вертикальную миграцию карбоната, окислов железа, 
силикатов и других соединений в почвенных растворах. Структурные изменения могут быть вызваны просачиванием вниз грунтовых вод, которыми тонкий материал переносится в поверхностные отложения. Это наглядно проявляется в накопленном тилле, недавно обнажившемся под отступающим ледником в Исландии.

      4)Ледниково-озерная обстановка. Образуются в результате перегораживания речных путей ледниковыми плотинами, формирования обратного наклона, а также возникновения неровностей рельефа при ледниковом осадконакоплении или эрозии. На дне озера образуется отложения ленточной текстурой и варвы представленные  из крупнозернистого летного слоя, перекрытого тонкозернистым зимним слоем. Иногда наблюдается базальный третий слой, сложенный мелким песком или более крупным материалом.

      5)Ледниково-морская обстановка. Основными факторами, которые оказывают влияние на ледниково-морскую седиментацию, являются:

      -количество талой воды (что влияет на перенос взвешенного осадка);

      -рельеф морского дна;

      -характер океанических течений и ветрового режима. Эти факторы контролируют широкое разнообразие процессов, результатом которых является целый спектр продуктов осадконакопления/2/. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Ледниковая формация

      В ледниковый формационный ряд входят материково-ледниковая, ледниково-морская  и ледово-грунтовая формации. Материково-ледниковая формация в свою очередь объединяет горно-ледниковую и покровно-ледниковую и связанную с ней перигляциальную  субформации.

      Я хочу рассмотреть отложения покровно-ледниковой формации. Они возникают в результате деятельности ледника, который разрушал горные породы субстрата, транспортировал возникшее при этом огромное количество обломочного материала на большие расстояния и откладывал их при своем таянии на суше. Однако отложение обломочного материала происходило в различных условиях: без существенного участия воды или ее более или менее видимому участии. Другими словами покровно-ледниковая формация объединяет отложения, в образовании которых главная роль принадлежит леднику и второстепенная – воде, связанной с его таянием. В связи с этим покровно-ледниковая формация включает собственно-ледниковую, водно-ледниковую  и переходную субформаци (рис. 3).

Рис. 3. Подразделение покровно-ледниковой формации. 

      Переходная  включает отложения  которые подверглись  частичному преобразованию водными  струями, или возникла при отложении  моренного материала в воде. Учитывая роль воды в образовании переходной и водно-ледниковой субформаций, нам представляется правильным и последовательным переходную назвать водно-ледниковой, а водно-ледниковую ледниково-водной. Этим подчеркивалась бы все возрастающая роль воды в образовании флювио-гляциальных и озерно-ледниковых отложений. Однако поскольку за последними уже укоренилось название водно-ледниковых, смешанные отложения (возникшие в результате незначительного воздействия струй талых вод или отложения моренного материала в приледниковых водных бассейнах айсбергами), в которых резко преобладает моренный материал, нам кажется, целесообразнее назвать переходными.

     Подразделяют моренные отложения на собственно морены, в образовании которых талые воды не принимали существенного участия и не повлияли на их литологические особенности (основная, локальная и напорная морены); водные морены — это такие, при образовании которых обломочный материал дополнительно переносился струями талых вод или откладывался в водных бассейнах; и преобразованные морены — морены, подвергшиеся диагенетическим процессам — криогенным, почвенным и другим, без перемещения материала или с его перемещением (грязевыми потоками).

      Выявление наземной, переходной (водно-ледниковой) и водно-ледниковой (ледниково-водной) субформаций подчеркивает определенную этапность в образовании отложений, составляющих материково-ледниковую формацию. На первом этапе перенос осуществляется только ледником, и возникают морены. По мере приближения к периферической зоне оледенения возрастает роль талых вод — это второй этап. Третий этап — перенос обломочного материала флювиогляциальными потоками или вытаивание его из всплывшего над водой льда или отколовшихся от него айсбергов, погружение на дно бассейна.

      Таким образом, ледниковая формация подразделяется на более мелкие, к которым можно применить термин «субформация». Эти субформации в свою очередь подразделяются на категории более частного порядка. Количество категорий зависит от степени изученности морен. При достаточно полной изученности отложений появляется необходимость выделения еще более дробных подразделение — третьего, четвертого порядков. Так, в морене выделяются разности, которые различаются по гранулометрическому и петрографическому составу валунно-галечного материала, минеральному составу песчаной фракции, плотности, текстурным признакам, цвету и др. Различия намечаются и среди водно-ледниковых отложений.

      Только  в последние годы в связи с  детальным литологическим изучением моренных отложений встал вопрос об их классификации. Классификация ледниковых отложений была предложена Т. Чемберленом (подразделял морены на движущиеся и отложенные), Р.Флинтом (в генетической классификации выделяет донную, абляционную и напорные морены), В. А. Зубаковым (приводит схему расчленения преимущественно мариногляциальных отложений), Б. Крыговским(классификации основаны на внешних признаках марен, гранулометрическом составе, форме обломков, петрографо-минералогическом составе, текстурных особенностях, цвете идригих признаках) и т.д. таким образом, классификации ледниковых отложений была предложена многими учеными. При рассмотрение фаций ледников то рассматривают все различные признаки, свойства, положение, формы ледников /3/.