рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ФОРМИРОВАНИЕ И ДИНАМИКА ЛЕДНИКОВ

ФОРМИРОВАНИЕ И ДИНАМИКА ЛЕДНИКОВ - раздел Механика, Для студентов географических специальностей   Ледником Называется Природное Скопление Движущегося Ль...

 

Ледником называется природное скопление движущегося льда территории суши. В настоящее время ледники занимают почти 15 млн. км2, то есть около 11 % площади суши Земли. Еще 14 % площади суши охвачено многолетней мерзлотой, причем большая часть мерзлотной (криогенной) зоны приурочена к Евразии и Северной Америке. Около 25 % поверхности Мирового океана в любое время года занято плавучими льдами.

Образование ледников происходит благодаря скоплению и последующей трансформации снега. Этот процесс иначе называют метаморфизацией или фирнизацией снега. Для накопления 1 м3 ледника расходуется около 10–11 м3 снега.

Главными факторами образования ледников являются атмосферные осадки, выпадающие в виде снега, и низкие температуры, не позволяющие выпавшему за год снегу полностью растаять. Такие условия возникают на наветренных склонах гор, расположенных в морском климате умеренного и субполярных поясов. Здесь обильны снегопады, и поэтому выше снеговой линии снег накапливается быстро (снеговой линией, или границей, называют линию, соединяющую высоты, на которых приход и расход снега за год равны). При дефиците водяного пара даже экстремально низкие температуры не обеспечат развития ледника большого объема.

Ледниковый метаморфизм протекает по следующей схеме: снег – фирн (зернистый лед) – глетчерный лед. Такие преобразования занимают разное время, в зависимости от характера преобладающих процессов, которые, в свою очередь, определяются климатом. Соответственно климату выделяют два типа фирнизации: холодный и теплый.

Фирнизация холодного (рекристаллизационного) типа заключается в уплотнении снега под действием силы тяжести – этот процесс называется рекристаллизацией. Протекает она очень медленно, в условиях круглогодичных отрицательных температур и отсутствия оттепелей, поэтому холодный тип льдообразования свойственен самым высоким широтам. В морозных условиях может наблюдаться и явление сублимации – сухой возгонки снега при отрицательных температурах воздуха, когда снег переходит в пар, а пар, поднявшись в воздух, вновь замерзает, и на заснеженную поверхность падают кристаллы льда. Плотность этих кристаллов выше, чем у свежевыпавшего снега. Рекристаллизационный лед содержит много мелких воздушных пузырьков, унаследованных от снега, поэтому плотность глетчера невысока – около 0,75 г/см3, и цвет его молочно-белый. В центре Антарктиды превращение снега в ледник занимает более 1 000 лет.

Фирнизация теплого (инфильтрационного) типа идет значительно быстрее – во время оттепелей талые воды пропитывают снег, выдавливая из него воздух, снежная масса становится тяжелее и проседает, уплотняется, затем промерзает. Возникающий фирн отличается темно-синим цветом. Со временем он превращается в изумрудно-зеленый глетчерный лед, состоящий из плотно упакованных равновеликих кристаллов – по форме они резко отличаются от удлиненных игольчатых или призматических кристаллов льда озерного и морского. Плотность инфильтрационных льдов гораздо выше – до 0,9 г/см3. Именно такими “теплыми” льдами сложена большая часть горных ледников планеты. Кроме того, плотно упакованные кристаллы льда могут формироваться прямо в толще талой воды – такое явление получило название конжеляции. В конжеляционном льде содержание воздуха минимально, поэтому плотность его достигает 0,96 г/см3. В Чилийских Андах преобразование снега в фирн происходит за 4 месяца, тогда как в Гренландии за 20 лет. Для дальнейшего изменения – из фирна в глетчер – требуется гораздо больше времени, обычно 2 – 3 десятилетия в горах умеренного пояса.

В составе ледника выделяют две области: область питания, где накапливаются снег и лед, и область стока (абляции), где лед движется и тает.

Существуют три главных типа ледников: горные, покровные и промежуточные.

· В горном леднике область питания располагается выше снеговой границы, а область стока – ниже ее.

Выделяют четыре вида горных ледников: долинные, переметные, каровые и висячие.

Долинные (альпийские) имеют четко разделенные области питания и стока. В свою очередь, долинные ледники разделяются на простые (одна область питания и одна стока) и сложные (языки из нескольких областей питания сливаются в одну общую область стока).

Переметные ледники растекаются по разным склонам горы или хребта из одной области питания, расположенной на вершине.

Каровые (от нем. kar – цирк) ледники небольшие, залегают в мелких креслообразных углублениях (карах) затененной части склона, не имеют области стока.

Висячие ледники формируются в карах, но обладают короткой, нависающей над обрывом зоной стока.

· Покровные (материковые, щитовые) ледники возникают благодаря росту горных ледников, которые, наращивая мощность, распространяются на все большую площадь, и охватывают гигантские территории земной поверхности. В покровных ледниках область питания приурочена к их центральной части, а области стока – к периферии. Материковые ледники характеризуются огромной мощностью и площадью; строение подледной суши не влияет на распространение ледника и щитообразный рельеф его поверхности; область питания приурочена к центру ледника, где его мощность максимальна; область стока расположена на периферии ледника, а само движение идет радиально: ледник растекается от центра к краям. В истории четвертичного периода именно с покровными ледниками связаны наиболее масштабные изменения природных комплексов Земли.

· Промежуточные ледники сочетают признаки горных и покровных, и разделяются на два вида.

Плоскогорные (скандинавские) залегают и движутся подобно материковым ледникам, но гораздо меньше их по объему.

Предгорные ледники формируются в приполярье. Типично горные в своих верховьях, они спускаются к подножьям, где растекаются веером. Сливающиеся конусы соседних ледниковых потоков и образуют сплошной предгорный глетчер.

 

В дальнейшем развитии уже сформировавшегося ледника выделяют три главных фазы: трансгрессии, стабилизации и деградации.

· Фаза трансгрессии (наступления, роста) соответствует отрицательным температурам воздуха и преобладанию аккумуляции снега над его абляцией, в результате чего объем и площадь оледенения увеличиваются. Доказано, что во время древнеледниковых этапов четвертичного периода фаза трансгрессии занимала до 90 % жизни ледников.

· Фаза стабилизации (остановки) наступает, когда приход снега уравновешивается его таянием, и дальнейшее продвижение ледника прекращается.

· Фаза деградации (отступания, регрессии, дегляциации) связана с прогрессивным ростом температуры воздуха и таянием ледника. Особенность развития ледников заключается в возможности неоднократного перехода от фазы деградации к фазе трансгрессии и обратно, что связано с климатическими изменениями.

Главной особенностью ледников является их динамичность, которая зависит от множества причин, действующих совокупно. Среди факторов, определяющих динамические характеристики ледников, особое место занимают мощность ледника, рельеф и состав горных пород его ложа.

Способность ледников к движению обусловлена тем, что всякий ледник обладает качествами не только хрупкого, но и пластичного тела. Пластические свойства возникают в результате давления вышележащих ледовых масс на нижележащие – чем толще лед, тем пластичнее его нижние слои. Таким образом, ледник движется, отчасти, за счет выдавливания нижних слоев из-под верхних (рис. 5). В силу этого глетчер может преодолевать даже некоторые возвышения рельефа, перетекая через них. Чтобы прийти в движение по горизонтальной плоскости, ледник должен достичь мощности в десятки или сотни метров.

На динамику горных ледников влияет величина уклона поверхности суши. По расчетам гляциолога П. А. Шумского, при крутизне склона 10° слабое движение льда начнется при его мощности 6,28 м, а значительное перемещение – при толщине 62,8 м. На горизонтальной площадке – соответственно 62,5 м и 625 м. Скорость сползания горных ледников обычно составляет несколько десятков сантиметров в сутки, хотя изредка может достигать 100–150 м/сутки. Всякий ледник стремиться ползти по ложбинам доледникового рельефа. Встречаясь с препятствиями в рельефе, глетчер либо обогнет их, либо перетечет сверху, и лишь в исключительных случаях попытается сдвинуть преграду, действуя подобно бульдозеру.

 

Рис. 5. Схема динамики покровного ледника (по Е. В. Шанцеру):

Аf – область питания ледника; Аb – область абляции; Аk – область аккумуляции; Еx – область экзарации; Но – максимальная мощность льда, при которой возможно накопление донной морены.

Скорость движения ледников зависит от температуры: чем теплее, тем больше талых вод скапливается под ледником, и тем быстрее он скользит по поверхности. Необходимо учитывать, что температура у подошвы ледника зависит от его мощности. Влияние этих факторов иллюстрирует следующий пример. Если ледник имеет мощность 2 000 м, а температура его поверхности –30 °С, то близ подошвы температура составит около –5 °С, и ледник останется примерзшим к ложу. Увеличение мощности льда или потепление климата приведут к тому, что температура ледового ложа достигнет точки плавления. Тогда под ледником возникает водяная пленка, по которой начинается скольжение глетчера. Именно с образованием водной прослойки связано развитие пульсирующих ледников (способных быстро менять свои границы): скорость перемещения ледника Колка на Северном Кавказе в 1969–1970 гг. превышала временами 200 м/сутки.

Наконец, динамика ледников зависит и от состава подстилающих пород: при равных прочих условиях скорость скольжения по монолитным скальным породам всегда будет выше, чем при движении по рыхлым обломочным осадкам. Причин этому две. Во-первых, через скальный массив талые воды не просачиваются, и под ледником всегда присутствует водная пленка. Во-вторых, рыхлые породы вмерзают в днище ледника, резко увеличивая силы трения, и лишая ледниковую подошву пластических свойств.

Перечисленные факторы динамики ледников определяют и особенности их геологической деятельности: от них зависит способность ледников производить как разрушительную, так и транспортную и аккумулирующую работу.

Выделяют три основных типа движения ледника: глыбовое скольжение, пластическое течение, движение по внутренним сколам.

Силы трения и разная скорость движения обусловливают возникновение многочисленных трещин, направленных как поперек, так и по движению ледника. Верхний слой ледника, мощностью до 50–60 м, отличается сравнительной хрупкостью. Горизонтальными и вертикальными трещинами он разбит на глыбы, сжимающие друг друга. Под действием бокового давления окружающих ледяных масс, начинается глыбовое скольжение ледника, движущегося как одно целое.

В нижнем слое, где под давлением вышележащей массы ледник становится пластичным, движение носит характер пластического течения –главного типа движения ледников. Представлено оно потоками, перемещающимися с разной скоростью. Различие скоростей объясняется трением подошвы ледника о подстилающие породы, разной насыщенностью слоев обломками переносимых пород и проч. В результате нижняя часть глетчера также разбивается разнонаправленными трещинами, по которым происходит частичное плавление и перекристаллизация льда. Ледник приобретает слоистую текстуру, отражающую особенности ледовой динамики. Трение о подстилающие горные породы сильнее всего тормозит движение маломощных краев ледникового потока, и, естественно, самого нижнего слоя льда. Поэтому быстрее всего наступает центральная (по вертикали и горизонтали) часть – своеобразная стремнина ледника.

Наличие обломков горных пород внутри ледника ведет к разделению ледника на слои с разными пластическими свойствами, следовательно, разной способностью к движению. В итоге ледовое тело рассекается внутренними сколами – крупными трещинами, наклоненными навстречу течению ледника. По этим трещинам с разной скоростью скользят и выдавливаются пластины и чешуи льда. Так происходит движение по внутренним сколам, вызывающее перемешивание как самого льда, так и переносимого им материала.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Для студентов географических специальностей

ГЕОЛОГИЯ... Учебное пособие Для студентов географических специальностей...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ФОРМИРОВАНИЕ И ДИНАМИКА ЛЕДНИКОВ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Для студентов географических специальностей
МИНСК ВВЕДЕНИЕ   Геология – это комплексная наука, изучающая состав, строение и историю развития Земли, земной коры и литосферы. Истоки геологии лежат

И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЗЕМЛИ
Внутреннее строение Земли установлено благодаря геофизическим исследованиям – по характеру прохождения сейсмических волн. Сейсмические волны – это упругие колебания, рас

СТРОЕНИЕ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ МИНЕРАЛОВ
Минерал – природное вещество, состоящее из одного элемента или из закономерного сочетания элементов, образующееся в результате природных процессов, протекающих в недрах Земл

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
Горные породы – это минеральные агрегаты или органические остатки, слагающие земную кору. Полиминеральными называют породы, состоящие из нескольких минералов. Мо

Гранулометрический состав обломочных пород и глин
Диаметр частиц (мм) Рыхлая порода Сцементированная порода Обломки окатанные Обломки угловатые Обломки

ВЫВЕТРИВАНИЕ
Выветриванием называется совокупность процессов физического и химического разрушения горных пород и минералов. Немаловажную роль при этом играют живые организмы. Выветривание в

ГРАВИТАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ
  Гравитационные процессы (от латин. gravitas – тяжесть) – это процессы, связанные со смещением обломков коренных пород под действием силы тяжести. Динамически

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВЕТРА
Процессы работы ветра, накопленные ветром отложения и созданные ветром формы рельефа иначе называются эоловыми (от древнегреческого бога ветра – Эола). Эоловые процессы наиболее активно прот

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ РЕК
Поверхностные текучие воды объединяют потоки временные и постоянные. Совокупность процессов работы водных потоков, накапливаемые при этом отложения и образующиеся формы рельефа называются флювиа

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВРЕМЕННЫХ ВОДНЫХ ПОТОКОВ
  Временные водные потоки подразделяются на равнинные и горные. Возникают на склонах при таянии снега и выпадении атмосферных осадков. Работа временных водных потоков

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Главными факторами, определяющими работу подземных вод, являются особенности физического состояния, режима и движения подземных вод, их химический состав и температура, а также минералогический сос

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РАБОТА ЛЕДНИКОВ
Процессы работы ледников, накопленные ими отложения, и созданные ледниками формы рельефа называются гляциальными (от лат. glacialis – ледяной). Подобно другим геодинамическим агентам,

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ КРИОЛИТОЗОНЫ
  Криолитозона (от греч. kryos – холод, мороз, лед и lithos – камень) – зона многолетней мерзлоты, которая занимает порядка 25 % площади суши

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВОД МИРОВОГО ОКЕАНА
Воды Мирового океана, занимающие 70,8 % площади поверхности Земли, играют колоссальную роль в формировании облика планеты. Характер работы моря определяется множеством факторов, из которых наибольш

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОЗЕР
  Геологическая деятельность озер имеет много общего с работой моря. Родственны и факторы, и процессы, и образующиеся осадки. Среди факторов, определяющих особенности геологических пр

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ БОЛОТ
Болотом называют избыточно увлажненный участок суши, покрытый гидрофильной растительностью, обладающий слоем торфа мощностью более 30 см. Формирование болот и специфика протека

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОСАДКОВ
В результате процессов аккумуляции, производимых экзогенными агентами, на земной поверхности накапливается толща осадков. Со временем они трансформируются в горные породы осадочного происхождения.

ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ
  Эндогенные геологические процессы питаются внутренней энергией Земли. Они проявляются в движениях блоков литосферы и земной коры, изменениях характера залегания слоев горных пород,

МЕДЛЕННЫЕ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ
  Медленные тектонические движения иначе называют вековыми, или колебательными, или эпейрогеническими (создающими материки). Вековые движения не изменяют геометри

БЫСТРЫЕ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ И ДИСЛОКАЦИИ
  Быстрые тектонические движения вызывают нарушения разного рода в первоначальном залегания слоев горных пород. Такие нарушения называются дислокациями.

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
Землетрясениями называются быстрые толчки земной поверхности, вызываемые сериями колебаний, проходящими через породы Земли. На поверхности землетрясения проявляются в

ИНТРУЗИВНЫЙ МАГМАТИЗМ
Магматизмом (от греч. magma – тесто, густая мазь) называется процесс образования, движения и застывания магмы, происходящий в глуби земной коры или на ее поверхности.

ПРОЦЕССЫ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ МАГМЫ
Дифференциация магмы происходит разными путями, из которых можно выделить следующие. 1. Кристаллизационно-гравитационная дифференциация заключается в том, что кристаллизация минерал

ТИПЫ ИНТРУЗИВНЫХ ТЕЛ
Предполагается, что не менее 90 % объема возникающего магматического расплава останавливается и застывает в толще литосферы, образуя интрузивные тела, отличающиеся составом, формой, объемом, глубин

ЭФФУЗИВНЫЙ МАГМАТИЗМ
Эффузивным магматизмом, или вулканизмом называется выброс на земную поверхность различных магматических продуктов. Магматические продукты разделя

ПРОДУКТЫ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ИЗВЕРЖЕНИЙ
Газообразные продукты во время извержения представлены парами воды, углекислоты, встречаются водород, азот, хлористый водород. Интенсивность выделения газов и паров из л

ТИПЫ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ИЗВЕРЖЕНИЙ
Главным фактором, определяющим характер извержения, следует считать химический состав магмы и лав, поскольку от них зависят подвижность лавы и наличие в ней газов. Вероятно, существует связь между

ПОСТВУЛКАНИЧЕСКАЯ СТАДИЯ
Поствулканическая (фумарольная) стадия начинается после прекращения выбросов лавы и пирокластов. В эту стадию наблюдается лишь выделение магматогенных газов и паров, а также горячих подземных вод.

ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАПРОСТРАНЕНИЕ ВУЛКАНИЗМА
За последние 3000 лет истории Земли зафиксировано более 2500 извержений и установлено около 1000 действующих наземных вулканов, из которых порядка 200 ныне пребывают в фумарольной стадии. Почти все

ФАКТОРЫ И СЛЕДСТВИЯ МЕТАМОРФИЗМА
Метаморфизмом называется процесс преобразования горных пород, происходящий в глуби Земли под действием эндогенных сил. Реже метаморфизм наблюдается на поверхности Земли

ЛОКАЛЬНЫЙ МЕТАМОРФИЗМ
Локальный метаморфизм охватывает сравнительно небольшие площади, приуроченные либо к местам внедрения интрузий, либо к разломным структурам, либо, крайне редко, к местам падени

РЕГИОНАЛЬНЫЙ МЕТАМОРФИЗМ
Региональный метаморфизм охватывает площадь в тысячи и сотни тысяч квадратных километров. Главным фактором выступает температура, а воздействие давления и флюидов, как правило,

ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ГИПОТЕЗЫ
Тектонические гипотезы по-разному объясняют развитие самой верхней твердой оболочки Земли. Гипотезы отличаются объектами исследований и приоритетом направления тектонических движений.

И ЗЕМНОЙ КОРЫ
Тектоническими структурами называют участки литосферы и земной коры, обладающие определенными размерами, строением, составом, мощностью, характером тектонических движений, возр

ШКАЛА ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ВРЕМЕНИ
Главная задача исторической геологии – восстановление истории развития Земли, земной коры и жизни на Земле. Первоочередная цель такого изучения – составление прогноза развития планеты Земля, протек

Общая шкала геологического времени
Эон Эра Период Эпоха Время, млн. лет ФАНЕРОЗОЙСКИЙ PH Кайнозойская KZ Четвер

Региональная шкала геологического времени
Эон Эра Восточно-Европейская платформа Время, млрд.лет Протерозойский PR Неопротерозойcкая

Этапы тектонического развития платформ
  В развитии платформенных структур выделяют ряд этапов: доплатформенный, доплитный, плитный. Тектонические этапы состоят из стадий развития. Доплатформенный этап

Структурно-тектонические и палеогеографические
следствия процессов конвергенции и дивергенции В результате конвергенции увеличивается площадь материков: либо за счет образования новых горных

ДОКЕМБРИЙСКИЙ ЭТАП РАЗВИТИЯ
Догеологический этап (лунная эра) На протяжении догеологического этапа формировались первичные оболочки планеты: лито-, атмо- и гидросфера. Первичная земная кора, возн

Ранний архей – рифей
Тектоника. На протяжении архея структурно разделилась литосфера – обособились участки с земной корой океанического и континентального типа. В начале архея активно протекали

Кембрийский период
Тектоника. На протяжении кембрия существовало от трех до четырех крупных массивов суши и два океана. В начале кембрия суперконтинент Паннотия раскололся, из его раздвинувших

Ордовикский период
Тектоника. Существовали четыре крупных массива суши и четыре океана. Большая часть суши по-прежнему находилась в южном полушарии (рис. 13). От Гондваны откололись и удалилис

Силурийский период
Тектоника. Почти вся суша размещалась в южном полушарии, и оледенение по-прежнему захватывало крупные участки Гондваны. Существовали три крупных массива суши и четыре океана

Девонский период
Тектоника. Девон – период относительного тектонического покоя. Существовали четыре океана, три крупных материка и несколько мелких. Суша значительно раздроблена и почти цели

Каменноугольный период
Тектоника. Вся суша лежала в Западном полушарии. В результате сближения материков началась герц

Пермский период
Тектоника. Массивы почти всех древних платформ соединились – завершилась герцинская складчатост

Триасовый период
Тектоника. Триасовый период характеризуется относительным тектоническим покоем и преобладанием геократических условий. Только в позднем триасе проявились первые фазы киммери

Юрский период
Тектоника. В пределах океана Панталасса формировалась котловина Палеотихого океана. Пангея разделилась крестообразно пересекающимися разломами и затем распалась – начал форм

Меловой период
Тектоника. В начале мелового периода большая часть суши находилась в Западном полушарии. Почти завершилось разделение Южной Америки и Африки – продолжалось формирование Южно

Палеогеновый период
Тектоника. Завершилось разделениеАвстралии и Антарктиды. На северо-востоке Африки заложился рифт Красного моря, от Африканской платформы отделился Аравийский блок (рис. 23).

Неогеновый период
Тектоника. В миоцене вознеслись складки Анд и Северо-Американских Кордильер, оформился Панамский перешеек (рис. 24). В результате прервалась связь центра Атлантики с Тихим о

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги