Образование ледников

   Абляционная морена возникает в стадию деградации ледника ближе к периферической части ледника. Во время таяния ледника имеющийся внутри него и находящийся на поверхности обломочный материал оседает, откладываясь на основную морену. Абляционная морена состоит из рыхлых осадков, в которых преобладает песчаный и глубообломочный материал.

   Конечные (краевые) морены. При определённой стабильности ледника возникает динамическое равновесие между поступающим льдом и его таянием. В таких условиях на переднем краю ледника начинает накапливаться обломочный материал, приносимый ледником, который и слагает конечную морену.

Тающий край горного ледника (Тянь-Шань, Терскей Ала-Тоо, верховья р. Барскаон)

   Конечные морены  в рельефе представляют собой  изогнутые валообразные или грядообразные  возвышенности, которые в плане  повторяют очертания края ледникового  потока. В Восточной Европе валообразные  гряды конечных морен имеют значительную протяжённость. Они достигают в длину десятки, а местами и сотни километров. Таковыми, в частности, являются Клинско-Дмитровская, Рижская и другие гряды в северной половине Восточно-Европейской равнины.

   В горных ледниках конечные морены формируются поперёк троговой долины и образуют валообразные перемычки, отражающие очертания конца ледникового языка. Иногда они имеют форму серповидных гряд, вогнутая сторона которых обращена вверх по долине. Местами конечные морены подпруживают сток реки и образуют озёра.

О причинах повышенной плотности “морены”

Факты повышенной плотности  разнозернистых валунных отложений (“морены”) Восточно-Европейской платформы  и других регионов принято интерпретировать как доказательство их ледникового генезиса. Высокая плотность (или низкая пористость) “донной” морены долгое время объяснялась статическим давлением огромного ледника, позднее более важным стали считать гляциодинамическое воздействие этого же ледника. Такое объяснение природы повышенной плотности “морены” представляется неубедительным по следующим причинам. “Основные морены” по существующим представлениям отлагаются двумя способами: а) вытаиванием моренного материала из толщи тающего ледника; б) путем отслаивания чешуй мореносодержащего льда.

Хотя моренный материал в донной части ледника и испытывает большое давление, но в результате последующего таяния льда и его мореносодержащих чешуй этот эффект должен утрачиваться. Процесс отложения морены идет с участием огромного количества талых вод, перемыва, оползания, переотложения моренного материала.

Из практики гидростроительства известно, что “моренные” грунты при  отсыпке их в воду (специальные  прудки) быстро восстанавливают свою первоначально высокую плотность без специальных нагрузок и давления, тогда как плотность той же “морены”, отсыпанной “всухую” остается много ниже первоначальной, несмотря на применение разных способов ее уплотнения. Открытое А.Ф.Васильевым и К.В.Алексеевым свойство “морены” самоуплотняться в водной среде было подтверждено затем лабораторными исследованиями и практикой возведения плотин в Карело-Кольском регионе и других районах (Роза, 1952; Прочухан, 1964; Калинина, 1964). Самоуплотняемость “морены” в водной среде связана прежде всего с разнозернистым строением этого “грунта”, с возможностью перераспределять частицы в водной среде, приобретая тем самым низкую пористость. К близким выводам пришли А.А.Каган и М.А.Солодухин (1971).

Большой вклад в вопрос о высокой плотности “морены” Белоруссии и Средней России внес Н.И.Кригер (1971, 1978), который подтвердил выводы гидростроителей о самоуплотнении “моренного грунта” при отсыпке его в воду. По Н.И.Кригеру высокая плотность “морены” обусловлена ее грансоставом (разнозернистость, близость к составу “оптимальной смеси), влажностью грунта в период седиментации (отложение в водной среде), особенностями рельефа. Эти показатели изменчивы и поэтому пористость “морены” в каждом отдельном разрезе меняется весьма беспорядочно. Н.И.Кригер (1978) указывает: ...”мы не видим в пористости морены надежных следов былого ледникового давления. Подобные факты могут быть объяснены влиянием геологических и физико-географических процессов в настоящее время воздействующих на породу”.

Подводя итог причинам низкой пористости “морены” можно подчеркнуть, что это свойство присуще всем разнозернистым грунтам - состоящим из смеси самого разнообразного обломочного материала (от глинистых частиц до валунов). Другим условием высокой плотности такого грунта является отложение его в водной среде, где различные по грансоставу фракции, самоуплотняясь, заполняют все пустоты формирующихся отложений, делая их низкопористыми.

При отложении действительно  ледникового, моренного материала  в воду также, видимо, будет сформирована плотная морена. То же относится и к селевым отложениям.

Весьма благоприятные  условия для образования плотных  валунных отложений имеются при  их ледово-морском формировании, при  переотложении тектоно-механических смесей в водной (озерной, морской) среде.

Закономерности  перемещения валунно-глыбового материала

Картирование рудных и сопутствующих оруденению валунов  показало, что такие валуны нередко  образуют закономерно ориентированные  шлейфы или конуса рассеивания. Эту  закономерность используют в практике валунных поисков рудных месторождений, особенно в Финляндии. Финским исследователем В.Салонен обобщены результаты валунных поисков в своей стране за более чем полувековой период и построены конуса разноса валунов с рудной минерализацией и безрудных валунов, имеющих установленный коренной источник. Всего изучено 500 валунных конусов. Подавляющая часть валунов этих конусов являются составной частью “донной морены”, другая часть (особенно валуны дальнего разноса) относится к “потоково-абляционной морене”. Конуса разноса валунов на рис “донной морены” показаны черным цветом, а абляционной “морены” - крапом.

Изучение конусов разноса  валунов “донной морены” показало, что перемещение их от коренного  источника, как правило, небольшое  и колеблется от десятков метров до 15 км и иногда более. По данным В.Салонен преобладают конуса разноса валунов 1-5 км длины (около 45% всех конусов), почти столько же (около 40%) зафиксировано валунных конусов длиной 0-1 км, около 15% составляют конуса длиной 5-15 км и несколько процентов более 15 км.

На схеме хорошо видно, что валунные конуса “донных морен” (за исключением некоторых пограничных участков) практически не выходят за пределы Финляндии. Из анализа схемы следует, что валунные конуса образуют закономерно ориентированные системы. В разных поясах Финляндии перемещения валунов происходило в определенном, достаточно выдержанном направлении.

Так в Северной Финляндии  перемещение валунов происходило  в СВ и северном (отчасти в СЗ) направлении. В Средней Финляндии  это субширотный - в ЮВ направлении  и почти широтный - в восточном  направлении разнос валунов. В южной  половине Финляндии перемещение валунов шло преимущественно в юго-восточном направлении, с некоторыми отклонениями на отдельных участках к меридиональному (южный снос) и субширотному - почти восточному сносу.

Если сопоставить направления  перемещения валунов с картой разломной тектоники Финляндии, то ориентировка конусов разноса валунов и простирание разломов удивительным образом совпадают. Так в северо-восточной части Финляндии разломы имеют северо-восточное простирание и такое же направление имеет валунный снос. В северо-западной части Финляндии разломы приобретают меридиональное и северо-западное направление - в таком же направлении - в сторону Норвегии происходил снос валунов. В Средней Финляндии явно доминируют разломы субширотного простирания, такую же ориентировку имеют и валунные конуса. Подобная закономерность повторяется и в южной половине Финляндии, где преобладающее простирание разломов - как и валунных шлейфов - субширотное. Разломы контролируют также меридиональное и широтное направление сноса валунов в южных частях Финляндии.

Если сопоставить направление  разноса валунов и простирание  разломов со схемой штриховки на коренных породах, то обнаруживаются новые совпадения: простирание штриховки совпадает с простиранием разломов и, в свою очередь, с простиранием валунных конусов. Эти удивительные совпадения не могут быть случайными - они парагенетически связаны и отражают единый дислокационный процесс: формирование (или подновление) разломов - смещение приразломных блоков вдоль простирания разломов - образование штриховки того же направления - распад смещенных блоков на глыбово-валунный материал. Многократное повторение этого процесса приводило к последовательному смещению валунно-глыбового материала вдоль разломов, к формированию протяженных валунных конусов.

Рассматриваемые разломы, видимо, являются сдвигами. Сдвиговая  природа ряда крупных разломов этой системы в Финляндии подтверждается геологическими данными. Признаками сдвигового происхождения разломов является их выдержанное, линейное простирание, вдольразломная ориентировка штриховки.

Высвобождение материала  при горизонтальном сжатии - в надвигах происходит вверх, а в сдвигах происходит его перемещение в горизонтальном направлении. “Вообще говоря, - пишет В.В.Белоусов, - высвобождение материала при горизонтальном сжатии может происходить в любом направлении, перпендикулярном оси сжатия, но не обязательно должно быть направлено вертикально или горизонтально, но может быть наклонным.... Естественно, что в природных условиях при горизонтальном сжатии высвобождение материала вверх должно происходить легче, чем высвобождение его в стороны”.

Теоретическое обоснование причин вдольразломного смещения блоков в зоне сдвига дано О.И.Слензаком: “Взаимодействие блоков в зоне сдвига - это процесс перераспределения сдвиговой и нормальной среды, последовательной передачи энергии блока, частям контрблока. Последовательное вовлечение в движение относительно покоящихся блоков приводит к смещению границ сдвиговой зоны от разлома. К блоку со стороны контрблока будут причленяться клинья и плоские блоки, параллельные основному разлому, которые уже вместе с блоками будут двигаться в направлении сдвигового смещения”.

Как было показано, вдольразломное перемещение плоских блоков и  клиньев характерно для сдвигов  зоны Кандалакшского грабена.

Рассматриваемые дислокационные процессы имеют неотектонический, в  основном, четвертичный возраст. Для подтверждения этого тезиса на рис. показаны эпицентры исторических землетрясений Финляндии и разломные линии, к которым они приурочены. Живущие ныне разломы совпадают с общим рисунком разломной сети Финляндии, и, следовательно, указывают на унаследовательность общего плана тектонических напряжений кайнозоя и современного этапа.

Совпадение направления разноса валунов с простиранием разломов и штрихов наблюдается в Карелии (Бискэ, 1959) и на Кольском п-ове. Так в северо-западной части Кольского п-ова неотектонически активные разломы и штриховка имеют северо-восточное простирание, в том же направлении перемещен валунный материал. В юго-западной части полуострова простирание неотектонических разломов и ориентировка штрихов идет с северо-запада на юго-восток, а в южных районах области и в Северной Карелии раломы и тектоническая штриховка имеют близширотное простирание. В этих же направлениях - в соответствии с простиранием, перемещены валуны.

Длина кольских и карельских конусов разноса рудных валунов, также как и в Финляндии, изменяется от десятков метров до 10-15 км, иногда более. Преобладающее расстояние перемещения рудных валунов - около 3 км.

Возникает вопрос, почему столь устойчиво направление  перемещения валунно-глыбового материала, почему система валунных конусов, последовательно сменяя друг друга, имеет устойчивое направление смещения? Сторонники ледниковой теории на этот вопрос отвечают: таково было направление движения ледника.

Многих завораживают подобные утверждения, ведь в правильности ледниковой теории, в устоявшихся представлениях о деятельности ледника (в данном случае покровного) не принято сомневаться.

Между тем, устойчивая транспортировка  валунно-глыбового материала в  доминирующем направлении и, отмеченное выше, его вдольразломное перемещение парагенетически обусловлены едиными тектоно-дислокационными процессами, происходящими в разломах сдвигового типа.

Это опять-таки можно  проиллюстрировать на примере Финляндии, где разломы, вдоль которых идет устойчивое перемещение обломочных масс с северо-запада на юго-восток являются правыми сдвигами (“Медно-никелевые ...”, 1985), Стало быть крылья этих разломов, приразломные блоки и брекчии смещались с северо-запада на юго-восток. Соответствующим образом в этом же направлении, в составе приразломных блоков и рыхлых отложений на крыльях разломов, шло перемещение валунно-глыбового материала. Таким образом, так называемый ледниковый снос из “центра оледенения” (помещаемого обычно в районе Ботнического залива) находит свое физическое обоснование без привлечения гипотезы о великих оледенениях.

Можно заметить, что амплитуда  горизонтального смещения по правым сдвигам в Финляндии достигает  десятков километров и эти сдвиги активны на неотектоническом этапе, так как хорошо выражены в рельефе и к ним приурочены современные землетрясения (см. рис.80).

Так 90-километровое горизонтальное смещение по сейсмогенному правому  сдвигу (с северо-запада на юго-восток) установлено в Северной Финляндии (“Медно-никелевые ...”, 1985). Если за кайнозойский период смещение по этому сдвигу составило всего 10% (то есть 9 км) от девяностокилометровой амплитуды смещения, то и этого вполне достаточно для формирования вдоль сдвига серии валунных конусов разноса, каждый из которых мог иметь длину порядка 9 км. С учетом смещения приразломных блоков (которое необязательно сопровождалось смещением крыльев сдвига) вдольразломный тектонический транспорт мог быть еще большим (средняя длина валунных конусов в Финляндии составляет порядка 3.5 км).