4. 7. Геологическая работа ледников.

Ледником называется скопление кристаллического льда, образовав-шегося на поверхности земли из снега и находящегося в дви­жении. Ледники распространены в областях, в которых средняя годовая температура отрицательная, а снега в холодный сезон выпадает больше, чем тает в период с положительной температурой и стекает в виде льда за пределы района накопления.

Граница, за которой можно обнаружить снег и лед, называется снеговой границей или снеговой линией. На экваторе снеговая грани­ца проходит на высоте около 4900 м над уровнем моря. По направле­ниям от экватора к полюсам снеговая линия становится все ниже и при­мерно у границ Антарктиды в южном полушарии и Гренландии в северном поясе снеговой покров образуется значительно ниже снеговой границы.

Сезонный снеговой покров имеет большое геологическое значение, главным образом в период весеннего таяния. Струи талых вод дают нача­ло делювиальным, пролювиальным и аллювиальным процссам, обуслов­ливают весенние паводки и питание многих внутренних водоемов.

Выше снеговой линии снег не тает. Накапливаясь из года в год, он уплотняется под давлением собственной массы и превращается в фирн- массу, состоящую из крупных ледяных зерен. С течением времени фирн спрессовывается в сплошную кристаллическую массу прозрачного льда.

Различают ледники горные и материковые.

Горные (долинные) ледники образуются у высокогорных до­линах выше снеговой линии и часто венчают вершины гор. Если горные долины сливаются, то образуются сложные ледники. Горные ледники такого типа распространены в Альпах, на Кавказе и в других районах. Ледники такого типа называются альпийскими.

Материковые ледники иначе называют еще пок­ровными или гренландскими. Это мощные ледяные массы, покрывающие огромные площади. Таким ледником покрыта Гренландия, откуда и возникло одно из названий ледников этого типа.

Современные ледники покрывают площадь 16,3 млн. км , т.е. 10% поверхности всей суши. 98,5% ледниковой поверхности приходится на полярные области и лишь 1,5% - на высокие горы.

В северных полярных странах ледники покрывают площадь 2,1 млн. км , в южных полярных странах - 14,1 млн. км . Площадь горных ледников в поясах умеренного и тропического климата всего 121 тыс. км .

В России ледники имеются на Новой Земле (снеговая линия на высоте 600 м), в горах Средней Азии (2080-5200 м), на Кавказе (1800-3900 м), Алтае (2300-3500), Урале, в горах Сибири, на Камчат­ке и на Земле Франца-Иосифа. Общая площадь современного оледенения в России составляет 51 тыс. км² .

Движущиеся массы льда выполняют огромную геологическую рабо­ту. Лед истирает и вспахивает поверхность под действием своей тяжести. Только при толщине льда в 100 м каждый квадратный метр ложа ледника испытывает давление 92т. При большей мощности льда давление резко возрастает. В лед вмер­зают обломки пород. При движении ледника эти обломки в свою очередь оказывают разрушающее действие на поверхность земли.

Обломочный материал, который находится в движении или уже отложился, носит название морены.

Моренные отложения представляют собой грубый, неоднородный, неотсортированный, неслоистый обломочный материал. Чаще всего это валунные, опесчаненные красно-бурые суглинки и глины, или серые разно- зернистые, глинистые пески с валунами. Морены зале­гают покровами и характеризуются мощностью в десятки метров.

При таянии ледника образуются постоянные потоки талых вод, которые размывают морену. Вода подхватывает материал размываемых морен, выносит за пределы ледника и откладывает в определенной последовательности. Вблизи границ ледника остаются крупные обломки, дальше осаждаются пески и еще дальше - глинистый материал. Такие водно-ледниковые отложения получили название флювиогляциальных.

При наступлении или отступлении ледника последовательно смещаются зоны накопления по его крупности. Так, если на глины накладываются пески и более крупные обломки, это означает, что ледник наступал. Наложение на крупные обломки и пески глинистых осадков свидетельствует о периоде отступления ледника.

Флювиогляциальные отложения отличаются сравнительной отсорти-рованностью и слоистостью. Они обычно представлены толщами песка, гравия, галечника, а также глинами и покровными суглинками.

Необходимо отметить, что содержание валунов и скальных пород затрудняет использование мореных отложений в качестве оснований сооружений. Лабораторные исследования сжимаемости мореных глин и суглинков проводятся на образцах, не содержащих скальных включений, и, поэтому, лабораторные и полевые исследования дают разные результаты.

Моренные и флювиогляциальные отложения являются надежным основа­нием для сооружений различного типа. Валунные суглинки и глины, испытавшие на себе давление мощных толщ льда, находятся в плотном состоянии и в ряде случаев даже переуплотнены. При строительстве на этих грунтах расчетное сопротивление нагрузке может составить от б-8 до 10 кг/см². На валунных суглинках и глинах здания и сооруже­ния испытывают малую осадку. Эти грунты слабо водопроницаемы и часто служат водоупором для подземных вод.

Флювиогляциальные отложения со строительной точки зрения, хотя и уступают моренным глинистым грунтам по прочности, но являются на­дежным основанием.

Отрицательным качеством всех глинистых ледниковых отложений является случайное вкрапление отдельных валунов. Это может привести к неравномерной осадке и деформации зданий. При инженерно-геологи­ческих изысканиях нередки случаи, когда эти валуны ошибочно принимают за коренные скальные породы.

Ледниковые отложения успешно используют как строительные ма­териалы (камень, пески, глины). Валуны дают хороший строительный камень. Некоторые крупные валуны использованы для изготовления пьедесталов памятников (камень Гром - пьедестал памятнику Петру I в Санкт-Петербурге.).