Как ледники ворочают горы

Наверное, настоящий ученый никогда не употребит выражение «застыл, словно лед». Потому что лед иногда не только движется, но и ворочает огромные каменные глыбы.

Если ты когда-нибудь бывал на северо-западе нашей страны, например в Псковской, Новгородской или Ленинградской областях, то наверняка обращал внимание на огромные камни-валуны, лежащие на обочинах дорог, вдоль краев полей, на лесных опушках. И, возможно, задавался вопросом: откуда же они взялись здесь, вдалеке от гор? А главное, почему они такие гладкие? На берегу моря или в руслах рек камни тоже гладкие, но здесь причина понятна: морские волны или водные потоки, словно неутомимые пескоструйные машины, столетиями шлифуют булыжники взвешенным песком. Но что обтесало камни вдали от вечно подвижной воды, среди полей и лесов?

Ученые выдвигали по этому поводу разные гипотезы. Например одно время была даже популярна точка зрения, согласно которой валуны остались после Всемирного потопа. И только в XIX веке удалось раскрыть тайну происхождения одиноких и гладких каменных глыб. Выяснилось, что точно такие же валуны можно найти в горах, рядом с ледниками — огромными массивами льда, сползающими с гор в долины. Как ты знаешь, высоко в горах всё время холодно. Поэтому выпавший там снег не тает и годами накапливается. Постепенно спрессовываясь, он превращается в лед, который под действием силы тяжести медленно сползает вниз, в горные долины, где и тает. По пути на лед с окружающих горных склонов насыпаются камни самых разных размеров.

В процессе движения ледника камни трутся друг об друга, становясь гладкими и частично истираясь в песок или глину. В результате получается смесь разнокалиберного материала, которая носит название морена. Когда лед тает, морена остается, образуя ледниковые отложения, самыми заметными в которых как раз и являются валуны.

SONY DSC

ДАЛЬНИЕ СТРАНСТВИЯ

Но если ледники могут принести огромные камни в горные долины, то может быть, когда-то ледники проходили больший путь и приносили камни на удаленные равнины? В 1837 году швейцарский геолог Луи Агассис доказал, что именно так оно и было. Много тысяч лет назад огромные ледники расползлись со Скандинавских гор и покрыли собой пол-Европы. И оставили после себя ледниковые отложения, по которым Агассис и догадался о существовании в прошлом ледников не только в горах, но и на равнинах Западной Европы. А в 1874 году русский географ Петр Кропоткин доказал, что такие ледники существовали и в России — на Русской равнине и в Сибири.

Возникает вопрос: как же это ледники могут расползаться по равнинам? Равнины же плоские — с чего это лед вдруг начинает по ним ползти? Действительно, на равнинах невозможно существование ледников такого же типа, как в горах. Здесь действует немного другой механизм. Хотя начинается всё именно с гор. Представь себе горную систему с большим количеством крупных ледников. Допустим, в результате изменения климата эти ледники растут, сливаются друг с другом, толщина их увеличивается. В какой-то момент образуется настолько большой и толстый ледник, что он накрывает собой все формы земной поверхности. С этого момента лед начинает растекаться от центра ледника к краям, а горы там внизу или равнины — это уже неважно. Ледник, покрывающий весь рельеф, так и называется — «покровный», в отличие от горных ледников, форма которых определяется подстилающим рельефом. Сейчас такие покровные ледники занимают Антарктиду и почти всю Гренландию.

ПЛАСТИЧНОСТЬ И СКОЛЬЖЕНИЕ

Но как лед, твердое вещество, может течь? Некоторые скажут, что в этом нет ничего особенного: мол, стекло тоже течет, поэтому если присмотреться повнимательнее к старинным окнам, то иногда можно заметить, что нижняя часть стекол чуть толще верхней. Конечно, такое течение происходит чрезвычайно медленно, но ведь и лед течет не быстро! Однако такое объяснение не годится: стекло — это аморфное вещество, и по структуре оно больше напоминает жидкость. А у льда есть хорошо выраженная кристаллическая структура. Ученые, изучающие ледники — гляциологи, нашли ответ на этот вопрос. Оказалось, что существует два механизма движения льда в ледниках — вязкопластическое течение и глыбовое скольжение. Вязкопластичное течение — это очень медленное соскальзывание вышележащих слоев льда по нижележащим вдоль крошечных горизонтальных трещин в леднике. Оно происходит практически во всех ледниках.

В отличие от вязкопластического течения, глыбовое скольжение присуще только так называемым «теплым» ледникам, то есть тем, где лед по всей толще или хотя бы в нижней части немного подтаивает. В таких ледниках образовавшаяся вода просачивается к ложу, образуя там тонкую пленку. По этой пленке и скользят глыбы льда, на которые любой ледник разбит сквозными вертикальными трещинами — иногда почти незаметными, а иногда — имеющими ширину несколько метров.

И МЕДЛЕННО, И МОЛНИЕНОСНО

Скорость движения льда в леднике может быть очень разной. Например в центре Антарктиды льды смещаются на несколько сантиметров в год, а некоторые горные ледники могут сдвинуться за тот же срок более чем на 10 км. Бывает, что скорость периодически (раз в несколько лет или десятилетий) резко увеличивается, достигая десятков и даже сотен метров в сутки. Такое явление называется подвижка ледника, или сёрдж. А иногда скорость ледника может увеличиться и до совершенно катастрофических величин. Например в 2002 году ледник Колка в Северной Осетии неожиданно разогнался до скорости более 180 км/ч, за несколько минут пройдя по горной долине почти 20 км. Естественно, убежать или спрятаться было невозможно — все 125 человек, находившихся в это время на пути ледника, погибли. 0 причинах этой катастрофы ученые спорят до сих пор.

ПОЛЗКОМ ПО КОНТИНЕНТАМ

Но почему же мы сейчас находим ледниковые отложения там, где ледников и близко нет? Для существования ледников нужен определенный климат: во-первых, низкая температура, а во-вторых, много снега. Если бы климат всё время был постоянным, то и ледники находились бы в одних и тех же местах. Но климат меняется, поэтому и ледники то наступают, то отступают. За последние полмиллиона лет значительная часть Европы и Северной Америки по меньшей мере четыре раза оказывалась под покрывными ледниками, которые лежали, не тая, по нескольку десятков тысяч лет. Во время самого сильного оледенения, произошедшего примерно 250-300 тысяч лет назад языки ледника достигали мест, где сейчас находятся Киев и Воронеж. А последнее оледенение доходило до Валдайской возвышенности и закончилось относительно недавно — всего около 12 тысяч лет назад. Конечно, случилось это не мгновенно: отступание ледника заняло тысячелетия. Кстати, пусть слово «отступание» не вводит тебя в заблуждение, лед ведь не мог «отползать» обратно. Просто постепенно поток льда, шедший из центра ледника к краям, перестал компенсировать таяние, и толщина ледника стала медленно уменьшаться, пока он не растаял совсем. Ну а морена, принесенная ледником, осталась на месте. Тогда и появились на северо-западе России валуны, с которых и начался этот рассказ.