РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД. ФОРМИРОВАНИЕ И СГЛАЖИВАНИЕ РЕЛЬЕФА
Сразу же за формированием гор, а иногда и одновременно с ним, начинается разрушение горных пород и изменение рельефа. Этот процесс называется денудацией. Немного о масштабах денудации: ежегодно в моря и океаны смывается 12,5 миллиардов тонн нерастворимых и 5 миллиардов тонн растворимых продуктов разрушения горных пород. Волга за год смывает 255 кубических километров осадков, река Конго — 4000! За год, благодаря денудации, горы становятся ниже на полмиллиметра, равнины понижаются примерно в 10 раз медленнее. В результате, всего за каких-то 2 миллиона лет горы теряют 1 километр высоты. К счастью для нас, туристов, при этом горные массивы становятся легче и постепенно «всплывают» из мантии, частично компенсируя потери. В противном случае ни Кавказа, ни Тянь-Шаня, ни Памира, как объектов горных походов, в наше время не существовало бы.
В недалеком геологическом прошлом в два раз выше были Уральские горы, а равнинные части Крыма скрывают под наносами остатки гор, возникших 25 миллионов лет назад.
3.1 ПРОЦЕССЫ, ВЕДУЩИЕ К СГЛАЖИВАНИЮ РЕЛЬЕФА
ВЫВЕТРИВАНИЕ
Наиболее распространено среди денудационных явлений выветривание. Различают физическое и химико-биологическое выветривание.
Физическое выветривание обусловлено сменой температур в течение суток. При нагреве объемное расширение у различных минералов, входящих в состав горных пород не одинаково, а у одного и того же минерала различно линейное расширение по разным кристаллографическим осям, поэтому многократный нагрев и остывание ведет к расшатыванию, ослаблению сцепления между отдельными зернами минералов и их выкрашиванию. Поры и трещины в горных породах заполняет вода. При замерзании она расширяется, оказывая давление в 90 атмосфер на стенки пустот. Трещины увеличиваются, отдельные зерна и целые блоки отрываются от массива. Так возникают вечерние камнепады.
|
|
|
Химическое и биологическое выветривание является результатом воздействия на горные породы паров и газов из воздуха, а также растворов, содержащих углекислоту, кислород, органические кислоты. Такое выветривание характерно для теплого влажного климата и в высокогорье большой роли не играет.
Под действием растворенных веществ некоторые минералы окисляются, а содержащие железо и марганец покрываются коркой окислов. Это — краснокаменное изменение или «загар» камней. Другие минералы гидролизуются, в них, как правило, становятся заметными зеленые соединения хлора. Это — зеленокаменное изменение. В результате химических реакций, отдельные элементы, переходя в раствор, удаляются, другие, нерастворимые, остаются, образуя рыхлые шлакообразные корки — коры выветривания. Так при гидролизе некоторых минералов (слюд, полевых шпатов и других, в состав которых входят соединения алюминия и кремниевой кислоты) вымываются растворимые соли калия и натрия, образуется и вымывается каолин — белая глина, из-за которой вода во многих горных реках становится мутной. На месте остается гель кремниевой кислоты — опал. Правда, ювелирный или, как говорят, благородный опал встречается нечасто, однако, неювелирный опал образуется в больших количествах.
|
|
|
Обитающие в природе микроорганизмы выделяют продукты жизнедеятельности, ускоряющие химические реакции. Это явление называется биологическим выветриванием. Вслед за микроорганизмами следуют лишайники, мхи и высшие растения, вносящие свою лепту в разрушение гор.
Активно способствуют разрушению горных пород и сглаживанию рельефа вода и ветер. Если гора вдруг рассыпется на песок и мелкие камешки, то на ее месте останется груда обломков, высота которой окажется не намного меньше первоначальной. Однако, обломки пород постепенно уносятся водой и ветром, при этом обнажаются не затронутые выветриванием коренные породы, которые, в свою очередь, подвергаются разрушению. Движущиеся обломки сами служат причиной разрушений.
|
|
|
Сильный ветер, унося песок и мелкие камни, шлифует поверхность скал, выбивает ниши, оставляя, в конце концов, причудливые каменные столбы, грибы, и целые эоловые города — скопление останцев на месте скальных массивов, уничтоженных ветром. Этот процесс называется ветровой эрозией и характерен для сухих пустынных районов.
Огромную роль в сглаживании рельефа играет вода. Она не только разрушает горные породы, но и переносит обломки на большие расстояния, откладывая их на предгорных равнинах. Процесс разрушения горных пород текущей водой называется водной эрозией или просто эрозией.
Результатом эрозии на равнинах становятся овраги, а в горах, на крутых склонах — кулуары — долины горных ручьев. Обычно кулуары остаются сухими и служат путями схода камнепадов. Во время дождя и таяния снега они наполняются водой, и снос обломков резко возрастает. Зимой кулуары становятся путями схода снежных лавин. В верхней части кулуары имеют водосборную воронку (зимой лавиносбор), переходящую в канал стока или собственно кулуар и конус выноса, где собирается обломочный материал.
СЕЛИ
В определенных условиях вода образует селевые потоки. Сель — это кратковременный грязекаменный поток, скатывающийся с большой скоростью по долинам ручьев и рек. На 40% сель состоит из воды, на 60% из глины, песка и крупных обломков. Во время дождя на склонах, богатых глиной, образуется эмульсия со значительным удельным весом. Стекая по склону, она уносит с собой песок и мелкие камни. За счет этого растет ее удельный вес и ударная сила камней, плывущих в потоке.
|
|
|
Сель имеет огромную разрушительную силу. На своем пути он подобно бульдозеру, выпахивает траншеи с отвесными стенами значительной глубины. За счет большого удельного веса грязевой массы, в ней всплывают и переносятся на большие расстояния валуны и каменные глыбы. Рекорд был зафиксирован в 1937 году на реке Азазань, где селем были снесены глыбы весом около 300 тонн.
Особенно страшны сели, вызванные прорывом горных озер. Из-за большого объема, они скатываются по долинам на десятки километров, сметая все на своем пути. Высота селевого вала в ущельях может достигать 80 метров (25-этажный дом).
КАРСТ
Если вода, опускаясь по трещинам, встречает растворимые породы, то, размывая их, она образует карстовые полости: колодцы, воронки, пещеры. Пещеры могут достигать огромных размеров: сотен метров в глубину и десятки километров в длину. Карстовые явления серьезно осложняют работу строителям. Даже в Москве с ними приходится считаться. Карстовый провал задержал пуск завода «Атоммаш», чем предопределил строительство атомных электростанций чернобыльского типа, вместо более безопасных, но требующих установки крупногабаритного оборудования, производить которое должен был «Атоммаш».
ОПОЛЗНИ И ОБВАЛЫ
Отрыв и перемещение значительных земляных масс под действием силы тяжести называется оползнем. Аналогичное перемещение масс горных пород, льда, снега называется обвалом.
Если вода, просачиваясь сквозь горные породы, встречает водоупорный пласт, имеющий выход на берегу реки или на склоне горы (рис. 7), то двигаясь по водоупорным породам и размывая верхние пласты, она образует плоскость скольжения, по которой могут скатиться все вышележащие породы. Спровоцировать оползень или обвал способны землетрясения. Так, например, образовался Усойский завал на Памире, за которым возникло Сарезское озеро. Обвалом образовано и знаменитое озеро Рица на Кавказе.
3.2 ГОРНЫЕ РЕКИ
Быстрое течение горных рек способно нести песок и гальку, перекатывать валуны. Ударная энергия речной воды в верховьях размывает дно и берега, переносит обломки и откладывает их в низовьях, на равнинах, где скорость течения падает. Если река протекает по мягким породам, дно размывается быстро, и русло заметно углубляется. При этом формируется долина с крутыми берегами V-образного профиля. Когда скорость размыва дна замедляется, и, из-за смыва обломков со склона и подмывания берегов, дно долины расширяется, она приобретает U-образный профиль. В твердых, не склонных к разрушению породах, река пропиливает каньоны с, практически, отвесными склонами. На Западном Кавказе, в Абхазии река Бзыбь, ниже села Псху, образовала каньон глубиной 50–70 метров при ширине 5–10 метров. Туристам известен каньон реки Гуамки близ Майкопа. В Таджикистане река Зеравшан, имеющая в среднем течении ширину до 500 метров, прорывает скальный пояс, состоящий из вертикально расположенных сланцев, каньоном шириной около пяти метров. В Копетдаге притоки реки Сакисяб пропилили в предгорьях извилистые узкие каньоны. Их линии, следуя изгибам складок горных пород, нередко меняют направление на 270 и более градусов, поэтому, начинаясь на расстоянии 3–5 километров от русла реки, они имею протяженность 15 километров и более.
Если текущая вода встречает на пути крупный валун или участок твердых пород, она вынуждена отклоняться в сторону от линии наибольшего уклона, и ее русло изгибается. Сила тяжести возвращает поток обратно, при этом река поворачивает, но по инерции отклоняется от оптимального пути в другую сторону. Процесс повторяется, пока вода не выйдет на наибольший уклон или не встретит новое препятствие. По мере размыва препятствий, излучины (их называют меандрами, по реке Меандр, где этот процесс был впервые описан учеными) смещаются вниз по течению. При этом, движущиеся изгибы русла расширяют дно долины (рис. 8). Вот поэтому горные реки нередко текут по широким галечным поймам, в десятки и сотни раз превышающим ширину водного потока. Особенно впечатляют реки Восточного Памира (Маркан-су, Уй-су) буквально теряющиеся в километровой ширине долин.
Если скорость течения реки не меняется, пойма существует без особых изменения столетиями. Но вот происходит поднятие гор или опускание предгорных равнин. При этом скорость потока возрастает, начинается активный размыв и углубление дна. Бывшая пойма оказывается высоко над рекой, которая, уже известным способом, разрабатывает новую пойму. Остатки прежней поймы образуют надпойменную террасу. У равнинных рек таких террас может быть 2—3. У Москвы-реки их две. У горных рек террас может быт значительно больше. Кстати, склоны или берега, расположенные над верхней террасой, не тронутые рекой называют коренными берегами.
Как уже отмечалось, в низовьях реки по мере уменьшения скорости течения, река откладывает сначала крупные обломки, затем мелкую гальку, песок и, наконец, глину. За счет такого переноса обломков, например, водохранилище Нурекской ГЭС будет заполнено наносами за 50 лет.
3.3 ЛЕДНИКИ И ЛЕДНИКОВЫЙ РЕЛЬЕФ
На своем пути туристы встречают не только жидкую, но и твердую, замерзшую воду. Находящееся в активном движении скопление льда, образовавшегося при уплотнении и перекристаллизации снега, называется ледником.
Ледники — едва ли не самый важный фактор, формирующий горный рельеф, по крайней мере, с точки зрения путешественников. Льдом занято 11% всей земной суши. Но к большому сожалению альпинистов и туристов, лишь 0,5% от этой площади принадлежит горным ледникам. Все остальное относится к полярным областям.
Последние 15 тысяч лет ледники, в среднем, отступают, но периодически их деградация сменяется временным наступлением. Из истории известно, что в V–VII веках н.э. многие перевалы, занятые в настоящее время ледниками, служили обыкновенными караванными путями. К ним относятся перевалы Кашал-Аяк на Памире и знаменитый Сен-Готард в Альпах. Затем климат стал более холодным, ледники начали расти, и с XVII-XVIII века эти перевалы стали доступными лишь для туристов и великих полководцев. Однако последние 100 лет ледники отступают, сокращаясь на 10% за каждые 50 лет. Примером такого сокращения может служить ледник Большой Азау на склонах Эльбруса, потерявший в XX веке половину своего языка.
Ледники образуются за счет накопления снега и его преобразования (метаморфизации) в лед. Для образования ледника необходим холодный и влажный климат, при котором количество выпадающего снега больше или равно количеству таящего. Накопление снега возможно только при отрицательной среднегодовой температуре.
Линия, ограничивающая зону, в пределах которой среднегодовое количество твердых осадков равно их убыли, называется снеговой линией. Ледники образуются только выше снеговой линии. Положение снеговой линии зависит от широты местности. В Гренландии она совпадает с нулевой отметкой, в массиве Бырранги — 500 м, на Кавказе — 3000 м, на Алайском хребте — 4800 м, в Гималаях до 6000 м. Зависит она и от влажности климата. В Альпах она проходит на отметке 2600 м, на Западном Кавказе — 2700, на Восточном Кавказе — 3800. В зависимости от экспозиции склона изменяется количество осадков, меняется и положение снеговой линии. Так на северных склонах Алайского хребта она проходит на уровне 4000 м, на южных — 4800 м.
В пределах одной горной системы снеговая линия ниже на передовых хребтах. Так, на Тянь-Шане на передовых хребтах снеговая линия опускается на 600 метров ниже, чем на главных. Встречаются и исключения из правил. Например, на Западном Кавказе, на Бзыбском хребте находится ледник Химса. Он существует в зоне положительных среднегодовых температур и сохраняется только за счет большого количества выпадающего на его поверхность снега. Влажный воздух, идущий с моря, охлаждается над ледником и дает ему воду в виде снега. На соседних участках хребта, где ледников нет, столь интенсивного выпадения осадков не происходит.
Как же образуется лед? Снег попадает на дно долин в виде твердых осадков, либо сносится туда лавинами. На плоских и вогнутых частях склонов снег может скапливаться многие сотни лет. Под воздействием солнца и ветра он преобразуется в фирн. Снежинка — это лучистый кристаллик льда. Солнце и ветер изменяют упавшую снежинку, при этом она теряет звездную форму и превращается в зернышко. При таянии снега, вода просачивается в его толщу и там замерзает. Но при этом новых кристаллов не образуется, а происходит рост уже существующих. Заметную роль здесь играет и сублимация, возгонка снега. Образующиеся при этом водяные пары конденсируются и намерзают на кристаллы фирна. Фирном называется снег, имеющий зернистую структуру и возраст более года. При меньшем возрасте фирн принято называть фирновым снегом. Зерна фирна постепенно растут, достигая величины от 5 до 100 миллиметров.
Чем старше фирн, тем глубже он залегает, и тем крупнее его зерна. С ростом зерен, из фирна вытесняется воздух, и он становится плотнее. Наконец, зерна срастаются и образуют однородную массу — белый фирновый лед. Нечто подобное видим мы на асфальте весной, когда дворники скалывают лед с мостовых. Но в городах свежий снег пешеходы превращают в лед всего за пару дней, а в природе для этого требуются многие годы.
Под давлением толщи фирна, нижние слои белого фирнового льда превращаются в голубой глетчерный лед. Пятидесятиметровая толща фирна становится льдом за 50 лет. Если толщина фирна меньше 50 метров, лед не образуется, и несостоявшийся ледник называют снежником.
Лед одновременно хрупок и пластичен. Чем выше температура и давление, тем пластичнее лед. Благодаря пластичности нижние слои льда выдавливаются верхними, и они начинают течь. Из-под толщи фирна выползает глетчерный лед. Разумеется, направление его течения зависит от рельефа местности. Для того, чтобы лед начал течь по пологой поверхности необходим вес шестидесятиметровой толщи льда. Однако, если уклон долины значителен, лед течет и при меньшем давлении. При крутизне 40—45° для этого достаточно всего двухметровой толщи.
Скорость течения льда измеряется сантиметрами в сутки, но у крупных ледников она достигает 3—7 метров в сутки.
У ледника различают зону питания или фирновый бассейн, где собираются основные массы снега и зону стока — язык ледника. Граница между ними называется фирновой линией.
По мере течения льда вниз по долине, он тает и, наконец, на некоторой высоте количество притекающего льда становится равным количеству тающего. Здесь язык ледника кончается. Если количество осадков постоянно, ледник занимает стационарное положение. Если оно увеличивается — ледник наступает, пока вновь не придет в равновесие.
Когда климат теплеет, и количество твердых осадков сокращается, линия равновесия поднимается выше по долине. При быстром отступлении ледника, участки льда на конце языка или у берегов, обычно покрытые моренным чехлом, перестают двигагься и отделяются от ледника. Такой лед называется мертвым. Лед под моренным чехлом тает неравномерно, образуя воронки, озера, крутые сбросы. Движение по таким участкам требует особого внимания. Мертвый лед, засыпанный толстым слоем обломков, называется погребенным льдом.
ЛЕДНИКОВЫЕ ТРЕЩИНЫ
Разрывы в теле ледника, вызванные неодинаковой скоростью течения льда, называются ледовыми или ледниковыми трещинами.
Из-за нагрева скал края ледника тают быстрее, поэтому средняя его часть оказывается выпуклой. Давление льда в этой зоне больше, чем на краях, а значит и лед здесь пластичнее. По этой причине средняя часть ледника течет быстрее, и непластичные верхние слои льда разрываются, образуя трещины (огивы), выгнутые в сторону языка и смыкающиеся ближе к краям (рис. 9 а). Трение краев ледника о склоны долины может привести к образованию боковых трещин, ширина которых уменьшается в сторону оси и верховьев ледника (рис. 9 б). Если долина расширяется или язык вытекает на равнину, лед растекается в стороны, образуя продольные трещины, ориентированные перпендикулярно направлению растекания (рис. 9 в).
При повороте долины лед, находящийся на внешней стороне дуги поворота, отстает от льда, текущего по внутренней дуге. При этом образуются радиальные трещины, расширяющиеся в сторону увеличения радиуса (рис. 9 г). Там, где дно долины меняет уклон, возникают зоны растяжения, и образуются поперечные трещины (рис. 9 д), расширяющиеся книзу на вогнутых участках и кверху — на выпуклых (рис. 10). Наложение трещин разного направления образует сетку трещин.
Между краями ледника и склонами долины, из-за нагрева скал или береговых морен, образуется углубление или трещина, называемая рантклюфтом. Рантклюфт нередко служит наиболее простым путем подъема на язык ледника или обходом ледопада, но при этом он бывает опасен из-за камнепадов и обвалов льда с ледника и склонов долины, включающих участки мертвого льда.
Разрыв или подгорная трещина, отделяющая неподвижный лед и фирн склонов цирка от движущегося в зоне питания ледника называется бергшрундом. Края бергшрунда могут располагаться на разной высоте, образуя нависающие ледовые и фирновые стенки высотой в несколько метров. Бергшрунд, особенно с нависающей стенкой, — серьезное препятствие. Обычно он преодолевается по снежным мостам или конусам выноса лавин. При отсутствии мостов, если трещина встретилась на подъеме, приходится спускаться в бергшрунд и подниматься по нависающей стенке с помощью подсаживания или втыкания в его стенку ледорубов или ледобурных крючьев. Если бергшрунд встретился на спуске, иногда удается перепрыгнуть его на страховке или спуститься в него на закрепленной веревке, чтобы перебраться на нижний край, раскачиваясь, или переходя по снежной пробке.
Ледниковые трещины могут быть открытыми, зияющими, и закрытыми, засыпанными снегом. Закрытые трещины представляют большую опасность. Двигаться по засыпанному снегом или закрытому леднику можно только в связках. Зоны, где трещины наиболее вероятны, определяются по изгибам ложа ледника, как указано выше. Обнаружить закрытые трещины удается по узким полосам более светлого или более темного снега (не путать с бороздами таяния, напоминающими картофельные грядки). Закрытые трещины заметнее в стороне от линии движения, поэтому, выбирая путь, надо внимательно осматривать весь окружающий рельеф. В неясных случаях снег зондируют ледорубом или лыжной палкой. Наиболее опасно движение по закрытому леднику в темноте, в тумане, при рассеянном свете и после снегопада, когда внешние признаки трещин мало заметны.
Если уклон долины велик, а мощность ледника недостаточна, течение нижних, пластичных слоев разбивает верхние, непластичные. Возникает ледопад (рис. 9 е). То же происходит, если ложе ледника неровное, имеет выступы твердых пород — ригели.
Отдельные пики и зубцы льда в зоне ледопада называются сераками. Ледопад — серьезное препятствие, нередко определяющее сложность перевала. Из-за постоянного движения ледника рельеф ледопада непостоянен. Указать однозначный путь по ледопаду невозможно, однако, наиболее часто удается найти проход по вогнутым участкам ледника и ледовым кулуарам, где из-за сжатия верхних слоев льда, количество трещин минимально.
Глубина ледниковых трещин может достигать ста метров, но обычно, из-за пластичности льда в нижних слоях, она не превышает 30–40 метров. Там, где дно долины выполаживается, трещины закрываются и продолжается спокойное течение ледника.
ВИДЫ ЛЕДНИКОВ
Различаются ледники горные, покровные и полупокровные. Покровные ледники возникают на равнине и занимают значительные части суши (Антарктида, Гренландия). Полупокровные ледники образуются в горах с плоскими или пологими вершинами. Этот тип ледников характерен для Скандинавских стран и островов Ледовитого океана. Они имеют куполообразную форму и растекаются от центра к периферии, образуя языки выводных ледников. Над большими ледовыми куполами воздух охлаждается и стекает вблизи поверхности, создавая локальные зоны сильного ветра. поземки или пурги.
Горные ледники, в свою очередь, делятся на долинные, каровые, висячие, возрожденные и звездообразные.
Долинные ледники имеют область питания и язык, спускающийся вниз по долине. Среди долинных ледников различают простые, имеющие одну зону питания и один язык, сложные или древовидные, имеющие много зон питания и один язык, а также переметные, имеющие одну зону питания и два или несколько языков.
Каровые ледники, в отличие от долинных, не имеют языка. Располагаются они в чашеобразных углублениях склонов — карах. Размеры их невелики.
Висячие ледники образуются во впадинах на крутых склонах и имеют небольшие языки, не касающиеся дна долины. Опасны обвалами льда с языков.
Возрожденные ледники образуются на дне долины за счет обвалов льда с висячих ледников или при разрыве языка долинного ледника крутой и высокой скальной ступенью.
Звездообразные ледники (разновидность полупокровных) образуются на плоских и конических вершинах гор и растекаются с них многими языками. К ним относятся ледники вулканов Эльбруса и Казбека.
Крупнейший долинный ледник Евразии — ледник Федченко на Памире Его длина 74 километра. Не многим уступает ему крупнейший ледник Тянь-Шаня — Инылчек. Его длина около 70 километров.
По способу питания различают ледники альпийского и туркестанского типа. В питании альпийских ледников основную роль играют твердые осадки. Многие ледники Памира и Тянь-Шаня не имеют фирнового бассейна и питаются за счет лавин, сходящих со склонов долины. Это ледники памирского или туркестанского типа. Из-за особенностей питания эти ледники несут очень много обломочного материала.
РЕЛЬЕФ ЛЕДНИКА
Из-за нагрева скал и боковых морен края ледника стаивают быстрее центральной части. Поэтому в поперечном разрезе язык ледника выпуклый. Участки льда под срединными моренами стаивают медленнее открытого льда, поэтому между срединными моренами образуются глубокие впадины. Стекающая по поверхности ледника талая вода образует борозды, ручьи и речки, переправа через которые не всегда возможна.
Под маленькими, прогреваемыми солнцем камнями лед протаивает, образуя неглубокие ледовые стаканчики. Под большими обломками, защищающими лед от солнечных лучей, он не тает, образуя ножку. Крупные глыбы на ледовых ножках называются ледниковыми столами или грибами. Талая вода, сливаясь в трещину, размывает ее края. При смыкании трещины в месте размыва остается глубокий ледниковый колодец. По этим колодцам вода поступает во внутренние каналы ледника и к его ложу. При вращательном движении воды колодец приобретает спиралевидную форму и называется ледниковой мельницей.
Под воздействием солнца избирательное таяние приводит к образованию на поверхности льда и фирна кальгаспоров — остроконечных выступов до полутора-двух метров высотой. Кальгаспоры располагаются рядами и наклонены в сторону полуденного положения солнца. Нередко кальгаспоры занимают большую площадь (ледник Грум-Гржимайло на Памире). Характерный наклон и коническая форма придает им сходство с фигурами молящихся, поэтому их называют снегами кающихся или кающимися фирнами. Небольшие кальгаспоры значительно облегчают движение по крутым снежным склонам, образуя ступеньки. Многочисленные высокие кальгаспоры на относительно полотой поверхности ледников образуют труднопроходимые заросли, дорогу в которых приходится прорубать.
Вода, передвигаясь по внутренним и подледниковым каналам, вытекает из языка, давая начало реке. В этом месте в языке образуется горизонтальное конусообразное углубление — ледниковый грот. Гроты некоторых ледников доступны, но посещение их опасно из-за вывала камней и глыб льда из свода.
Иногда вода, передвигающаяся по внутренним каналам ледника, может выходить на его поверхность, образуя фонтаны.
На языках ледников, покрытых моренным чехлом в зоне таяния, из-за неравномерного прогрева возникают холмы, воронки, озера, образуется сложный лабиринт, затрудняющий движение и требующий тщательного выбора пути. Такое неравномерное таяние называется термокарстом (рис. 9 ж).
На пологих вогнутых и ровных поверхностях ледника в среднем его течении, вода, скапливаясь под снегом удерживается им, образуя снежные болота. В болотах, как правило, нет опасных трещин, но всегда есть возможность провалиться в глубокую промоину, заполненную ледяной водой.
РАБОТА ЛЕДНИКА
Верховья долины, длительное время занимаемые ледником, превращаются в глубокие впадины в виде амфитеатров. Такие, закрытые с трех сторон котловины, называютсяледниковыми цирками.
Вода, образующаяся от таяния льда между ледником и окружающими скалами, попадает в трещины и замерзает, откалывая от стенок куски породы. Ледник уносит обломки, углубляя и расширяя, таким образом, свое ложе (рис. 11). Подтачивая основания склонов, ледник ускоряет их обрушение, внедряется в скальный массив. Стенки ложа ледника становятся круче и начинают отодвигаться вглубь горного массива.
При формировании двух «пятящихся» навстречу друг другу цирков гребень хребта понижается, образуя седловину. С самых высоких частей горного хребта ледники растекаются в разные стороны, а цирки, образующиеся на склонах расширяясь, создают остроконечные пирамидальные вершины — хорны. Примером могут служить вершины Маттерхорн в Альпах или Ушба на Кавказе Высочайшая вершина планеты — Джомолунгма — Эверест — типичный хорн, остаток более значительной горы, «съеденной» ледниками.
При движении ледник производит большую разрушительную работу в границах своего ложа. Давление льда на подстилающие породы, при толщине 100 метров, достигает ста тонн на квадратный метр. Ледник выпахивает ложе вмерзшими обломками скал, дробит породы своим весом. Если скала прочная, ледник шлифует и истирает ее. Часть массива, обращенная к верховьям, сглаживается и выравнивается, а склон, направленный в долину остается крутым. Так возникают бараньи лбы. Рыхлые породы ледник разрушает и уносит с собой, речные V- и U-образные долины превращаются в корытообразные или троговые.
МОРЕНЫ
Скопление обломков — продуктов выветривания, попавших на ледник со склонов и дна долины, переносимых ледником, называется мореной. Название это происходит от имени древнеславянской богини смерти Морены, отсюда же слова «мор» и «мороз».
Различают движущуюся вместе с ледником и отложенную неподвижную морену. Движущаяся морена делится на донную, поверхностную и внутреннюю. Разновидностями поверхностной морены являются срединная, боковая и плащевая морены. Боковые движущиеся морены питаются за счет разрушения бортов ледникового ложа и обвалов со склонов. Срединные морены образуются из боковых в местах слияния ветвей ледника (рис. 9 з). Поверхностные, плащевые морены формируются в зоне питания ледника за счет обломков, сносимых на ледник лавинами. Поверхностные морены особенно часто встречаются на ледниках среднеазиатских гор, где языки ледников могут быть полностью покрыты моренным чехлом значительной толщины на протяжении нескольких километров. На таких покровных моренах встречается растительность вплоть до небольших деревьев.
Отступающий ледник оставляет после себя валы отложенных морен (рис. 12 и 13). Отложенные морены имеют вид остроконечных гряд или пологих вытянутых холмов. Среди отложенных различают береговые и конечные морены. При стационарном положении языка ледника весь доставляемый течением льда материал откладывается, образуя вал конечной морены. Если ледник, отступая, делает остановки, образуется несколько моренных валов. Холмистый рельеф по пути отступления ледника называют основной мореной. Основные морены крупных ледников образуют сплошные моренные поля, протяженностью в несколько километров. Передвижение по таким полям связано с большими физическими затратами. Ориентирование и выбор оптимального пути затруднены.
Неподвижные береговые морены образуются из обломков, осыпающихся с краев ледника.
По мере отступления ледника уменьшается и его мощность и поверхность опускается ниже гребней береговых морен на многие десятки и даже сотни метров. Склоны береговых морен, обращенные к леднику, сохраняют значительную крутизну и подвергаются эрозии. Обратный склон, обращенный к склону долины, обычно более полог и покрыт растительностью. Пространство между береговой мореной и склоном долины или между моренными валами называют моренным карманом. Карманы достигают значительных размеров. По ним могут протекать ручьи, пролегать тропы, в некоторых случаях здесь может расти лес. Карман морены обычно безопасное и удобное место для бивуаков. По гребням береговых и срединных морен пролегают наиболее удобные пути в верховья ледников. В часто посещаемых районах по ним проложены тропы, а в удобных местах устроены площадки для бивуаков.
Основной материал, из которого слагаются морены — окатанные обломки (валуны), песок разной крупности, гравий, щебень, моренные глины и суглинки, образующиеся при перетирании горных пород ледником.
Моренные отложения легко размываются реками, поэтому долины многих горных рек, разработанные в моренных отложениях древних ледников, так называемых конгломератах, имеют крутые труднопроходимые склоны. Крупные валуны защищают от размыва участки морены, образуя останцы причудливых форм. Например, останцы в долинах рек Кыртык и Ирик в Приэльбрусье, левобережная морена ледника Ленина на Заалайском хребте Памира.
Размыв морен талыми водами приводит к образованию селей.
При падении с гребней морен выполнить самозадержание ледорубом очень трудно. Поэтому тропы, а при их отсутствии маршруты движения, часто проходят ниже гребня со стороны склона долины. Движение без троп по крутым моренным (конгломератным) склонам весьма трудоемко. Нередко требуется вырубать ступени. Прохождение конгломератных склонов сопряжено с большим риском из-за неустойчивых валунов и невозможности закрепить веревку. Нередко по технической сложности и физической нагрузке такие склоны сравнимы с перевалами ЗА категории сложности.
Если под мореной находится лед, то из-за неравномерного таяния (термокарст) могут образовываться воронки и крутые протяженные ледовые склоны, прикрытые тонким слоем морены, легко скатывающимся вместе с неосторожным путешественником.
Нелишне заметить, что подмосковная Клинско-Дмитровская гряда представляет собой основные морены, оставленные древним оледенением. В эпоху оледенения лед переносил валуны на расстояния до 1000 километров. По их расположению удается определить откуда пришел ледник, и откуда принесены валуны. По их расположению в Подмосковье и средней полосе удалось вычислить и найти некоторые полезные ископаемые в Карелии, а также коренные месторождения золота в Скандинавии. Благодаря ледниковым отложениям, под Москвой в Парамоновском овраге находят россыпное золото и гранаты.
4. ФОРМЫ ГОРНОГО РЕЛЬЕФА
Горами альпийского типа называются молодые, высокие, поднимающиеся выше снеговой линии горы, несущие комплекс ледниковых форм рельефа: цирки, остроконечные гребни, пирамидальные вершины. Только такие горы могут быть объектами горного туризма и альпинизма.
Горы называются молодыми, если они несильно разрушены, то есть имеют значительное превышение гребней над узкими и глубокими долинами. Другими словами, если ширина долин во много раз меньше высоты окружающих склонов.
Горная страна — обширный, геологически обособленный район горной местности со сложной орографией. Например: Тянь-Шань, Памиро-Алай.
Горный узел — выделяющаяся высотой, сложной орографией и оледенением обособленная часть горной страны. Например: Фанские горы, Матчинский горный узел и узел Такали в пределах Памиро-Алая, узел Даут на Кавказе.
Горный хребет — вытянутый в одном направлении участок горного рельефа с близкой высотой соседних вершин. Например: хребет Абишира-Ахуба, Сванский хребет на Кавказе, Дарвазский и Язгулемский хребты на Памире.
Горная цепь — самостоятельный, главный, горный хребет большой длины при относительно малой ширине. Например: Туркестанский хребет на Памиро-Алае, хребет Ак-Шийрак на Тянь-Шане, Главный Кавказский хребет.
Отрог — относительно короткий, второстепенный хребет, ответвляющийся от основного. Во многих случаях через отроги пролегают перевальные пути, соединяющие разные истоки одной реки, одного ледника. По гребням отрогов пролегают наиболее безопасные и часто простейшие пути подъема на перевалы, расположенные в главном хребте. Например: ряд перевалов через Заалайский хребет, перевалы Ребро и Дорофеева в хребте Академии наук на Памире.
Долина (8) — межгорная впадина большой протяженности при относительно малой ширине, служащая путем стока поверхностных вод: рек или ледников.
Висячая долина (9) — долина притока реки или ледника, устье которой находится значительно выше дна основной долины.
Устьевая ступень (10) — участок склона основной долины между дном основной и висячей долины. Обычно имеет значительную крутизну в сравнении с крутизной висячей долины и высоту не менее 50 метров.
Ущелье — глубокая долина с крутыми, свыше 30° склонами.
Каньон (пропасть) — глубокая долина с крутыми, свыше 60° склонами, если ее ширина значительно меньше глубины. В практике путешествующих каньоном называют технически сложный участок долины с крутыми, обрывающимися в реку берегами, то же препятствие может называться прижимом.
Вершина — выступающая над хребтом остроконечная или куполообразная возвышенность.
Седловина (7) — местное понижение хребта. Не всякая седловина служит перевалом.
5. ЭЛЕМЕНТЫ ГОРНОГО РЕЛЬЕФА
Гребень (14) — линия наибольших высот горного хребта, узкий, ярко выраженный водораздел, образованный пересечением склонов. Он может быть зубчатым, ровным, острым, округлым, платообразным, осыпным, скальным, снежно-ледовым, травянистым. Очень острые, круто обрывающиеся гребни называются ножами. Гребни нередко являются источниками камнепадов и обвалов снежных карнизов. Выступающие элементы гребней и слагающие их скальные плиты значительных размеров могут быть легко сдвинуты человеком и, падая, увлечь его за собой. Гребень во время грозы — наиболее вероятное место поражения молнией. Вместе с тем гребень не подвержен камнепадам и лавинам, и нередко служит путем к вершине или перевалу. На посещаемых гребнях встречаются оборудованные площадки для палаток.
Ребро (15) — острый гребень, имеющий значительный уклон.
Контрфорс (16) — короткий боковой хребет, длина которого приблизительно равна высоте.
Плечо (18) — относительно пологий участок гребня между двумя взлетами или ступенями.
Жандарм (19) — значительный резкий скальный выступ гребня.
Склон (20) — участок горного рельефа между дном долины и гребнем хребта или вершиной. По форме различают прямые (20), выпуклые (21), вогнутые (22) и ступенчатые(23), террасированные склоны. По характеру поверхности — залесенные, травянистые, осыпные, скальные, снежные, фирновые, ледовые. В практике путешествующих склоны принято характеризовать шириной, протяженностью и крутизной, определяемым по карте или на глаз (см. приложение 6.2).
По крутизне различают пологие, до 20°, склоны, где страховка, как правило, не требуется. При падении на таком склоне человек остается на месте или легко останавливается самозадержанием. Исключение составляют участки закрытого льда. Склоны средней крутизны — до 30–35°, где необходима самостраховка. Взаимная страховка применяется, если самозадержание затруднено (лед, близкие трещины или сбросы). На склонах большой крутизны (до 45°) требуется взаимная, обычно попеременная страховка или коллективная страховка (перила). Очень крутые склоны (до 60°) требуют для преодоления всего арсенала снаряжения и горной техники. Более крутые склоны называют стенами.
Взлет (17) — однородный участок склона или гребня, выделяющийся значительной крутизной. Нередко наиболее сложный ключевой участок пути. Взлеты, выводящий на перевал или вершину, называется перевальным или предвершинным.
Сброс — с точки зрения геологии — разрыв в толще горных пород со смещением блоков. У путешествующих — скальный или ледовый относительно короткий и крутой, возможно, вертикальный участок склона при движении на спуск. Может быть наиболее сложным участком маршрута.
Обрыв — крутой, отвесный или близкий к отвесному участок склона значительной высоты между двумя относительно пологими участками. Например: обрывы Крымских яйл к морю, обрывы берегов Волги в районе Жигулей. Нередко обрывом или сбросом называют ступень при прохождении ее на спуск.
Ступень — участок склона или гребня большой крутизны, почти отвес, может рассматриваться как очень крутой взлет. Ступень, пересекающая значительную часть склона называется поясом.
Терраса — относительно пологий, ровный, вытянутый участок склона, образовавшийся в результате деятельности реки или ледника.
Стена (30) — склон крутизной более 60°.
Стенка — скальная плита или небольшой нерасчлененный участок снежного, фирнового или ледового склона крутизной более 60°.
Плита (31) — небольшой нерасчлененный участок скального склона, имеющий одинаковую крутизну.
Осыпь (58) — место сосредоточения обломочного материала, снесенного со склона водой или обвалом. Осыпи наиболее характерны для молодых гор (Памир, Памиро-Алай), где разрушение горных пород и сглаживание рельефа особенно интенсивны.
Осыпи по размеру обломков делятся на крупные, где размер обломков близок или превышает размер тела человека, средние — в 2–3 раза меньше размеров человека, но крупнее ботинка, и мелкие — меньше размеров ботинка. Участки мелкой осыпи на склонах располагаются обычно в верхних частях, а наиболее крупные обломки скатываются в самый низ. На плоскогорьях осыпи возникают на горизонтальной поверхности, образуя, так называемые, каменные моря. В зависимости от подвижности обломков различают живые и мертвые осыпи. Чем мельче осыпь, тем вероятнее ее сползание под нагрузкой. Отдельные подвижные обломки называются живыми.
Осыпь, особенно живая, опасна камнепадами, вызванными естественными причинами и падением камней из-под ног животных и людей. Осыпь, лежащая на твердом, гладком, наклонном основании (скалы, лед), легко сдвигается под нагрузкой и может увлечь за собой неосторожного путешественника. Особенно опасна осыпь над скальным сбросом, плохо заметном при спуске.
Перевал (7) — наиболее простой путь из одной самостоятельной долины в другую при условии, что обходной путь более трудоемок или опасен. В практике путешествующих спортивный перевал — наиболее простой путь из одного элементарного водного бассейна в другой.
Цирк — глубокая впадина в форме амфитеатра, окруженная с трех сторон крутыми склонами, образовавшимися в результате разрушительной деятельности ледника. Ледниковый цирк - наиболее характерная форма рельефа на пути к перевалу, удобное место для исходного бивуака перед началом подъема на перевал.
Кар (11) — чашеобразное углубление, окруженное крутыми склонами, образовавшееся в результате разрушительной деятельности небольшого, бессточного ледника. На дне кара может быть ледник, снежник, озеро.
Мульда — значительное чашеобразное углубление на снежном склоне, а также углубление, образующееся на леднике в результате подвижки. Склоны мульды, отражая солнечный свет, действуют как вогнутое зеркало, создавая в центре зону повышенной солнечной радиации. Летом пересечение мульды связанно с риском получить тепловой удар или солнечные ожоги. Зимой в солнечные дни в мульдах может создаваться микроклимат, позволяющий загорать, несмотря на низкую температуру.
Ледопад (50) — участок ледника со многими трещинами, расчленяющими лед на отдельные глыбы. Возникает на участках, где уклон долины ледника велик или в ложе имеются выступы из твердых скал, ригели. См. также раздел Ледниковые трещины.
Мост ледовый, снежный (55) — остаток снежного покрова или лавинный вынос, перекрывающий трещину, бергшрунд, иногда русло реки — наиболее удобный и естественный путь перехода через них.
Трещина скальная (25), (26) — разрыв в толще горных пород без смещения блоков. В практике путешествующих — разрыв в скалах, куда можно забить скальный крюк, но нельзя просунуть пальцы.
Щель (27) — трещина, в которую можно просунуть пальцы, но нельзя вставить ботинок.
Расщелина (28) — трещина, в которой можно расклинить ботинок, но нельзя поместиться человеку.
Камин (29) — вертикальная свыше 60° крутизной трещина, по которой можно передвигаться на распорах.
Желоб — трещина крутизной менее 60° с вертикальными стенками, по которой можно передвигаться. Может быть ледовым и снежным. Желоб обычно служит путем схода камнепадов и лавин, поэтому передвижение по нему требует особой осторожности.
Кулуар (12) — бывает скальным, ледовым и снежным — широкий желоб или узкая короткая долина, образовавшаяся в результате выветривания горных пород или неравномерного таяния или деформации ледника. Служит каналом стока талых вод, схода лавин и камнепадов, формируется под их воздействием. На дне кулуара может быть желоб — его наиболее опасная часть. Безопаснее всего движение по кулуару вдоль бортов, а при повороте — вдоль выпуклого борта.
Сай (тюркск.) — сухая долина, в практике путешествующих — узкая долина, овраг с крутыми обрывистыми склонами, прорытый водой или селем в моренных отложениях, конгломератах или других мягких породах. Сай — серьезное, иногда непреодолимое препятствие, вынуждающее искать обходные пути.
Конус выноса (13) лавины, селевого потока, ручья, дельта реки — скопление снега или обломочного материала в нижней части долины, кулуара или на пути схода лавины, где их крутизна резко падает. Не рекомендуется для остановок и организации бивуаков, особенно в периоды схода лавин, сильных дождей, бурного таяния снега. Например: в 1984 году после обильного дождя разрушен селевым потоком альплагерь Джайлык на Кавказе, стоявший на конусе выноса речной долины Куллумкол-су в Приэльбрусье.
Балкон (34) скальный — значительный, ровный, близкий к горизонтальному участок склона над обрывом, на котором возможен бивуак сидячий или в палатке.
Полка (33) скальная, ледовая — протяженный, выступающий над обрывом, участок склона, по которому можно идти, используя взаимную страховку.
Карниз (36) скальный, ледовый — длинный, узкий, ровный, близкий к горизонтальному участок склона, нависающий над обрывом или сбросом, где можно ночевать сидя.
Карниз — серьезное препятствие при прохождении на подъем, как правило, требующее создания искусственных точек опоры. Снежный карниз — свисающий с гребня или возвышающийся над ним участок снежного склона. Опасен внезапным обрушением.
Выступ (35) — (обычно скальный) выделяющаяся часть склона, имеющая горизонтальную площадку, на которой можно стоять. Закрепление страховочной веревки на выступе считается наиболее надежным.
Уступ (32) — выступ, на котором можно стоять двумя ногами или сидеть, но нельзя организовать бивуак.
Внутренний угол (ср. камин) — участок склона, образованный двумя сходящимися внутрь массива гранями, по которому можно передвигаться, используя технику внутреннего лазания (распоры).
Внешний угол (ср. ребро) — выступающий участок склона, образованный двумя сходящимися гранями, по которому можно передвигаться, используя одновременно обе грани.
Бараньи лбы (24) («курчавые скалы») — выступающие участки скал, сглаженные ледником. См. также раздел «Работа ледника». Крутизна бараньих лбов быстро возрастает вниз по долине. Бараньи лбы характерны для устьевых ступеней висячих долин и цирков, а также ригелей. Поверхность бараньих лбов бывает покрыта тонким слоем дерна и мелкой осыпи, легко сдвигающимися под нагрузкой и скользкой из-за сочащейся воды. Неосторожное движение по ним может привести к падению по склону с возрастающей крутизной, кончающемуся сбросами. Особая внимательность требуется здесь при спуске без хорошо заметной тропы.
Нунотак (53) (перевод с эскимосского «кит») — выступающий над ледником скальный остров, обычно сложенный из более твердых пород, чем ложе ледника. Ледник, обтекая нунотак, образует зоны трещин и разрывов. Крупные нунотаки пригодны для организации бивуаков, например, нунотак на леднике Абдукагор на Северо-Западном Памире, носящий шутливое название Пик руководящих указаний Центрального совета по туризму.
Ригель — выступающий участок дна или склона ледниковой долины. Образуется, как и бараньи лбы, при выпахивании ложа ледника вмерзшими обломками. При этом мягкие породы разрушаются и уносятся ледником, а более твердые остаются, образуя ригель. Обтекая его, лед вспучивается, образуя ледопад или зону трещин. Ригель может быть полностью скрыт льдом или выступать над ним, образуя нунотак. На ригеле ледника Федченко расположена самая высокогорная в мире метеостанция.
Останцы — отдельно стоящие образования, возникшие в результате выветривания и размыва менее прочных окружающих пород. Например, Красноярские столбы.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 939; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!