Ледники, эти не знающие преград и усталости ледяные реки, творцы неповторимых ландшафтов с характерными острыми вершинами и долинами в горах, фиордами на побережьях Западной Европы, Гренландии, Канады, Чили и Новой Зеландии, покрывают более 10% земной суши. Многие существующие сегодня формы рельефа созданы льдами в эпоху плейстоцена, когда лед покрывал 30% поверхности суши. В процессе своей деятельности он разрушал старые формы рельефа и создавал новые.
Ледники образуются там, где не тает снег – в полярных районах и высоко в горах. Снег здесь накапливается из года в год, так что его нижние слои постепенно уплотняются в зернистую массу, лишенную воздуха, которая называется фирном. Под действием силы тяжести эта масса начинает перемещаться вниз по склону. По мере движения она еще больше уплотняется, превращаясь в чистый глетчерный лед. Существует три основных типа ледников: горные, или долинные, ледники (глетчеры), которые берут свое начало высоко в горах, выше границы снега; предгорные ледники, образующиеся в результате слияния долинных ледников по выходе их к подножиям гор; ледяные шапки, которые покрывают всю область своего питания.
Движение горных ледников
В 1788 г. швейцарский физик Г. Де Соесюр потерял на леднике в Альпах железную лестницу. Спустя 44 года ее нашли на 4350 м ниже; таким образом было обнаружено движение ледника.
Лед – это твердое кристаллическое вещество, но под постоянным давлением он деформируется и течет. Движение в ледниках – это скольжение кристаллов льда, которые под давлением плавятся и как бы смазываются тонким слоем жидкой воды. Движение ледника можно видеть в его верховьях, где ледник отделяется от многолетнего снега глубокой трещиной – бергшрундом. Ниже по течению движение можно фиксировать методом повторных инструментальных съемок – с одной и той же неподвижной точки на склоне засекается положение вбитых в лед колышков. При этом устанавливается неравномерное движение льда – в центре ледник движется быстрее, чем по краям, где ему мешает трение. В вертикальном разрезе самая большая скорость льда наблюдается у поверхностного слоя, который ведет себя, как жесткое тело, – ломается и образует трещины; ко дну скорость движения уменьшается. Из-за увеличения скорости по направлению к осевой части ледникового языка или при его резком расширении в поверхностном слое образуются продольные трещины, а при увеличении уклона ледникового ложа – поперечные трещины. Там, где обе системы трещин пересекаются, поверхность льда приобретает вид отдельных блоков или острых пиков – сераков.
Скорость движения ледников самая различная и зависит от уклона, площади поперечного сечения, шероховатости ложа и температуры льда. Она может составлять от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров в день. Например, Аляскинский ледник движется со скоростью 66 м в сутки.
У ледников выделяется верхняя часть, где происходит накопление льда, и нижняя – где температура выше и лед убывает за счет таяния. Когда накопление льда в верхней части уравновешивается его таянием у конца ледника, край ледника не меняет своего положения, хотя лед и продолжает движение. При похолодании климата ледник наступает, при потеплении отступает до тех пор, пока не установится новое равновесие.
Эрозия и перенос обломков
Ледник является одним из наиболее сильных агентов эрозии. Лед эродирует посредством абразии и выпахивания пород. Обломки, вмерзшие в лед, скребут по дну, оставляя на поверхности коренных пород штриховку и полируя твердые породы.
Область питания ледника в результате разрушения склонов расширяется, образуя амфитеатры, называемые цирками или карами. Там, где два цирка своими стенками близко подходят друг к Другу, их разделяет только узкий острый гребень. При соединении соседних цирков между ними остается пирамидальный пик. Горные ледники, выпахивая свои долины, превращают их в глубокие U-образные троги; крупные ледники сильнее углубляют дно, чем их притоки, в результате чего после исчезновения льда остаются так называемые висячие долины. Ледники переносят большое количество обломочного материала, называемого мореной. Обломки, падающие с бортов долины на края ледника, образуют боковые морены, а когда два ледника сливаются, боковые морены, расположенные с внутренних сторон, соединяются, образуя срединную морену. Часть обломочного материала проваливается в трещины, питая внутриледниковую морену; эти обломки могут опуститься в самые нижние слои льда и принять участие в выпахивании коренного ложа, войдя в состав донной морены. Переносимый ледником обломочный материал откладывается у его нижнего края, образуя конечную морену. Она состоит из несортированного материала различной крупности – от глины до огромных валунов – и часто служит подпрудой для озера. Кроме того, озера остаются в понижениях, выпаханных льдом в твердых породах. Быстро отступающий ледник сгружает свой материал, не нагромождая конечной морены. Крупные глыбы, оставленные ледником, наглядно говорят о его прежних размерах и служат источником ценной информации о ледниковом периоде в целом.