Текст книги "Ледники в горах"

Автор книги: Леонид Серебрянный

Соавторы: Андрей Орлов
сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 11 страниц)

Роль ледников в разрушении гор

Самые характерные черты рельефа высокогорья – остроконечные гребни и вершины, огромные циркообразные углубления на склонах, корытообразные долины со скоплениями камней на их днищах, скалы, иссеченные рубцами и ссадинами. Встречая столь необычные образования на значительном удалении от современных ледников, конечно, трудно сразу догадаться, что это следы более обширного древнего оледенения. Не одно поколение ученых кропотливо изучают их распространение и строение, что в совокупности дает представление о размерах былых оледенений и роли ледников в разрушении гор.

Установлено, что движущийся лед в одних случаях может разрушать поверхность горных пород, а в других, напротив, сгружать огромные массы камней. Соответственно принято различать формы рельефа, возникшие в результате ледниковой эрозии и связанные с отложением ледниками каменного материла.

Экзарационные формы рельефа имеют разные размеры – от гигантских ледниковых долин (трогов) и углублений на склонах гор (каров), некогда вмещавших ледниковые тела, до небольших штрихов, выемок, рытвин и борозд на поверхности скал и даже отдельных камней.

Значительные участки скал вблизи современных ледников выглядят как сплошь отполированные льдом. Впервые на такие участки обратил внимание Л. Агассис в 1840 г., высказав правильное предположение об активной рельефообразующей роли движущегося льда. Следы механического воздействия ледников на ложе детально освещены в классическом труде П. А. Кропоткина «Исследования о ледниковом периоде».

Какой вид имеют отдельные формы ледниковой абразии? Обычно ледниковые штрихи отличаются небольшими размерами и крайне редко превышают 1 м в длину. Они встречаются на горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностях, ориентированных как по направлению движения льда, так и вкрест ему. Иногда штрихи начинаются и постепенно углубляются, но могут быть и резко очерченными на всем протяжении. Глубина штрихов различна: более крупные напоминают шрамы, или борозды, более мелкие – царапины.

Упоминавшиеся поверхности, внешне как будто гладко отполированные, на самом деле покрыты системой бесчисленных царапин, часть которых видна только под микроскопом. Естественно, степень полировки должна соответствовать размерам абрадирующих обломков. Наибольший эффект создает тонкий глинистый и алевритовый материал – ледниковая мука. Поверхности, отпрепарированные этим материалом, выглядят как отглянцованные.

Исследователь XIX в. Мартин писал: «Природа пользовалась здесь теми же приемами, которые применяем мы в технике при отделке металлов и камней: поверхность последних натирается шлифовальным порошком и приобретает гладкость и блеск благодаря отражению света от многочисленных невидимых глазу царапин. Скопления галек, песка и ила на дне ледника представляют собой такой шлифовальный порошок, подстилающая их порода заменяет поверхность металла, а ледник, двигающий камни и песок и давящий на них, является как бы рукой полировщика»[3]3
  См.: Неймайр М. История Земли. СПб., 1896, т, 1, с. 623.


[Закрыть].

Полированные скалы подвергаются выветриванию и недолго сохраняют свой свежий облик. Их возраст обычно не превышает 15—20 тыс. лет, что отвечает самым последним этапам ледниковой истории.

Мелкие царапины, по-видимому, образуются частицами песка и алеврита, в создании штрихов и борозд участвуют крупные валуны. Поскольку лед обладает меньшей прочностью, чем скальное ложе, ясно, что абрадирующие частицы, скорее всего, не просто вморожены в лед, а прижаты к ложу более крупными валунами. При скольжении ледника эти частицы врезаются в ложе на несколько миллиметров. Так, в Альпах X. Карол обнаружил в туннеле под ледником Обер-Гриндевальд штрихи глубиной 4 мм. П. Вейре во время подвижки другого ледника Боссон видел, как валуны, вмерзшие в основание ледника, штриховали ложе. В отдельных местах при этом появились настоящие шрамы длиной до 40 см, шириной до 1—2 см и глубиной до 3,5 мм. В боковой расщелине на леднике Конурленг на Тянь-Шане мы наблюдали и более крупные штрихи, врезанные в мраморную плиту на глубину до 6 мм.

Иногда при движении ледника режущие обломки не просто скользят по ложу, а испытывают дополнительное вращение. При этом в контакт с ложем вступают новые грани камней, и в результате возникает сложная система штриховки. Довольно непросто ответить также и на вопрос о происхождении крупных борозд, длина которых в областях древних покровных оледенений иногда исчисляется километрами, а глубина – десятками метров. Конечно, даже крупные долинные ледники не вырабатывают такие гигантские борозды. Однако в горах довольно часто встречаются продольные выемки длиной по нескольку десятков метров и глубиной до 0,5 м. Не исключено, что такие борозды маркируют преобладающие пути разноса крупных валунов и указывают направление движения древних ледников. Надо, впрочем, заметить, что с формами ледниковой штриховки могут иметь сходство штрихи, возникающие во время прохождения селей, снежных лавин и т. д. Направление штриховки часто меняется в связи с особенностями подледникового рельефа, например когда лед преодолевает скальные выступы.

Давно было отмечено, что если на поверхности мелкозернистых пород штриховка и полировка, выработанные ледником, достаточно четки, то на поверхности грубозернистых пород они менее ясно выражены, но зато там чаще сохраняются ледниковые выбоины. Со времен исследований Т. Чемберлена (1883 г.) различают выемки в форме полумесяца, выбоины с выпуклостью, обращенной против движения льда, и борозды движения, возникающие при вращательном движении обломков.

Существуют и более новые классификации ледниковых выбоин. Р. Даль, работавший в горах Северной Норвегии, предложил выделять: 1) ложбинки, ориентированные по направлению движения льда, глубиной до 0,5 м, с острыми краями и крутыми бортами, встречающиеся вместе со штриховкой; 2) борозды на крутых плоских поверхностях со сглаженными бортами; 3) серповидные выемки (не всегда строго симметричной формы), развитые на плоских поверхностях и склонах, нередко в сочетании с мелкими штрихами; 4) овальные ямки и котлы.

Конечно, в образовании некоторых микроформ могли принимать участие подледниковые потоки талых вод. Прежде всего сложно определить генезис серповидных выемок, выраженных на поверхности прочных кристаллических пород в районах, освободившихся от льда. Такие формы можно обнаружить на отвесных скалах и на горизонтальных площадках, причем выемки ориентированы так, что их наибольшие углубления расположены к леднику ближе, чем менее глубокие части. Обычные размеры серповидных форм колеблются от 1 до 10 м в длину и не превышают 5—6 м в ширину, однако бывают и гораздо меньше. Нередко серповидные формы буквально испещряют поверхности курчавых скал. Тем не менее, большинство исследователей считают, что в появлении данных форм ведущая роль принадлежит абразии ложа обломками, включенными в мореносодержащий лед.

С действием другого механизма экварации связано происхождение так называемых поверхностей выпахивания, которые часто встречаются в горных районах. Здесь от ложа отторгаются целые каменные глыбы. С выпахиванием связывают образование углублений на склонах долин, а также выработку их ступенчатого продольного профиля. Правда, не исключено, что часть поверхностей выпахивания, имеющих более или менее выраженное линейное простирание, сформирована потоками талых вод. Циркулируя под ледниковыми, они, несомненно, могут стать мощным фактором эрозии, хотя точная диагностика происхождения возникающих при этом форм далеко не всегда однозначна, поскольку различить влияние вод и собственно льда иногда довольно трудно.

Совместное воздействие обоих процессов экзарации может привести к созданию специфических форм рельефа – бараньих лбов (название было дано в 1787 г. О. Соссюром за сходство с париками того времени, напоминавшими бараньи головы). Действительно, бараньи лбы имеют гладкий пологий склон, ориентированный по направлению движения льда, и крутой противоположный. В образовании пологого склона, сплошь покрытого штриховкой, ведущую роль играла абразия, крутой склон испытал преимущественное воздействие выпахивания.

По современным представлениям, наряду с абразией на склоне лба, обращенном к леднику, происходило частичное плавление льда. Образующаяся пленка воды отжималась на крутой склон, где в условиях меньшего давления замерзала. Этот процесс стимулировал растрескивание скального основания, облегчая его выпахивание. Данную точку зрения подтверждают находки прослоев режеляционного льда на подветренных склонах бараньих лбов в подледниковых туннелях. На примере бараньих лбов можно выяснить относительную роль процессов выпахивания и абразии в разрушении гор. Р. Флинт, изучив распределение плоскостей отдельностей одного из бараньих лбов, установил, что эти плоскости в основном параллельны современной поверхности, обращенной к наступавшему леднику, а на противоположном склоне они круто срезаются. Отсюда ясно, что за счет выпахивания удаляется значительно больший объем породы, чем в результате абразии.

Отметим, что описанные формы экзарации накладываются на более крупные элементы ледникового рельефа.

К наиболее легко различимым следам оледенения, безусловно, относятся ледниковые долины – троги. Крупные троги на Кавказе, Памире, Тянь-Шане, в Скандинавии, Альпах и в других районах вырыты на глубину многих сотен метров, что свидетельствует о колоссальной экзарационной способности горных ледников. Для образования трогов необходимо, чтобы громадные массы льда спускались по довольно крутым склонам на значительные расстояния. Особенно величественные троги возникали на приморских склонах гор, принимающих влагонесущие потоки воздуха, где ледники отличались высокими скоростями движения. Наиболее благоприятные условия для образования глубоких трогов существовали во время плейстоценовых оледенений в Норвегии, Шотландии, Британской Колумбии, Чили и на Южном острове Новой Зеландии.

Существует представление, что троги заложены в доледниковых речных долинах. Конфигурация этой речной сети, в свою очередь, во многом предопределялась древними тектоническими разломами. Формирование трогов было длительным процессом, в котором участвовали разные рельефообразующие агенты. Поэтому, хотя вклад ледников в полигенетический процесс немаловажен, попытки оценить масштабы экзарации по размерам трогов вряд ли правомочны.

Для трогов характерны специфические поперечные и продольные профили. Поперечные имеют U-образную форму. Склоны трогов очень крутые и местами почти отвесные. С другой стороны, днища трогов более плоские, чем у обычных V-образных речных долин, за счет накопления больших масс ледниковых отложений.

Предпринимались отдельные попытки точно определить геометрическую форму трогов. По расчетам X. Свенссона, в поперечнике она приближается к параболе, которая имеет вид y = 0,000402∙x^2,046, где y – высота, x – расстояние от центра долины.

Трансформация V-образных доледниковых долин в U-образные троги происходила путем последовательного разрушения бортов долин. Процесс сопровождался и дифференцированным переуглублением долин, что отразилось на форме их продольных профилей – котловины чередуются со скальными уступами. Такие участки трогов иногда называют ледниковыми лестницами. Существует немало версий относительно их происхождения. Наиболее убедительно объяснение, связывающее скорость экзарации с прочностью коренных пород. Например, ступени классической ледниковой лестницы в Иосемитской долине в США выработаны в прочных породах, а перепады между ступенями – в более трещиноватых и потому менее прочных породах.

Очень часто ледники, выходя на предгорные равнины, выкапывали мульдообразные углубления, которые впоследствии, после таяния ледников, заполнялись водой. Система таких озер окаймляет предгорья Альп, среди них хорошо известны Женевское, Невшательское, Боденское, Комо, Гарда, Лаго-Маджоре и др. Максимальные глубины их достигают нескольких сот метров, что свидетельствует о высокой экзарационной способности ледников. Однако если учесть, что эти озера вытянуты в длину на десятки километров, то их глубина, составляющая 1/100—1/200 длины, окажется не слишком значительной. Такие же озера, переуглубленные ледниками, встречаются на Кавказе, Алтае, в Саянах и в других горных странах.

Хорошо известно, что в обычной речной системе притоки впадают в главную долину на одном уровне с главной рекой. Если такая речная сеть заполняется ледниками, то главная долина вследствие большого объема льда будет углубляться интенсивнее, чем боковые долины. После отступания ледников притоки оказываются выше главного русла и перед впадением в основную долину круто обрываются, образуя грандиозные каскады водопадов. Высота уступов при этом может исчисляться многими сотнями метров.

Такие долины, расположенные выше главного русла, получили название висячих. Они широко распространены во многих горно-ледниковых районах. Проезжая по горной дороге в верховьях реки Черек Безенгийский, по обе стороны можно увидеть лишь крутые отвесные уступы, с которых местами низвергаются водопады. Именно здесь к основному трогу подходят незаметные снизу висячие боковые долины, в верховьях которых еще сохранились небольшие леднички. И теперь даже трудно представить, что еще недавно долина реки Черек Безенгийский была занята мощным ледником, который принимал разветвленную сеть ледников-притоков. Это был один из многих дендритовых ледников, существовавших на Кавказе в ледниковую эпоху. К настоящему времени в результате деградации оледенения ледники данного морфологического типа распались на множество мелких ледников более простых типов.

Еще один эффект экзарации проявляется в том, что ниже слияния двух крупных долин, как правило, трог углубляется и расширяется. Все приведенные примеры наглядно иллюстрируют зависимость эффективности экзарации от мощности льда.

Особо следует отметить, что под влиянием оледенения в горах происходила перестройка речной сети. Существует даже особый термин «ледниковый перехват». Суть явления заключалась в том, что лед, не умещаясь в какой-либо одной долине, перетекал в соседнюю. В рельефе такие ложбины стока льда не всегда четко выражены. Однако убедительные аргументы в пользу существования ледниковых перехватов дало изучение состава камней на поверхности междуречий и долин. В ряде случаев было четко доказано, что ледниковые перехваты осуществлялись и в местах современных водоразделов. Например, на Скандинавском и Швейцарском нагорьях, а также на Центральном Кавказе обнаружены обломки пород северного макросклона в моренах Сванетии. Рассматриваемый путь исследования в целом позволяет реконструировать конфигурацию и мощность ледников прошлого, установить положение ледоразделов, которые отнюдь не всегда совпадали с современными водоразделами. В областях сетчатого оледенения, в частности на Шпицбергене, состав валунов в моренах мы использовали как индикатор положения современных ледоразделов.

Троги принадлежат к широко распространенным формам ледникового рельефа и отличаются определенным набором морфологических признаков. По особенностям строения можно выделить несколько категорий трогов. Наиболее известна классификация, предложенная английским геоморфологом Д. Линтоном.

Прежде всего выделяются троги альпийского типа, унаследованные от доледниковых речных долин. Они широко развиты на Кавказе и Памире. Отличительной их чертой является то, что они начинаются от расположенных выше ледосборов, которые состоят из одного или нескольких цирков.

К исландскому типу относятся троги выводных ледников, идущие от ледниковых шапок, расположенных на плато. Сток льда осуществляется через крутые ледопады, в верховьях долин, обрамляющих плато. Таковы многие троги Исландии, Западной Норвегии и Центрального Тянь-Шаня.

Еще один тип трогов связан с упоминавшимися выше явлениями ледникового перехвата. Подобные троги, не освоенные современной речной сетью, были пробиты ледниками на междуречьях и в боковых хребтах на юге Скандинавского и Шотландского нагорий, на Южном острове Новой Зеландии, а в нашей стране мы их наблюдали на Тянь-Шане.

Кроме того, Д. Линтон отмечал обращенные троги в тех случаях, когда лед двигался по долине в направлении, противоположном уклону доледниковой поверхности. Это происходило при движении потоков льда от равнин в горы во время плейстоценовых оледенений. Троги данного типа обнаружены в низких горах Шотландии, Скандинавии и Шпицбергена.

Рис. 10. Согне-фьорд

а – плановая конфигурация, стрелками показаны направления ледниковой штриховки: б – продольный профиль; на оси абсцисс – расстояние от вершины фьорда (км), на оси ординат – глубины (м)

В Норвегии, Шотландии, Чили и Новой Зеландии ледники во время оледенений прошлого непосредственно спускались в море, ныне это можно наблюдать на Новой Земле, Шпицбергене и Аляске. Здесь троги отчасти затоплены морем и превратились в узкие извилистые заливы – фьорды, глубоко расчленяющие сушу. Из скандинавских фьордов на заре средневековья устремлялись в дальние плавания парусные суда и ладьи викингов. Не потому ли само слово «фьорд», как предполагает основоположник их изучения Дж. Грегори, в переводе означает «белый парус».

Некоторые из фьордов достигают в длину более 100 км (известный Согне-фьорд в Норвегии – 187 км) и отличаются значительными глубинами (рис. 10). Как правило, самые длинные фьорды наиболее глубокие (Согне-фьорд имеет максимальную глубину 1370 м, но в Антарктиде есть еще глубже – Вандер-фьорд – 2287 м). Конечно, далеко не все фьорды столь велики, В Норвегии, на Шпицбергене и Лабрадоре длина их в основном всего лишь около 20 км, ширина в среднем 2—4 км.

Часто фьорды образуют довольно сложные ветвистые системы. Одна из них, например, находится на юго-востоке Чукотского полуострова, где пересекаются фьорды различного направления. Самый длинный фьорд этого района – бухта Провидения – почти 40 км. Не менее сложна система фьордов на северо-западе Кольского полуострова. Там расположен один из крупнейших фьордов нашей страны – Кольский залив (длина свыше 70 км, глубина около 300 м).

Обильны и разнообразны фьорды на Новой Земле. Вот как описывал их известный полярный исследователь В. А. Русанов: «Машигина губа – один из самых красивых заливов Новой Земли. Широкий вход в нее обрамлен живописными, ярко-зелеными хлоритовыми сланцами, выточенными волнами и превращенными в пирамиды, колоннады, арки и т. д. Посредине залива гордо высится крупная зубчатая стена из зеленовато-желтых конгломератов. Этот горный кряж одним прямым и смелым взмахом пересекает губу с юга на север, оставляя посредине лишь узкий и очень глубокий проход, некогда прорезанный древними ледниками и теперь занятый морем»[4]4
  Русанов В. А. Опись берегов и внутренних частей Новой Земли от полуострова Адмиралтейства до Крестовой губы и от последней до Незнамого залива.– Материалы по исследованию Новой Земли. СПб., 1910/1911, ч. 1/2, с. 72.


[Закрыть].

Интересно отметить, что пролив Маточкин Шар длиной около 125 км между островами Новой Земли тоже, по сути дела, представляет, собой два фьорда, соединившиеся своими верховьями.

Для продольных профилей фьордов характерна ступенчатость, и у выхода в море четко выражен мелководный порог – ригель (в Согне-фьорде там глубины менее 200 м), а за ригелем в открытом море глубины снова резко возрастают (у того же Согне-фьорда сразу за ригелем глубины достигают 1100 м).

Происхождение фьордов до сих пор является предметом оживленных споров. Существует точка зрения, что они заложены вдоль крупных тектонических разломов, которые были унаследованы речными долинами, а в плейстоцене заняты ледниками. Однако роль каждого из этих факторов в создании фьордов оценивается неоднозначно. Заметим, однако, что большая группа исследователей полагают, что ледникам принадлежит ведущая роль в создании фьордов. При этом допускается, что мощные долинные ледники могли углублять свое ложе значительно ниже уровня моря. Действительно, простой расчет показывает, что при плотности льда 0,9 г/см³ ложе ледника мощностью более 1000 м может располагаться на глубине 900 м ниже уровня моря. При меньшей мощности ледника его конец оказывается на плаву и экзарация ложа, конечно, не происходит.

Среди форм ледниковой морфоскульптуры особого внимания заслуживают кары, или цирки. Они – одно из наиболее ярких проявлений ледниковой эрозии и в идеальном случае представляют собой кресловидные ниши на склонах гор, частично обрамленные крутыми уступами и иногда вмещающие небольшое озеро или ледник. Задние стенки каров могут достигать больших высот и часто увенчаны острыми вершинами.

Хотя кары распространены только в областях современного и древнего оледенения, длительное время их экзарационное происхождение ставилось под сомнение. Обычно исследователи ссылались на возможность участия текучих вод и оползневых процессов в образовании этих форм. После детальных геоморфологических исследований выявилась несостоятельность подобных суждений: хотя в природе действительно встречаются так называемые псевдокары, связанные с оползневыми процессами, но морфологически их довольно легко отличить от подлинных ледниковых каров.

По строению и размерам кары весьма разнообразны. Иногда это небольшие углубления на склонах поперечником всего несколько десятков метров, но встречаются и гигантские кары. Так, кар Уолкот на горе Листер (Антарктида) достигает в ширину 16 км, а высота его задней стенки составляет 3 км. Восточный кар на Эвересте имеет в поперечнике 4 км, а его высота 2,8 км.

Размеры каров зависят от нескольких факторов, включая прежде всего устойчивость пород по отношению к экзарации. Установлено, что в метаморфических породах кары лучше выражены, чем в осадочных. Кроме того, на размеры каров влияет и общая высота гор (например, на Центральном Кавказе кары гораздо крупнее, чем в Карпатах).

Давно замечено, что в северном полушарии кары крупнее, чем в южном. В умеренных широтах северного полушария большинство из них обращено к северу и востоку. Аналогичная закономерность обнаружена и для современных каровых ледников, даже в тех районах, где влагоперенос осуществляется западными ветрами. В этом случае сильно воздействует на ориентацию каров интенсивный перенос снега на подветренные склоны гор. В южном полушарии крупнейшие кары обращены к югу и юго-востоку.

Для сформировавшихся каров характерны следующие условия: они должны располагаться на значительном расстоянии друг от друга и быть выработанными предпочтительно в однотипных породах, чтобы текстурные различия не влияли на их форму.

У развитого кара выделяются четыре особенности строения: задние и боковые стены крутые и обычно раздробленные; ригель носит следы сглаживания и полировки; на контакте задней стенки кара и котловины выражен выступ коренных пород; этот выступ выпуклый и раздробленный. Соотношение между длиной сформировавшегося кара и высотой его задней стенки примерно 3:1.

Котловине кара присуща овальная форма. Она окружена крутыми склонами, которые смыкаются в низком ригеле, часто перекрытом моренным валом, подпруживающим небольшое озеро. Кары могут быть выработаны в различных породах, но лучше всего они выражены в кварцитах и гнейсах. Геологическое строение слабо влияет на форму и размер каров, хотя последние нередко приурочены к структурно ослабленным зонам.

Как и троги, кары наследуют древние эрозионные формы, причем на начальные стадии образования каров сильно воздействует нивация. По мере расширения каров и отступания их задних стенок формируются острые вершины и гребни, типичные для зрелого альпинотипного рельефа. В том случае, когда кары расположены на разных сторонах вершины, на пересечении их задних стенок образуются характерные пирамидальные, чаще всего трехгранные, но иногда и четырехгранные пики, которые А. Пенк в 1909 г. предложил называть карлингами. Ярким примером карлингов является хорошо известная альпинистам пирамидальная гора Маттерхорн в Альпах. На очень зрелой стадии в результате прорыва гребней гор образовывались перевалы, по которым лед перетекал из одного кара в другой.

Высота днищ каров тесно связана с высотой границы питания ледников. На современных каровых ледниках эта граница расположена на 3/5 расстояния между высотами нижней и верхней частей ледников. Данная зависимость очень четко выражена и может быть использована для реконструкции положения границы питания ледника во время формирования кара.

Так, например, Дж. Эндрюс установил, что в прибрежных районах Лабрадора во время последнего оледенения указанная граница располагалась на 240 м ниже современной, и подсчитал, что с тех пор средние летние температуры воздуха повысились на 6° С. В высокогорных районах депрессия границы питания ледников во время последнего оледенения была более значительной. Так, в Скалистых горах на западе США днища каров расположены на высоте 3000 м над уровнем моря, тогда как сейчас граница питания ледников поднята до 4200 м.

Поскольку во время многочисленных оледенений в горах граница питания ледников находилась на разных гипсометрических уровнях, кары могли формироваться на разных высотах. Действительно, очень часто на склонах гор кары расположены один над другим. В крупные кары врезаются маленькие, образуя каровую лестницу.

После того как связь каров с ледниковыми процессами перестала вызывать споры, ученые стали уделять больше внимания конкретным механизмам их образования. Одно время наиболее убедительной казалась возможность формирования каров за счет морозного выветривания пород в трещинах, обрамляющих ледосборы, – бергшрундах. Теоретически предполагалось, что в этих трещинах на контакте ледника с коренными породами происходит периодическое таяние—замерзание просачивающейся сверху воды.

Можно представить себе, с какими трудностями столкнулись исследователи, поставившие перед собой цель – проверить это предположение. В. Джонсон провел наблюдения в бергшрунде на северном склоне горы Лайель в Сьерра-Неваде. Ему удалось спуститься до глубины 45 м. В нижних 6—10 м он наблюдал с одной стороны полости коренные породы, с другой – заднюю стенку ледника, причем иногда эти поверхности смыкались. Во многих местах неровная трещиноватая скальная поверхность была покрыта ледяными сосульками, что подкрепило мнение о большой роли морозного выветривания в формировании каров.

Однако после детальных наблюдений выяснилось, что в этих трещинах не происходит крупных и резких колебаний температуры, которые способствовали бы чередованию таяния и замерзания. Напротив, во всех бергшрундах проникающие с поверхности ледника талые воды примерзают к задней стенке кара и, покрывая ее ледяной коркой, предохраняют от выветривания.

Гораздо большей популярностью пользуется гипотеза эрозионного происхождения каров под влиянием вращательного скольжения каровых ледников. Причиной такого движения является то, что основная масса снега накапливается в верхней части ледника под задней стенкой кара, а конец ледника испытывает значительные потери льда в результате абляции. Все это делает поверхность ледника чрезмерно крутой и предопределяет вращение как главный механизм для восстановления равновесия между верхней и нижней частями ледника.

Эта теория подтверждается в основном результатами изучения слоистости в каровых ледниках. Ленты льда образуются вследствие годовой аккумуляции снега. Во время движения льда они слегка деформируются, но, выходя на поверхность ледника в области абляции, приобретают вид кривых, почти параллельных задней стопке. Детальные наблюдения в искусственных туннелях в некоторых каровых ледниках показали, что эти слои имеют синклинальную форму. Причем максимальные углы наклона (около 40°) приурочены к средним частям ледников, что может быть связано с их поворотом.

Наблюдения в искусственно вырытом туннеле позволили Дж. Мак-Коллу установить, что скорости движения каровых ледников меняются от 10 мм/сут в центральных частях до 1 мм/сут у концов (рис. 11). Подсчитано, что около 90% движения каровых ледников связано со скольжением по ложу. В результате скольжения ложе абрадируется включенными в придонные слои льда камнями. Действительно, основные морфологические элементы недавно освободившихся от льда каров и их стенок часто имеют вид сглаженных и отполированных поверхностей.

Наряду с абрадирующим воздействием ледника многие исследователи большое значение придают механизму выламывания глыб льдом. Вероятно, именно с этим механизмом преимущественно и связан неровный характер днищ и задних стенок каров.

Вместе с экзарационными формами нередко встречаются и так называемые исполиновы котлы – воронки, которые могут достигать в поперечнике до 16 м при глубине до 20 м. Они отличаются более или менее выраженной округлой или овальной формой сечения, причем по бортам их прослеживаются многочисленные выступы и вмятины, ориентированные параллельно внешнему краю.

Рис. 11. Схема строения карового ледника

а – поперечный профиль; б – движение; 1 – изотахи от 0,5 до 0,9 см/сут; 2 – изотахи менее 0,5 и более 0,9 см/сут; 3 – линии тока льда

Норвежский географ Ю. Ессинг считает, что происхождение исполиновых котлов объясняется главным образом разрушительным воздействием мореносодержащего льда, перегруженного каменными обломками. Тем не менее ряд исследователей в этом процессе приписывают решающую роль работе талых вод. Это мнение, как нам кажется, не лишено оснований, поскольку легко представить, что такие формы могли быть выработаны мощными потоками талых вод, низвергавшимися в трещины и колодцы подо льдом. Зато нет никаких сомнений по поводу образования маргинальных ложбин стока, которые и сейчас вырабатываются талыми ледниковыми водами вдоль бортов ледников. Нередко они формируются за рекордно короткий срок. Так, у края ледника Хидден на Аляске за три года образовалось русло глубиной 3 м на протяжении 1,6 км.

Рассмотренные формы рельефа дают представление о многообразных проявлениях ледниковой эрозии. Троги, кары, висячие долины, ледниковые лестницы накладывают яркий отпечаток на высокогорные ландшафты, придавая им неповторимость и привлекательность.