Морена

Морена — это геологическое тело, сложенное несортированным обломочным материалом, которое образуется в результате накопления, перемещения и переотложения обломков горных пород при движении ледников. Морены являются одним из основных типов ледниковых отложлений и служат важным индикатором динамики оледенения, как в прошлом, так и в настоящем. Термин происходит от французского слова «moraine», которое, в свою очередь, восходит к савойскому диалекту и означает «возвышенность, поросшая травой» или «гряда камней».

Классификация

В зависимости от положения относительно ледника и механизма образования выделяют несколько основных типов морен. Классификация может проводиться по разным признакам: по положению в теле ледника, по времени образования, по составу материала.

По положению в леднике

• Основная (донная) морена. Образуется под ледником в результате истирания ложа. Материал (валуны, галька, песок, глина) переносится во льду у его основания и отлагается после таяния в виде сплошного покрова, сглаживающего неровности рельефа. Характеризуется уплотнённостью и наличием ледниковых шрамов на валунах.
• Конечная (фронтальная) морена. Формируется у края ледника. Когда скорость таяния льда равна скорости его движения, обломочный материал, выносимый к фронту ледника, накапливается в виде мощного вала или гряды. Конечные морены отмечают максимальные границы распространения ледника или стадии его длительной стабилизации.
• Боковая морена. Образуется вдоль боковых краёв долинного ледника. Материал поступает со склонов долины в результате морозного выветривания и осыпания, а также собирается с поверхности самого ледника. После отступания ледника боковые морены остаются в виде длинных гряд, параллельных бортам долины.
• Срединная морена. Возникает при слиянии двух ледников. Боковые морены сливающихся потоков соединяются и оказываются в середине нового, более мощного ледника. Хорошо заметны на поверхности ледников в виде тёмных полос камней и щебня, тянущихся вдоль всего ледника.
• Поверхностная морена. Представляет собой слой обломочного материала, лежащий на поверхности ледника. Состоит из камней, упавших со склонов, а также из материала, поднятого снизу по трещинам. Толщина поверхностной морены может достигать нескольких метров, что замедляет таяние льда под ней.

По времени образования

• Древние (погребённые) морены. Отложения, сформированные в предыдущие эпохи оледенения и перекрытые более молодыми осадками. Изучение древних морен позволяет реконструировать историю климата и оледенений.
• Современные морены. Морены, образующиеся в настоящее время в районах современного оледенения (Гренландия, Антарктида, горные ледники).

По составу и структуре

• Моренный суглинок (валунный суглинок). Наиболее распространённый тип основной морены. Представляет собой неслоистую смесь глины, песка и гравия с включением валунов различного размера и окатанности.
• Моренный песок. Встречается реже, обычно у краевых частей ледника, где водные потоки вымывают тонкие фракции.
• Моренный валун. Крупные обломки горных пород, перенесённые ледником на большие расстояния (эрратические валуны). Часто имеют характерную «бараньи лбы» или ледниковую штриховку на поверхности.

Устройство и характеристики

Морены представляют собой несортированные, нестратифицированные отложения. Их главная характеристика — гетерогенность (разнородность) состава. В одной морене могут соседствовать глинистые частицы, песок, гравий, галька и валуны диаметром до нескольких метров. Окатанность обломков варьируется от хорошо окатанных (долго переносившихся у ложа) до угловатых (упавших со склонов).

Важным признаком моренного материала является наличие ледниковой штриховки — царапин и борозд на поверхности валунов, возникающих при трении камня о каменное ложе. Также для морен характерна уплотнённость (особенно для донных морен), обусловленная давлением вышележащего льда.

Мощность (толщина) моренных отложений варьирует от нескольких сантиметров до десятков и даже сотен метров (например, в районах древних оледенений Восточно-Европейской равнины мощность основной морены может достигать 50-100 м, а конечные морены — до 200-300 м в высоту).

Формы рельефа, связанные с моренами

Морены не просто скопления материала, они формируют характерные формы рельефа:

• Моренные гряды. Линейно вытянутые валы, образованные конечными или боковыми моренами.
• Моренные холмы. Округлые или овальные возвышенности, часто сложенные основной мореной.
• Моренные равнины. Обширные, слабоволнистые территории, покрытые сплошным чехлом основной морены (например, Мещёрская низменность частично имеет моренное происхождение).
• Друмлины. Вытянутые, обтекаемые холмы, напоминающие перевёрнутую ложку. Сложены основной мореной, их длинная ось параллельна направлению движения ледника. Происхождение друмлинов до конца не выяснено.
• Озы и камы. Хотя это водно-ледниковые формы (флювиогляциальные), они тесно связаны с моренами. Озы — узкие, извилистые гряды, сложенные песком и гравием, отложенными потоками талой воды под ледником. Камы — крутосклонные холмы из слоистого песка и гравия, образовавшиеся в приледниковых озёрах.

Значение и применение

Научное значение

1. Палеогеография и палеоклиматология. Морены являются ключевыми свидетельствами древних оледенений. По их расположению, составу и степени выветрелости учёные реконструируют границы, мощность и динамику ледниковых покровов прошлого (например, Валдайского, Днепровского оледенений на Русской равнине). Это позволяет изучать историю климата Земли.
2. Гляциология. Изучение современных морен даёт информацию о скорости движения ледников, их балансе массы и реакции на современные изменения климата.
3. Геология. Морены содержат обломки горных пород, которые могут указывать на коренные выходы полезных ископаемых, расположенные выше по течению ледника. Поиск эрратических валунов — классический метод геологической разведки.

Практическое значение

1. Строительство. Моренные суглинки и супеси используются как местный строительный материал (для насыпей, дорог, оснований фундаментов). Однако высокая плотность и неоднородность состава усложняют земляные работы.
2. Сельское хозяйство. Почвы, образованные на моренных отложениях (дерново-подзолистые, подзолистые), часто малоплодородны, каменисты и требуют мелиорации. Однако в районах с лёгкими моренными песками возможно земледелие.
3. Гидрогеология. Морены могут служить водоупором, образуя верховодку или грунтовые воды в вышележащих песчаных отложениях. Также они могут быть источником строительного песка и гравия.

Морены в России

На территории России морены широко распространены в областях, подвергавшихся четвертичным оледенениям. Крупные моренные гряды и холмы характерны для северо-запада страны (Ленинградская, Новгородская, Псковская области, Карелия, Кольский полуостров). Классические примеры — Валдайская возвышенность (конечная морена Валдайского оледенения), Смоленско-Московская возвышенность (морена Московского оледенения), Клинско-Дмитровская гряда. В горах (Кавказ, Алтай, Урал) современные и древние морены встречаются в долинах рек, где находятся ледники.

Интересные факты

• Крупнейшие валуны, перенесённые ледниками (эрратические валуны), могут весить тысячи тонн. Например, знаменитый Гром-камень (массой около 1500 тонн), послуживший основанием для Медного всадника в Санкт-Петербурге, был принесён ледником из Финляндии.
• Морены могут содержать останки древних животных и растений, что позволяет датировать время отступления ледников.
• В Альпах некоторые конечные морены настолько молоды и нестабильны, что представляют опасность для туристов из-за камнепадов.
• Термин «морена» ввёл в научный обиход швейцарский геолог и натуралист Орас Бенедикт де Соссюр в XVIII веке.

Источники

• Гляциологический словарь / Под ред. В. М. Котлякова. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984.
• Леонтьев О. К., Рычагов Г. И. Общая геоморфология. — М.: Высшая школа, 1988.
• Марков К. К. Палеогеография (история природных условий четвертичного периода). — М.: Изд-во МГУ, 1960.
• Щукин И. С. Общая геоморфология. Том 2. — М.: Изд-во МГУ, 1964.
• Benn, D. I., & Evans, D. J. A. (2010). Glaciers and Glaciation. Hodder Education.