Тилл как геологическая порода¶

Тилл (от англ. till — «моренный суглинок») — несортированная обломочная горная порода ледникового происхождения, представляющая собой смесь глинистых, песчаных, гравийных и валунных частиц, отложенную непосредственно движущимся ледником или ледниковым покровом. В русскоязычной геологической литературе тилл чаще называют основной, или донной, мореной. Характерная особенность породы — полное отсутствие сортировки материала: в одной и той же толще соседствуют глинистые частицы размером в доли миллиметра и валуны массой в несколько тонн.

¶Происхождение и условия образования

Тилл формируется в зоне контакта ледника с подстилающими породами. Двигаясь, ледник отрывает, дробит и захватывает обломки коренных пород, а затем переносит их на значительные расстояния. Материал, оказавшийся в придонной части ледникового тела, истирается и перетирается, превращаясь в глинисто-алевритовую массу с включениями более крупных обломков.

Отложение происходит двумя путями:

• Аккумуляция под ледником — при таянии нижней поверхности ледника или при его остановке формируется донная морена, или тилл в узком смысле.
• Вытаивание из мёртвого льда — при деградации ледникового покрова обломочный материал проецируется на подстилающую поверхность без дальнейшего перемещения.

Важнейшее условие образования тилла — отсутствие водной переработки материала. Как только талые воды начинают перемывать и сортировать обломки, формируются уже другие генетические типы отложений: флювиогляциальные пески и галечники, ленточные глины, озёрно-ледниковые осадки.

¶Состав и строение

По гранулометрическому составу тилл занимает промежуточное положение между глинами и грубообломочными породами, но отличается от них отсутствием внутренней упорядоченности. Типичный состав:

Минеральный состав обломков определяется породами ледникового ложа и путями переноса. В европейской части России в тиллах обычны обломки гранитов, гнейсов, кварцитов, известняков, принесённые с Балтийского щита и Скандинавии. Именно по составу валунов и их распределению геологи реконструируют направления движения древних ледниковых щитов.

Цвет породы варьирует от серого и желтовато-бурого до красно-бурого и зависит от преобладающих глин и оксидов железа. Плотность тилла высокая, пористость невелика, поскольку ледник уплотняет материал своим весом.

¶Распространение

Тиллы широко распространены в областях древних и современных оледенений. На территории России они слагают значительные площади на северо-западе и в центре Восточно-Европейской равнины — в пределах бывшего Валдайского и более древних оледенений. Мощные толщи основных морен известны в Карелии, Ленинградской, Псковской, Новгородской, Тверской, Московской, Ярославской и Костромской областях.

В Сибири ледниковые отложения связаны с древними покровами на плато Путорана, в горах Южной Сибири и на северо-востоке страны. Значительные площади тиллов есть в Западной Европе, Северной Америке, Антарктиде и Гренландии, где ледниковые покровы существуют и сейчас.

¶Значение и практическое использование

Тилл — важный объект геологических исследований и одновременно практически значимая порода.

Индикатор оледенений. Изучение тиллов позволяет устанавливать границы древних ледниковых щитов, число оледенений и их возраст. Разрезы с чередованием морен и межледниковых отложений служат основой для построения климатической летописи четвертичного периода.

Строительство. Плотные тиллы нередко используются как основание для инженерных сооружений, но их неоднородность создаёт сложности: наличие крупных валунов и глинистого заполнителя затрудняет проходку, а водонепроницаемость глинистой массы может приводить к подтоплению выработок.

Полезные ископаемые. С тиллами связаны месторождения строительных материалов — кирпичных глин, песчано-гравийных смесей. В некоторых регионах в ледниковых отложениях встречаются россыпи золота, алмазов и других тяжёлых минералов, переотложенных из коренных источников.

Сельское хозяйство. На тиллах формируются дерново-подзолистые и подзолистые почвы. Они часто тяжёлые по механическому составу, плохо пропускают воду и требуют известкования и дренажа, но при этом достаточно плодородны.

¶Терминологические уточнения

Следует различать тилл и близкие понятия. Морена — более широкий термин, обозначающий всю совокупность обломочного материала, переносимого или отложенного ледником, включая конечные, боковые и срединные морены, которые могут быть сложены не только тиллом. Тиллоид — порода, похожая на тилл, но образовавшаяся в результате подводного оползания или деятельности плавучего льда. Ледниковый тилл — уточняющее название, подчёркивающее генезис.

В зарубежной литературе термин «till» применяется строго к отложениям, сформированным непосредственно ледником, без участия талых вод, что соответствует русскому термину «основная морена».

¶Методы изучения

Для анализа тиллов применяют гранулометрический, петрографический и минералогический анализы. Особое значение имеет изучение ориентировки удлинённых обломков: она указывает направление движения льда. Также используются данные о распределении валунов по составу — так называемый валунный метод, позволяющий сопоставлять морены разных разрезов и прослеживать их на обширных территориях.

Современные исследования включают изотопное датирование и палеомагнитные определения, что даёт возможность устанавливать возраст ледниковых событий и коррелировать разрезы на разных континентах.

Источники: геологические словари и справочники по четвертичной геологии; учебные пособия по общей и исторической геологии; материалы по ледниковым отложениям Восточно-Европейской платформы.