В горах и на ледниках Антарктиды

В Восточной Антарктиде, там, где сплошной ледниковый покров отсутствует, породы кристаллического фундамента чаще всего выходят на поверхность. Но в ряде мест на них залегают толщи более молодых осадков - верхние ярусы платформы. Это показывает, что геологическая история разных частей Антарктической платформы на поздних этапах протекала по-разному.

Средний ярус, сформировавшийся в рифейско-нижне-палеозойское время, распространен в основном в районе

Трансантарктических гор и прилегающей к ним части Западной Антарктиды. Породы, слагающие его, преимущественно осадочного происхождения - разнообразные метаморфические сланцы, песчаники, конгломераты, мраморированные известняки. Иногда в них встречаются прослои лав. Мощность этих осадочных пород в районе Трансантарктических гор достигает 10-12 км, и они интенсивно смяты в складки. В западной части Земли Королевы Мод, в области развития кристаллического щита, отложения этого типа характеризуются значительно меньшей мощностью (1-2 км) и слои их залегают почти горизонтально.

Следующий, третий, ярус Антарктической платформы сформирован в среднепалеозойское - мезозойское время (400-200 млн. лет назад). Особенно широко он развит в Трансантарктических горах, но наблюдается на локальных площадях и в других районах Восточной Антарктиды (например, на севере гор Принца Чарльза). Этот осадочный чехол платформы в основном составляют разнообразные песчаники и глинистые сланцы, пронизанные в верхней части пластовыми интрузиями долеритов и излияниями базальтов. Для третьего яруса характерны горизонтальное залегание горных пород, пластовые залежи каменных углей, а также наличие горизонта древних ледниковых- отложений - тиллитов, указывающих на то, что климат Антарктического материка в то далекое время претерпевал значительные изменения. Многочисленные находки разнообразной флоры и фауны позволяют с большой определенностью восстанавливать историю геологического развития на этом заключительном этапе формирования Антарктической платформы. Недаром породам верхнего яруса, имеющим особенно четкие и ясные черты геологического строения, еще первые антарктические геологи дали название «бикон», что означает светить, быть маяком.

Антарктическую платформу геологи называют гондванской. Гондвана, как известно,-древний гипотетический континент, объединявший, по представлениям ряда ученых, основные участки суши Южного полушария, но распавшийся в мезозойскую эру. Действительно, геологическое строение Антарктической платформы имеет поразительные черты сходства с платформами других гондванских территорий: Южной Америки, Африки, Австралии и полуострова Индостан. Сходство это обнаруживается в строении как кристаллических фундаментов, так и особенно чехлов платформ. В последних наблюдаются не только однотипные породы, но и одинаковый комплекс ископаемой флоры и фауны.

Эти данные свидетельствуют о единой истории геологического развития всех гондванских территорий, что невозможно себе представить при их нынешнем разобщенном положении.

Проблема Гондваны - ключевая для геологии Южного полушария. Не вдаваясь в объяснение этой сложной и многоплановой проблемы, над решением которой работает не одно поколение ученых, следует подчеркнуть, чго геологические исследования в Антарктиде приобретают в связи с этим особо важное общетеоретическое значение.

Примыкающая к Антарктической гондванской платформе с запада часть Западной Антарктиды и Антарктический полуостров относятся к более молодым (мезозойским) складчатым сооружениям. Это так называемый Антарктический андийский складчатый пояс, соединяющийся на севере с Андами Южной Америки. Основная толща пород этого района также осадочно-вулканического происхождения, но накапливалась она в существенно иной по сравнению с чехлом платформы геологической обстановке, в области значительного пригибания земной коры, в так называемых геосинклинальных условиях. История геологического развития антарктического складчатого пояса во многом сходна с историей Южноамериканских Анд.

Так выглядит в самых общих чертах геологическое строение Антарктиды.

Геологическое развитие южнополярного континента на всех этапах контролировалось тектоникой. На формирование современного рельефа большое влияние оказала неотектоника. Новейшими кайнозойскими тектоническими движениями преимущественно глыбового характера сформированы основные макроструктурные особенности рельефа всего материка, его высокие горы и глубокие впадины. Главная геоморфологическая и географическая граница континента, проходящая по западному обрыву Трансантарктических гор и разделяющая Восточную и Западную Антарктиду, прежде всего обусловлена неотектоникой. На облике современного рельефа сказался и целый ряд внешних воздействий. К ним в первую очередь нужно отнести антарктическое оледенение. Согласно представлениям геофизиков, земная кора Антарктиды изостатически опустилась, прогнулась под тяжестью льда в среднем на 0,5 км. Косвенным свидетельством такого погружения служит аномально низкое по сравнению с другими материками положение зоны антарктического шельфа.

Оледенение оказало непосредственное воздействие и на горные породы. От активности движения льда в ряде случаев, например в районах выводных ледников, зависит рельеф - происходит «выпахивание» коренного ложа и транспортировка вместе со льдом огромных количеств рыхлого обломочного материала.

На участках, не покрытых льдом, на скальные породы сильно воздействовали особенности приледникового климата, характерные и для других ледниковых областей Земли, но, пожалуй, самые суровые в Антарктиде. Эти внешние, экзогенные факторы и определили облик (скульптуру) современного рельефа.

Холодильник планеты

Общеизвестно, что климат Антарктиды самый суровый на земном шаре. В районе станции «Восток» отмечено падение температуры до -89,2° С. Такие крайние, почти космические условия вызваны существованием гигантского материкового ледникового покрова. С другой стороны, оледенение Антарктиды возникло и развивалось в связи с суровым климатом. Климат и оледенение оказывают влияние друг на друга, они взаимосвязаны и взаимообусловлены.

Крайняя суровость южнополярной области сказалась на климате всей нашей планеты. Южное полушарие в целом значительно холоднее Северного. Это было подмечено еще первыми мореплавателями, посещавшими южные широты. Участник экспедиции Беллинсгаузена и Лазарева профессор Казанского университета И. М. Симонов в 1825 г. напечатал специальное исследование «О разности температуры в Южном и Северном полушариях». Он сравнивал природу своей родной Казани (55° с. ш.) с тем, что увидел на острове Южной Георгии, расположенном в тех же широтах, но в Южном полушарии. «Мы не нашли там ни одного дерева, и кроме моху, весьма мало растений». Эти различия поражали воображение первых путешественников.

Хотя Южное полушарие значительно холоднее Северного, в Антарктиду, на этот «холодильник планеты», как ее иногда называют, поступает огромное количество радиации от солнца-гораздо больше того, что приходит в Арктику. Отчасти это объясняется тем, что в период, когда в Южном полушарии лето, Земля находится ближе всего к Солнцу-в перигелии. В это время южная полярная область получает на 7% больше солнечной энергии, чем в соответствующий период северная. Кроме того, удивительная прозрачность и сухость воздуха над ледяным материком уменьшают поглощение радиации атмосферой. Особенно велики значения приходящей солнечной радиации в центральных возвышенных районах материка, для которых характерен преимущественно антициклональный, малооблачный режим погоды.

Антарктическим летом, в декабре-январе, в районе Полюса относительной недоступности месячные величины суммарной солнечной радиации достигают максимальных на земном шаре величин - 30 ккал/см² в месяц. Это значительно выше того, что получает Земля в субтропиках или на экваторе (для сравнения: в июле месячная сумма солнечной радиации для Ташкента составляет 18,5 ккал/см²). Центральная Антарктида - полюс летней солнечной радиации (подчеркнем вновь эту парадоксальную особенность южнополярного континента).