АНТАРКТИДА, материк в центральной части Антарктики, почти целиком расположенный внутри Южного полярного круга.
Общие сведения. Площадь Антарктиды - 13975 тысяч км 2 (вместе с шельфовыми ледниками и присоединёнными к материку островами и ледниковыми куполами общей площадью 1582 тысяч км 2), площадь с материковой отмелью - 16355 тысяч км 2 . Антарктида находится в пределах антарктического пояса. Береговая линия общей протяжённостью свыше 30 тысяч км в восточной части слабо расчленена и проходит близ линии Полярного круга; в западной части - более изрезана. Берега почти повсеместно представляют собой ледниковый обрыв высотой в несколько десятков метров. В сторону Южной Америки вытянут узкий Антарктический полуостров, северная оконечность которого, мыс Прайм (63°05’ южной широты), - самая северная точка Антарктиды.
Антарктида - самый высокий материк на Земле (средняя высота 2350 м, сравни - высота суши Земли около 900 м). Средняя высота коренной подлёдной поверхности около 400 м. Высшая точка Антарктиды - гора Винсон (высота до 5140 м) в одноимённом массиве. Смотри Физическую карту.
Постоянного населения в Антарктиде нет. На материке и прибрежных островах работают научные станции (смотри Антарктические научные станции), на некоторых из них (например, на чилийских) оборудованы посёлки для длительного проживания (в том числе женщин и детей). Правовое положение Антарктиды регулируется международным Договором об Антарктике 1959 года.
Рельеф . Большая часть Антарктиды представляет собой обширное ледниковое плато (высота свыше 3000 м). По особенностям рельефа (коренного и ледяного) и геологического строения различают Восточную Антарктиду и Западную Антарктиду, разделённые Трансантарктическими горами. Рельеф коренной (подлёдной) поверхности Восточной Антарктиды характеризуется чередованием высокогорных поднятий и глубоких впадин, самая глубокая из которых располагается к югу от берега Нокса. Основные поднятия в центральной части Восточной Антарктиды: плато Советское, горы Гамбурцева и горы Вернадского. Плато Советское (высота до 4004 м) к северу понижается, образуя широкую долину МГГ, названную в честь Международного геофизического года (1957-58 годы). Вдоль побережья тянутся горные хребты Земли Королевы Мод, Принс-Чарльз и др. Частично перекрыты льдом Трансантарктические горы (высота до 4528 м, гора Керкпатрик). Рельеф Западной Антарктиды значительно ниже, но более сложен.
Многие хребты и вершины (так называемые нунатаки) в глубине Антарктиды и вдоль побережья выходят на поверхность, особенно на Антарктическом полуострове. Массив Винсон находится в хребте Сентинел (горы Элсуэрт). Поблизости от хребта лежит самая глубокая впадина подлёдного рельефа Бентли (2540 м). Антарктида является областью обширного материкового оледенения. Под воздействием ледниковой нагрузки земная кора Антарктиды прогнулась в среднем на 0,5 км, что стало причиной аномального (по сравнению с другими материками) положения шельфа, «опущенного» здесь до глубины 500 м.
Ледниковый покров занимает почти весь материк. Лишь 0,3% площади свободно ото льда, где на поверхность выходят коренные породы в виде отдельных горных хребтов и скал или небольших прибрежных участков суши с мелкосопочным рельефом, так называемые антарктические оазисы; наиболее крупные: Мак-Мердо, Бангера, Вестфолл, Грирсона и др. Средняя толщина ледникового покрова около 1800 м, максимальная - свыше 4000 м. Общий объём льда свыше 25 миллионов км 3 , более 90% запасов пресной воды на Земле. Антарктический ледниковый покров асимметричен по отношению к географическому полюсу, но симметричен к своему центру - Полюсу относительной недоступности (86°06’ южной широты и 54°58’ восточной долготы), который находится на высоте 3720 м в 660 км от Южного полюса. В центральной части материка придонные слои льда близки к температуре таяния.
В депрессиях коренного рельефа скапливается вода, и возникают подлёдные озёра; крупнейшее озеро Восток (длина 260 км, ширина до 50 км, толща воды достигает 600 м) находится в районе станции «Восток». Плоская центральная часть ледникового плато на высоте 2200-2700 м переходит в склон, отвесно обрывающийся в сторону моря. Здесь ледниковый покров дифференцируется. В понижениях рельефа формируются выводные ледники (Ламберта, Нинниса, Мерца, Скотта, Денмена и др.), движущиеся внутри материкового ледникового покрова со значительными скоростями. Концы выводных ледников часто выходят в море, где держатся на плаву. Они представляют собой плоские ледяные плиты (толщиной до 700 м), опирающиеся в отдельных местах на поднятия морского дна. Крупнейший - шельфовый ледник Росса (свыше 0,5 миллиона км 2). Горные ледники встречаются в горных районах с расчленённым коренным рельефом, главным образом вокруг моря Росса, где достигают в длину 100-200 км, а в ширину 10-40 км. Ледниковый покров питается за счёт атмосферных осадков, которых на всей площади за год накапливается около 2300 км 3 . Расход льда происходит главным образом вследствие откола айсбергов. Таяние и сток невелики. Баланс вещества (льда) в ледниковом покрове большая часть исследователей принимает близким к нулю. Со 2-й половины 20 века в Восточной Антарктиде масса льда увеличивается, что, по-видимому, замедляет наблюдаемый подъём уровня Мирового океана.
Геологическое строение и полезные ископаемые.
В тектоническом строении Антарктиды выделяются Восточно-Антарктическая древняя платформа (или Антарктическая), Трансантарктический раннепалеозойский складчатый пояс (или Росский) и складчатый пояс Западной Антарктиды (смотри Тектоническую карту). Восточно-Антарктическая платформа - фрагмент суперконтинента Гондвана, распавшегося в мезозое, имеет площадь более 8 миллионов км 2 ; занимает большую часть Восточной Антарктиды. Фундамент платформы, выступающий на поверхность вдоль побережий материка, сложен глубокометаморфизованными породами архея: ортогнейсами с подчинёнными первично-осадочными и вулканическими образованиями. Древнейшие на Земле комплексы (около 4 миллиардов лет) выявлены на Земле Эндерби, в горах Принс-Чарльз. Среднеархейские породы (3,2- 2,8 миллиардов лет) распространены в западной части Земли Королевы Мод, в районе ледника Денмена. Раннесреднеархейские образования были вторично деформированы в позднем архее (2,8-2,5 миллиардов лет назад). Процессы раннепротерозойской тектонотермальной переработки проявлены на Земле Адели, Земле Уилкса, в оазисе Вестфолл и др. Породы, испытавшие метаморфизм гранулитовой фации 1,3-1,0 миллиарда лет назад (в эпоху гренвильского тектогенеза), формируют Вегенер-Моусонский подвижный пояс (на восточном побережье моря Уэдделла). В вендско-кембрийское время (600-500 миллионов лет назад) фундамент платформы вновь подвергся тектонотермальной переработке. С конца протерозоя в понижениях локально начал накапливаться осадочный чехол, который в девоне стал общим для платформы и Трансантарктического пояса. Последний сложен в основном сланцево-граувакковым флишем пассивной окраины древнего Восточно-Антарктического континента. Главная фаза деформаций - бирдморский тектогенез на границе рифея и венда (650 миллионов лет назад). Вендско-кембрийские мелководные карбонатно-терригенные отложения испытали заключительную фазу деформаций (росский тектогенез) в позднем кембрии. В девоне началось общее погружение Росского пояса и древней платформы с отложением мелководных песчаных осадков. В карбоне развивалось покровное оледенение. В перми накапливались угленосные толщи (до 1300 м). В раннесредней юре произошла вспышка платобазальтового вулканизма, когда при распаде суперконтинента Гондвана Антарктида отделилась от Африки и Индостана. В мелу прервалась связь с Австралией, в континентальных условиях начал накапливаться постгондванский чехол. В позднем палеогене Антарктида отделилась от Южной Америки и была охвачена оледенением, которое в середине неогена стало покровным.
Западная Антарктида состоит из нескольких блоков (террейнов), сложенных образованиями различного возраста и тектонической природы, которые объединились сравнительно недавно, сформировав фанерозойский складчатый пояс Западной Антарктиды. Выделяют террейны: раннесреднепалеозойский (северные части Земли Виктории) , среднепалеозойско-раннемезозойский (Земли Мэри Бэрд) и мезозойско-кайнозойский (Антарктического полуострова, или Антарктанды). Последний представляет собой продолжение Южно-Американских Кордильер. Террейн гор Элсуэрт и Уитмор занимает пограничное положение между складчатыми поясами Западной Антарктиды и Росским; имеет докембрийский фундамент, перекрытый деформированными комплексами палеозоя. Структуры складчатого пояса Западной Антарктиды частично перекрыты осадочным чехлом молодой платформы. Моря Росса и Уэдделла являются развивающимися звеньями Западно-Антарктической мезозойско-кайнозойской (постгондванской) рифтовой системы, заполненной осадками (до 10000-15000 м). Под шельфовым ледником моря Росса, на Земле Мэри Бэрд и Земле Виктории выявлены мощные кайнозойские щёлочно-базальтовые вулканиты (траппы). В неоген-четвертичное время на восточном борту рифтовой системы (у берегов Земли Виктории) образовались вулканические конусы Эребус (ныне действующий), Террор (потухший). В голоцене происходит общее поднятие материка, на что указывает наличие древних береговых линий и террас с остатками морских организмов.
Выявлены месторождения каменного угля (район мыса Содружества) и руд железа (горы Принс-Чарльз), а также проявления руд хрома, титана, меди, молибдена, бериллия. Жилы горного хрусталя.
Климат
. Кроме прибрежных районов, господствует полярный континентальный климат. Несмотря на то, что в Центральной Антарктиде в течение нескольких зимних месяцев продолжается полярная ночь, годовая суммарная радиация приближается к годовой суммарной радиации экваториальной зоны: станция «Восток» - 5 ГДж/м 2 , или 120 ккал/см 2 , а летом достигает очень больших значений - до 1,25 ГДж/м 2 в месяц, или 30 ккал/см 2 в месяц. До 90% приходящего тепла отражается снежной поверхностью, и только 10% идёт на её нагревание. Поэтому радиационный баланс Антарктиды отрицательный, а температура воздуха очень низкая. Климат центральной части материка резко отличается от климата плато, его склона и побережья. На плато постоянны сильные морозы при ясной погоде и слабом ветре. Средняя температура зимних месяцев от -60 до -70°С; минимальная температура на станции «Восток», измеренная 21.7.1983, достигала -89,2°С. На ледниковом склоне часты резкие стоковые ветры и сильные метели; среднемесячные температуры от -30 до -50°С. В узкой прибрежной зоне среднемесячные температуры зимой от -8 до -35°С, летом (самый тёплый месяц - январь) от 0 до 5°С. Стоковые ветры на побережье достигают больших скоростей (в среднем за год до 12 м/с), а при слиянии с циклонами нередко превращаются в ураганные (до 50-60, а иногда до 90 м/с). Из-за преобладания нисходящих потоков относительная влажность воздуха 60-80%, на побережье и в оазисах - до 20%, а иногда и до 5%. Облачность незначительна. Осадки почти исключительно в виде снега - от 20-50 мм в центре до 600-900 мм в год на побережье. В районе Антарктиды отмечено заметное потепление климата. В Западной Антарктиде идёт интенсивное разрушение шельфовых ледников с откалыванием гигантских айсбергов.
Внутренние воды. Своеобразны антарктические озёра, главным образом в прибрежных оазисах. Многие из них бессточны, с повышенной солёностью вод, вплоть до горько-солёных. Некоторые озёра даже летом не освобождаются от ледяного покрова. Характерны озёра-лагуны, лежащие между прибрежными скалами и шельфовым ледником, под которым происходит их связь с морем. Некоторые озёра находятся в горах на высоте до 1000 м (оазисы Тейлора, массивы Воль- тат на Земле Королевы Мод и Виктории на Земле Виктории).
Растительный и животный мир. Вся Антарктида с прибрежными островами расположена в зоне антарктических пустынь, что объясняет крайнюю бедность растительного и животного мира. В горах прослеживается высотная поясность ландшафтов. В низкогорье, охватывающем побережье с шельфовыми ледниками, оазисы и нунатаки, сосредоточена почти вся органическая жизнь. Наиболее типичные обитатели Антарктиды - пингвины: императорский, королевский, Адели, Папуа (смотри Антарктическая область). В среднегорье (до высоты 3000 м) на скалах, прогревающихся летом, местами растут лишайники и водоросли; встречаются бескрылые насекомые. Выше 3000 м признаки растительной и животной жизни почти не встречаются.
История географических исследований.
Открытие Антарктиды как материка принадлежит российской кругосветной военно-морской экспедиции под руководством Ф. Ф. Беллинсгаузена и М. П. Лазарева, которые на шлюпах «Восток» и «Мирный» подошли к Антарктиде 28.1.1820. Российская экспедиция открыла остров Петра I, Землю Александра I и несколько островов в группе Южные Шетландские острова. В 1820-21 годах английские и американские зверо-промысловые суда (под руководством Э. Брансфилда и Н. Палмера) находились вблизи Антарктического полуострова (Земля Грейама). Плавание вокруг Антарктиды и открытие Земли Эндерби, островов Аделейд и Биско совершил в 1831-33-е годы английский мореплаватель Дж. Биско. В 1838-42 годах в Антарктиде побывали три научных экспедиции: французская (Ж. Дюмон-Дюрвиль), американская (Ч. Уилкс) и английская (Дж. Росс). Первая открыла Землю Луи-Филиппа, Землю Жуэнвиля, Землю Адели и Землю Клари (впервые высадилась на прибрежные скалы); вторая - Землю Уилкса; третья - Землю Виктории и прибрежные острова, а также впервые прошла вдоль ледника Росса, вычислила местоположение Южного магнитного полюса. После 50-летнего периода затишья интерес к Антарктиде возник в конце 19 века. В Антарктиде побывало несколько экспедиций: шотландская - на судне «Балена» (1893 год), открывшая берег Оскара II; норвежская - на «Язоне» и «Антарктике» (1893-94 годы), обнаружившая берег Ларса Кристенсена и высадившаяся в районе мыса Адэр; бельгийская - под руководством А. Жерлаша, зимовавшая в Антарктиде на дрейфующем судне «Бельжика» (1897-1899 годы), и английская - на «Южном Кресте» (1898-99 годы), организовавшая зимовку на мысе Адэр.
В 1901-04 годах наряду с морскими исследованиями английская экспедиция Р. Скотта предприняла первое крупное санное путешествие от залива Мак-Мердо в глубь материка (до 82° 17’ южной широты); немецкая экспедиция Э. Дригальского провела зимние наблюдения у побережья открытой ею Земли Вильгельма II; шотландская океанографическая экспедиция У. Брюса на судне «Скоша» в восточной части моря Уэдделла обнаружила Землю Котса; французская экспедиция Ж. Шарко на корабле «Франсе» открыла берег Лубе. Значительный интерес вызвали походы к Южному полюсу: в 1908 году англичанин Э. Шеклтон от залива Мак-Мердо прошёл до 88°23’ южной широты; следуя от восточной части барьера Росса, норвежец Р. Амундсен впервые (14-16.12.1911) достиг Южного полюса; англичанин Р. Скотт совершил пеший поход от залива Мак-Мердо и вторым (18.1.1912) достиг Южного полюса. На обратном пути Р. Скотт и его спутники погибли. Австралийская экспедиция Д. Моусона с двух наземных баз в 1911-14 годах изучала шельфовые ледники Восточной Антарктиды. В 1928 году над Антарктидой впервые появился американский самолёт. В 1929 году Р. Бэрд пролетел от созданной им базы Литл-Америка над Южным полюсом. С воздуха была открыта Земля Мэри Бэрд. Морская и наземная Британо-австрало-новозеландская экспедиция (БАНЗАРЭ) в 1929-31-е годы провела изучение берега Нокса и открыла к западу от него Землю Принцессы Елизаветы.
В период 2-го Международного полярного года в Литл-Америке работала экспедиция Р. Бэрда (1933-35 годы), проводившая во время санных походов и с самолёта гляциологические и геологические исследования в горах Земли Королевы Мод и Земли Мэри Бэрд. Р. Бэрд провёл одиночную зимовку на первой выносной метеостанции в глубине ледника Росса; в 1935 году Л. Элсуэрт совершил первый трансантарктический полёт от Антарктического полуострова в Литл-Америку. В 1940-50-х годах создаётся международная сеть наземных станций и баз для изучения краевых частей материка. С 1955 года начались систематические согласованные исследования Антарктиды, в том числе 11 стран создали 57 баз и пунктов наблюдения. В 1955-58 годах СССР осуществил две морские и зимовочные экспедиции (руководители М. М. Сомов и А. Ф. Трешников) на судах «Обь» и «Лена» (начальники морских экспедиций В. Г. Корт и И. В. Максимов); были построены научная обсерватория Мирный (открыта 13.2.1956) и станции Оазис, Пионерская, «Восток-1», Комсомольская и «Восток». В 1957-67-е годы советские учёные осуществили 13 морских и зимовочных экспедиций, создали ряд новых станций.
Из внутриконтинентальных походов санно-тракторных поездов из Мирного наиболее значительны: в 1957 году на Геомагнитный полюс (А. Ф. Трешников), в 1958 году на Полюс относительной недоступности (Е. И. Толстиков), в 1959 году на Южный полюс (А. Г. Дралкин); в 1964 году со станции «Восток» на Полюс относительной недоступности и станцию Молодёжная (А. П. Капица) и в 1967 году по маршруту Молодёжная - Полюс относительной недоступности - станция Новолазаревская (И. Г. Петров). Результаты исследований позволили уточнить сложный характер коренного рельефа Восточной Антарктиды, особенности органической жизни и водной массы Южного океана, составить более точные карты. Значительные исследования (в том числе картографические) были проведены учёными США в Западной Антарктиде, где, кроме стационарных наблюдений, были организованы морские экспедиции «Диифриз» и многочисленные внутриконтинентальные походы на вездеходах. В результате гляциологического и геофизического исследований американские учёные определили характер подлёдного рельефа Западной Антарктиды. В 1957-58-е годы англичане совместно с новозеландскими учёными первыми пересекли материк (под руководством В. Фукса и Э. Хиллари) на тягачах через Южный полюс от моря Уэдделла к морю Росса. Ряд походов по ледниковому щиту был проведён бельгийскими учёными (со станции Бодуэн), на станциях Шарко и Дюмон-Дюрвиль работали французы.
Наиболее плодотворный период российских исследований в Антарктиде - 1974-90-е годы, когда произошёл переход от комплексных национальных программ к долговременным международным научным проектам. На советских станциях зимовали учёные из ГДР, Монголии, США, Чехословакии, Польши, Кубы и других стран. На американских станциях Амундсен-Скотт, Мак-Мердо, австралийских - Моусон и Дейвис - выполняли исследования метеорологи, геологи и геофизики из СССР. Участие СССР в Международном антарктическом гляциологическом проекте (МАГП) включало сверхглубокое бурение льда на станции «Восток» в рамках научно-технического сотрудничества с Францией и США, радиолокационные измерения толщины льда с самолёта, систематические снегомерные съёмки, а также комплексные гляциологические исследования в санно-гусеничных походах. В 1975 году началась реализация программы «ПОЛЭКС-Юг», направленной на освоение ресурсов Южного океана. Проведена экспедиция по советско-американскому проекту «Полынья Уэдделла-81». Основой для получения данных о природе Антарктиды по-прежнему оставалась сеть постоянно действующих научных станций. В апреле 1988 года в строй вступила первая зимовочная геологическая научная станция «Прогресс».
В 1990-х годах в результате сокращения финансирования произошёл спад российских исследований в Антарктиде: уменьшилась численность личного состава экспедиций, закрылся ряд научных программ, законсервированы научные станции и полевые базы. В 1992 году на основе архива российских океанографических данных совместно с Институтом полярных и морских исследований Альфреда Вегенера (Германия) был издан «Гидрографический атлас Южного океана». Одним из крупнейших событий в океанологии было создание первой российско-американской дрейфующей научно-исследовательской станции «Уэдделл-1» (открыта 12.2.1992 на льдине в юго-западной части моря Уэдделла). В соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации (1998 год) научные исследования в Антарктике с 1999 года проводятся в рамках подпрограммы «Изучение и исследование Антарктики» Федеральной целевой программы «Мировой океан». Бурное развитие современных методов исследований привело в начале 21 века к обновлению научной программы изучения Антарктиды как элемента глобальной системы мониторинга и прогноза состояния окружающей среды. Характерной чертой является укрепление международного сотрудничества. Проводятся геолого-геофизические работы в горах на международных геотраверсах: ANTALIT в районе ледников Ламберта и Эймери и GEOMOD в центральной части Земли Королевы Мод. В оазисе Бангера собрана уникальная для Антарктиды по представительности и полноте коллекция колонок с непрерывными разрезами донных отложений мощностью до 13,8 м. Высокое международное признание получила реализация проекта сверхглубокого бурения на станции «Восток» (глубина в 1998 году составила 3623 м - мировой рекорд для сплошных льдов) и комплексные палеогеографические исследования ледяного керна, позволившие детально реконструировать историю климата и атмосферы Земли на протяжении 420 тысяч лет, выделив в них четыре ледниковых периода и пять межледниковых, включая 11-ю морскую изотопную стадию. В районе станции «Восток» открыто огромное подледниковое озеро.
К числу наиболее значимых международных проектов и программ относятся также Глобальная система наблюдений за уровнем моря (GLOSS); Программа изучения кайнозойской стратиграфии континентальной окраины Антарктиды (ANTOSTRAT); Программа исследования озонового слоя над Антарктикой (TRACE); Программа наблюдений за биологией морских антарктических экосистем (BIOMASS); Антарктическая сеть геофизических наблюдений (AGONET) и др.
Лит.: Беллинсгаузен Ф. Ф. Двукратные изыскания в Южном Ледовитом океане и плавание вокруг света... М., 1960; Первая русская Антарктическая экспедиция 1819-1821 годы и ее отчетная навигационная карта. Л., 1963; Трешников А. Ф. История открытия и исследования Антарктиды. М., 1963; География Антарктиды. М., 1968; Фролов А. И. Материк Антарктида но данным геофизических исследований. М., 1971; Симонов И. М. Оазисы Восточной Антарктиды. М., 1971; Зотиков И. А. Тепловой режим ледникового покрова Антарктиды. М., 1977; Грикуров Г. Э., Каменев Е.Н., Равич М. Г. Тектоническое районирование и геологическая эволюция Антарктиды. Л., 1978; Аверьянов В. Г. Гляциоклиматология Антарктиды. М., 1990; Geological evolution of Antarctica/Ed. by М. R. А. Thomson, J. А. Crank, J. W. Thomson. Camb.; N. Y., 1991; Stump Е. The Ross orogen of the Transantarctic mountains. Camb.; N. Y., 1995; Котляков В.М. Гляциология Антарктиды. М., 2000; Хаин В. Е. Тектоника континентов и океанов (год 2000). М., 2001.
В. М. Котляков; Н. А. Божко (геологическое строение и полезные ископаемые).
Антарктида - самый высокий материк Земли. Средняя высота поверхности ледникового покрова 2040 м, что в 2,8 раза больше средней высоты поверхности всех остальных материков (730 м). Средние высоты коренной подлёдной поверхности Антарктиды 410 м.
По различиям в геологическом строении и рельефе Антарктида разделяется на Восточную и Западную. Поверхность ледникового щита Восточной Антарктиды, круто поднимаясь от берегов, в глубине материка становится почти горизонтальной; центральная, наиболее высокая его часть, достигает 4000 м и является главным ледоразделом, или центром оледенения Восточной Антарктиды. В Западной располагаются три центра оледенения высотой 2- 2,5 тыс. м. Вдоль побережья часто простираются обширные низменные шельфовых ледников, два из которых имеют огромные размеры (Росса - 538 тыс. км 2 , Фильхнера - 483 тыс. км 2).
Рельеф коренной (подлёдной) поверхности Восточной Антарктиды представляет собой чередование высоких горных поднятий с глубокими впадинами. Наиболее глубокая Восточной Антарктиды располагается к югу от Берега Нокса. Основными поднятиями являются подлёдные горы Гамбурцева и . Частично перекрыты льдом Трансантарктические горы. Западной Антарктиды более сложен. Горы чаще «прорывают» ледниковый покров, особенно на Антарктическом полуострове. Хребет Сентинел в горах Элсуорт достигает высоты 5140 м (массив Винсон) - высшая точка Антарктиды. В непосредственной близости к хребту находится и наиболее глубокая впадина подлёдного рельефа Антарктиды - 2555 м. Антарктиды лежит ниже, чем у других материков (на глубине 400-500 м).
Большую часть материка образует докембрийская Антарктическая , которая обрамлена на побережье мезозойскими складчатыми сооружениями (прибрежные районы и и Антарктический полуостров). Антарктическая платформа неоднородна в структурном отношении и разновозрастна в различных частях. Большая её часть в пределах побережья Восточной Антарктиды представляет собой верхнеархейский кристаллический фундамент. Чехол платформы сложен толщей разновозрастных (от девона до мела) отложений.
В Антарктиде открыты месторождения , установлены признаки месторождений слюды, графита, горного хрусталя, берилла, а также золота, молибдена, меди, свинца, цинка, серебра и титана. Малое число месторождений объясняется слабой геологической изученностью материка и его мощным ледниковым покровом. Перспективы антарктических недр весьма велики. Этот вывод базируется на сходстве Антарктической платформы с гондванскими платформами других материков Южного полушария, а также на общности складчатого пояса Антарктиды с горными сооружениями .
Антарктический ледниковый покров существовал, по-видимому, непрерывно с неогена, то сокращаясь, то увеличиваясь в размерах. В настоящее время почти весь материк занят мощным ледниковым покровом, только 0,2-0,3% всей площади материка свободно ото льда. Средняя мощность льда -1720 м, объём - 24 млн. км 3 , т. е. примерно 90% объёма пресных вод поверхности Земли. В Антарктиде встречаются все типы ледников - от огромного ледникового покрова до мелких навеянных и каровых ледников. Антарктический ледниковый покров спускается в океан (исключая очень небольшие участки побережья, сложенные коренными породами), образуя на значительном протяжении шельфовые - плавающие на воде плоские ледяные плиты (толщиной до 700 м), опирающиеся в отдельных точках на поднятия дна. Понижения подлёдного рельефа, идущие из центральных районов материка к побережью, являются выводными путями льда в океан. Лёд в них движется быстрее, чем в других районах, он разбит на бесчисленные блоки системами трещин. Это выводные ледники, напоминающие горные долинные ледники, но текущие, как правило, в ледяных берегах. Питание ледников осуществляется за счёт , которых на всей площади ледникового покрова за год накапливается около 2200 км 3 . Расход вещества (льда) происходит главным образом вследствие откола , поверхностное и подлёдное таяние и вод очень малы. Вследствие неполноты наблюдений приход и особенно расход льда определяются недостаточно точно. Большинство исследователей принимает баланс вещества в ледниковом покрове Антарктиды (до получения более точных данных) близким к нулю.
Непокрытые льдом участки поверхности скованы , проникающей на некоторое расстояние под ледниковый покров и на дно океана.
Антарктиды словно две поверхности: ледниковый покров и подледный рельеф. Почти весь материк покрыт мощным слоем льда, который движется от центра к краям. Скорость движения льда в центральной части ледяного щита
составляет 1-2 м в год. Ниже, на ледяных склонах скорость движения льда увеличивается до 100-200 м в год. На краях ледяного покрова лед перемещается со скоростью 600 м в год. Мощность ледяного покрова Антарктиды составляет в среднем около 2000 м, в восточной Антарктиде она достигает 4500 м. Только по окраинам из под льда выступают отдельные горные вершины, свободные от льда. Материковый лед покрывает не только поверхность самого материка, но и многочисленные острова, прилегающие к нему, а также морские акватории вокруг. Подсчитали, что в ледяном покрове Антарктиды помещается 80% всей пресной воды планеты. За счет этой льду средняя высота материка составляет около 2300 м, что почти в три раза превышает среднюю высоту всех других материков (875 м). Эта высота, вместе с климатическими факторами, способствуют сохранению и развитию на материке мощного покровного оледенения. Поверхность ледяного покрова разнообразна: наряду с большими ледяными равнинами центральной части, на его периферии есть купола, которые поднимаются на сотни метров над окружающими равнинами.
По окраинам ледяного покрова свободны от льда участки площадью до нескольких сотен квадратных километров, которые получили название антарктических оазисов. На их поверхности в летнее время нет ни льда, ни снега и даже встречаются не покрыты льдом озера талой воды. Вода в озерах летом нагревается до + 12 0С. Температура воздуха над самой поверхностью земли в оазисах бывает плюсовой (+ 3,50 С летом), но резко снижается на высоте нескольких метров. Однако поверхность окружающих скал нагревается до + 20 С.
Подледный рельеф Антарктиды также разнообразен. Установлено, что Восточная Антарктида и большая часть Западной Антарктиды в тектоническом отношении приурочены к древней докембрийской Антарктической платформы. Континент, как и другие южные материки, когда-то входил в состав Гондваны. Сравнительно недавно (с точки зрения геологического времени), в начале кайнозоя, Антарктида отделилась от Австралии. Платформа составлена метаморфическими и магматическими кристаллическими породами, в основном гранитами зеленого цвета. Современными методами исследования установлено, что около 1/3 площади материка лежит ниже уровня моря. Это стало следствием ледникового нагрузка на поверхность материка, которое продолжалось около 360 млн. лет и как бы вдавило земную поверхность в земную кору. В то же время под ледниковым панцирем найдены горные хребты и массивы.
В рельефе западной части континента выделяются горы Антарктические Анды, возникшие в кайнозойскую эпоху горообразования и является продолжением Анд Южной Америки и простираются через весь Антарктический полуостров, а затем вдоль западного побережья материка. Большая часть этой горной системы покрыта материковым льдом, но наиболее высокие ее вершины, достигающие 3000-4000 м, поднимаются над ледяным покровом и несут мощное горное оледенение. А самыми по высоте участком Антарктических Анд есть горы Элсуэрта с наибольшей вершиной всей Антарктиды - массив Винсон (5140 м).
На границе между Западной и Восточной Антарктидой через весь континент от восточного берега моря Уэдделла до восточного берега моря Росса простираются Трансантарктические горы. Они поднялись вдоль мощной системы разломов и отличаются активной вулканической деятельностью. Крупнейшим из действующих вулканов находится вулкан Эребус (3794 м), возвышающейся над островом Росса в море с одноименным названием. Вулкан был открыт экспедицией Джона Росса в середине 19-го века и назван по имени одного из кораблей экспедиции. В жерле вулкана постоянно клокочет густая раскаленная лава.
Трансарктический горы делят Антарктиду на две части - западную и восточную. Восточная часть представляет собой огромное, высокое, покрыто льдом плато под названием Советское. Под ледяным покровом плато скрытые значительные горные массивы высотой до 3000-4000 м (горы Гамбурцева, Вернадского и др..). Западная часть состоит из группы гористых островов, соединенных между собой ледяным покровом.
В предыдущих разделах мы сделали краткий обзор внешнего и подледного строения Антарктиды – двух ее верхних этажей. Заглянем глубже. Как мы уже рассказывали, континенты располагаются на жестких литосферных плитах. Под ними находится верхняя мантия. Под большим давлением литосферной плиты, несущей континент, верхний слой мантии нагревается и становится пластичным, образуя так называемую астеносферу. В силу пластичности астеносферы литосферная плита может скользить по ней по принципу скольжения конька по льду. Континент, обладая огромной массой, вдавливается в литосферную плиту так, что средняя масса континентального блока, состоящего из части континента АВ и вдавленной плиты ВС, равна средней массе океанического блока ab+bc (рис. 13). Граница, на которой происходит изменение плотностей при переходе от пород, слагающих континент, к породам литосферной плиты или от пород, слагающих дно океана, к тем же породам литосферной плиты, соответствует границе Мохо.
Рис. 13. Схема строения земной коры:
1-земная кора; 2 – литосферная плита; 3 – астеносфера; 4 – океан; 5– граница Мохо; 6 – граница раздвижения плит. С. О. X. – срединный океанический хребет
Толщина верхнего слоя Земли от физической поверхности до литосферной плиты (т. е. А В или ab) обычно понимается как толщина земной коры. Согласно теории изостазии, чем выше поднимается континент или его часть, тем они глубже погружены в подстилающую литосферную плиту и тем толще будет здесь земная кора.
Глубину от физической поверхности до зоны изменения скоростей упругих волн и плотности можно измерить сейсмическим и гравиметрическим методами. Принципиально это делается так же, как и при измерении, толщины льда, однако для таких сейсмических измерений, когда нужно получить отражение от глубоких горизонтов, требуются мощные взрывы. Поэтому данный метод, получивший название глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ), является сложным и дорогостоящим. Выполнив ГСЗ хотя бы в одном месте и измерив таким образом силу тяжести, дальше можно воспользоваться относительным гравиметрическим методом. Конечно, это крайний случай. Надо иметь какую-то редкую сеть ГСЗ, и тогда с помощью гравиметрии можно определить толщину коры по всему континенту.
Рис. 14. Карта мощности земной коры под Антарктидой
Сейчас в Антарктиде отработано по крайней мере семь профилей ГСЗ советской, японской и американской экспедициями. На основании этих и гравиметрических измерений можно построить схему толщины земной коры Антарктиды. Здесь мы приводим более ранний вариант схемы, в основу которой легли три советских разреза ГСЗ (рис. 14). Оказалось, что мощность коры Восточной Антарктиды составляет 40–50 км, что характерно для континентов вообще. Кора Западной Антарктиды несколько тоньше – 25–35 км, что может соответствовать переходной коре от континента к океану, мощность коры которого от 6 до 15 км. Таким образом, вопрос относительно того, является ли Антарктида континентом или архипелагом, решен, в частности, и этим методом.
По современным представлениям Антарктида - это огромный материк общей площадью 13 980 тыс. км 2 , из которых 96,7% покрыто льдом. Геоструктурной основой Антарктического материка является древняя (дорифейская) материковая платформа, частично обрамленная палеозойскими и мезозойскими складчатыми сооружениями. Она является «обломком» гондванского панматерика, сместившегося в район Южного полюса.
К Антарктической платформе площадью более 12 млн км 2 относится вся Восточная Антарктида, центральная часть Западной Антарктиды и Земля Мэри Бэрд. К окраинным складчатым сооружениям более молодого возраста (преимущественно палеогеннеогенового) относятся горы Антарктического п-ова и Земля Александра I, горы Джонс и Элсуэрт. Этот пояс складчатых гор является продолжением Анд Южной Америки, с которыми он связан дугой Южно-Антильского хр. Площадь андийских складчатых сооружений в Западной Антарктиде составляет более 1 млн км 2 .
В связи с непрерывно продолжающимся исследованием поверхностного и подледного рельефа Антарктиды и большой изменчивостью границ ледникового покрова во времени оценки площади, толщины и объема льда как всего Антарктического ледникового покрова, так и отдельных его частей постоянно уточняются. В результате более поздних картометрических работ советских исследователей были получены несколько отличающиеся значения этих параметров. Но практически расхождения не превышают 1-2% от полученных величин и находятся в пределах точности их измерения.
В сложении фундамента Антарктической платформы участвуют гнейсы и кристаллические сланцы протерозоя, прорванные многочисленными интрузиями гранитов и чарнокитов и дайками долеритов. Породы фундамента смяты в сложные складки и разбиты многочисленными разрывными дислокациями, по которым происходили блоковые вертикальные смещения.
На кристаллическом фундаменте залегает чехол антарктической платформы, состоящий из вулканогенно-осадочных пород палеозойского и мезозойского возрастов. Этот чехол, который обычно называют серией Бикон, распространен преимущественно в Трансантарктических горах.
Почти горизонтальные или пологозалегающие пласты песчаников, переслаивающиеся с другими породами прибрежных и терригенных фаций, пронизаны пластовыми интрузиями долеритов и перекрываются базальтовыми покровами. Нижняя часть серии Бикон представлена кварцевыми песчаниками, на которых лежит толща тиллитов, представляющих морены палеозойских ледников.
На древних ледниковых отложениях залегает пермско-триасовая угленосная свита, состоящая из песчаников и темных глинистых сланцев с прослоями каменных углей толщиной от 1 до 10 м с остатками древесной растительности. Разрез свидетельствует о том, что в среднем палеозое Антарктида испытала мощное оледенение, а в верхнем палеозое и нижнем мезозое на ее территории росли леса, давшие начало каменноугольным пластам. Но в юрском периоде климат опять стал более суровым, и ледники в Антарктиде появились вновь, о чем свидетельствуют прослои юрских тиллитов, чередующиеся с базальтовыми покровами. Отложений моложе юрских в пределах Антарктической платформы не встречено, за исключением четвертичных морен и пояса кайнозойских вулканов, из которых Эребус продолжает периодически извергаться.
В области андийских складчатых сооружений мощная толща конгломератов, песчаников, сланцев и известняков палеозоя собрана в сложные складки и перекрыта полого залегающими мезозойскими и кайнозойскими песчаниками и сланцами с прослоями лав и туфов. На Антарктическом п-ове широко развиты породы габбро-гранитного комплекса.
В кайнозое наряду с активизацией вулканизма в формировании современного рельефа Антарктиды решающая роль принадлежала тектоническим разломам, преимущественно широтного и меридионального простираний, по которым крупные глыбы земной коры испытывали значительные вертикальные поднятия и опускания. С ними связано образование горста Трансантарктических гор, краевого прогиба, соединяющего моря Росса и Уэдделла, гор Антарктического п-ова, гор Элсуэрт, Земли Королевы Мод и ряда других горных сооружений. Грабены в краевых частях антарктической платформы в настоящее время служат ложбинами стока крупных выводных ледников (ледники Денмена, Ламберта, Сирасе, Ютулъстрёумен и др.).
С конца палеогена (около 30 млн лет назад) и до наших дней Антарктида - это область обширного материкового оледенения, то более, то менее мощного.
В современном коренном рельефе Восточной Антарктиды различают девять крупных орографических единиц, большая часть которых скрыта под ледниковым покровом.
Их очертания определены пока приблизительно. Это:
- 1) подледная равнина Восточная с высотами от + 300 до - 500 м;
- 2) подледная равнина Шмидта с высотами по краям до + 500 м и с глубокой впадиной посредине (до - 1500 м);
- 3) подледная равнина Западная с очень ровным дном, с высотой, близкой к уровню моря;
- 4) подледные горы Гамбурцева и Вернадского протяженностью более 2500 км с максимальной высотой более 3000 м;
- 5) подледное плато Восточное высотой 1000-1500 м;
- 6) долина МГГ с горной системой Принс- Чарльз, часть вершин и плато которой поднимаются над ледниковой поверхностью;
- 7) Трансантарктические горы длиной 4000 км, высотой до 4500 м, многие их вершины и хребты поднимаются на сотни, а местами и на тысячи метров над ледниковой поверхностью;
- 8) горы Земли Королевы Мод, прибрежная горная система протяженностью около 1500 км с высотами до 3000 м, многие вершины и хребты поднимаются над поверхностью ледникового покрова;
- 9) горные системы Земли Эндерби с вершинами более 1500-2000 м.
В Западной Антарктиде - четыре главные орографические единицы:
- 1) горные хребты Антарктического п-ова и Земли Александра I с высотами до 3600 м;
- 2) горные массивы побережья моря Амундсена и Земли Мэри Бэрд с высотами до 3000 м, с глубокими (до - 1000 м) разделяющими их впадинами;
- 3) срединный массив с горами Элсуэрт, хр. Сентинел и массивом Винсон - высшей точкой коренного рельефа Антарктиды (5140 м);
- 4) обширная подледная равнина Бэрда, лежащая ниже ур. м. (от -500 до -25555 м).
Континентальную плиту Антарктиды опоясывает шельфовая отмель с глубинами 400-500 м. Наибольшей ширины она достигает в море Росса и под шельфовым ледником Росса, несколько меньше она развита в морях Уэдделла, Беллинсгаузена и Амундсена. Основные особенности коренного рельефа Антарктиды хорошо видны на карте подледного рельефа Антарктиды и трансантарктическом профиле.
Загрузка...