ТЕМА 2. Природа материка
§ 31. Тектоническое строение, рельеф, климат, растительность и животный мир Антарктиды. Природные богатства, их использование. Экологические проблемы материка
Вспомните:
1. Что лежит в основе Антарктиды?
2. Как географическое положение материка влияет на климат?
Тектоническое строение. Когда Антарктида вместе с Африкой, Австралией и Южной Америкой образовывала древний материк Гондвану. В ее основе лежит древняя докембрийска Антарктическая платформа.
Фундамент платформы состоит из метаморфических и магматических пород, преимущественно гранитов. Сверху его покрывает чехол осадочных отложений. Интересно, что в них были найдены остатки древних растений и животных. В западной части материка в альпийскую эпоху горообразования образовалась складчатая область. ей в рельефе соответствуют горы, поднялись вдоль разломов земной коры.
Миллионы лет назад в Антарктиде был теплый умеренный климат, и на материке росли хвойные и буковые леса. Оледенение началось почти 20 млн лет назад, и впоследствии континент покрылся мощным ледниковым покровом. Под его давлением земная поверхность была бы вдавленные, и теперь в некоторых местах она находится даже ниже уровня океана.
Рельеф материка. Антарктида будто две поверхности: сверху - ледниковый покров, снизу - подледная земная поверхность. Мощный ледниковый покров толщиной 2000-4000 м покрывает почти весь материк. Он имеет вид купола, немного поднятого в центральной части. Средняя высота материка составляет почти 2000 м. Ледяная поверхность простирается на тысячи километров. Снежные барханы напоминают волны. Только вблизи побережья и кое-где во внутренних районах, как будто острова, возвышаются горные хребты и отдельные вершины (рис. 84). По объему воды Антарктида напоминает океан, однако вода в ней находится в твердом состоянии. Под действием силы тяжести и особенностей рельефа ледники Антарктиды постоянно движутся от центра к краям материка. Скорость их сползания в среднем составляет 200 м за год. На краю материка они обрываются и образуют обрывистые ледяные берега и айсберги. Кое ледниковый покров сползает в океан на шельф и удерживается на плаву, образуя шельфовые ледники. Очертания береговой линии Антарктиды за короткое время могут существенно измениться - исчезают мысы, полуострова, залива, а берег отступает на десятки километров. Крупнейший шельфовый ледник в мире - ледник Росса - шириной 800 км, длиной 1100 км, толща льда - 700 м. Подледный рельеф - горы и равнины, пики и впадины - скрытый, как и рельеф дна Мирового океана под толщей льда. Между Западной и Восточной Антарктидой через весь материк простираются Трансантарктические горы. Они являются своеобразным продолжением Анд Южной Америки. их самые высокие вершины достигают 3000-4000 м, поднимаются над ледяным покровом материка. В Западной Антарктиде на массиве Винсон находится самая высокая точка Антарктиды (5140 м), а также самый большой действующий вулкан Эребус (3794 м). Под льдом материка есть горы, долины, равнины, русла бывших рек, чаши бывших озер.
Рис. 84. Рельеф Антарктиды
Проанализируйте карту рельефа Антарктиды.
Полезные ископаемые. На ранних этапах исследования Антарктиды был найден каменный уголь. Геологи считают, что каменного угля в недрах Антарктиды содержится больше, чем на любом из других материков. Кроме того, здесь были найдены руды черных и цветных металлов, алмазы, горный хрусталь, слюду, графит. Однако их добыча в суровых антарктических условиях связано с большими трудностями.
Антарктида содержит значительные полезные ископаемые, промышленная добыча которых вполне возможно при должном развитии техники.
Климат Антарктиды. Антарктида имеет очень суровые природные условия. Здесь сформировался самый холодный климат на Земле. Ее называют материком вечных морозов. Это обусловлено не только расположением Антарктиды за полярным кругом, но и влиянием климатообразующий факторов.
Проанализируйте карту атласа «Антарктида. Климатическая карта».
Поступление солнечной энергии, которая нагревает земную поверхность, происходит только летом, когда устанавливается полярный день. Тогда в Антарктиду поступает столько же солнечной энергии, сколько и в экваториальные широты. Однако ее подстилающей поверхность не нагревается. Это обусловлено тем, что почти 90 % солнечной энергии ледяная поверхность Антарктиды отражает обратно в космическое пространство. Зимой, когда наступает полярная ночь, солнечная энергия почти не поступает, средняя температура воздуха составляет -60 °С В Антарктиде была зарегистрирована рекордно низкая температура воздуха на Земле-89,2 °С, а на поверхности снега 90 °С. Таких низких температур на поверхности нашей планеты нигде больше не фиксировали, поэтому этот район называют Полюсом холода.
Холодный воздух вызывает над материком область высокого атмосферного давления. С ледового купола в центре материка массы холодного тяжелого воздуха опускаются к краям, образуя очень сильные стоковые ветры. В Антарктиде дуют самые сильные ветры на планете. их скорость составляет 277 км/час. Здесь также находится еще и Полюс ветров. Ураганные ветры бывают так часто и такие сильные, что во время измерения приборы не выдерживают и ломаются.
Антарктические воздушные массы отличаются прозрачностью и сухостью. На материке выпадает незначительное количество осадков - в среднем 200 мм в год (это почти столько, сколько и в пустыне Сахара). Антарктида получает их в твердом состоянии.
Рис. 85. Климатические диаграммы антарктического и субантарктичного поясов Антарктиды
В Антарктиде выделяют два климатических пояса: и антарктический субантарктический (рис. 85). Особая суровость климата наблюдается во внутренних районах. Зимой (с апреля до сентября) свирепствуют морозы более -70 °С. Даже в разгар полярного лета (в декабре-феврале) термометр показывает -30 °С. Однако погода ясная и безветренная. На побережьях таких сильных морозов не бывает: -35 °С зимой, почти 0 °С летом, но там царят штормы, которые переходят в ураганы, сопровождающиеся снегопадами.
На побережье и во внутренних районах Антарктиды есть участки, свободные от льда и снега. Это антарктические оазисы. Температура воздуха там летом над землей бывает плюсовой (+3 °С), но резко снижается на высоте уже нескольких метров. Огромное значение имеют наблюдения за климатом материка, который влияет на весь климат планеты.
Растительность и животный мир. Ученые доказали, что миллионы лет назад в Антарктиде было тепло и шумели зеленые леса. Сейчас растительность представлена лишайниками, мхом и сине-зелеными водорослями.
Здесь нет наземных млекопитающих, крылатых насекомых и пресноводных рыб, но есть пингвинов, много буревестников, поморников, в водах обитают различные виды тюленей и морские леопарды, морской слон южный котик малый полосатик, капский голубок, белая ржанка, мраморная нототения, антарктический клыкач, білокровна щука, антарктический калянус, антарктический криль, антарктическая морская звезда.
Хозяйственное использование Антарктиды заключается в ее исследовании учеными для познания общей картины строения земли и мира.
Практическая работа 8 (продолжение)
Обозначение на контурной карте названий основных географических объектов Антарктиды
Обозначьте на контурной карте, пользуясь атласом.
Горы Трансантарктические;
вулкан Эребус.
Вопросы и задания
1. Объясните особенности геологического строения материка.
2. Почему Антарктида является самым высоким материком Земли? Какова высота его наивысшей точки?
3. На какие полезные ископаемыми богат материк?
4. Какой климат характерен для Антарктиды?
5. Назовите представителей растительности и животного мира Антарктиды.
Работаем с картой и атласом
Найдите на карте научные станции. Нанесите эти названия на контурную карту.
Страница исследователя
Используя различные источники информации, исследуйте и раскройте:
Влияние циркуляции атмосферы Южной полярной области на циркуляцию атмосферы планеты, на изменения ее климата;
Влияние циркуляции вод Южного океана на общую циркуляцию вод Мирового океана.
Интересный факт
Антарктику ежегодно посещает около 6 тыс. туристов. На Антарктическом полуострове, есть туристическая база и аэродром. В 1990-х годах туризм распространился к морю Росса и некоторых районов к югу от Австралии.
Большинство туристов осуществляет антарктические круизы на кораблях (рис. 86).
Рис. 86. Антарктида туристическая
Повторим главное
Антарктида - полярный материк, расположенный на крайнем юге Земли.
Положение материка в районе полюса привело к образованию мощного ледяного покрова, средняя толщина которого составляет 2000 м.
На материке находится Полюс холода.
3 1996 г. здесь работает Украинская научно-исследовательская станция «Академик Вернадский».
Антарктида не принадлежит ни одному государству.
В основе материка лежит древняя докембрийска Антарктическая платформа. Здесь найдены месторождения каменного угля, руд черных и цветных металлов, алмазов, горного хрусталя, слюды, графита.
Климат материка суровый, самый холодный на Земле. Растительность и животный мир очень бедные.
В Антарктиде выделяют два климатических пояса: и антарктический субантарктический.
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.
АНТАРКТИДА — южный полярный материк, занимающий центральную часть южной полярной области Антарктики. Почти полностью расположена внутри Южного полярного круга.
Описание Антарктиды
Общие сведения . Площадь Антарктиды с шельфовыми ледниками 13 975 тысяч км 2 , площадь континента с 16 355 тысяч км 2 . Средняя высота 2040 м, наибольшая 5140 м (массив Винсон). Поверхность ледникового щита Антарктиды, покрывающего почти весь материк, в центральной части превышает 3000 м, образуя самое большое на Земле плоскогорье, превосходящее по площади в 5-6 раз Тибет. Трансантарктическая горная система, пересекающая весь материк от Земли Виктории до восточного побережья м. Уэдделла, делит Антарктиду на две части — Восточную и Западную, различающиеся геологическим строением и рельефом.
История исследования Антарктиды
Антарктида как ледяной континент открыта 28 января 1820 русской кругосветной военно-морской экспедицией под руководством Ф. Ф. Беллинсгаузена и М. П. Лазарева. Позднее в результате работ экспедиций различных стран ( , ) стали постепенно вырисовываться контуры берегов ледяного континента. Первые доказательства существования под ледниковым покровом Антарктиды древнего материкового кристаллического фундамента появились после работ в антарктических водах английской экспедиции на судне "Челленджер" (1874). Английский геолог Дж. Меррей в 1894 опубликовал карту, на которой был впервые нанесён антарктический континент в виде единого массива суши. Представления о природе Антарктиды складывались в основном в результате обобщения материалов морских экспедиций и исследований, выполненных во время походов и на научных станциях на побережье и во внутренних районах материка. Первая научная станция, на которой были осуществлены круглогодичные наблюдения, создана в начале 1899 английской экспедицией под руководством норвежского исследователя К. Борхгревинка на мысе Адэр (северное побережье Земли Виктории).
Первые научные походы в глубь Антарктиды по шельфовому леднику Pocca и высокогорному ледниковому плато Земли Виктории совершила английская экспедиция Р. Скотта (1901-03). Английская экспедиция Э. Шеклтона (1907-09) прошла до 88°23" южной широты от полуострова Pocca по направлению к Южному полюсу. Впервые достиг Южного географического полюса 14 декабря 1911 Р. Амундсен, а 17 января 1912 — английская экспедиция Скотта. Большой вклад в изучение Антарктиды внесён англо-австрало-новозеландскими экспедициями Д. Моусона (1911-14 и 1929- 1931), а также американскими экспедициями Р. Бэрда (1928-30, 1933-35, 1939-41, 1946-47). В ноябре — декабре 1935 американская экспедиция Л. Элсуорта впервые пересекла на самолёте материк от Антарктического полуострова до моря Pocca. Долгое время стационарные круглогодичные наблюдения велись на береговых базах антарктических экспедиций (в основном эпизодического характера), главной задачей которых являлось маршрутное рекогносцировочное обследование слабо или почти не изученных пространств Антарктиды. Только в середине 40-х гг. 20 в. на Антарктическом полуострове были организованы длительно действующие станции.
Обширные исследования ледяного континента с применением современных транспортных средств и научной аппаратуры развернулись во время Международного геофизического года (МГГ; 1 июля 1957 — 31 дек. 1958). В этих исследованиях приняли участие 11 государств, в т.ч. , США, Великобритания и Франция. Резко увеличилось число научных станций. Советские полярники создали главную базу — обсерваторию Мирный на берегу мыса Дейвиса, открыли первую внутриконтинентальную станцию Пионерская в глубине Восточной Антарктиды (на расстоянии 375 км от берега), затем в центральных районах материка ещё 4 внутриконтинентальные станции. В глубине Антарктиды создали свои станции экспедиции США, Великобритании и Франции. Общее количество станций в Антарктиде достигло 50. В конце 1957 советскими исследователями совершён поход в район геомагнитного полюса, где была создана станция Восток; в конце 1958 достигнут полюс относительной недоступности. В летний сезон 1957-58 англо-новозеландская экспедиция под руководством В. Фукса и Э. Хиллари впервые пересекла антарктический материк от побережья моря Уэдделла через Южный полюс к морю Pocca.
Наиболее крупные геологические и геолого-геофизические исследования в Антарктиде ведутся экспедициями США и CCCP. Американские геологи работают в основном в Западной Антарктиде, а также на Земле Виктории и в Трансантарктических горах. Советские экспедиции охватили своими исследованиями почти всё побережье Восточной Антарктиды и значительную часть прилегающих горных районов, а также побережье моря Уэдделла и его горное обрамление. Кроме того, советские геологи участвовали в работах экспедиций США и Великобритании, проводя исследования на Земле Мэри Бэрд, Земле Элсуорта, Антарктическом полуострове и в Трансантарктических горах. В Антарктиде работают около 30 научных станций (1980), действующих постоянно или длительный период, и временные экспедиционные базы со сменным персоналом, которые содержат 11 государств. Зимовочный персонал на станциях около 800 человек, из них около 300 — участники советских антарктических экспедиций. Наиболее крупные постоянно действующие станции — Молодёжная и Мирный (CCCP) и Мак-Мердо (США).
В результате исследований различными геофизическими методами выяснены основные особенности природы ледяного континента. Впервые получены сведения о толщине ледникового покрова Антарктиды, установлены его основные морфометрические характеристики, дано представление о рельефе ледникового ложа. Из 28 млн. км объёма материка, находящихся выше уровня моря, только 3,7 млн. км 3 , т.е. всего лишь около 13%, приходится на "каменную Антарктиду". Остальные 87% (свыше 24 млн. км 3) — мощный ледниковый покров, толщина которого в отдельных районах превышает 4,5 км, а средняя толщина составляет 1964 м.
Льды Антарктиды
Ледниковый щит Антарктиды состоит из 5 крупных и большого числа мелких периферий, наземных куполов и покровов. На площади более 1,5 млн. км 2 (около 11 % территории всего материка) ледниковый покров находится на плаву в виде шельфовых ледников. Территории, не покрытые льдом (горные вершины, хребты, прибрежные оазисы), занимают в общей сложности около 0,2- 0,3% всей площади материка. Сведения о мощности земной коры свидетельствуют о её континентальном характере в пределах материка, где толщина коры 30-40 км. Предполагается общая изостатическая уравновешенность Антарктиды — компенсация нагрузки ледникового покрова проседанием .
Рельеф Антарктиды
В коренном (подлёдном) рельефе Восточной Антарктиды выделяются 9 крупных орографических единиц: равнина Восточная с высотами от +300 до -300 м, лежащая к западу от Трансантарктического хребта, в направлении к станции Восток; равнина Шмидта, расположенная к югу от 70-й параллели, между 90 и 120° восточной долготы (высоты её колеблются от -2400 до + 500 м); равнина Западная (в южной части Земли Королевы Мод), поверхность которой находится приблизительно на уровне моря; горы Гамбурцева и Вернадского, протянувшиеся дугой (длиной около 2500 км, высотой до 3400 метров над уровнем моря) от западной оконечности равнины Шмидта к полуострову Рисер-Ларсена; Восточное плато (высота 1000- 1500 м), примыкающее с юго-востока к восточной оконечности равнины Шмидта; долина МГГ с горной системой Принс-Чарлз; Трансантарктические горы, пересекающие весь материк от моря Уэдделла до моря Pocca (высота до 4500 м); горы Земли Королевы Мод с наибольшей высотой свыше 3000 м и протяжённостью около 1500 км; горной системы Земли Эндерби высота 1500-3000 м. В Западной Антарктиде выделяются 4 основные орографические единицы: хребет Антарктические полуострова и Земли Александра I высота 3600 м; горные массивы побережья м. Амундсена (3000 м); срединный массив с горами Элсуорт (максимальная высота 5140 м); равнина Бэрда с минимальной отметкой -2555 м.
Климат Антарктиды
Климат Антарктиды, особенно её внутренних районов, отличается суровостью. Большая высота поверхности ледникового щита, исключительная прозрачность воздуха, преобладание ясной погоды, а также то обстоятельство, что в середине антарктического лета Земля находится в перигелии, создают благоприятные условия для поступления огромного количества солнечной радиации в летние месяцы. Месячные величины суммарной солнечной радиации в центральных районах материка летом значительно больше, чем в каком-либо другом районе земного шара. Однако вследствие больших значений альбедо снежной поверхности (около 85%) даже в декабре и январе большая часть радиации отражается в космическое пространство, а поглощённая энергия едва компенсирует потерю тепла в длинноволновом диапазоне. Поэтому даже в разгар лета температура воздуха в центральных районах Антарктиды отрицательна, а в районе полюса холода на станции Восток не превышает -13,6°С. На большей части побережья летом максимальная температура воздуха лишь немногим превышает 0°С. Зимой во время круглосуточной полярной ночи воздух в приземном слое сильно охлаждается и температура падает ниже -80° С. В августе 1960 на станции «Восток» зарегистрирована минимальная температура на поверхности нашей планеты -88,3°С. На многих участках побережья часты ураганные ветры, которые сопровождаются сильными метелями, особенно в зимнее время. Скорость ветра нередко достигает 40-50 м/с, иногда и 60 м/с.
Геологическое строение Антарктиды
В строении Антарктиды выделяются (Восточно-Антарктический кратон), позднедокембрийско-раннепалеозойская складчатая система Трансантарктических гор и среднепалеозойско-мезозойская Западно-Антарктическая складчатая система (см. карту).
Во внутренних районах Антарктиды находятся наименее изученные площади материка. Обширнейшие депрессии коренного ложа Антарктиды соответствуют активно развивающимся седиментационным бассейнам. Важнейшие элементы структуры материка — многочисленные рифтовые зоны.
Антарктическая платформа (площадь около 8 млн. км 2) занимает большей частью Восточную Антарктиду и сектор Западной Антарктиды между 0 и 35° западной долготы. На побережье Восточной Антарктиды развит преимущественно архейский кристаллический фундамент, сложенный складчатыми метаморфическими толщами гранулитовой и амфиболитовой фаций (эндербиты, чарнокиты, гранитогнейсы, пироксено-плагиоклазовые сланцы и др.) . В послеархейское время эти толщи прорваны , анортозит-граносиенитов, и . На фундаменте локально залегают протерозойские и нижнепалеозойские осадочно-вулканогенные породы, а также пермские терригенные отложения и юрские базальты. Протерозойско-раннепалеозойские складчатые толщи (до 6000-7000 м) залегают в авлакогенах (горы Принс-Чарлз, хребет Шеклтона, район ледника Денмена и др.). Древний чехол развит в западной части Земли Королевы Мод, главным образом на плоскогорье Ричер. Здесь на архейском кристаллическом фундаменте субгоризонтально залегают платформенные протерозойские осадочно-вулканогенные толщи (до 2000 м), прорванные основных пород. Палеозойский комплекс чехла представлен пермскими угленосными толщами ( , глинистые , общей мощностью до 1300 м), местами перекрытыми толеитовыми (мощностью до 1500-2000 м) средней юры.
Позднедокембрийско-раннепалеозойская складчатая система Трансантарктических гор (Росская) возникла на коре континентального типа. Её разрез имеет отчётливо выраженное двухъярусное строение: складчатый докембрийско-раннепалеозойский фундамент пенепленизирован и перекрыт недислоцированным среднепалеозойско-ранне-мезозойским платформенным чехлом. Складчатый фундамент включает выступы переработанного доросского (нижне-докембрийского) основания и собственно росские (верхнедокембрийско-нижнепалеозойские) вулканогенно-осадочные толщи. Эпиросский (биконский) чехол (до 4000 м) состоит преимущественно из , местами увенчанных юрскими базальтами. Среди интрузивных формаций в фундаменте преобладают породы состава кварцевых диоритов и при локальном развитии кварцевых и гранитов; интрузивные фации юрских прорывают как фундамент, так и чехол, причём наиболее крупные локализуются вдоль поверхности структурного .
Западно-Антарктическая складчатая система обрамляет Тихоокеанское побережье материка от пролива Дрейка на востоке до моря Pocca на западе и представляет собой южное звено Тихоокеанского подвижного пояса длиной почти 4000 км. Структура её определяется обилием выступов метаморфического фундамента, интенсивно переработанных в и частично окаймлённых позднепалеозойскими и раннемезозойскими геосинклинальными комплексами, деформированными вблизи рубежа и ; позднемезозойско-кайнозойский структурный этаж характеризуется слабой дислоцированностью мощных осадочных и вулканогенных формаций, накапливавшихся на фоне контрастного орогенеза, и интрузивного . Возраст и происхождение метаморфического фундамента этой зоны не установлены. К позднепалеозойско-раннемезозойскому относятся мощные (несколько тысяч метров) интенсивно дислоцированные толщи преимущественно сланцево-грауваккового состава; на некоторых участках присутствуют породы кремнисто-вулканогенной формации. Широко развит позднеюрско-раннемеловой орогенный комплекс вулканогенно-терригенного состава. Вдоль восточного побережья Антарктического полуострова отмечаются выходы позднемелового- палеогенового молассового комплекса пород. Многочисленны интрузии габбро-гранитного состава, главным образом мелового возраста.
Развивающиеся бассейны представляют собой "апофизы" океанических впадин в теле континента; их очертания определяются структурами обрушения и, возможно, мощными раздвиговыми движениями. В Западной Антарктиде выделяются: бассейн моря Pocca с мощностью 3000-4000 м; бассейн моря Амундсена и Беллинсгаузена, сведения о глубинном строении которых практически отсутствуют; бассейн моря Уэдделла, имеющий глубокопогружённый неоднородный фундамент и мощность чехла, колеблющуюся от 2000 м до 10 000-15 000 м. В Восточной Антарктиде выделяются бассейн Земли Виктории, Земли Уилкса и залив Прюдс. Мощность чехла в бассейне залива Прюдс 10 000-12 000 м по геофизическим данным, остальные бассейны в Восточной Антарктиде оконтурены по геоморфологическим особенностям.
Рифтовые зоны выделены из большого количества кайнозойских грабенов на основании специфических особенностей структуры земной коры. Наиболее изучены рифтовые зоны ледника Ламберта, ледника Фильхнера и пролива Брансфилд. Геологическими свидетельствами рифтогенных процессов служат проявления позднемезозойско-кайнозойского щёлочно-ультраосновного и щёлочно-базальтоидного магматизма.
Полезные ископаемые Антарктиды
Проявления и признаки полезных ископаемых обнаружены более чем в 170 пунктах Антарктиды (карта).
Из этого количества только 2 пункта в районе моря Содружества являются месторождениями: одно — железных руд, другое — каменного угля. Среди остальных свыше 100 приходится на проявления металлических полезных ископаемых, около 50 — на проявления неметаллических полезных ископаемых, 20 — на проявления углей и 3 — на газопроявления в на моря Pocca. Около 20 проявлений металлических полезных ископаемых выявлены по повышенным содержаниям полезных компонентов в геохимических пробах. Степень изученности подавляющего большинства проявлений весьма низкая и чаще всего сводится к констатации факта обнаружения тех или иных минеральных концентраций с визуальной оценкой их количественного содержания.
Горючие полезные ископаемые представлены каменным углём на материке и газопроявлениями в скважинах, пробуренных на шельфе моря Pocca. Наиболее значительные скопление каменного угля, расцениваемое как месторождение, находится в Восточной Антарктиде в районе моря Содружества. Оно включает 63 пласта каменного угля на участке площадью около 200 км 2 , сконцентрированных в интервале разреза пермских толщ мощностью 800-900 м. Мощность отдельных угольных пластов 0,1-3,1 м, 17 пластов — свыше 0,7 м и 20 — менее 0,25 м. Выдержанность пластов хорошая, падение пологое (до 10-12°). По составу и степени метаморфизма угли относятся к дюреновым высоко- и среднезольным разновидностям, переходным от длиннопламенных к газовым. По предварительным оценкам, общие запасы каменного угля в месторождении могут достигать нескольких млрд. т. В Трансантарктических горах мощность угленосных толщ изменяется от нескольких десятков до сотен метров, а степень угленасыщенности разрезов варьирует от очень слабой (редкие маломощные линзы и прослойки углистых сланцев) до весьма значительной (от 5-7 до 15 пластов в интервале разреза мощностью 300-400 м). Пласты имеют субгоризонтальное залегание и хорошо выдержаны по простиранию; их мощность, как правило, составляет от 0,5 до 3,0 м, а в единичных раздувах достигает 6-7 м. Степень метаморфизма и состав углей аналогичны приведенным выше. На отдельных участках отмечаются полуантрациты и графитизированные разновидности, связанные с контактовым воздействием долеритовых интрузий. Газопроявления в буровых скважинах на шельфе м. Pocca встречены в интервале глубин от 45 до 265 метров ниже поверхности дна и представлены следами метана, этана и этилена в неогеновых ледниково-морских отложениях. На шельфе моря Уэдделла следы природного газа встречены в одной пробе донных отложений. В горном обрамлении моря Уэдделла в породах складчатого фундамента присутствуют эпигенетические лёгкие битумы в виде микроскопических прожилков и гнездообразных скоплений в трещинах.
Металлические полезные ископаемые . Концентрации железа представлены несколькими генетическими типами, из которых самые крупные скопления связаны с протерозойской джеспилитовой формацией. Главная джеспилитовая залежь (месторождение) вскрыта в надлёдных выходах г. Принс-Чарлз на протяжении 1000 м при мощности свыше 350 м; в разрезе встречаются также менее мощные пачки джеспилитов (от долей метра до 450 м), разобщённые горизонтами пустой породы мощностью до 300 м. Содержание окислов железа в джеспилитах колеблется от 40 до 68% при преобладании окисного железа над закисным в 2,5-3,0 раза. Количество кремнезёма варьирует от 35 до 60%, содержание серы и фосфора низкое; в качестве примесей отмечаются , (до 0,2%), а также и (до 0,01%). Аэромагнитные данные свидетельствуют о продолжении джеспилитовой залежи подо льдами по крайней мере на несколько десятков километров. Другие проявления этой формации представлены маломощными коренными залежами (до 5-6 м) или моренными развалами ; содержание окислов железа в этих проявлениях варьирует от 20 до 55%.
Наиболее значительные проявления метаморфогенного генезиса представлены линзовидными и гнездообразными почти мономинеральными скоплениями размером в 1-2 метра с содержанием до 90%, локализующимися в зонах и горизонтах мощностью в несколько десятков м и протяжённостью до 200-300 м. Примерно такие же масштабы характерны для проявлений контактово-метасоматического генезиса, но этот тип оруденения встречается реже. Проявления магматогенного и гипергенного генезиса немногочисленны и малозначительны. Проявления других руд чёрных металлов представлены титаномагнетитовой вкрапленностью, иногда сопровождающей магматогенные скопления железа тонкими марганцевыми корками и выцветами в зонах дробления разнообразных плутониевых пород, а также и мелкими гнездообразными скоплениями хромита в серпентинизированных дунитах на Южных Шетлендских островах. Повышение концентрации хрома и титана (до 1%) выявлены некоторых метаморфических и основных интрузивных пород.
Сравнительно крупные проявления характерны для меди. Наибольший интерес представляют проявления в юго-восточной зоне Антарктического полуострова. Они относятся к медно-порфировому типу и характеризуются вкрапленным и прожилковым (реже желваковым) распределением , и , иногда с примесью и . По данным единичных анализов содержание меди в интрузивных породах не превышает 0,02%, но в наиболее интенсивно минерализованных породах возрастает до 3,0%, где также присутствуют по приблизительным оценкам до 0,15% Mo, 0,70% Pb, 0,07% Zn, 0,03% Ag, 10% Fe, 0,07% Bi и 0,05% W. На западном берегу Антарктического полуострова намечается зона проявлений колчеданной (преимущественно пирит-халькопиритовой с примесью и ) и медно-молибденовой (главным образом пирит-халькопирит-молибденитовой с примесью пирротина) ; однако проявления в этой зоне ещё плохо изучены и не охарактеризованы анализами. В фундаменте Восточно-Антарктической платформы в зонах гидротермальной проработки, наиболее мощные из которых на побережье моря Космонавтов имеют мощность до 15-20 м и протяжённость до 150 м, в кварцевых жилах развивается сульфидная минерализация прожилково-вкрапленного типа. Максимальный размер рудных вкрапленников, сложенных преимущественно халькозином, халькопиритом и молибденитом, составляет 1,5-2,0 мм, а содержание рудных минералов на наиболее обогащенных участках достигает 5-10%. В таких участках содержание меди возрастает до 2,0 и молибдена до 0,5%, но гораздо чаще встречается бедная вкрапленность со следами этих элементов (сотые доли процента). В других районах кратона известны менее протяжённые и мощные зоны с минерализацией аналогичного типа, иногда сопровождающейся примесью свинца и цинка. Остальные проявления металлических — несколько повышенные содержания их в геохимических пробах из вышеописанных рудопроявлений (как правило, не более 8-10 кларков), а также незначительной концентрации рудных минералов, обнаруживаемые при минераграфическом исследовании пород и анализе их тяжёлой фракции. Визуальные скопления даёт только , кристаллы которого размером не более 7-10 см (чаще всего 0,5-3,0 см) отмечаются в пегматитовых жилах на нескольких участках Восточно-Антарктической платформы.
Из неметаллических полезных ископаемых чаще других встречается хрусталь, проявления которого связаны преимущественно с пегматитовыми и кварцевыми жилами в фундаменте кратона. Максимальные размеры кристаллов 10-20 см в длину. Как правило, кварц молочно-белый или дымчатый; полупрозрачные или слегка замутнённые кристаллы редки и не превышают по размеру 1-3 см. Мелкие прозрачные кристаллы отмечались также в миндалинах и жеодах мезозойских и кайнозойских бальзатоидов в горном обрамлении моря Уэдделла.
Ссовременная Антарктида
Перспективы выявления и освоения месторождений полезных ископаемых резко ограничены экстремальными природными условиями региона. Это касается прежде всего возможностей обнаружения месторождений твёрдых полезных ископаемых непосредственно в надлёдных выходах горных пород; ничтожная степень распространённости их в десятки раз снижает вероятность таких открытий по сравнению с другими материками даже при условии детального обследования всех имеющихся в Антарктиде скальных обнажений. Исключение составляет только каменный уголь, стратиформный характер залежей которого среди недислоцированных отложений чехла обусловливает их значительное площадное развитие, что увеличивает степень обнажённости и соответственно вероятность обнаружения угольных пластов. В принципе выявление подлёдных скоплений некоторых видов полезных ископаемых возможно с помощью дистанционных методов, но поисково-разведочные и тем более эксплуатационные работы при наличии толщи материкового льда пока нереальны. Строительные материалы и каменный уголь в ограниченных масштабах могут употребляться для местных нужд без существенных затрат на их добычу, транспортировку и переработку. Существуют перспективы освоения в обозримом будущем потенциальных ресурсов углеводородов на антарктическом шельфе, однако технических средств для эксплуатации месторождений в экстремальных природных условиях, свойственных шельфу антарктических морей, пока не существует; более того, отсутствует геолого-экономическое обоснование целесообразности создания таких средств и рентабельности освоения недр Антарктиды. Недостаточно данных и для оценки ожидаемого воздействия разведки и разработки полезных ископаемых на уникальную природную среду Антарктиды и выяснения допустимости такой деятельности с экологических позиций.
Южная Корея , Уругвай, . 14 участников Договора имеют статус консультативных сторон, т.е. государств, обладающих правом участия в регулярных (через каждые 2 года) консультативных совещаниях по Договору об Антарктиде.
Задачи консультативных совещаний — обмен информацией, обсуждение вопросов, связанных с Антарктидой и представляющих взаимный интерес, а также принятие мер по укреплению системы Договора и соблюдению его целей и принципов. Важнейшими из этих принципов, определяющими большое политическое значение Договора об Антарктиде, являются: использование Антарктиды навечно исключительно в мирных целях и недопущение превращения её в арену или объект международных разногласий; запрещение любых мероприятий военного характера, ядерных взрывов и сбрасывания радиоактивных отходов; свобода научных исследований в Антарктиде и содействие развитию там международного сотрудничества; защита окружающей среды Антарктиды и сохранение её фауны и флоры. На рубеже 1970-80-х гг. в рамках системы Договора об Антарктиде начата разработка специального политико-правового режима (конвенции) по минеральным ресурсам Антарктиды. Необходимо регламентировать деятельность по разведке и разработке полезных ископаемых Антарктиды в случае промышленного освоения её недр без ущерба для природной среды Антарктиды.
Геологическое строение. В основе Антарктиды, как и других мате-риков Южного полушария, лежит древняя платформа и области складчатости. Антарктическая платформа является одним из облом-ков древнего материка Гондвана. Платформа, окончательно сформировавшаяся в палео-зойскую эру, позже испытала тектонические разломы. В результате значительная ее часть приподнялась.
Складчатые области материка, преимущественно на Антарктичес-ком полуострове и вдоль западной окраины платформы, относятся к герцинскому и альпийскому периодам горообразования. Они состоят из метаморфических и вулканических горных пород.
Необычный рельеф Антарктиды. Поверхность материка имеет как бы два этажа: сверху — ледниковый, снизу — коренной, образованный горными породами земной коры (рис. 134). Сверху материк покрыт гигантским куполовидным ледниковым щитом. Средняя его высота составляет 2040 м, что приблизительно равняется высоте Говерлы — высочайшей вершины Украинских Карпат. Благодаря леднику Антарк-тида является самым высоким материком на Земле.
В центральной части материка толща ледника превышает 4000 м. Ледниковый покров образовался очень давно, около 20 млн лет тому назад. Поэтому по слоям льда можно изучать историю развития Ледового континента.
Под ледниковым щитом материка имеются большие равнины, горные хребты, впадины. Средняя высота подледниковой поверхности Антарк-тиды составляет 410 м. Значительная часть подледниковой поверхности под давлением толщи льда опустилась ниже уровня моря (-2341 м).
 |
| Рис. 135. Трансантарктические горы |
Через всю Антарктиду от моря Уэдделла до моря Росса простира-ются почти на 4000 км Трансантарктические горы (рис. 135), своеобразное продолжение Анд Южной Америки. Они состоят из несколь-ких хребтов с преобладающими высотами 2000-3000 м. Самая высокая точка находится в масси-ве Винсон — 5140 м. Горы делят материк на Западную и Восточную Антарктиду.
Мощный ледниковый покров Западной Антарктиды нарушает-ся многочисленными хребтами. Материал с сайта
Один из них увенчан действую-щим вулканом Эребус. В Восточ-ной, преимущественно равнинной Антарктиде, ледниковый щит достигает максимальной толщины. Он обрывается уступом к морю, образуя шельфовые ледники. Опираясь нижней частью на антарктический шельф, они будто сливаются в единое целое с ледниковым щитом материка. Самый большой в мире шельфовый ледник образовался в море Росса. Ширина ледника состав-ляет 800 км, длина 1100 км. Ледники Антарктиды беспрерывно двигаются, постепенно сползая в океан со скоростью около 1 км в год.
В рельефе Антарктиды существует как бы два этажа — леднико-вый и коренной подледниковый.
На этой странице материал по темам:
Геологическое строение и рельеф коренного ложа антарктиды
Геологический объект, лежащий в основе большей части антарктиды
Який взаемозв"язок існує між геологічною будовою і рельєфом антарктиди
Доледниковая история рельефа антарктиды
16 какова взаимосвязь между геологическом строении и рельефом антарктиды
Вопросы по этому материалу:
Что является фундаментом поверхности Антарктиды?
-
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.
Строение атома
