Прогуляємося по полях якогось колгоспу в північній половині Європейської частини СРСР або в околицях Ленінграда, Калініна, Вологди, Пскова. Ми, напевно, зауважимо, що на сірій грунті ріллі, на зелені вигону або луки або в лісі лежить великий округлений камінь, інший вагою в цілу тонну або навіть дві. Більш дрібні камені ми побачили б частіше, але в лісі вони приховані травою і чагарником, а на ріллі і луках давно вже зібрані в купи, бо вони заважали польових робіт. Тільки великі, непосильні людині камені залишилися лежати. Грунт навколо них м'яка, пухка, виходів твердих кам'яних порід поблизу немає; ми знайдемо їх тільки на березі більш глибоко врізається річкової долини.
І нам невтямки, звідки взялися ці камені, яка сила притягла їх і розкидала по полях і лісах. Чи не текла колись в незапам'ятні часи по цій місцевості велика річка, а може бути, вони впали з неба?
Мал. 115. Накопичення снігу (фірн) на горі Фельдберг (1 492 метри), Шварцвальд
Ні, з неба вони не впали; з світового простору на землю іноді падають камені, які називаються метеоритами, але вони мають зовсім інший вигляд і склад, як ми дізнаємося з часом. І не річка принесла їх, а інша сила, ще більш могутня, яка може переносити на тисячі кілометрів каміння в десятки і сотні тонн, непосильні ніякої річці. Ця сила - лід, а камені принесені їм з далекої півночі, з Фінляндії, Карелії, з Кольського півострова. І як це не неймовірно, але колись, - хоча з точки зору масштабів історії Землі і не дуже давно, - коли на Землі жив уже первісна людина, весь північ Європи, Азії та Північної Америки був покритий кригою і мав вигляд сучасних Гренландії або землі Франца-Йосипа, розташованих у суворій Арктиці, недалеко від Північного полюса. Земля переживала в той час так званий льодовиковий період. Щоб нарікати, як рухався і працював цей величезний північний крижаний покрив, нам потрібно познайомитися з сучасними льодовиками, які є в горах Кавказу, Алтаю, Альп і в інших місцях Землі.
Мал. 116. Сніжинки
Всі ми знаємо, що в атмосфері, навколишнього нашу Землю, навіть влітку дуже холодно. Льотчики, що піднімалися на літаках, і вчені, що літали на повітряних кулях, переконалися, що вже на висоті декількох тисяч метрів температура повітря навіть влітку нижче точки замерзання на кілька градусів, а на висоті 8000-10 000 метрів мороз сягає вже 30-40 °.
Вимірювання температури під час підйомів на стратостатах показали, що на висоті 15 000-20 000 метрів круглий рік стоять 70-градусні морози. Але люди знали вже давно що і на вершинах високих гір завжди дуже холодно, і тому там цілий рік лежить і не тане сніг, а кожне негода, навіть влітку, приносить новий снігопад.
Мал. 117. Окраїна фирнового басейну льодовика Ортлер, Тіроль
Сніг на гострих вершинах і гребенях гір, на їх крутих схилах не може накопичуватися великими масами: вітер здуває його; пухкий свіжий сніг скочується струмочками вниз, великі надуваючи снігу час від часу відриваються і обрушуються лавинами. Тільки трохи нижче, де снігова маса впирається в дно якої-небудь улоговини або западини на схилі, товщина її може стати більш значною, але також не нескінченно. Вищерозміщені шари тиснуть на нижні, змушують їх повільно зрушуватися вниз, і під цим тиском мало-помалу відбувається перетворення снігу в лід, хоча температура не піднімається вище нуля. Сніжинки (рис. 116) злипаються одна з одною і перетворюються в дрібні крижані зернятка. Ми можемо бачити такий зледенілий сніг і внизу, на рівнині, після відлиги або навесні під час танення. На горах його називають фірну. Цей фірн нагромаджується великими масами на схилах гір, у всіх вибоїнах, ущелинах і долинах між гірськими пасмами і весь час повільно, але вперто сповзає вниз, причому дрібні крижані зерна змерзаються одне з іншим і перетворюються в більші.
Мал. 118. Фірновий басейн, льодовики з Льодопад і морени. Вершина Кенігскрейц, Тіроль
У цих високогірних долин і западин завжди є вихід в більшу долину, проривається одну з гірських гряд. Сюди і сповзає з різних сторін фірн, і тут починається льодовик. Вся площа, з якої в один і той же льодовик сповзає фірн, називається його фірновим басейном; це область його харчування, і від її розмірів і висоти, на якій вона знаходиться, і, звичайно, від кількості снігу, що випадає в горах, залежить величина самого льодовика (рис. 117 і 118).
Льодовик, на який з різних сторін тисне живить його фірн, повзе вниз по долині. Але як же може повзти твердий лід, запитає читач, лід адже крихкий: якщо вдарити його сокирою або молотком, він легко розбивається на осколки? Це вірно; але лід, крихкий при короткочасній дії сили, виявляється пластичним, якщо та ж сила буде діяти дуже довго. У цьому легко переконатися, виконавши простий досвід. Покладемо молоток на крижану брилу і через кілька днів побачимо, що він трохи врізався в лід; останній поступився тиску цієї слабкої сили - ваги молотка. Якщо покласти плоску брилу льоду кінцями на дві опори, вона через кілька днів прогнеться в середині.
Мал. 119. Морени і ледопад на льодовику Сангуті-Дан
Лід, з якого складається льодовик, являє собою не суцільну прозору масу, як лід річки або озера; він складається з окремих зерен, як фірн, але більших, і це полегшує його рух. Він повільно; дуже повільно тече вниз по долині, пристосовуючись до нерівностей її дна. У добу, як показали спостереження, гірський льодовик посувається від 3 до 40 сантиметрів, рідко до 1-4 метрів, в залежності від своєї товщини, ширини і ухилу долини. Великі покривні льодовики рухаються швидше, приміром, льодовики Гренландії - від 10 до 40 метрів на добу.
Льодовик все-таки не так пластичний, як віск або вар, з яким його часто порівнюють. Це доводять численні тріщини. Одні з них утворюються по краях льодового потоку, тому що тут рух льоду затримується тертям об берега; крайові частини відстають від центральних і розсікаються тріщинами, спрямованими від країв до середини, звичайно недовгими і неглибокими. Набагато більше тріщи утворюється поперек усього льодовика всюди, де ухил його ложа, т. Е. Дна долини, раптово стає більш крутим (рис. 120). Тут вже пластичність льоду не витримує, не встигає за прискореним рухом, і льодовик розпадається на окремі вертикальні плити або навіть брили. На більш крутих схилах виходить цілий хаос крижаних брил, важко прохідний для альпініста. Ці місця називаються Льодопад.
Мал. 120. Тріщини льодовика Зульден. Вершина Кенігсшпіце, Тіроль
Нижче ледопада, де ухил робиться знову більш пологим, тріщини поступово змикаються, брили і плити з'єднуються, і льодовик стає знову рівнішим.
Тріщини льодовика є небезпечними для мандрівника, якщо вони приховані під щойно випав снігом; тоді в них легко провалитися, бо багато хто досягає ширини в 1-2 метра, а вглиб іноді йдуть через всю товщу льоду, яка може мати 50, 100, 200 метрів. Але вглиб велика частина тріщин звужується і, нарешті, змикається або забита снігом. У всякому разі падіння в тріщину не завжди сходить благополучно.
У фірнових басейні поверхню фірну завжди чиста, біла. Хоча на неї зі скель, які виступають з-під снігу подекуди на схилах, зрідка сиплються щебінь і уламки зруйнованих морозом кам'яних порід, але їх скоро приховує свіжий сніг. Поверхня льодовика в його початку також чиста, але далі вниз вона нерідко втрачає свою білизну - на ній з'являються в більшій або меншій кількості так звані морени. Схили долини, по якій повзе льодовик, чим далі вниз, тим менше покриті снігом, тим більше на них виступають у вигляді скель і обривів кам'яні породи, з яких час від часу падають щебінь і уламки на поверхню льоду. Льодовик забирає їх далі, до того ж місця підходить чиста частина льодовика, на неї знову сиплеться матеріал. Таким чином по краях льодовика утвориться довга грядка цих уламків, дрібних і великих, висота і ширина якої залежать від складу і висоти схилів. Чим останні вище і чим легше руйнуються породи, тим вище і ширше ця грядка, звана бічній мореною (рис. 122).
Мал. 121. Льодовик Великого Талдура, Південно-Чуйские Білки. Алтай
Багато льодовики є складними; вони утворюються з'єднанням кількох льодовиків, що випливають з окремих фірнових басейнів. При злитті двох льодовиків права бічна морена одного і ліва іншого з'єднуються, і в складному льодовику нижче цього місця, крім бічних морен, ми побачимо ще одну, яка тягнеться в його середній частині і називається серединної. Льодовик, що утворився від злиття декількох льодовиків, може мати і кілька серединних морен (рис. 121).
Всі ці морени, що лежать на поверхні льоду, називаються поверхневими. Але, крім того, в льодовиках є і внутрішні морени. При утворенні тріщин частина матеріалу поверхневих морен провалюється в них і далі подорожує вже на більшій чи меншій глибині всередині льоду. Крім того, всередині льоду подорожують і всі ті уламки, які впали на фірн в фірнових басейні і були покриті снігом.
Мал. 122. Льодовик Мен-су, Білуха, Алтай. Видно бічна і берегова морени
Важка маса льоду, що повзе по кам'яному ложу, виробляє, подібно проточній воді, роботу по руйнуванню цього ложа; вона мало-помалу стирає його, захоплює дрібні уламки і більші шматки, які відокремилися тріщинами від ложа. До них приєднуються уламки, що впали в глибокі тріщини, які проходили до дна льодовика. Весь цей матеріал, вмерзнув в лід, рухається разом з ним, частиною ж нагромаджується у вибоїнах, западинах ложа. Якщо льодовик зникає, ми знаходимо його ложе, почасти вистелене цим матеріалом, що створює донну морену. Від матеріалу поверхневих морен він відрізняється тим, що окремі камені в ньому більш-менш округлені, згладжені тертям одна об одну, про лід, про ложе, тоді як в поверхневих і внутрішніх моренах все уламки незграбні і шорсткі.
На цих валунах ми часто бачимо відполіровані тертям льоду поверхні, покриті тонкими подряпинами або грубими борозенками, які завдав гострий кут іншого каменю, вмерзле в лід. Ці подряпини і борозни називаються льодовиковими шрамами. Їх можна знайти і на поверхні кам'яного ложа льодовика, яку лід і вмерзле в нього каміння полірували і дряпали.
Льодовики в горах спускаються по долинах більш-менш далеко, але завжди нижче лінії постійного снігу, т. Е. Тієї межі, нижче якої влітку температура вище нуля і сніг тане. Нижче цієї межі льодовик починає танути, зменшується в об'ємі і, нарешті, зникає, а весь кам'яний матеріал, який перебував на льоду і всередині льоду, звільняється, звалюється в купи або в грядки і утворює ще один вид морен, які називають кінцевими (рис. 124 і 125). Тому в цих моренах ми знайдемо строкату суміш, що складається з уламків всіх порід, з яких складаються схили фирнового басейну і льодовикової долини, незграбною, злегка згладженої і цілком окатанной форми і всілякої величини. Все це льодовик виніс і звалив в одну купу.
Мал. 123. Права сторона льодовика Сангуті-Дан. Видно бічна морена
Мал. 124. Кінцева морена льодовика Мен-су на горі Белухе, Алтай