Геологическое строение, минеральные ресурсы и подледный рельеф Антарктиды.

История открытия и современные исследования Антарктики.

Истоки гипотезы о существовании Антарктиды связаны с именем древне­греческого географа и астронома Пто­лемея, жившего в I —II в. нашей эры. Уже тогда родилось предположение, что в Южном полушарии должна на­ходиться суша, подобная той, которая есть в Северном. Оно основывалось на том, что соотношение площадей суши и моря в Северном и Южном полушари­ях должно быть примерно одинако­вым. На протяжении многих веков эта гипотеза не находила подтверждения. В 1774—1775 годах английский мо­реплаватель Дж. Кук, совершая круго­светную экспедицию, проник в антарк­тические воды гораздо южнее своих предшественников. Холод и льды оста­новили продвижение экспедиции к югу. И лишь через полстолетие стало известно, как близко она находилась у берегов Антарктиды. Путешествием Дж. Кука окончился первый период истории открытия и исследования Ан­тарктиды — период предположений су­ществования Антарктиды. Результаты экспедиции надолго охладили желание отправляться на поиски нового мате­рика.

Затем наступает второй период, за­вершившийся открытием Антарктиды. Честь открытия континента принадле­жит русским морякам — первой рус­ской антарктической экспедиции, воз­главлявшейся Ф. Ф. Беллинсгаузеном и М. П. Лазаревым. Это произошло 28 января 1820 года.

Третий период начинается с изуче­ния антарктических вод и побережий. В течение многих десятилетий к бере­гам Антарктиды отправляются корабли исследователей. В 1882—1883 годах впервые были произведены международные исследования полярных стран по согласованной программе. Это вре­мя получило название первого Между­народного полярного года. Исследова­ния велись не только в северных поляр­ных областях, но и в Антарктиде.

24 января 1894 года норвежский пу­тешественник Борхгревинк впервые и пока ненадолго высадился на мате­рике, в северной части Земли Виктории у мыса Адэр. А четырьмя годами позд­нее он впервые зимует на материке — на берегу залива Робертсон у мыса Адэр. Этим начинается четвертый пе­риод изучения Антарктиды.

В 1911—1912 годах сразу две экспе­диции отправились на покорение Юж­ного полюса. Экспедиция английского исследователя Р. Скотта пошла к нему от западного края моря Росса — от за­лива Мак-Мердо, а экспедиция, руко­водимая норвежцем Р. Амундсеном,— от восточного края моря Росса — от Китовой бухты. Р. Скотт отправился на исландских пони, а Р. Амундсен — на собаках. Путь, избранный Р. Амундсе­ном, был короче, и норвежская экспе­диция первой достигла Южного полю­са 14 декабря 1911 года. Скотту с ог­ромным напряжением сил удалось это сделать спустя 35 дней—18 января 1912 года. Скотт и его спутники погибли на обратном пути от истощения и холо­да.

Среди исследователей Антарктики следует упомянуть также австралийца Д. Моусона и англичанина Э. Шеклтона. Они исследовали Антарктику перед первой мировой войной.

В 1928—1930, 1933—1936, 1939— 1941 годах состоялись американские экспедиции на ледяной континент под началом Р. Бэрда. Дальнейшее изуче­ние Антарктиды временно прервала вторая мировая война. После войны ученые многих стран мира объединили усилия в исследовании континента. Международный геофизический год (1957—1958) ознаменовался успехом коллективных действий ученых и поло­жил начало качественно новому перио­ду согласованного международного со­трудничества в изучении Антарктиды. Одно из ведущих мест в южнопо­лярных исследованиях занял Совет­ский Союз. Первая комплексная антарктическая экспедиция СССР (1955—1956), возглавлявшаяся М. М. Сомовым, основала на берегу Антарк­тиды научную обсерваторию Мирный. С тех пор каждый год в разные райо­ны материка отправляются новые со­ветские экспедиции. В 1986 году здесь работали 32 советские научно-исследо­вательские экспедиции

Геологическое строение, минеральные ресурсы и подледный рельеф Антарктиды.

Геологическое строение Антарктиды начало изучаться уже первыми экспедициями на материк и активно продол­жается до настоящего времени. По материалам русских и зарубежных экспе­диций советскими учеными составлена геологиче­ская карта континента в масштабе 1: 5 000 000.

В свете современных представлений большая часть материка является ги­гантской довольно древней Антаркти­ческой платформой. Площадь платфор­мы превышает 11 млн. км².

Формирование платформы началось еще в докембрийское время, 2—3 млрд. лет назад. Геоблоки кристаллического цоколя как бы сцементированы сетью складчатых горных систем, образовав­шихся значительно позже. Огромные блоки кристаллического ядра конти­нента подобны кристаллическим фун­даментам Южной Америки, Африки, Австралии, Индостана. Эти сведения говорят в пользу гипотезы о едином су­перконтиненте, существовавшем не­сколько сотен миллионов лет назад, частью которого является и Антаркти­ческая платформа. К области платфор­мы относится вся Восточная Антаркти­да, значительная часть Западной Ан­тарктиды и частично Земля Мэри Бэрд.

С запада и северо-запада платфор­ма обрамлена горными сооружениями, образовавшимися около 100—200 млн. лет назад. К складчатым горным систе­мам относятся Антарктический полу­остров и все прилегающие к нему ост­ровные дуги.

Благодаря глубинному кристалли­ческому зондированию установлено, что платформа имеет толщину пример­но 40 км и находится на верхней ман­тии Земли. У Антарктической плат­формы сложная геологическая история, ей свойственно трехъярусное строение. Для каждого яруса характерны свои особые структуры, резко различаю­щиеся между собой.

1. Нижний структурный ярус — кристаллический фундамент платформы — имеет мощность 20—25 км. Его возраст 1,5—2 млрд. лет. На дневную поверхность породы этого яруса выхо­дят на Земле Эндерби. Они представ­лены гранитами зеленого цвета и на­зываются эндербитами. Эти породы образовались в самые ранние эпохи развития Земли.

2. Средний структурный ярус плат­формы имеет мощность 10—12 км. Его возраст составляет 500—600 млн. лет, что соответствует нижнему палеозою. В его со­ставе преобладают обломочные осадки, метаморфизованные породы. В ярусе встречаются зеленые сланцы, образовавшиеся за счет базальтовых лав, перемешанные с конгломератами протерозойского воз­раста. Сравнительно редки массивы гранитов, а также магматические поро­ды, что свидетельствует о небольшой вулканической активности. В пределах Земли Королевы Мод отложения сред­него яруса залегают почти горизон­тально, образуя нижнюю часть чехла платформы, и достигают небольшой мощности— 1000—1500 м.

3. Верхний структурный ярус, или чехол платформы, сложен преимущест­венно слабоизмененными осадочными породами. Мощность чехла платформы 2000—3000 м. Лучше всего ярус пред­ставлен на Земле Виктории и в горах вблизи Южного полюса. Эти породы образованы разнообразными глинистыми сланцами и песчаниками, пронизанными доперитами — произ­водными продуктами базальтовой маг­мы. Для горизонта характерно наличие угленосных слоев. В них часто встречаются растительные остатки древовид­ных папоротников глосеоптерис, остатки хвойных деревьев, пред­ставители которых растут сейчас в ле­сах Патагонии. Некоторые палеобота­ники называют этот древний ландшафт на ледяном континенте антарктической тайгой.

В мезо-кайнозойскую эру на окраи­нах платформы образовались молодые складчатые горы, а жесткие трехъярус­ные сооружения самой платформы под­верглись мощным расколам. По разло­мам из земных недр в небольших ко­личествах поднималась базальтовая магма. Возраст складчатых сооруже­ний Антарктического полуострова пока не известен.

На Антарктическом полуострове еще сравнительно недавно (10 млн. лет назад) росли хвойные и буковые леса, подобные лесам современной Западной Патагонии или даже Огненной Земли. Важным доказательством того, что когда-то Антарктида была в составе Гондваны, является наличие в плат­форменном чехле остатков листозавра — древнего животного, похожего на овцу. В прибрежных осадках этого же периода встречаются раковины мол­люска пектен, для жизнедеятельности которого морская вода должна была быть теплее современных антарктиче­ских вод не менее, чем на 5—10°. По­этому есть основания предполагать, что в палеогеновом периоде оледене­ние еще не коснулось Антарктиды и там господствовал умеренный климат, который был теплее современного в среднем примерно на 25°. Оледенение наступило в неогене. Образование ледникового покрова началось гораздо раньше, чем на материках Северного полушария.

В последние годы завершена обра­ботка геомагнитных, радиогеодезиче­ских и радиолокационных данных, по­лученных в пределах Трансантарктиче­ских гор. Хотя горы покрыты здесь сло­ем льда, равным 1000 м, несколько крупных обнажений позволили выяс­нить, что в строении гор большую роль играли интрузивные образования. Возникнове­ние интрузий, по мнению многих спе­циалистов, приходится на юрский пе­риод. Это время разъединения Южной Америки, Антарктиды и Африки.

Геологическое строение Антаркти­ческой платформы имеет много общего со всем гондванским комплексом, что подтверждается наличием одинаковых полезных ископаемых. В 20-километ­ровой толще кристаллического фунда­мента обнаружены запасы гранита, мрамора, горного хрусталя, мусковита, графита, берилла. На Антарктическом полуострове открыты месторождения андийского типа, к числу которых от­носятся железистый колчедан с медной рудой и золотом, встречаются призна­ки руд свинца, хрома, молибдена. В горах Принс-Чарлз, протянувшихся на 750 км от берега моря Содружества к центру континента, советскими геоло­гами обнаружены толщи осадочных слоев с железорудными пластами. А близ оазиса Вестфолль под ледяным панцирем от­крыта обширная железорудная об­ласть. Здесь же найдены слюда, графит, медь, большие запасы углей, про­являются признаки молибдена, грани­та и многих других минералов. Во вто­ром ярусе платформы имеются запасы зеленых сланцев, в третьем — залежи высококачественных каменных углей, мощность пластов которых достигает 1000 м. На Земле Королевы Мод найдены крупные запа­сы слюды и графита. Уже открыты уран, алмазы, нефть, газ. К минеральным богат­ствам материка следует отнести лед.

Антарктида — единственный на Земле полярный материк. Этим обус­ловлена особенность его рельефа. В рельефе выделяются ледниковый по­кров и коренное ложе.

Данные о рельефе подледного ложа Антарктиды получены на основании сейсмических, гравитационных и маг­нитных измерений. Анализ большого числа профилей, заложенных экспедициями разных стран, позволил со­ставить карту подледного рельефа и орографическую схему Антарктиды. При этом в пределах материка выделя­ют Восточную Антарктиду и Западную Антарктиду. Граница между ними про­водится по восточному склону Трансантарктических гор и восточному бере­гу моря Уэдделла.

Восточная Антарктида занимает площадь более 10 млн. км². В ее пре­делах выделяются ряд крупных орогра­фических единиц.

Восточная равнина, или Восточный бассейн, лежит в пределах треугольни­ка, в вершинах которого расположены станции Восток, Амундсена — Скотта на Южном полюсе и верховья ледника Шеклтона.

Равнина Шмидта находится к югу от 70-й параллели в районе поселка Мирный, охватывая обширную ложби­ну между горами Голицына и Гамбурцева и Восточным плато. Эта впади­на — самая низкая точка коренного ло­жа Восточной Антарктиды.

Западная равнина расположена в южной части Земли Королевы Мод, между горами Вернадского и Трансан­тарктическими горами. В районе полю­са Западная равнина соединяется с Восточной.

Восточное плато находится между Восточной равниной, равниной Шмид­та и Трансантарктическими горами.

Долина Международного геофизи­ческого года (долина МГГ) — круп­ная орографическая единица между го­рами Принс-Чарлз и Вернадского и равниной Шмидта.

Трансантарктические горы начинаются на берегу моря Росса и пе­ресекают весь континент, доходя до моря Уэдделла. Их значительная часть возвышается над ледником в виде отдельных хребтов и нунатаков. Высота вершин колеблется от 2000 до 3000 м, а отдельные вершины достигают 4500 м. Ширина гор составляет 200 км в районе Земли Виктории и 600 км в районе гор Земли Королевы Мод. На краю Трансантарктических гор расположен единственный на материке действующий вулкан Эребус (3794 м).

Горы Земли Королевы Мод пред­ставляют собой массивные горные си­стемы. Высота вершин достигает 3000 м. Северная граница гор хорошо прослеживается вдоль побережья.

Горные системы Земли Эндерби, включая горы Принс-Чарлз, тоже до­стигают высоты 3000 м. Они представ­лены отдельными нунатаками и купо­лами льда, осложненными трещинами.

Такова в общих чертах орография коренного ложа Восточной Антаркти­ды. В целом его рельеф носит харак­тер равнины, окруженной полукольцом горных поднятий.

Западная Антарктида по своему рельефу очень отличается от Восточ­ной. Около 65 % площади Западной Антарктиды находится ниже уровня океана. Фактически это шельфовая зо­на подо льдом с отдельными высоко­горными архипелагами.

В Западной Антарктиде расположе­ны горы Элсуорт протяженностью 400 км. Здесь находится высшая точка материка— массив Винсон (5140 м). Между горами Элсуорт и прибрежны­ми районами лежит Земля Мэри Бэрд, представляющая собой довольно мощ­ное плоскогорье площадью 500 тыс. км² с отдельными вершинами более 3000 м и обилием глубоких впадин. Одна из впадин имеет глубину 2555 м ниже уровня моря и расположена в центре Земли Мэри Бэрд.

Северная половина Антарктическо­го полуострова — это узкий изрезан­ный вал с высотами до 1000 м, окай­мленный многочисленными прибреж­ными островками. Отдельные горные вершины достигают 3000 м, а самая высокая вершина — гора Джэксон — 4191 м. На Антарктическом полуостро­ве, как нигде больше в Антарктиде, около 80 % территории свободно ото льда. Почти все горные вершины здесь возвышаются над ледниковым покро­вом.

Прибрежный массив Западной Ан­тарктиды — огромное вулканическое плато, укрытое ледяным панцирем, над которым поднимаются конусообразные вершины потухших вулканов.

Антарктида, если снять с нее ледяной панцирь, предстанет не ровной бескрайней пустыней, а сильно расчле­ненным континентом с множеством гор­ных хребтов, равнин, плоскогорий и глубоких впадин.

Для районов, свободных ото льда, характерен своеобразный рельеф. На­пример, в оазисах, где в летний период на скалах температура часто поднима­ется выше 0°С, образуются осыпи с обломками разного размера — от мел­кого песка до крупных валунов. В ряде мест, где скалы оазисов образуют бере­га, наблюдаются современные пляжи из песчаного и гравийно-галечного ма­териала, а также древние террасы с морскими отложениями.

Эоловые процессы вызывают пере­нос мелкой фракции коры выветрива­ния. Наиболее активно они проявляют­ся при штормовых и ураганных ветрах в местах выхода на поверхность грани­тов. Здесь образуются типичные эоло­вые формы рельефа. Переносимый вет­ром материал откладывается или в пределах оазисов, обычно примешива­ясь к коре выветривания, или на поверхности. ледника, превращаясь в по­верхностную, а в дальнейшем и во внутреннюю морену.

На поверхности нунатаков и скал оазисов имеются моренные отложения, представленные крупными валунами.