Очень часто ледники, выходя на предгорные равнины, выкапывали мульдообразные углубления, которые впоследствии, после таяния ледников, заполнялись водой. Система таких озер окаймляет предгорья Альп, среди них хорошо известны Женевское, Невшательское, Боденское, Комо, Гарда, Лаго-Маджоре и др. Максимальные глубины их достигают нескольких сот метров, что свидетельствует о высокой экзарационной способности ледников. Однако если учесть, что эти озера вытянуты в длину на десятки километров, то их глубина, составляющая 1/100—1/200 длины, окажется не слишком значительной. Такие же озера, переуглубленные ледниками, встречаются на Кавказе, Алтае, в Саянах и в других горных странах.
Хорошо известно, что в обычной речной системе притоки впадают в главную долину на одном уровне с главной рекой. Если такая речная сеть заполняется ледниками, то главная долина вследствие большого объема льда будет углубляться интенсивнее, чем боковые долины. После отступания ледников притоки оказываются выше главного русла и перед впадением в основную долину круто обрываются, образуя грандиозные каскады водопадов. Высота уступов при этом может исчисляться многими сотнями метров.
Такие долины, расположенные выше главного русла, получили название висячих. Они широко распространены во многих горно-ледниковых районах. Проезжая по горной дороге в верховьях реки Черек Безенгийский, по обе стороны можно увидеть лишь крутые отвесные уступы, с которых местами низвергаются водопады. Именно здесь к основному трогу подходят незаметные снизу висячие боковые долины, в верховьях которых еще сохранились небольшие леднички. И теперь даже трудно представить, что еще недавно долина реки Черек Безенгийский была занята мощным ледником, который принимал разветвленную сеть ледников-притоков. Это был один из многих дендритовых ледников, существовавших на Кавказе в ледниковую эпоху. К настоящему времени в результате деградации оледенения ледники данного морфологического типа распались на множество мелких ледников более простых типов.
Еще один эффект экзарации проявляется в том, что ниже слияния двух крупных долин, как правило, трог углубляется и расширяется. Все приведенные примеры наглядно иллюстрируют зависимость эффективности экзарации от мощности льда.
Особо следует отметить, что под влиянием оледенения в горах происходила перестройка речной сети. Существует даже особый термин «ледниковый перехват». Суть явления заключалась в том, что лед, не умещаясь в какой-либо одной долине, перетекал в соседнюю. В рельефе такие ложбины стока льда не всегда четко выражены. Однако убедительные аргументы в пользу существования ледниковых перехватов дало изучение состава камней на поверхности междуречий и долин. В ряде случаев было четко доказано, что ледниковые перехваты осуществлялись и в местах современных водоразделов. Например, на Скандинавском и Швейцарском нагорьях, а также на Центральном Кавказе обнаружены обломки пород северного макросклона в моренах Сванетии. Рассматриваемый путь исследования в целом позволяет реконструировать конфигурацию и мощность ледников прошлого, установить положение ледоразделов, которые отнюдь не всегда совпадали с современными водоразделами. В областях сетчатого оледенения, в частности на Шпицбергене, состав валунов в моренах мы использовали как индикатор положения современных ледоразделов.
Троги принадлежат к широко распространенным формам ледникового рельефа и отличаются определенным набором морфологических признаков. По особенностям строения можно выделить несколько категорий трогов. Наиболее известна классификация, предложенная английским геоморфологом Д. Линтоном.
Прежде всего выделяются троги альпийского типа, унаследованные от доледниковых речных долин. Они широко развиты на Кавказе и Памире. Отличительной их чертой является то, что они начинаются от расположенных выше ледосборов, которые состоят из одного или нескольких цирков.
К исландскому типу относятся троги выводных ледников, идущие от ледниковых шапок, расположенных на плато. Сток льда осуществляется через крутые ледопады, в верховьях долин, обрамляющих плато. Таковы многие троги Исландии, Западной Норвегии и Центрального Тянь-Шаня.
Еще один тип трогов связан с упоминавшимися выше явлениями ледникового перехвата. Подобные троги, не освоенные современной речной сетью, были пробиты ледниками на междуречьях и в боковых хребтах на юге Скандинавского и Шотландского нагорий, на Южном острове Новой Зеландии, а в нашей стране мы их наблюдали на Тянь-Шане.
Кроме того, Д. Линтон отмечал обращенные троги в тех случаях, когда лед двигался по долине в направлении, противоположном уклону доледниковой поверхности. Это происходило при движении потоков льда от равнин в горы во время плейстоценовых оледенений. Троги данного типа обнаружены в низких горах Шотландии, Скандинавии и Шпицбергена.
Рис. 10. Согне-фьорд
а — плановая конфигурация, стрелками показаны направления ледниковой штриховки: б — продольный профиль; на оси абсцисс — расстояние от вершины фьорда (км), на оси ординат — глубины (м)
В Норвегии, Шотландии, Чили и Новой Зеландии ледники во время оледенений прошлого непосредственно спускались в море, ныне это можно наблюдать на Новой Земле, Шпицбергене и Аляске. Здесь троги отчасти затоплены морем и превратились в узкие извилистые заливы — фьорды, глубоко расчленяющие сушу. Из скандинавских фьордов на заре средневековья устремлялись в дальние плавания парусные суда и ладьи викингов. Не потому ли само слово «фьорд», как предполагает основоположник их изучения Дж. Грегори, в переводе означает «белый парус».
Некоторые из фьордов достигают в длину более 100 км (известный Согне-фьорд в Норвегии — 187 км) и отличаются значительными глубинами (рис. 10). Как правило, самые длинные фьорды наиболее глубокие (Согне-фьорд имеет максимальную глубину 1370 м, но в Антарктиде есть еще глубже — Вандер-фьорд — 2287 м). Конечно, далеко не все фьорды столь велики, В Норвегии, на Шпицбергене и Лабрадоре длина их в основном всего лишь около 20 км, ширина в среднем 2—4 км.
Часто фьорды образуют довольно сложные ветвистые системы. Одна из них, например, находится на юго-востоке Чукотского полуострова, где пересекаются фьорды различного направления. Самый длинный фьорд этого района — бухта Провидения — почти 40 км. Не менее сложна система фьордов на северо-западе Кольского полуострова. Там расположен один из крупнейших фьордов нашей страны — Кольский залив (длина свыше 70 км, глубина около 300 м).
Обильны и разнообразны фьорды на Новой Земле. Вот как описывал их известный полярный исследователь В. А. Русанов: «Машигина губа — один из самых красивых заливов Новой Земли. Широкий вход в нее обрамлен живописными, ярко-зелеными хлоритовыми сланцами, выточенными волнами и превращенными в пирамиды, колоннады, арки и т. д. Посредине залива гордо высится крупная зубчатая стена из зеленовато-желтых конгломератов. Этот горный кряж одним прямым и смелым взмахом пересекает губу с юга на север, оставляя посредине лишь узкий и очень глубокий проход, некогда прорезанный древними ледниками и теперь занятый морем»[4].
Интересно отметить, что пролив Маточкин Шар длиной около 125 км между островами Новой Земли тоже, по сути дела, представляет, собой два фьорда, соединившиеся своими верховьями.
Для продольных профилей фьордов характерна ступенчатость, и у выхода в море четко выражен мелководный порог — ригель (в Согне-фьорде там глубины менее 200 м), а за ригелем в открытом море глубины снова резко возрастают (у того же Согне-фьорда сразу за ригелем глубины достигают 1100 м).
Происхождение фьордов до сих пор является предметом оживленных споров. Существует точка зрения, что они заложены вдоль крупных тектонических разломов, которые были унаследованы речными долинами, а в плейстоцене заняты ледниками. Однако роль каждого из этих факторов в создании фьордов оценивается неоднозначно. Заметим, однако, что большая группа исследователей полагают, что ледникам принадлежит ведущая роль в создании фьордов. При этом допускается, что мощные долинные ледники могли углублять свое ложе значительно ниже уровня моря. Действительно, простой расчет показывает, что при плотности льда 0,9 г/см3 ложе ледника мощностью более 1000 м может располагаться на глубине 900 м ниже уровня моря. При меньшей мощности ледника его конец оказывается на плаву и экзарация ложа, конечно, не происходит.
Среди форм ледниковой морфоскульптуры особого внимания заслуживают кары, или цирки. Они — одно из наиболее ярких проявлений ледниковой эрозии и в идеальном случае представляют собой кресловидные ниши на склонах гор, частично обрамленные крутыми уступами и иногда вмещающие небольшое озеро или ледник. Задние стенки каров могут достигать больших высот и часто увенчаны острыми вершинами.
Хотя кары распространены только в областях современного и древнего оледенения, длительное время их экзарационное происхождение ставилось под сомнение. Обычно исследователи ссылались на возможность участия текучих вод и оползневых процессов в образовании этих форм. После детальных геоморфологических исследований выявилась несостоятельность подобных суждений: хотя в природе действительно встречаются так называемые псевдокары, связанные с оползневыми процессами, но морфологически их довольно легко отличить от подлинных ледниковых каров.
По строению и размерам кары весьма разнообразны. Иногда это небольшие углубления на склонах поперечником всего несколько десятков метров, но встречаются и гигантские кары. Так, кар Уолкот на горе Листер (Антарктида) достигает в ширину 16 км, а высота его задней стенки составляет 3 км. Восточный кар на Эвересте имеет в поперечнике 4 км, а его высота 2,8 км.
Размеры каров зависят от нескольких факторов, включая прежде всего устойчивость пород по отношению к экзарации. Установлено, что в метаморфических породах кары лучше выражены, чем в осадочных. Кроме того, на размеры каров влияет и общая высота гор (например, на Центральном Кавказе кары гораздо крупнее, чем в Карпатах).