Каменная Антарктида

Антарктида, покрытая ледником, - самое высокое на Земле плоскогорье. Если удалить ледниковый покров, то каменная Антарктида будет иметь весьма сложные очертания. По своему геологическому строению Антарктида разделяется на две части: Восточную и Западную. По краям Восточной Антарктиды находятся обширные горные массивы Земли Королевы Мод, Земли Эндерби, горы Принс-Чарльз. В центральной части Восточной Антарктиды простираются горы Гамбурцева, находящиеся сейчас под ледником.

Трансантарктический хребет рассекает Антарктиду на две части. Сам Трансантарктический хребет входит в состав Восточной Антарктиды. Между горными массивами Восточной Антарктиды подо льдом простираются обширные равнины с высотами 200-800 метров над уровнем моря, хотя местами есть впадины, дно которых лежит значительно ниже уровня моря.

Граница между Восточной и Западной Антарктидой проходит по понижению вдоль Трансантарктического хребта. Это понижение в виде подледного желоба соединяет море Уэдделла с морем Росса и находится ниже уровня моря более чем на 1000 метров. В сторону Южной Америки Западная Антарктида выступает в виде гигантской руки - Антарктического полуострова. Горный хребет Антарктического полуострова на севере имеет ширину 50-100 километров с высотами около 1000 метров, на юге ширина хребта достигает 250 километров, а высота гор - более 2500 метров. С его крутых склонов по глубоким долинам спускается множество выводных ледников. К югу простираются горы Элсуэрт, которые от хребта Антарктического полуострова отделены широким понижением, до 1300 метров ниже уровня моря. Это понижение является ныне заполненным ледником проливом, соединяющим западную часть моря Уэдделла с морем Беллинсгаузена. В горах Элсуэрт возвышается самая высокая вершина Антарктиды - гора Винсон высотой 5140 метров.

Вдоль берега моря Амундсена простирается Прибрежный массив, состоящий из изолированных вершин, небольших горных хребтов и горных плато с отдельными потухшими вулканами. Высота хребтов и плато 600-800 метров, вулканические конусы имеют высоту 3000-3700 метров, наибольший из них, вулкан Сидли, поднимается на 4181 метр над уровнем моря.

Отдельные изолированные горные массивы между морями Уэдделла и Росса окружены огромной равниной Бэрда, расположенной ниже уровня моря более чем на 2000 метров (максимум 2500 метров). Американцы называют эту равнину бассейном Бэрда. Постепенно эта низменная равнина переходит в шельфовые отмели моря Росса с одной стороны и моря Уэдделла - с другой. Теперь можно считать доказанным, что моря Росса, Уэдделла и Беллинсгаузена соединяются глубокими проливами, заполненными льдом.

Таким образом, коренное ложе Восточной Антарктиды является массивом суши, состоящим из горных хребтов и пологохолмистых равнин между ними. В ряде мест дно этих равнин находится ниже уровня моря на 1000-1500 метров.

Западная каменная Антарктида - архипелаг гористых островов, окруженных обширной низменностью. Более 70% площади Западной Антарктиды расположено ниже уровня моря. Складчатые горы Западной Антарктиды имеют очень много общего в строении с южноамериканскими Андами, поэтому геологи часто называют их Антарктандами.

По геофизическим измерениям, мощность земной коры Восточной Антарктиды превышает 40 километров. Мощность земной коры Западной Антарктиды меньше - во впадинах около 25 километров, под горами более 30 километров.

Таким образом, вся Антарктида вместе с ее прибрежной отмелью (шельфом) является единым материком, что же касается различий в геологическом строении Западной и Восточной Антарктиды, то они объясняются лишь тем, что их геологическая история в последние несколько миллионов лет была разной.

За длительную историю существования Земли, возраст которой более 4 миллиардов лет, происходили вертикальные и горизонтальные движения слагающих ее пород. Геологическими исследованиями последних двадцати лет установлено, что Антарктида представляет собой древнюю платформу, кристаллический фундамент которой образовался в самую древнюю пору истории Земли. На Земле Эндерби были выделены кристаллические породы, абсолютный возраст которых около 4 миллиардов лет. Это древнейшие породы земной коры. В дальнейшем эта платформа подверглась бурным геологическим процессам. Под влиянием могучих тектонических сил возникали гигантские трещины - разломы. Вдоль этих трещин огромные твердые блоки вздымались, соседние блоки опускались, образуя глыбовые горы. При горизонтальных смещениях породы сминались в складки, образуя складчатые горы. Горы разрушались, продукты разрушения сносились в низины и трещины, заполняя их и образуя огромные толщи осадков. На этом месте происходило излияние лав из глубинных частей Земли, толщи осадков подвергались воздействию высоких температур, боковым сжатиям, сминались в складки или раскалывались снова на блоки. В результате сложных геологических процессов значительная часть кристаллического фундамента в течение многих миллионов лет была переработана. Образовался второй ярус Антарктической платформы, главным образом в местах тогдашних понижений - прогибов (геосинклиналей). Эти отложения сминались в складки, плавились, заливались лавами, перекристаллизовывались, мощными тектоническими силами вздымались вверх.

Так возникли горы Восточной Антарктиды. Позднее сформировались складчатые горы Западной Антарктиды. Потом на их поверхности образовался третий, или верхний, ярус Антарктической платформы, который сложен песчаниками, глинистыми сланцами с пластами каменного угля. В угленосных пластах найдены отпечатки листьев древовидных папоротников глоссоптерис, остатки стволов хвойных деревьев, потомки которых произрастают ныне в лесах Южной Америки. Эти растения росли 200-250 миллионов лет назад.

Геологи давно обнаружили, что геологическое строение Антарктической платформы удивительно совпадает со строением других платформ южного полушария Земли. В Южной Америке, в Африке, в Австралии даже в Индии найдены одинаковые отложения, содержащие следы одинаковых растений. Похожи не только верхние ярусы этих платформ, но и их кристаллические фундаменты. Это наводило на мысль - а всегда ли Антарктический континент находился в районе Южного географического полюса? Если судить по современному мощному леднику, то кажется, что холод царил здесь всегда и всегда существовали льды. Но как же тогда объяснить происхождение пластов каменного угля с окаменелыми остатками стволов и отпечатками листьев деревьев, которые могли произрастать только в условиях теплого климата? В последние годы были обнаружены кости ящеров, живших более 200 миллионов лет назад также в теплом климате, в эпоху раннего триаса.

Установлено, что оледенение Антарктиды наступило всего лишь около 10 миллионов лет назад.

Рис. 3. Карта последнего рельефа Антарктиды

Вначале для объяснения этих фактов предположили, что Земля в разные геологические эпохи изменяла положение своей оси по отношению к плоскости эклиптики и полюса Земли находились в других точках, а современные полярные страны оказывались ближе к тогдашнему экватору. Гипотеза перемещения" полюсов Земли, вызванного изменением положения оси ее вращения, господствовала многие десятилетия, хотя она и не объясняла, вследствие каких причин это происходило. Почему Земля должна была менять положение оси своего вращения - было неясно. Эта гипотеза не объясняла многих фактов из области геологии. В частности, она не могла объяснить, почему одновременно на разных континентах, находящихся сейчас в разных климатических поясах, росли одни и те же деревья, жили одинаковые животные, образовывались похожие геологические осадки. Окаменелые остатки растений, костей животных и осадочные породы одного возраста найдены в Антарктике, в Африке, в Южной Америке, в Австралии и Новой Зеландии, на Индостанском полуострове. Ведь если бы вследствие иного наклона земной оси в то время Антарктида находилась ближе к экватору, то другие континенты находились бы ближе к тогдашним полюсам и там были бы иные климатические условия, произрастали другие растения, жили бы другие животные. Но если предположить, что в разные геологические эпохи континенты Земли то сближаются, то удаляются друг от друга и вследствие этого меняется положение континентов и океанов, тогда многие явления могут быть объяснены. Так возникла гипотеза раскола и дрейфа материков и загадка Гондваны.