покровами. Такие двухъярусные структуры геологи относят к образованиям платформенного типа.
Первая систематическая геологическая съемка Антарктического щита была произведена геологом Ферраром во время первой экспедиции Скотта на Землю Виктории. Собранные им образцы пород были описаны Приором.
Ценные дополнительные данные были установлены в области пролива Мак-Мёрдо, а также на север и на юг от него, геологами Дэвидом и Пристли, принимавшими участие в экспедиции Шеклтона (1907–1909 гг.). Кроме того, исключительно ценный геологический материал был собран последней экспедицией Скотта.
Горные хребты Западной Антарктиды — это молодые хребты юрского, мелового и третичного периодов. Они относятся к геосинклинальным образованиям и по своему строению аналогичны Андам.
Полезные ископаемые Антарктиды изучены крайне слабо, и о многом относительно богатств её недр приходится строить догадки или судить по аналогии с Южной Африкой и Австралией, располагающими крупными рудными месторождениями. Соображения подобного же рода могут быть распространены и на складчатую зону. Судя по литературе о геологическом исследовании Антарктики, некоторые находки подтверждают, что в дальнейшем в горных хребтах можно будет, вероятно, обнаружить месторождения олова, вольфрама, молибдена, меди, свинца и цинка, а возможно, и урана.
Ледяной покров Антарктиды. Выдающиеся специальные гляциологические исследования на антарктическом материке были выполнены Райтом и Пристли, Моусоном, Гулдом, Оделлом. Но попутно наблюдения над ледяным покровом осуществлялись и другими участниками антарктических походов.
Работы многочисленных экспедиций последних десятилетий дали достаточно ясное представление о характере антарктического оледенения. Отмечено, что ледяной панцырь Антарктиды несимметричен. Казалось бы, что наибольшей мощности льды должны достигать в самом центре материка. Но на самом деле область наибольшего скопления льда, или так называемый ледяной гребень (ледораз-дел), имеющий высоту более 3000 м, проходит между Южным полюсом и берегом, по линии, почти параллельной тихоокеанскому берегу. Отсюда ледяные массы разгружаются преимущественно в две противоположные стороны: к Тихому океану по рукавам мощных глетчеров, пересекающих горные цепи и питающих обширную прибрежную ледяную равнину — барьер Росса, и в сторону к Индийскому и Атлантическому океанам — полого спускающимся ледяным покровом, который погружается в море, образуя почти сплошной ледяной обрыв.
Вероятная мощность ледяного покрова, ввиду крайне ограниченного количества достоверных цифр, оценивается различными исследователями в широко варьирующих пределах — от сотен метров до 2500 м. Наиболее интересные данные содержатся в отчете Норвежско-Британско-Шведской экспедиции 1949–1952 гг., которая осуществила сейсмоакустическое зондирование на протяжении 600 км от берега в глубь Земли королевы Мод. Сейсмическое зондирование показало, что подстилающий лед материк имеет сложный изрезанный рельеф, с цепями гор, отдельными пиками и плато, с глубокими долинами и фьордами, далеко заходящими в глубь суши. В некоторых местах наиболее высокие точки выступают над ледяным покровом в виде так называемых нунатаков (вершины, которые никогда не были под толщей льда и не носят следов его шлифовки). Лед перекрывает этот рельеф мощным слоем, на поверхности которого лишь едва отражаются неровности подстилающих горных пород субстрата. Мощность льда в разных местах колеблется в широких пределах, достигая максимально 2250 м.
Ледяной Антарктический щит в общем высоко поднят над уровнем океана, что зависит не только от толщины льда, но и от того, что сам подстилающий его остров коренных пород имеет значительную среднюю высоту. Средняя мощность ледяного покрова равна 550–600 м (Оделл, 1954).
Проф. Д. Дэвид считает площадь льдов Антарктиды равной одной тридцатой площади Мирового океана и указывает, что если бы весь этот лед растаял, то уровень вод океана поднялся бы на 15 м. В прошлом мощность ледяного покрова превышала современную в среднем на 300 м (Оделл, 1954).
Однако данные о мощности ледяного покрова, в особенности Восточной Антарктиды, ещё крайне недостаточны.
Любопытны особенности движения ледяного покрова. Наряду с обычными формами движущихся льдов в нём установлены скрытые ледяные потоки. Сам материковый лёд в целом движется в сторону моря очень медленно. На протяжении многих сотен километров береговой линии он опускается прямо в море в виде ступенчатого покрова, изборожденного глубокими трещинами. Наряду с этим в Антарктиде существуют также громадные ледники горного типа (долинные ледники), которые, подобно ледяным рекам, спускаются к морю.
Физическое состояние льда в суровом климате Антарктиды иное, чем у ледников умеренной зоны.
Нередко несколько больших ледников сливается вместе у берега моря, образуя ледяной покров, расстилающийся вдоль подножья гор, или пловучий ледяной язык. Последний питает ту поразительную, специфически антарктическую форму льда, которая была впервые открыта в 1841 г. Д. Россом и получила название барьерного льда, а впоследствии, по почину О. Норденшельда, шельфового льда. Он представляет собой гигантскую ледяную плиту, обращенную высокими обрывами к морю, частью плавающую, а частью находящуюся на суше. Плита получает питание не только от ледников, сползающих с материка, но главным образом от выпадающего и в особенности от наносимого с материка снега.
Шельфовый ледник Росса, например, занимает площадь в 488 000 кв. км. В далеком прошлом шельфовые льды должны были существовать и в Северном полушарии. Сейчас ледники Антарктиды находятся в стадии отступания. Откалываясь по краям, языки и шельфовые плиты порождают огромное количество айсбергов, плавающих в Южном океане.
Антарктида, так же как и Северная Европа, пережила в четвертичное время несколько ледниковых эпох, или, иначе говоря, несколько стадий наступания и отступания льдов. Лучшим свидетельством этих явлений служат донные осадки морей, окружающих материк. Их исследуют таким образом: на некотором расстоянии от берега глубинные трубки опускаются по вертикали с такой силой, что они вдавливаются в грунт. В колонках донных осадков, вынутых на поверхность, четко устанавливается характерное переслаивание тонкоотмученного материала с более грубозернистым. По этим переслаиваниям можно судить о числе стадий наступания и отступания ледника. А применяя радиоактивные методы изучения донных осадков, удается даже наметить хронологию этих событий в абсолютном летосчислении.
Основываясь на сравнительном изучении колонок донных осадков, взятых вблизи Антарктиды и у берегов Северной Америки, ряд исследователей высказывается за синхронность колебаний ледяного покрова обоих полушарий в четвертичное время. Другие же полагают, что оледенение Антарктиды началось раньше, чем на севере, — в конце третичного периода.
Гигантский масштаб современного оледенения всегда заставляет обращаться к геологическому прошлому и искать там ответа о климатических особенностях эпох, предшествовавших четвертичному времени.
Данные о климате мезозойской и третичной эпох, к сожалению, удалось найти только на очень ограниченных участках в Западной Антарктиде, где в районе Хоуп-Бей и на Земле Грейама залегает юрская флора, соответствующая теплому, даже тропическому климату, близко родственная флоре Африки и Индии. В породах верхнего мела с островов Сеймур и Сноу-Хилл были найдены остатки морской фауны, представленной моллюсками и кораллами, типичными для теплых вод Индийского океана. Затем следует отметить ископаемую флору эоцена и олигоцена, характерную для теплого климата, которая представлена лавром, смоковницами и араукарией. И только в самом конце третичной эпохи начинает появляться фауна, свидетельствующая о наступлении очень холодной эпохи.
В наше время, несомненно, ледниковый покров уменьшается в толщине и отступает, обнажая площади, усеянные моренным материалом, отшлифованными скалами со шрамами и большими валунами.
Далее на юг, в пределах материка, где господствуют очень низкие температуры, находится область высокого давления. Аэрологические наблюдения показали, что в этой антициклональной области на высотах в тысячи метров преобладает движение воздуха, обратное тому, которое наблюдается вблизи поверхности. Такое распределение воздушных течений вызывает постоянный перенос из северных широт в глубь материка более влажного морского воздуха.
Одновременно сильно охлажденный воздух антарктической шапки повышенного давления стекает в сторону побережья, создавая нередко при этом ветры ураганной силы. Так, например, в районе Земли Адели, лежащей против острова Тасмания, в течение года зарегистрировано 340 дней с бурями, со скоростью ветра в 20 м/сек. В отдельные периоды скорость ветра достигает 90 м/сек, сопровождаясь страшными метелями. Снежные частицы при этом шлифуют и даже разрушают твердые предметы, попадающиеся на их пути. Нередко возникают сильные электрические разряды, известные под названием «Огней святого Эльма». Метели иногда сопровождаются снежными смерчами с большой подъемной силой.
Специфической особенностью Восточной Антарктиды надо считать зимние позёмки: токи холодного воздуха, спускающиеся в сторону моря, переносят на небольшой высоте (4–5 м) массы снега.
Для Антарктиды характерны низкие температуры воздуха, в среднем более низкие, чем в Арктике, в особенности для лета. Чем глубже расположены точки наблюдений, тем ниже регистрируемая температура
Таким образом, характер циркуляции воздушных масс и физико-географические условия позволяют подразделять климат Антарктики на две зоны континентальную, в которой преобладает режим антициклона, и прибрежную, где в значительной степени сказывается влияние циклонов, проходящих вблизи побережья.
В огромной Антарктической области общей площадью приблизительно 50 млн. кв. км находится в настоящее время около 50 метеорологических станций, на которых ведутся регулярные наблюдения. Данные этих станций пополняются в течение лета китоловными судами, а также различными антарктическими экспедициями. Первая попытка синоптического анализа южных областей земного шара принадлежит Мейнардусу, который использовал с этой целью наблюдения островных станций, наблюдения южных континентальных станции, судов регулярных торговых рейсов и данные экспедиции Дригальского (1902–1903 гг.).
1 — направление ветров у поверхности, 2 — меняющиеся ветры у поверхности; 3 — высотные ветры, 4 — антарктическая граница ветров
