метаморфическое льдообразование
МЕТАМОРФИЧЕСКОЕ ЛЬДООБРАЗОВАНИЕ
Комплекс процессов метаморфизма, в результате которого беспорядочные пористые скопления обломков ледяных кристаллов (снежные массы) превращаются в ледяную породу, т. е. в сплошной, непроницаемый для воды и воздуха агрегат кристаллов льда. Эти процессы включают: диагенез снежного покрова, фирнизацию и собственно льдообразование, или превращение фирна в лед, что достигается действием трех механизмов — взаимного смещения кристаллов, поверхностных изменений их формы и размеров, а также внутренних деформаций кристаллов. Все процессы М. л. могут идти как с участием таяния и повторного замерзания, так и без него, а именно в твердой и газообразной фазах. В первом случае они сводятся к режеляционной перекристаллизации (теплый тип М.л.), во втором — к сублимации и рекристаллизации (холодный тип М. л.).
Для теплого типа М. л. характерно участие жидкой воды, главным источником которой является тающий лед, но могут быть также дождевые осадки и наледные явления. Режеляционный метаморфизм начинается с обтаивания периферии кристаллов атмосферного льда и сцепления снежинок в хлопья. В снежном покрове частичное таяние ведет к быстрому режеляционному округлению зерен, их обволакиванию водной пленкой и сильному оседанию за счет изменения формы кристаллов, их взаимного вращения и сокращения пор. Параллельно оседанию идет процесс роста крупных зерен за счет мелких и упорядочение структуры льда (собирательная режеляционная перекристаллизация). Происходит инфильтрация талой воды в снежно-фирновую толщу, замерзание этой воды ведет к образованию ледяных прослоек и шлир и повышает температуру толщи за счет выделения скрытой теплоты кристаллизации. Промежуточный продукт этих процессов — режеляционный фирн, имеющий изометричные крупные зерна (0,3 мм и более), слоистую пористую текстуру, аллотриоморфноили гипидиоморфно-зернистую структуру и плотность 400— 600 кг/м3.
[s]image_109.png[/s]
Превращение этого фирна в лед осуществляется за счет продолжения обеих групп процессов: 1) оседания и паратектонической перекристаллизации и 2) инфильтрации и замерзания талой воды. При их разных сочетаниях образуется инфильтрационно-рекристаллизационный, инфильтрационный или инфильтрационно-конжеляционный лед. Для льда двух первых типов характерна аллотриоморфно-зернистая структура с размером кристаллов 4—10 мм, для последнего — гипидиоморфно-зернистая структура, нередко переходящая в столбчатую, и крупные (иногда в несколько см) кристаллы.
Процессы холодного типа М. л. начинаются с диагенеза снежного покрова, т. е. изменений, идущих без воздействия высоких температур и давления. Ведущую роль при этом играют сублимационная перекристаллизация и оседание. Последующий метаморфизм состоит в фирнизации под влиянием возросшего давления (уплотнение, снижение воздухопроницаемости, продолжающаяся сублимация), при этом главная роль переходит к миграционной перекристаллизации. Окончательное замыкание пор в больших ледниковых покровах происходит на глубине 50— 100 м, при этом образуется лед первично-рекристаллизационного типа. Он богат воздушными включениями (10—13% против 5% в конжеляционном льду), имеет мелкие (1 — 3 мм) изометричные зерна, гранобластическую структуру с неупорядоченной кристаллографической ориентировкой.
М. Г. Гросвальд
