Древнее оледенение — это многофакторное явление, которое отразилось в толще осадков океана и поверхности дна в различных формах.
В последнее время все больше обращают внимание на значительную роль приледниковых (перигляциальных) процессов в развитии реликтового рельефа и отложений морского дна. Именно с морской перигляциальной обстановкой следует связывать первую стадию переработки ледникового рельефа. Разновидностью перигляциальных зон гляциальных шельфов является древняя перигляциально-морская, или субаквальная, приледниковая зона. В стадии максимального развития покровного оледенения такого рода зона морских бассейнов могла возникать в ограниченных размерах перед краями ледников, располагавшихся в суббатиальных впадинах и поперечных желобах. Масштабы перигляциально-морской зоны, видимо, резко возрастали во времена дегляциации. По мере деградации ледниковых покровов перигляциально-морские условия устанавливались почти на всем гляциальном шельфе. Как это следует из литологогеоморфологических данных, рельефо — и осадкообразование в перигляциально-морской зоне протекало под влиянием аккумуляции донной морены из нижнего горизонта шельфовых ледников и айсбергов, а также под действием ледниково-мутьевых потоков. В какой-то мере сходная обстановка существует в настоящее время на континентальной окраине Антарктиды. Таким образом, в целом явления и процессы, протекавшие на шельфе за пределами покровных оледенений, но под их прямым влиянием, автор предлагает называть морским перигляциалом.
В областях современного материкового оледенения Антарктиды, Гренландии, Шпицбергена можно наблюдать несколько разновидностей морских перигляциальных обстановок. Среди них характерны такие ситуации, когда ледниковые покровы спускаются непосредственно на шельф, когда всплывают материковые льды, покрывающие материковый шельф, например шельфовые ледники морей Росса и Уэдделла, или когда долинные ледники выходят прямо в море и продуцируют айсберги. Совершенно очевидно, что такие ситуации были типичны во время наступания ледниковых покровов, а также при их деградации, когда осциллировали выводные ледники. Концентрированные потоки талых ледниковых вод вытекали из-под материкового льда непосредственно в опресненные морские водоемы, создавая плоские наносные песчано-гравийные равнины. Подобные формы рельефа обычно называются флювиогляциальными дельтами. Самые крупные флювиогляциальные дельты выявлены вблизи внешнего края шельфа на суббатиальных равнинах Зюйдкапской, Медвежинской, Гудзона, Диско и др. Как правило, стратифицированная толща флювиогляциальных дельт увеличивается по мощности в сторону бровки шельфа от 200 до 400 м.
В ходе дегляциации шельфовые желоба и фьорды превращались в морские заливы с дрейфующими айсбергами. В такой обстановке на дне подводных желобов с относительно большой скоростью накапливались перигляциально-морские, т. е. ледниково-морские, ледниково-мутьевые и водно-ледниковые осадки. Они залегают на размытой молодой донной морене. Мощность перигляциально-морских отложений в восточноканадских заливах Мэн, Сент-Маргаретс, Св. Лаврентия, Макковик, желобах Кабота и Скагеррак, Белом и Балтийском морях, норвежских фьордах достигает 5—20 м, а в отдельных переуглублениях дна — 60—100 м. В самом конце дегляциации в береговой полосе североатлантического шельфа и залива Аляска, во фьордах финмаркенского и мурманского побережий, а также Норвегии, Гренландии, Восточной Канады, Шпицбергена мощные потоки талых ледниковых вод сформировали молодые позднеледниковые флювиогляциальные дельты, конусные зандры и другие водно-ледниковые образования. Так, в эстуарии Саганей, у побережья провинции Квебек, образовался флювиогляциальный конус, возраст которого по радиоуглеродным датировкам определен в 10,0—10,5 тыс. лет. Площадное бурение в устьях фьордов на северо-западе Кольского полуострова выявило локальные покровы (до 8—40 м), состоящие из позднеледниковых флювиогляциальных, ледниково-морских и голоценовых морских осадков. Они залегают на поверхности кристаллического щита, иногда на грубообломочных и песчаных отложениях размытой основной морены. Сейчас известно более 30 радиоуглеродных определений возраста перигляциально-морских осадков со дна желобов ряда районов шельфа. Эти осадки датируются от 13 до 7 тыс. лет, т. е. относятся ко времени поздне — и послеледниковья.
Таким образом, в начале межледниковья за пределами материкового льда в морской среде накапливались специфические перигляциально-морские осадки. За относительно длительное время субаквальной аккумуляции обломочного материала, поставлявшегося водно-ледниковыми потоками, шельфовыми ледниками и айсбергами, сформировалась довольно однородная серия осадков на очень больших площадях морского дна. Такие донные отложения характеризуются некоторым разнообразием фациального состава — от мореноподобных глин до отдельных эрратических валунов.
Айсберги играли, а в областях современного материкового оледенения и сейчас играют важную роль в осадконакоплении материала ледникового происхождении. Поэтому вполне закономерно, что для перигляциально-морской зоны шельфа типичны так называемые ледниковоморские осадки. В литературе они еще определяются такими терминами, как «айсберговые осадки» (А. П. Лисицын), «подводная морена» (Ю. А. Лаврушин), «шельфово-айсберговая формация» (В. А. Зубаков). Ледниково-морские толщи обычно занимают основную часть поздне — и послеледникового осадочного разреза и распространены, как правило, в желобах и на суббатиальных равнинах. Эти отложения представлены преимущественно горизонтально-слоистыми, относительно плохо сортированными (So = — 2—3) алевритами и глинами, содержащими значительное количество рассеянного грубообломочного эрратического материала (песка, дресвы, гравия, гальки), а также остатки высокоширотных морских организмов (раковин моллюсков, бентосных фораминифер и т. п.). В ледниково-морских отложениях наблюдаются закономерно чередующиеся спорово-пыльцевые комплексы, отвечающие перигляциальным условиям прибрежной зоны океана. В этих осадках присутствуют диатомовые водоросли. Современные ледниково-морские осадки характерны лишь для фьордов и желобов лабрадорского, гренландского, шпицбергенского и новоземельского шельфов. В донных осадках содержится до 5—18% гравия и грубозернистого песка.
Рассмотрим для примера литологические особенности верхнечетвертичных ледниково-морских осадков в желобах моря Росса. Здесь они представлены зеленовато-серыми и оливково-серыми алевритами с рассеянными угловатыми и полуокатанными обломками гранитов, гнейсов, сланцев и осадочных пород. Материал осадков состоит из силикатов глин (от 6 до 21%). В качестве примеси присутствуют вулканическое стекло, цеолит, спикулы губок, остатки силликофлагеллят и бентосных фораминифер, радиолярии. В составе глинистой фракции установлены иллит, хлорит, смектит, вермикулит. Наличие зерен кварца с расщепленной и трещиноватой поверхностью свидетельствует о ледниковом происхождении осадков.
Ледниково-морские осадки, в частности каменистые глинистые отложения, могут быть приняты — и некоторыми исследователями принимаются — за моренные отложения ввиду их внешнего сходства. Основное отличие от исходных моренных отложений заключается в снижении содержания песчаных и повышении количества пелитовых частиц. Одним из важных источников пелита здесь служит, очевидно, топкий взмученный материал талых ледниковых вод. Кроме того, от основных морен ледниково-морские осадки отличаются отсутствием гляциодинамических структур, меньшей уплотненностью, высокой остаточной соленостью, присутствием остатков типичных морских микроорганизмов, которые свидетельствуют о соответствующих обстановках во время осадконакопления. Во всех случаях ледниково-морские осадки занимают промежуточное стратиграфическое положение, залегая на моренах и перекрываясь морскими современными осадками. Ледниково-морские осадки, видимо, образовались в основном в процессе вытаивания и осаждения моренного материала из шельфовых ледников и айсбергов в океанической обстановке. Обычно, когда происходит откол края материкового льда, образуются огромные айсберги. Они переносятся океаническими течениями на сотни километров. Попадая в более теплые воды, айсберги постепенно тают, и минеральные частицы осаждаются на морское дно. Изредка встречающиеся в морских осадках уплощенные с одной или нескольких сторон и штрихованные валуны могут быть показателями ледниково-морской транспортировки.
В последние годы на дне шельфовых желобов и фьордов были вскрыты довольно своеобразные по текстуре молодые осадки — ленточноподобные глины и турбидиты, т. е. отложения с градационной слоистостью. Формировавшиеся в перигляциально-морской зоне ледниково-морские осадки и турбидиты, парагенетически связанные с моренными и флювиогляциальными отложениями шельфа, как уже отмечалось, можно называть перигляциально-морскими отложениями. Ленточные глины и их разновидность «ледниковое молоко» описаны, в частности, во впадинах Балтийского моря и на континентальной окраине Берингова моря и залива Аляска. Осадки с ленточной слоистостью отличаются серым цветом, преобладанием глинистых частиц (пелитовая фракция — 60—80%), малым содержанием грубообломочного и органического (1%) материала, однообразным химическим и минералогическим составом. Это позволяет считать, что они образовались за счет накопления большого количества тонкоизмельченных продуктов эрозии материковых ледников.
Среди перигляциально-морских осадков своеобразной текстурой обладают толщи ледниково-мутьевых отложений, изученные в южногренландском желобе Юлианехоб (60°43′ с. ш. и 45°54′ з. д.), в норвежских фьордах Согнефьорд, Хардангер-фьорд, Коре, Тронхейм-фьорд, а также в других ледниковых долинах гляциальных шельфов. В рыхлых осадках, заполняющих переуглубленные котловины, ледниково-мутьевые отложения представлены прослоями (0,1—0,5 м) сортированных средне — и мелкозернистых песков с включением галек. Одна из особенностей этих осадков — градационная слоистость. Сверху вниз по разрезу происходит заметное уменьшение размера зерен, а также улучшается сортированность материала от плохой (So = 3—9) в базальной части турбидитного пласта до нормальной (So = 1,5—2,0) у его кровли. Косая слоистость в основании пластов свидетельствует о формировании турбидитов в результате перемещения водно-ледниковых наносов по морскому дну.
Итак, мы видим, что толщи турбидитов, характерные для впадин шельфовых желобов, состоят преимущественно из гравия, песка и алевритов с градационной слоистостью. Эти отложения по своей природе, вероятно, близки к водно-ледниковым отложениям суши. Как нам представляется, турбидиты — это отложения субаквальных ледниково-мутьевых потоков, происхождение которых обусловлено талыми ледниковыми водами. Мутьевые потоки, видимо, напоминали суспензионные потоки, которые благодаря их насыщенности взвесью отличались гораздо большей плотностью, чем окружающие морские воды.
Сейчас совершенно ясно, что в течение ряда ледниковых эпох нормой для шельфов умеренных и высоких шпрот океанов был морской перигляциал. Это явление, которое в чем-то сродни природе тундровой зоны материков, обусловило интенсивное развитие подводных и субаэральных геоморфологических и экологических процессов на шельфах.