По современным представлениям Антарктида - это огромный материк общей площадью 13 980 тыс. км2, из которых 96,7% покрыто льдом. Геоструктурной основой Антарктического материка является древняя (дорифейская) материковая платформа, частично обрамленная палеозойскими и мезозойскими складчатыми сооружениями. Она является «обломком» гондванского панматерика, сместившегося в район Южного полюса.
К Антарктической платформе площадью более 12 млн км2 относится вся Восточная Антарктида, центральная часть Западной Антарктиды и Земля Мэри Бэрд. К окраинным складчатым сооружениям более молодого возраста (преимущественно палеогеннеогенового) относятся горы Антарктического п-ова и Земля Александра I, горы Джонс и Элсуэрт. Этот пояс складчатых гор является продолжением Анд Южной Америки, с которыми он связан дугой Южно-Антильского хр. Площадь андийских складчатых сооружений в Западной Антарктиде составляет более 1 млн км2.
В связи с непрерывно продолжающимся исследованием поверхностного и подледного рельефа Антарктиды и большой изменчивостью границ ледникового покрова во времени оценки площади, толщины и объема льда как всего Антарктического ледникового покрова, так и отдельных его частей постоянно уточняются. В результате более поздних картометрических работ советских исследователей были получены несколько отличающиеся значения этих параметров. Но практически расхождения не превышают 1-2% от полученных величин и находятся в пределах точности их измерения.
В сложении фундамента Антарктической платформы участвуют гнейсы и кристаллические сланцы протерозоя, прорванные многочисленными интрузиями гранитов и чарнокитов и дайками долеритов. Породы фундамента смяты в сложные складки и разбиты многочисленными разрывными дислокациями, по которым происходили блоковые вертикальные смещения.
Тектоническая карта Антарктиды
На кристаллическом фундаменте залегает чехол антарктической платформы, состоящий из вулканогенно-осадочных пород палеозойского и мезозойского возрастов. Этот чехол, который обычно называют серией Бикон, распространен преимущественно в Трансантарктических горах.
Почти горизонтальные или пологозалегающие пласты песчаников, переслаивающиеся с другими породами прибрежных и терригенных фаций, пронизаны пластовыми интрузиями долеритов и перекрываются базальтовыми покровами. Нижняя часть серии Бикон представлена кварцевыми песчаниками, на которых лежит толща тиллитов, представляющих морены палеозойских ледников.
На древних ледниковых отложениях залегает пермско-триасовая угленосная свита, состоящая из песчаников и темных глинистых сланцев с прослоями каменных углей толщиной от 1 до 10 м с остатками древесной растительности. Разрез свидетельствует о том, что в среднем палеозое Антарктида испытала мощное оледенение, а в верхнем палеозое и нижнем мезозое на ее территории росли леса, давшие начало каменноугольным пластам. Но в юрском периоде климат опять стал более суровым, и ледники в Антарктиде появились вновь, о чем свидетельствуют прослои юрских тиллитов, чередующиеся с базальтовыми покровами. Отложений моложе юрских в пределах Антарктической платформы не встречено, за исключением четвертичных морен и пояса кайнозойских вулканов, из которых Эребус продолжает периодически извергаться.
Вулкан Эребус в Антарктиде
В области андийских складчатых сооружений мощная толща конгломератов, песчаников, сланцев и известняков палеозоя собрана в сложные складки и перекрыта полого залегающими мезозойскими и кайнозойскими песчаниками и сланцами с прослоями лав и туфов. На Антарктическом п-ове широко развиты породы габбро-гранитного комплекса.
В кайнозое наряду с активизацией вулканизма в формировании современного рельефа Антарктиды решающая роль принадлежала тектоническим разломам, преимущественно широтного и меридионального простираний, по которым крупные глыбы земной коры испытывали значительные вертикальные поднятия и опускания. С ними связано образование горста Трансантарктических гор, краевого прогиба, соединяющего моря Росса и Уэдделла, гор Антарктического п-ова, гор Элсуэрт, Земли Королевы Мод и ряда других горных сооружений. Грабены в краевых частях антарктической платформы в настоящее время служат ложбинами стока крупных выводных ледников (ледники Денмена, Ламберта, Сирасе, Ютулъстрёумен и др.).
С конца палеогена (около 30 млн лет назад) и до наших дней Антарктида - это область обширного материкового оледенения, то более, то менее мощного.
В современном коренном рельефе Восточной Антарктиды различают девять крупных орографических единиц, большая часть которых скрыта под ледниковым покровом.
Карта подледного рельефа Антарктиды
Их очертания определены пока приблизительно. Это:
- 1) подледная равнина Восточная с высотами от + 300 до - 500 м;
- 2) подледная равнина Шмидта с высотами по краям до + 500 м и с глубокой впадиной посредине (до - 1500 м);
- 3) подледная равнина Западная с очень ровным дном, с высотой, близкой к уровню моря;
- 4) подледные горы Гамбурцева и Вернадского протяженностью более 2500 км с максимальной высотой более 3000 м;
- 5) подледное плато Восточное высотой 1000-1500 м;
- 6) долина МГГ с горной системой Принс- Чарльз, часть вершин и плато которой поднимаются над ледниковой поверхностью;
- 7) Трансантарктические горы длиной 4000 км, высотой до 4500 м, многие их вершины и хребты поднимаются на сотни, а местами и на тысячи метров над ледниковой поверхностью;
- 8) горы Земли Королевы Мод, прибрежная горная система протяженностью около 1500 км с высотами до 3000 м, многие вершины и хребты поднимаются над поверхностью ледникового покрова;
- 9) горные системы Земли Эндерби с вершинами более 1500-2000 м.
В Западной Антарктиде - четыре главные орографические единицы:
- 1) горные хребты Антарктического п-ова и Земли Александра I с высотами до 3600 м;
- 2) горные массивы побережья моря Амундсена и Земли Мэри Бэрд с высотами до 3000 м, с глубокими (до - 1000 м) разделяющими их впадинами;
- 3) срединный массив с горами Элсуэрт, хр. Сентинел и массивом Винсон - высшей точкой коренного рельефа Антарктиды (5140 м);
- 4) обширная подледная равнина Бэрда, лежащая ниже ур. м. (от -500 до -25555 м).
Континентальную плиту Антарктиды опоясывает шельфовая отмель с глубинами 400-500 м. Наибольшей ширины она достигает в море Росса и под шельфовым ледником Росса, несколько меньше она развита в морях Уэдделла, Беллинсгаузена и Амундсена. Основные особенности коренного рельефа Антарктиды хорошо видны на карте подледного рельефа Антарктиды и трансантарктическом профиле.
