Два широких изгиба береговой линии Росс — Уэдделл представляют собой шельфовые моря, покрывающие шельфы Росса и Уэдделла (или Филчер). По направлению к внешнему его краю поверхность шельфа местами поднимается, образуя серию крупных удлиненных моренных отмелей, которые носят названия банки Пеннел на шельфе Росса, банки Моусон против Земли Адели и Земли короля Георга V (Тейлор, 1930, 1940).
Ледниковые отложения прослеживаются сейчас в виде пояса, окружающего континент шириной от 350 до 1200 км (Хью, 1950). Возможно, что движение льда через внутренние части шельфа сносило отложившиеся там ранее мягкие осадки.
Наконец, материк, более или менее округлый по форме, окаймляется периферической зоной глубоких океанических бассейнов.
Область Антарктического щита рассматривается как продолжение Южной Африки, с одной стороны, и Австралии, — с другой, с геологическими чертами строения, характерными для древних щитов. Основание плато сложено гнейсами и кристаллическими сланцами, прорванными гранитами. На нем местами покоятся более молодые породы пермского возраста, которые известны также в Южной Африке и Австралии. Среди этих пород находятся угольные пласты, в особенности на Земле Виктории. Это грандиозные месторождения каменного угля, представляющие чередование (местами до семи пачек) сланцев и песчаников с угольными пластами не очень высокого качества, т. е. довольно зольными.
Исследователи этого района говорят, что, повидимому, запасы угля здесь не меньше, чем в Соединенных Штатах Америки, которым принадлежит одно из первых мест в мире по запасам каменного угля. Впервые месторождения угля были открыты в 1908 году геологом Уальдом вблизи Бермутского ледника. Затем при дальнейших исследованиях пласты угля были прослежены на протяжении почти в 3000 км. Общую перспективную оценку запасов угля сделал геолог Гулд.
Как указывалось выше, части щита, примыкающие к западной части моря Росса, переместились по разломам (сбросам) земной коры кверху. В этих местах образовались горы сбросового происхождения (горсты). Другая особенность этих гор заключается в том, что на их складчатом основании покоятся мощные толщи почти горизонтально залегающих горных пород, известных под названием биконских песчаников; они переслаиваются с базальтовыми 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.
