ОтветыГос (1) / 51
.doc51, Развитие ледников в плейстоцене
ЛЕДНИКИ, скопления льда, которые медленно движутся по земной поверхности. В некоторых случаях движение льда прекращается, и образуется мертвый лед. Многие ледники продвигаются на некоторое расстояние в океаны или крупные озера, а затем образуют фронт отёла, где происходит откол айсбергов. Выделяют четыре основных типа ледников: материковые ледниковые покровы, ледниковые шапки, долинные ледники (альпийские) и предгорные ледники (ледники подножий).
Плейстоценовая эпоха четвертичного периода кайнозойской эры началась примерно 1 млн. лет назад. В начале этой эпохи начали разрастаться крупные ледники на Лабрадоре и в Квебеке (Лаврентийский ледниковый покров), в Гренландии, на Британских о-вах, в Скандинавии, Сибири, Патагонии и Антарктиде. По мнению некоторых гляциологов, большой центр оледенения находился также к западу от Гудзонова залива. Третий очаг оледенения, называемый Кордильерским, располагался в центре Британской Колумбии. Исландия была полностью перекрыта льдом. Альпы, Кавказ и горы Новой Зеландии тоже являлись важными центрами оледенения. Многочисленные долинные ледники формировались в горах Аляски, Каскадных горах (штаты Вашингтон и Орегон), в Сьерра-Неваде (шт. Калифорния) и в Скалистых горах Канады и США. Аналогичное горно-долинное оледенение распространялось в Андах и в высоких горах Центральной Азии. Покровный ледник, который начал формироваться на Лабрадоре, продвинулся затем на юг вплоть до штата Нью-Джерси – более чем на 2400 км от места своего зарождения, полностью перекрыв горы Новой Англии и штат Нью-Йорк. Разрастание ледников происходило также в Европе и Сибири, однако Британские о-ва никогда полностью не покрывались льдом. Неизвестна продолжительность первого плейстоценового оледенения. Вероятно, она составляла по крайней мере 50 тыс. лет, а может быть, и вдвое больше. Затем наступил длительный период, во время которого большая часть покрывавшейся ледниками суши освободилась от льдов.
В плейстоцене в Северной Америке, Европе и Северной Азии было еще три аналогичных оледенения. Самое последнее из них в Северной Америке и Европе происходило в течение последних 30 тыс. лет, где лед окончательно растаял ок. 10 тыс. лет назад. В общих чертах установлена синхронность четырех плейстоценовых оледенений Северной Америки и Европы.
В Северной Америке покровные ледники во время максимального оледенения занимали площадь свыше 12,5 млн. кв. км, т.е. более половины всей поверхности материка. В Европе Скандинавский ледниковый покров распространялся на территории, превышавшей 4 млн. км2. Он перекрывал Северное море и соединялся с ледниковым покровом Британских о-вов. Ледники, формировавшиеся в Уральских горах, тоже разрастались и выходили в предгорные районы. Существует предположение, что во время среднеплейстоценового оледенения они соединялись со Скандинавским ледниковым покровом. Ледниковые покровы занимали обширные площади в горных районах Сибири. В плейстоцене ледниковые покровы Гренландии и Антарктиды, вероятно, имели значительно большую площадь и мощность (главным образом в Антарктиде), чем современные.
Помимо этих крупных центров оледенения, существовало множество мелких местных очагов, например, в Пиренеях и Вогезах, Апеннинах, горах Корсики, Патагонии (восточнее южных Анд).
Во время максимального развития плейстоценового оледенения свыше половины площади Северной Америки было покрыто льдом. На территории США южная граница покровного оледенения следует примерно от о.Лонг-Айленд (шт. Нью-Йорк) на север центральной части штата Нью-Джерси и северо-восток Пенсильвании почти до юго-западной границы шт. Нью-Йорк. Отсюда она направляется до юго-западной границы штата Огайо, затем по р.Огайо в южную Индиану, далее поворачивает на север в южную часть центральной Индианы, а затем на юго-запад к р.Миссисипи, при этом южная часть штата Иллинойс остается за пределами области оледенения. Граница оледенения проходит вблизи рек Миссисипи и Миссури до города Канзас-Сити, далее через восточную часть штата Канзас, восточную часть штата Небраска, центральную часть Южной Дакоты, юго-западную часть Северной Дакоты до Монтаны немного южнее р.Миссури. Отсюда южная граница покровного оледенения поворачивает на запад до подножья Скалистых гор в северной Монтане.
Территория площадью в 26 тыс. км2, охватывающая северо-западный Иллинойс, северо-восточную Айову и юго-западный Висконсин, давно выделялась как «безвалунная». Предполагалось, что она никогда не покрывалась плейстоценовыми ледниками. На самом деле туда не распространялся ледниковый покров в висконсине. Возможно, во время более ранних оледенений льды туда заходили, но следы их пребывания были стерты под влиянием эрозионных процессов.
К северу от США ледниковый покров распространялся на территорию Канады до Северного Ледовитого океана. На северо-востоке льдом были покрыты Гренландия, Ньюфаундленд и п-ов Новая Шотландия. В Кордильерах ледниковые шапки занимали южную Аляску, плато и береговые хребты Британской Колумбии и северную треть штата Вашингтон. Короче говоря, кроме западных районов центральной Аляски и ее крайнего севера, вся Северная Америка к северу от описанной выше линии в плейстоцене была занята льдом.
Последствия плейстоценового оледенения. Под влиянием огромной ледниковой нагрузки земная кора оказалась прогнутой. После деградации последнего оледенения территория, которая покрывалась наиболее мощным слоем льда к западу от Гудзонова залива и на северо-востоке Квебека, поднималась быстрее, чем расположенная у южного края ледникового покрова. По оценкам, район северного побережья оз.Верхнего в настоящее время поднимается со скоростью 49,8 см в столетие, а район, расположенный к западу от Гудзонова залива, до завершения компенсационной изостазии поднимется еще на 240 м. Сходное поднятие происходит и в Балтийском регионе в Европе.
Плейстоценовый лед образовался за счет океанической воды, и поэтому во время максимального развития оледенения происходило и наибольшее понижение уровня Мирового океана. Величина этого понижения – вопрос спорный, однако геологи и океанологи единодушно признают, что уровень Мирового океана понижался более чем на 90 м. Это доказывается распространением абразионных террас во многих областях и положением днищ лагун и отмелей коралловых рифов Тихого океана на глубинах ок. 90 м.
Колебания уровня Мирового океана оказывали влияние на развитие впадающих в него рек. В обычных условиях реки не могут углублять свои долины намного ниже уровня моря, но при его понижении происходит удлинение и углубление речных долин. Вероятно, затопленная долина р.Гудзон, протягивающаяся на шельфе более чем на 130 км и заканчивающаяся на глубинах ок. 70 м, сформировалась во время одного или нескольких крупных оледенений.
Покровное оледенение повлияло на изменение направления течения многих рек. В доледниковое время р.Миссури текла из восточной Монтаны на север, в Канаду. Река Норт-Саскачеван некогда несла свои воды на восток, пересекая территорию Альберты, но впоследствии резко повернула на север. В результате плейстоценового оледенения образовались внутренние моря и озера, а площадь уже существовавших увеличилась. Благодаря притоку талых ледниковых вод и обильным осадкам возникло оз. Бонневилл в штате Юта, реликтом которого является Большое Соленое озеро. Максимальная площадь оз. Бонневилл превышала 50 тыс. км2, а глубина достигала 300 м. Каспийское и Аральское моря (по существу – крупные озера) в плейстоцене имели значительно бльшие площади. По-видимому, в вюрме (висконсине) уровень воды в Мертвом море более чем на 430 м превышал современный. Долинные ледники в плейстоцене были гораздо многочисленнее и бльших размеров по сравнению с существующими сейчас. В Колорадо насчитывались сотни ледников (сейчас 15). Самый крупный современный ледник в штате Колорадо – Арапахо – имеет длину 1,2 км, а в плейстоцене длина ледника Дуранго в горах Сан-Хуан на юго-западе Колорадо достигала 64 км. В Альпах, Андах, Гималаях, Сьерра-Неваде и других крупных горных системах земного шара также развивалось оледенение. Наряду с долинными ледниками там существовало и множество ледниковых шапок. Это, в частности, доказано для береговых хребтов Британской Колумбии и США. На юге штата Монтана в горах Бэртус имелась крупная ледниковая шапка. Кроме того, в плейстоцене ледники существовали на Алеутских о-вах и о.Гавайи (г.Мауна-Кеа), в горах Хидака (Япония), на Южном острове Новой Зеландии, на о.Тасмания, в Марокко и горных районах Уганды и Кении, в Турции, Иране, на Шпицбергене и Земле Франца-Иосифа. В некоторых из этих районов ледники распространены и в настоящее время, но, как и на западе США, в плейстоцене они были гораздо крупнее.
В течение плейстоцена для равнин характерны 3 крупные волны похолодания, разделённые эпохами потепления. В раннем плейстоцене выделяется древнейшее достоверно установленное оледенение - окское. В Европейской части оно распространялось на юг до 52-54° с. ш., в Сибири (где оно выделяется под названием демьянского) границы его не установлены. Сменившее его лихвинское межледниковье характеризовалось более тёплым, чем современный, климатом и большим распространением широколиственных лесов; в южной половине Восточно-Европейской равнины господствовали почвы, близкие к почвам субтропиков. Средний плейстоцен был временем наибольшего развития оледенения. Центр формирования Европейского ледникового щита был расположен на Скандинавском полуострове за пределами территории СССР. В максимальную - днепровскую - ледниковую эпоху льды продвинулись далеко на юг по долинам Днепра и Дона. Мощность льда достигала 2-2,5 км. На большие расстояния распространялись и льды с островов Новой Земли (Новоземельский центр), достигая Печоры и северного побережья Кольского полуострова. В Сибири в среднем плейстоцене льды также достигали максимального распространения, хотя и не продвигались к югу так далеко, как в Европейской части СССР. Граница самаровского оледенения в Западной Сибири проходила несколько южнее устья р. Иртыш, а восточнее Оби смещалась дальше к С. В области Урало-Сибирских ледниковых покровов выделяется несколько центров оледенения - на Полярном Урале, в горах Путорана и Бырранга, на Северной Земле, на Анабарском щите. Мощность ледников Сибири не превышала 1 км. Отличительной особенностью среднеплейстоценовой ледниковой эпохи в Западной Сибири было её совпадение по времени с трансгрессией моря, вызванной локальным тектоническим прогибанием. В течение среднего плейстоцена отчётливо выделяются 2 волны похолодания, разделённые тёплым промежутком. Второе продвижение льдов в среднем плейстоцене - московское в Европейской части, тазовское в Западной Сибири, было менее значительным, чем первое; граница ледника на Восточно-Европейской равнине располагалась несколько севернее и западнее Москвы. Последовавшее за среднеплейстоценовым оледенением межледниковье - микулинское, или мгинское, отличалось от современной эпохи более высокими температурами и большим количеством осадков, но было менее тёплым, чем предыдущее - лихвинское. Микулинское время ознаменовалось трансгрессией относительно тёплых морских вод в пределы северных равнинных областей территории СССР (т. н. бореальная трансгрессия); отложения этой трансгрессии встречаются на С. Восточно-Европейской равнины до высоты 80-100 м над современным уровнем моря. Поздний плейстоцен также ознаменовался оледенением, носившим в Европейской части (где граница его распространения совпадала с Валдайской возвышенностью) название валдайского, а в Сибири - зырянского. Размеры этого оледенения были значительно меньше, чем среднеплейстоценового, хотя климатические условия валдайской эпохи были очень суровыми (что даёт основания считать её «главным климатическим минимумом» плейстоцена). В пределах позднего плейстоцена, кроме того, выделяется 2 похолодания, разделённых потеплением. Последнее похолодание и продвижение льдов в Европейской части произошло 20 тыс. лет назад. После этого ледник в пределах равнинной части отступал до полного исчезновения (около 10 тыс. лет назад). Иные закономерности развития оледенения были свойственны горным районам В. и Ю. СССР. На С.-В. СССР в течение всего плейстоцена наиболее характерным типом оледенения был горно-долинный; в максимальные фазы льды выходили в краевые части равнин, образуя ледники подножий, например в западных предгорьях Верхоянского хребта. Наиболее четко выражены следы позднеплейстоценового оледенения, особенно его заключительной - сартанской стадии (12-14 тыс. лет назад). В развитии оледенения горного пояса, расположенного у южных границ СССР, проявилось влияние тектонических и климатических факторов. Оледенение в столь южных широтах стало возможным благодаря тектоническому поднятию территорий и, однажды возникнув, существовало на большей части горных массивов в течение всего плейстоцена; колебания размеров ледников были связаны в основном с климатическими ритмами. Влияние ледниковых эпох и в особенности самих оледенений на современную природную обстановку было разнообразным. Оледенения оставили следы в рельефе в виде хорошо выраженных конечных моренных гряд (на линии таяния ледника), сплошного покрова ледниковых образований к С. от границ таяния - область, обладающая холмисто-западинным рельефом, а также в виде особого типа обработки поверхности суши вблизи центров оледенения (например, на Кольском полуострове), где огромная масса движущегося льда уничтожила более древние рыхлые отложения и отшлифовала поверхность выходов коренных пород. Талые воды ледников стекали по понижениям рельефа, частично используя долины рек, заложившиеся ещё в доледниковое время. На пониженных участках блуждание потоков талых вод, переотлагавших принесённый ледником материал, создало плоские обводнённые зандровые равнины. Там, где рельеф препятствовал стоку вод, образовались обширные приледниковые бассейны (например, на Западно-Сибирской равнине). С формированием ледниковых щитов и покровов связаны колебания уровня Мирового океана. В ледниковые эпохи этот уровень значительно снижался, в первую очередь потому, что огромные массы воды образовывали ледниковые щиты и покровы и были тем самым на длительный срок выведены из влагооборота. Подобное гляциоэвстатическое снижение уровня океана в позднеплейстоценовую ледниковую эпоху составляло около 100-110 м; при таянии ледников в межледниковья уровень океана снова повышался. Изменения циркуляции атмосферы, связанные с возникновением ледниковых щитов, а также колебания испаряемости с поверхности водоёмов вызвали существенные изменения увлажнённости внеледниковых территорий. В частности, в Средней Азии отчётливо устанавливаются эпохи несколько большей увлажнённости, называемые плювиальными и приблизительно синхронизируемые с оледенениями равнин. Похолоданиям климата в основном соответствовали и трансгрессивные фазы Каспийского бассейна. В плейстоценовой истории Чёрного моря также отчётливо выделяется чередование трансгрессивных и регрессивных фаз, сопровождавшихся изменением солёности; в эпохи трансгрессии его уровень был на 10-20 м выше современного, при этом происходил сброс вод через проливы Босфор и Дарданеллы в Средиземное море. Похолодания, вызывавшие оледенения, оказывали влияние на весь ход природных процессов далеко за пределами распространения ледников. Одно из выражений этого влияния - формирование зоны многолетнемёрзлых пород (многолетней криолитозоны). Увеличение её размеров в холодные эпохи плейстоцена существенно влияло на весь ход экзогенных процессов и привело к расширению площади криогенной морфоскульптуры, реликты которой наблюдаются далеко к югу за пределами современного распространения многолетнемёрзлых пород. Резко возраставшая в эпохи похолоданий континентальность климата, вызывавшая расширение криолитозоны, приводила к перестройке структуры природной зональности, характерной для межледниковых эпох. На большей части современного умеренного пояса господствовали обширные открытые пространства со значительным участием ксерофитных элементов в растительном покрове, в пределах которых происходило интенсивное накопление лёссовых отложений. Эти условия существовали на Восточно-Европейской равнине до начала голоцена, а возможно и несколько позже. Последний этап развития природной среды - голоцен - характеризовался потеплением, сопровождавшимся отступанием границы распространения многолетней криолитозоны на С. В течение относительно короткого промежутка времени - около 5-6 тыс. лет назад - климатические условия были более тёплыми и влажными, чем современные (климатический оптимум голоцена), вследствие чего значительно продвинулась к С. древесная растительность.