Глава 105: Голоцен

Хотя Скандинавский ледниковый щит был меньше по размеру, по характеру он был похож на Лаврентидский. Временами он покрывал большую часть Великобритании, где включал несколько небольших британских ледяных шапок, и простирался на юг через центральную Германию и Польшу, а затем на северо-восток через северную Русскую равнину к Северному Ледовитому океану.

На востоке, на севере Сибири и на арктическом шельфе Евразии, в высокогорных районах образовалось несколько небольших ледяных шапок и куполов, и некоторые из них, возможно, объединились, образовав ледяные щиты на мелководных шельфовых участках Северного Ледовитого океана.

Ледники и небольшие ледниковые шапки образовались в Альпах и других высоких горах Европы и Азии. В Южном полушарии Патагонский ледниковый шапок образовался в южных Андах, а ледниковые шапки и более крупные долинные ледники образовались в центральных и северных Андах. Ледники также образовались в Новой Зеландии и на более высоких горах Африки и Тасмании, включая некоторые из них, расположенные на экваторе.

Результаты оледенения сильно различались в зависимости от региональных и местных условий. Ледниковые процессы концентрировались вблизи основания ледника и в краевой зоне.

Материал, эродированный у основания, был перемещен к краю, где он отложился как на ложе ледника, так и в краевой зоне. Эти процессы привели к смыву большого количества материала из центральных зон ледникового щита и отложению этого материала в краевой зоне и за пределами ледникового щита.

Лаврентийский и Скандинавский ледниковые щиты размыли и размыли коренные породы в своих центральных районах, оставив после себя множество озер и сравнительно тонкие ледниковые наносы.

С другой стороны, Центральная низменность и северные Великие равнины США и западные равнины Канады, а также северная Германия и Польша, южная Швеция и части восточной и северной России содержат относительно толстые отложения тилла и других ледниковых осадков. Ландшафт таких областей плоский или слегка холмистый. Сегодня эти области являются одними из крупнейших сельскохозяйственных регионов мира, что в значительной степени объясняется оледенением.

Эффекты в горной местности были еще более драматичными. Ледниковые процессы были сосредоточены в верхних районах, где накапливался снег, и в долинах, по которым ледники двигались на более низкие высоты.

Эти долинные ледники вырезали возвышающиеся вершины (например, Маттерхорн в Альпах), большие скальные котловины и широкие U-образные долины, оставив после себя одни из самых впечатляющих пейзажей на Земле со множеством высокогорных озер и водопадов.

Нижние части долин обычно содержат хребты ледникового дрейфа. Хребты такого типа, которые формируются вдоль склонов долины, называются боковыми моренами, в то время как те, которые петляют поперек долины в нижнем конце ледника, называются конечными моренами.

Самые ранние наблюдения и интерпретации более обширного плейстоценового оледенения были сделаны на основе подобных отложений и форм рельефа в Альпах в начале XIX века.

Окружающая среда вокруг ледяных щитов заметно отличалась от сегодняшней в этих бывших ледниковых областях. Температуры были намного ниже, и зона вечной мерзлоты (вечномерзлой почвы) развивалась вокруг южной границы ледяных щитов как в Северной Америке, так и в Евразии.

Эта зона была относительно узкой в ​​центральной части Северной Америки, порядка 200 километров, но в Европе и России она простиралась на многие сотни километров к югу от границы льда.

Среднегодовые температуры вблизи кромки льда составляли около −6 °C или холоднее и увеличивались по мере удаления от кромки льда до около 0 °C вблизи южной границы вечной мерзлоты. По сравнению с современными условиями средняя температура воздуха вблизи кромки льда была примерно на 12 °–20 °C холоднее.

На эти условия указывают слепки ледяных жил и крупномасштабные узорчатые образования, которые представляют собой реликтовые формы ледяных жил и тундровых полигонов, образующиеся в настоящее время только в районах со сплошной многолетней мерзлотой.

Усилилась мерзлотная деятельность путем промерзания и оттаивания, а в районах с более рельефным рельефом вдоль уступов и склонов долин образовались осыпные скопления и крупные глыбовые поля.

Массовые процессы опустошения также усилились, и много материала было вымыто со склонов в перигляциальных зонах. Отложения и формы рельефа от такой деятельности известны на Британских островах, в Северной Европе и на территории бывшего Советского Союза.

Большие озера, обычно во много раз больше современных, были распространены в плейстоцене. Их уровень колебался в ответ на основные климатические циклы или открытие и закрытие протоков из-за оледенения и вертикальных движений земель. Некоторые озера были тесно связаны с оледенением.

В Северной Америке ряд крупных прогляциальных озер образовался по краю Лаврентийского ледникового щита во время отступления края льда в Гудзонов залив.

Озера были ограничены частично границей льда, а частично возвышенностями на юге, востоке и западе. Одним из крупнейших было озеро Агассис, которое охватывало значительные площади Манитобы, Онтарио и Саскачевана и простиралось до Северной Дакоты и Миннесоты. Великие озера также образовались в результате оледенения, когда куски льда спускались по ранее существовавшим низменностям и вымывали слабые породы в бассейнах.

Другие озера образовались в долинах Шамплейн и Гудзон на востоке Северной Америки во время дегляциации. Похожие ледниковые озера образовались вокруг Скандинавского ледникового щита и в других ледниковых регионах.

Не меньший интерес представляло развитие крупных озер в районах, которые сегодня имеют засушливый или полузасушливый климат и, как правило, не имеют озер или имеют современные озера, которые значительно уменьшились в размерах и имеют соленую воду.

Такие озера называются плювиальными, а климат, в котором они существовали, называется плювиальным. Большинство этих озер существовали в закрытых бассейнах, не имевших стоков, и, таким образом, их уровни были связаны с относительным количеством осадков и испарения. Данные о колебаниях уровней озер содержатся в древних береговых линиях и отложениях пляжей, которые присутствуют вдоль склонов окружающих гор, а также в отложениях и почвах, сохранившихся в подповерхностных отложениях озерных бассейнов.

История колебаний уровня воды в озерах несколько различается в зависимости от региона, но может существенно отличаться от одного региона мира к другому в зависимости от местного и регионального климата.

В Большом Бассейне Юты, Невады, Калифорнии и Орегона, а также в других районах запада и юго-запада США и Мексики в плейстоцене было около 100 бассейнов, содержащих озера. Самым большим из них было озеро Бонневиль, предшественник современного Большого Соленого озера в Юте. На своей наивысшей стадии озеро Бонневиль занимало площадь около 52 000 квадратных километров, а его максимальная глубина составляла около 370 метров.

Такие условия существовали около 15 000 лет назад в период последнего крупного плейстоценового оледенения. Озеро Бонневиль быстро уменьшалось в размерах и 12 000 лет назад окончательно сократилось до такой степени, что стало меньше Большого Солёного озера.

Длительная запись колебаний уровня озера очевидна из 930-метрового керна, взятого в бассейне озера Сирлс в Калифорнии. Части записи осадка из образца керна указывают на глубокое озеро с озерными илами и глинами и пресноводными ископаемыми. Другие части содержат необычные эвапоритовые минералы, которые указывают на то, что озеро было мелким и очень соленым или даже свидетельством воздействия осадка, указывающего на полное высыхание озера. Предполагаемая климатическая запись из керна похожа на запись морского изотопного кислорода, но отличается тем, что показывает больше вариаций в амплитуде климатических циклов.

Плювиальные озера в этих областях были наиболее обширными во времена широко распространенного оледенения в Северном полушарии и были низкими или сухими во времена сокращения ледникового покрова. Палеоклиматическое моделирование предполагает, что Лаврентийский ледяной щит вытеснил полярное струйное течение к югу от его современного положения во время оледенения. Это принесло больше влаги из Тихого океана в пустынные районы юго-запада Соединенных Штатов, вызвав больше осадков, а также создав больше облачности, что, вместе с более низкими температурами, привело к меньшему испарению.

Плювиальные озера также были распространены в других сухих регионах мира, особенно в субтропических зонах, включая восточную и северную Африку и части Австралии, Азии и Ближнего Востока. Примерами этих плювиальных тел являются Мертвое море в Иордании и Израиле и озеро Чад в южной Сахаре.

Последнее, ныне мелководное соленое озеро, занимало площадь около 300 000 квадратных километров и было примерно в шесть раз больше озера Бонневиль.

Ряд озер в рифтовых долинах Восточной Африки были больше и глубже, чем сегодня. Среди наиболее известных и изученных — озера Рудольф, Виктория, Накуру, Найваша, Магади и Руква. Большинство этих озер в тропических и субтропических регионах не совпадали по фазе с озерами Большого бассейна Северной Америки.

Они были относительно высокими в течение примерно 20 000 или более лет непосредственно перед последним оледенением и снова сразу после последнего оледенения в раннем голоцене.

Длительная климатическая летопись, полученная из отложений озера Джордж на юго-востоке Австралии, имеет характеристики, схожие с характеристиками изотопов кислорода в морской воде.

Чередование влажных и засушливых климатических циклов было более ритмичным и имело большую амплитуду в среднем и позднем плейстоцене, чем ранее, а существенное изменение гидрологии бассейна произошло примерно 2,5 миллиона лет назад.