Ледниковые пустыни в истории Земли
Александр Адамович Свиточ, доктор географических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории новейших отложений и палеогеографии плейстоцена географического факультета Московского государственного университета им.М.ВЛомоносова. Область научных интересов — древние ландшафты Земли и палеогеография фанерозоя.
А.А.Свиточ
В наши дни, когда все чаще налицо признаки глобального потепления, гораздо реже вспоминают о противоположной тенденции изменения климата. Между тем в истории Земли неоднократно происходили крупные по масштабам и длительные по времени похолодания, когда под мощным ледяным панцирем оказывались значительные участки континентальной суши и даже целые материки совместно со смежными участками океана. В этих районах были распространены ледниковые пустыни. Занимаясь палеогеографией суши фанерозоя в рамках проекта РФФИ, автор этих строк попытался собрать материалы об этих экзотических ландшафтах. Такого рода данных оказалось не так уж много. Думается, что они представляют определенный интерес, особенно в связи с проведением Международного полярного года 2007—2008 и некоторыми прогнозами специалистов.
В отличие от других ландшафтов, для ледниковых пустынь был характерен крупный, мощный (от сотен метров до нескольких километров) ледяной покров (щит) выположенной куполообразной формы, утончавшийся к периферии, где происходили таяние и разгрузка ледника. К этому можно добавить разнообразный микрорельеф, разную крутизну склонов, крайне холодный климат с осадками в виде снега и почти пол© Свиточ А.А., 2008
ное отсутствие органической жизни. Ландшафты древних ледниковых эпох с разной достоверностью реконструируют по аналогии с современными ландшафтами Антарктиды и Гренландии, а выделяют их по распространению ископаемых морен (тиллитов и тиллоидов), их составу, фациям и занимаемой площади, а также по следам сохранившихся ледниковых форм рельефа [1]. В настоящее время вполне достоверно прослеживаются следы до 20 крупных ледниковых эпох, объединенных в четыре гляциоэры: лавразий-скую, гондванскую, африканскую и канадскую [2].
В лавразийскую гляцио-эру около 30 млн лет назад в Антарктиде началось кайнозойское оледенение Земли. Максимальное распространение оно получило в последний миллион лет, когда в приполярных широтах материков Северного
полушария стали периодически возникать мощные покровные ледники. Широкими языками они растекались далеко к югу, в область умеренных широт. Современные ледники Антарктиды и Гренландии — это сохранившиеся крупные фрагменты континентальных ледниковых покровов прошлого, позволяющие зримо представить палеоланд-шафты древних ледниковых пустынь, неоднократно возникавших в геологической истории Земли в областях полярных и умеренных широт.
Установлено, что Антарктида в последние 100 млн лет располагается в Южной полярной области, а ее покровное оледенение возникло по причине образования циркумполярного течения, блокировавшего меридиональный теплообмен в океане. Оледенение началось в горах Восточной Антарктиды, в дальнейшем образовался кон-
Ледниковые эры в истории Земли [2].
1 — оледенения;
2 — возможные возрастные пределы оледенений;
длина линий пропорциональна числу материков, на которых известны ледниковые отложения. Ю — кайнозой, М7 — мезозой, Р7 — палеозой, — рифей, Р1} — протерозой.
тинентальный ледниковый покров, достигший максимума около 5.5 млн лет назад и превышавший площадь нынешнего в 1.5 раза [2].
По материалам первых советских антарктических экспедиций физико-географ А.И.Орлов выполнил ландшафтное районирование Антарктиды, выделив в ледниковой зоне подзоны ледникового покрова, ледникового склона и края ледникового покрова. А в пределах этих структур — ландшафты снежных пустынь Мирового полюса холода, пустынь с характерными формами ледникового микрорельефа, а также высокогорных оазисов, выводных ледников и ледоломов [3]. Учитывая, что определяющее обстоятельство образования ландшафтов ледниковых пустынь — обширный и мощный ледяной купол, существовавший в гляци-альные эпохи Земли, — можно полагать, что и в лавразийскую гляциоэру имели место ландшафты, характерные для центральных частей таких куполов с максимально холодным климатом, а на их склонах с сильными стоковыми ветрами — так называемые заструженные фор-
мы микрорельефа, а также ландшафты зон абляции и разгрузки каменного материала в море или на сушу с менее суровым климатом и разнообразными формами рельефа.
В кайнозойскую ледниковую эпоху, помимо постоянно существовавших ледяных покровов в полярных районах Земли, периодически образовывались обширные ледники, распространявшиеся в умеренные широты. Особенно масштабно это проявлялось в Северном полушарии, где только за последний
1 млн лет не менее пяти-шести раз возникали огромные массивы континентального льда, достигавшие в Европе 50°, а в Северной Америке — 40°с.ш. В крупных чертах и по своей структуре они во многом были весьма сходны с современными ледниковыми покровами Антарктиды и Гренландии. Данные, полученные на Шестом континенте советскими исследователями антарктических экспедиций в 50-х годах, позволили географам К.К.Маркову и А.П.Капице [4] предположить, что древние ледниковые купола имели профиль, близкий к правильной эллиптической кривой, свойственной современным ледниковым массивам, и, следовательно, сходную структуру ландшафтной зональности. Это были огромные (до 13 млн км2 и более) ледяные покровы с мощностью льда несколько километров, часто состоящие из нескольких куполов, с гористым подледным рельефом. Из центров аккумуляции осуществлялся отток льда в соседние низменные районы.
Достаточно хорошо изученное Валдайское оледенение позволяет представить, как выглядели ландшафты того времени в Европе. Валдайский ледник площадью 2748 км2 и объемом 4.8 млн км3 располагался на северо-западе Европы с центром в районе Ботнического залива, где мощность льда достигала
2 км [5]. Ледяной купол был асимметричным, с крутым севе-
30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 70
Валдайский ледниковый щит [6].
1 — изогипсы поверхности материкового льда (высоты над современным уровнем моря); 2 — периферический покров; 3 — участки вероятного образования шельфовых ледников и скоплений айсбергов; 4 — лопасти выводных ледников; 5 — граница области максимального распространения материкового льда; б — районы возможного образования местных центров растекания.
ро-западным склоном, где господствовали сильные стоковые ветры, обращенным к Баренцеву морю, и более выположенным — на юго-востоке с несколькими лопастями выводных ледников. Ландшафты этой зоны, располагавшиеся ниже изогипсы 0.7 км, по строению не были сходными с аналогичными по положению участками антарктического ледникового покрова. Здесь располагалась широкая полоса — «кайма» — маломощного льда конца выводных лопастей ледников, разобщенных неровностями коренного рельефа, с холмами и грядами моренного материала и полями мертвого льда [2]. Климат на этих периферийных участках был не столь суровым и позволял существовать в теплые сезоны разреженному покрову скудной растительности, а ландшафты настоящей ледниковой пустыни здесь существовали только в холодное время года.
Валдайское оледенение Европы было относительно скромным по размерам по сравнению с другими кайнозойскими ледниковыми покровами Северного полушария. Особенно грандиозными они были в Северной Америке [6]. Здесь 11.5 — 9.0 тыс. лет назад существовал огромный лаврентийский ледниковый покров, сопоставимый по площади с оледенением Антарктиды и даже превышавший его. Первоначально он зародился в горах Квебека и Лабрадора, а по мере наращивания льда, активно происходившего за счет влаги воздушных масс Северной Атлантики, его центр расширялся и смещался к югу и юго-востоку, пока, около 10 тыс. лет назад, оледенение не достигло максимума. При большой площади и мощности ледника, состоявшего из нескольких локальных купольных поднятий, можно предполагать широкое распространение в это время палеоландшафтов ледяной равнины с выположенным волнистым рельефом и климатом арктической пустыни. По мере раз-
растания оледенения расширение такого типа палеоландшаф-тов, по-видимому, происходило за счет сокращения площади ландшафтов, характерных для склонов ледяных куполов с системой стоковых ветров. Большое распространение также получили ландшафты, типичные для участков абляции ледника. При их структурном разнообразии общим для них было отсутствие сплошного ледникового покрова и менее суровый (циклонический) климат.
В гондванскую гляциоэру в позднем палеозое макроматерик Гондвана объединил Африку, Южную Америку, Индию, Австралию и Антарктиду, вследствие континентального дрейфа расположился в полярных областях Южного полушария и испытал обширное оледенение [7]. Общая продолжительность гондванского оледенения оценивается в 100 млн лет, особенно сильным оно было в интервале 310—270 млн лет
назад. В это время обширный массив льда многокилометровой мощности располагался в Южной Африке. Он состоял из нескольких слившихся ледяных куполов и по площади в несколько раз превышал современное оледенение Антарктиды. Радиально растекавшиеся из основного купола ледники достигали 30—35° ю.ш. По периферии Гондваны, в горах Южной Америки, Северной Индии и Восточной Антарктиды, существовали самостоятельные ледниковые купола.
Оледенение Гондваны протекало не одновременно, в первую очередь оно охватило Южную Америку и Намибию, в дальнейшем Южную Африку и Мадагаскар, Индию и Аравийский п-ов, а позднее Австралию и Восточную Антарктиду.
Судя по частому присутствию в разрезе ледниковых пород осадков морского происхождения, можно полагать, что гондванские ледники в основ-
Пермско-каменноугольное оледенение Гондваны [7].
1 — области распространения ледниковых покровов,
2 — прочие области оледенения,
3 — районы распространения ископаемых папоротникообразных,
4 — направления движения льда.
ном разгружались в окружающие моря. В этих случаях палео-ландшафты ледниковых окраин, по-видимому, были сходны с ландшафтами выводных ледников и смежных участков льдо-раз
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.