Кайнозойская ледниковая эра (или лавразийская гляциоэра, 30 м.л.н.)

Главная > Естественные науки > Науки о Земле > Климатология > Гляциология > Лавразийская криоэра
Земля как снежок

Кайнозойская ледниковая эра (начиная с 30 млн. лет назад - по настоящее время) по геологическим масштабам только началась. Сейчас мы живём в межледниковье (голоцен), которое наступило 12000 лет назад и вызвало переход человека от палеолита к мезолиту.

Сейчас на Земле очередной ледниковый период, называемый кайнозойским, который начался 30—40 млн. лет назад с появления антарктического ледникового покрова. Человек появился и живет в ледниковом периоде.

В  последние несколько миллионов лет оледенение Земли то разрастается, и тогда значительные территории в Европе, Северной Америке и частично в Азии оказываются заняты покровными ледниками, то сокращается до тех размеров, которые существуют сегодня. Для последнего миллиона лет выявлено 9 таких циклов.

Обычно период разрастания и существования ледниковых покровов в Северном полушарии примерно в 10 раз продолжительнее, чем период разрушения и отступания. Периоды отступания ледников называют межледниковьем.

Сейчас мы живем в период очередного межледниковья, которое называется голоценом, и которое опять может перейти в период оледенения. Наступающее в настоящее время глобальное потепление не отменяет эту возможность. Все ледниковые периоды начинались с потепления: было влажно, в заполярьях падал беспрерывно снег, альбидо росло и все больше отражалось солнечных лучей... и становилось все холодней...

Разделы страницы по лавразийской (кайнозойской) криоэре:


Оценка толщины и протяженности ледника

Исследованиями в Антарктиде и Гренландии установлено, что толщина ледника может быть выражена как функция длины профиля или площади покрова. Эти простые зависимости использованы для приблизительной оценки мощности древних ледниковых покровов. Горные породы ложа ледника могут находиться в мерзлом или талом состоянии в зависимости от температурных условий на поверхности ледника и его мощности.

По оценкам И. Л. Зотикова, во всей центральной области Антарктиды критическая толщина ледника (при которой температура у нижней поверхности ледника равна температуре плавления льда) меньше истинной толщины и идет непрерывное таяние льда у ложа. Ближе к краю ледника в области шириной около 250-300 км критическая толщина ледника уже превышает истинную, скальное ложе под ледником проморожено, вероятно, на глубину до 500 м. У берега в поясе шириной около 50-100 км снова происходит таяние у нижней поверхности, теперь уже в основном за счет тепла, выделяемого при движении ледника.

В  целом для кайнозойского периода отмечено, что граница ледниковых и многолетнемерзлых массивов имеет четко выраженное широтное положение. Ширина перигляциальной зоны (области влияния ледника на прилегающие участки суши) от одного оледенения к другому могла варьировать, но в целом протяженность по меридиану суммарной области, занятой ледниковыми покровами и многолетней мерзлотой, примерно постоянная. При восстановлении геокриологических обстановок прошлого, учитывая палеогеографические реконструкции, однозначно принималось, что в зоне полярного климата за пределами ледниковых покровов определенно формировались мерзлые породы. Дополнительным доказательством наличия мерзлых пород служат перигляциальный генезис отложений и ископаемые посткриогенные образования.

Соотношения распространения покровных оледенений и мерзлых пород в кайнозойскую эру легли в основу восстановления геокриологических условий более древних ледниковых периодов. Палеоконтинентальные реконструкции древних периодов представлены в циркумполярной проекции.

Причина и начало кайнозойского ледникового периода

Эволюция ледникового покрова Антарктиды

Переход от парникового климата Земли к ледниковому 33,7 миллиона лет назад, когда сформировался ледовый щит Антарктиды, привел к общему похолоданию во всех регионах планеты и был вызван снижением концентрации атмосферного СО2, а не изменением циркуляции вод океана.

Современная лавразийская гляциоэра (также - кайнозойское оледенение Земли) началась около 30 млн лет назад, когда в Антарктиде появился и стал усиливаться ледниковый покров из-за того, что к континету перестали поступать теплые океанические течения, а перемещение водных масс к материка "закольцевалось".

Максимальное распространение это оледенение 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.

Ледниковые эпохи — это чередование длительных периодов оледенения и относительно коротких межледниковий. По геологическим масштабам это относительно недавнее явление (см. "Ледяные миры" Евгения Подольского). Они «запустились» в земном климате примерно 2,5-3 млн лет назад и шли поначалу с периодом примерно 41 тыс. лет. Около 1,2 млн лет назад произошла еще одна климатическая перестройка: темп чередования увеличился до 100 тыс. лет [кстати, есть такой цикл колебаний Каспия] и одновременно с этим заметно возросла амплитуда колебаний.

Несмотря на то, что движущая сила чередующихся ледниковых эпох в общих чертах ясна, причина этого эпизода, — он носит название mid-Pleistocene transition, — остается предметом споров.

Ледниковая история плейстоцена (~ 2 млн. лет назад)

В  кайнозойскую эру наиболее изучена ледниковая история плейстоцена (2.6 млн. лет назад). Максимальное развитие оледенения и климатический минимум плейстоцена не совпадали по времени. Максимум похолодания наступил тогда, когда ледниковый покров уже находился в стадии деградации.

Общее направленное понижение температуры достигло в конце плейстоцена такой степени, что обусловило начало обширного оледенения Северного Ледовитого океана, затем севера Атлантического и Тихого океанов. Граница льдов проходила на 1500 - 1700 км южнее современной. Южная граница распространения криолитозоны и морских льдов в конце плейстоцена в северном полушарии имела ярко выраженное широтное направление и проходила примерно по 40°с.ш. с отклонениями до 33°-35° с. ш. (в океане). Протяженность криогенной области вдоль меридиана была около 9-10 тыс. км. В Южном полушарии максимальная граница распространения грубообломочного материала, принесенного айсбергами и морскими льдами, достигала 40° с. ш.

Позднеплейстоценовое оледенение - последний криомаксимум (70-11 тыс. лет назад)

Валдайское максимальное оледенение (поздний плейстоцен)

Итак, в конце плейстоцена в северном и южном полушариях Земли сформировались симметричные криогенные "шапки" (или гляциокриогенные массивы), по А.А. Величко, с центрами у Южного и Северного полюсов. Они слагались из обширных пространств морских льдов, областей покровных оледенений и мерзлых пород на материках. Причем континентальные ледниковые покровы начинают формироваться в приокеанической части континента. В центральной части крупных континентов, где количество осадков сокращается, происходит многолетнее промерзание горных пород. По периферии ледниковых покровов образуется перигляциальная зона.

Таким образом, в высоких и умеренных широтах континентов формируется криолитозона, ширина которой увеличивается от окраины в глубь континента, ориентировочно от 500 до 3000 км. Эти числа могут быть использованы при построении палеореконструкций. При этом можно считать, что в ледниковые периоды область многолетнемерзлых пород (за пределами ледников) занимает от 30 до 50% площади криогенной шапки. Толщина ледниковых покровов в кайнозойский период достигала нескольких километров (до 4 км и более). Близкую толщину имели и покровы в древние периоды.

Последняя ледниковая эпоха (которое ещё называется вюрмским, вислинским, валдайским) — последняя из ледниковых эпох на территории Европы в рамках плейстоценового или четвертичного ледникового периода. Приблизительные рамки вюрмского оледенения от 110 до 11,7—11,6 тыс. лет тому назад (112000-9600 гг. до нашей эры). Во время этой эпохи неоднократно происходило разрастание и сокращение ледниковых покровов.

Покровное позднеплейстоценовое оледенение на Восточно-Европейской равнине (от 70 до 11 тыс. лет назад) названо Валдайским оледене́нием. Центром оледенения был Ботнический залив. Высота ледника достигала 3 км. Ранняя стадия — Тверское оледенение, поздняя — Осташковское оледенение. Южная граница ледника доходила до Валдайской возвышенности, Орши и Смоленска.

В позднем плейстоцене, а точнее, в эпоху позднего палеолита между 26,5 и 19 тысячами лет назад на Земле был последний ледниковый максимум (LGM).

Последующее потепление привело к наступлению мезолита и неолита в истории человечества.

Событие Хайнриха (поздний плейстоцен)

Собы́тия Ха́йнриха — среднечастотные (цикличность 5000—10 000 лет) изменения в составе донных отложений в течение последних 70—60 тысяч лет с ритмичным чередованием слоёв с валунами и горизонтов, сложенных относительно тонкообломочным материалом. События вызваны быстрым образованием айсбергов на ледниках Гренландии и островах Арктического архипелага и быстрым переносом через Северную Атлантику. Впервые описаны немецким морским геологом и климатологом Хартмутом Хайнрихом в 1988 году.

События Хайнриха имеют порядковые номера, возрастающие с давностью. Датировка событий Хайнриха нетривиальна, исследователи используют различающиеся схемы датирования. Согласно А. К. Васильчук, начало 6-го события Хайнриха (так называемое Н-6) 70 тыс. лет тому назад соответствует началу последнего оледенения, первое событие (Н-1) 14,5 тысяч лет тому назад — началу голоцена, поздний дриас считается событием с нулевым номером.

Датировка остальных событий по А. К. Васильчук:

  1. Н-5 — 54 тысячи лет тому назад [через 16 тыс. лет];
  2. Н-4 — 40-35 тысяч лет тому назад [через 14 тыс. лет];
  3. Н-3 — 27 тысяч лет тому назад [через 8 тыс. лет];
  4. Н-2 — 21 тысяча лет тому назад [через 6 тыс. лет, а следующий - через 6,5 тыс. лет].

Длительность событий:

  1. Н-0 — 0,6-1,0 тысяч лет;
  2. Н-1 — 0,8-1,4 тысяч лет;
  3. Н-2 — 0,8-1,3 тысяч лет;
  4. Н-3 — 0,9-1,5 тысяч лет;
  5. Н-4 — 1,3-1,4 тысяч лет.

Из этих данных можно выявить и периодичность цикла Хайнриха: примерно 7±1 тысяч лет.

Ссылки:

Наступление современного межледниковья - голоцена

Международный коллектив ученых обнаружил, что извержение щитового вулкана Такахе в Антарктиде длилось 192 года и спровоцировало наступление последней межледниковой эпохи. Извержение вулкана происходило примерно 17,7 тысячи лет назад. Примерно в это же время в южном полушарии, где находится Антарктида, начались крупные климатические изменения. В частности, увеличилась концентрация парниковых газов в атмосфере.

Богатые галогенами извержения создали в стратосфере озоновую дыру над Антарктидой, которая аналогично современной озоновой дыре [где?] привела к крупномасштабным изменениям атмосферной циркуляции. В южном полушарии это запустило сдвиг от ледникового периода к межледниковью. (Proceedings of the National Academy of Sciences)

Оледенения пока прекратились, но, тем не менее, в современном межледниковье (голоцене) возникали эпохи феноменально холодного климата.

В современное время покровные ледники существуют в высоких широтах северного и южного полушарий. В северном полушарии покровное оледенение на юг простирается до 60° с. ш. (Гренландия), современный морской ледовый покров - до 43°-46° с. ш., криолитозона - примерно до 47°-52°с.ш. Альпийская мерзлота в Тибете встречается на 27°-40° с. ш.

Похолодание 8200 лет назад ("колебание Мезокко")

Глобальное похолодание 8200 лет назад (англ. 8.2 kiloyear event, за рубежом также мизокское колебание или колебание Мезокко, по названию долины в Швейцарии) — самое суровое глобальное похолодание голоцена, аномальное для тёплого атлантического периода. Оно продолжалось от 200 до 400 лет, в течение которых климат значительно изменился, что привело к исчезновению ряда ранненеолитических культур (в частности, докерамического неолита B) и остановке неолитизации Европы. Это похолодание не стало причиной нового оледенения, но было более суровым, чем средневековый малый ледниковый период. Это похолодание 6200 гг. до н.э. является одним из минимумов в цикле Бонда. Оно - единственное из событий Бонда в голоцене, которое оставило явные температурные маркеры в ледовом щите Гренландии. Причины такого резкого падения температуры пока до конца невыяснены.

Изменения имели глобальный характер, что, отразилось на росте коралловых рифов в Индонезии и понижении концентрации CO2 в атмосфере. Уровень мирового океана сначала повысился на 1,2 м, а к 6000 году до н. э. из-за роста ледников понизился на 14 м. Это привело к значительному отступлению морей от береговой линии, но к 5800 году до н. э. климат нормализовался, и моря вернулись в свои прежние берега. На Каспии позднехвалынская трансгрессия сменилась в голоцене (около 9—7 тысяч лет назад или 7,2—6,4 тысячи лет назад) мангышлакской регрессией (от −50 до −90 м). Раннемахачкалинская трансгрессия сменилась шиховской регрессией.

Предполагают, что причиной похолодания была деградация Североамериканского ледникового покрова на территории Гудзонова залива, которая привела к спуску озера Агассис и других приледниковых озёр и поступлению в Гудзонов пролив от 163 до 200 тысяч км3 холодной пресной воды менее чем за 100 лет.

Мизокское похолодание резко изменило условия и сферы жизни неолитических наородов. Жители Чатал-Гуюка около 6200-х годов до н. э. покинули свои жилища и селение пустовало примерно 500 лет, пока климат не улучшился. В Северной и Восточной Африке эти пять столетий отмечены засухой. На Кипре население после похолодания отсутствовало в течение почти 1500 лет. Более холодным и засушливым климат в течение 300 лет оставался в Западной Азии, особенно в Месопотамии. Считается, что это подтолкнуло население к созданию сети ирригационных каналов. После смены климата около 6200-х годов до н. э., началась миграция населения с севера на юг по равнинам Тигра и Евфрата.

[Возможно также, колебание Мезокко связано с извержением исландского стратовулкана Баурдарбунга около 8600 лет назад.]

Пиорское колебание 5200-4900 лет назад

Пиорское колебание (англ. Piora Oscillation), похолодание 5200 лет назад — резко наступивший холодный и влажный период в климатической истории голоцена. Обычно датируется промежутком 3200 — 2900 гг. до н. э. (один из максимумов в цикле Бонда) Ряд исследователей связывают Пиорское колебание с окончанием Атлантического климатического режима и началом Суббореального, согласно последовательности смены климатов Блитта—Сернандера.

На Ближнем Востоке поверхность Мёртвого моря поднялась почти на 100 метров, а затем понизилась до уровня, близкого к современному. Ряд комментаторов связали данное климатическое изменение с окончанием Урукского периода, Тёмными веками, связанными с потопом из эпоса о Гильгамеше и Великим потопом из Книги Бытия [весьма правдоподобно].

Некоторые исследователи связывают Пиорское колебание с одомашниванием лошади. В Центральной Азии более холодный климат благоприятствовал использованию лошади: «Лошадь, поскольку она привыкла добывать пищу под снегом, стала вытеснять крупный рогатый скот и овец». Также Пиорский период связывают с резкой засухой в центральной Сахаре, со снижением дождевых осадков и похолоданием в Средиземноморье.

Причины Пиорского колебания являются предметом дискуссий. В образцах льда из Гренландии видно увеличение уровня метана и сульфатов около 3250 г. до н. э., что свидетельствует о катастрофе — либо извержении вулкана [например, островодужное извержение вулкана Мазама в Северной Америке примерно 5000 лет назад], либо падении метеорита или астероида [например, оставившего кратер Камил 5-10 тыс. лет назад в Египте]. Другие исследователи сравнивают Пиорское колебание с другими сопоставимыми событиями, такими, как похолодание 8200 лет назад, которые повторяются в истории климата в рамках 1500-летнего климатического цикла.


Главная
Гляциология и ледниковые периоды: Канадская криоэра | Африканская криоэра | Гондванская криоэра | Лавразийская криоэра
Близкие по теме страницы: Земля в космосе | География | Карты | Палеонтология | Библиотеки и музеи
На правах рекламы (см. условия): запчасти volvo penta в тракмолл    


© «Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005. Автор и владелец - Игорь Константинович Гаршин (см. резюме). Пишите письма (Письмо И.Гаршину).
Страница обновлена 13.05.2021
Яндекс.Метрика