Древние оледенения

Опубликовано umeda - ср, 06/24/2009 - 23:26

Настоящее – ключ к пониманию прошлого». В этой фразе – суть принципа актуализма, лежащего в основе геологических методов познания истории Земли. Тот же принцип используют и палеогляциологи – специалисты, занимающиеся расшифровкой истории древних оледенений.

Палеогляциологи начали с досконального выяснения строения и движения современных ледников, их связей с климатом и геологической деятельности. Последняя была для них особенно важной, т.к. ее следы – ледниковые формы рельефа и ледниковые отложения – позволяют выявить области распространения древних оледенений. В рельефе гор бесспорные следы ледников – это троговые долины с «висячими» трогами-притоками, горные цирки (кары), острые «альпийские» пики и гребни; на гористых побережьях – грандиозные фьорды; на равнинах – покровы оставленных ледниками валунных суглинков (морен). Было также выяснено, какой рельеф возникал в краевых зонах оледенений и какой формировался при распаде и таянии ледниковых покровов.

Только затем, вооружившись этими знаниями, ученые начали планомерный сбор данных о распространении следов древнего оледенения на ныне безледных площадях. Это беспримерное по размаху исследование началось в Европе, а затем охватило Северную Америку и остальные материки. Оно позволило не только доказать, что в истории Земли были периоды, отмеченные резким расширением ее ледового панциря, но и составить карты древних оледенений, выяснить форму, толщину и особенности движения ледниковых покровов прошлого.

Позже к геологическому методу реконструкций древних оледенений добавились и другие – геофизические, палеоклиматические, гляциологические. Огромную помощь, например, оказала палеоклиматология, предоставив данные о древних температурах и атмосферных осадках, а с ними – и о древних уровнях границы питания, размахе ее прошлых снижений. На этой основе удалось указать области, где могло развиваться оледенение и где следует искать его следы. Удалось даже предсказать, где древнее оледенение было горнодолинным, а где должны были развиваться обширные ледниковые покровы.

Один из геофизических методов выявления районов древних оледенений состоит в исследовании следов гляциоизостатических движений земной коры — ее погружений и поднятий, вызванных появлением и исчезновением ледниковой нагрузки. В районах, где толщина ледниковых покровов измерялась километрами, а вес – многими миллиардами тонн, размах изостатических движений достигал нескольких сот метров, а их скорости временами доходили до десятков метров в столетие. Ярчайшими следами и таких движений служат «поднятые» береговые и линии морей и морских заливов, совпадавших с центральными частями больших ледниковых щитов. Лучший их пример – Гудзонов и Ботнический заливы, на берегах которых имеются четкие следы молодого поднятия до высот 280 – 285 м.

Новейшие пути изучения древних оледенений открылись с началом исследований Земли из космоса и развитием комплекса изотопно-геохимических методов. При наблюдениях Земли из космоса появилась возможность распознавать такие следы древних ледников, которые раньше оставались невидимыми. А изотопный состав воды древнего океана, полученный путем анализа раковин морских организмов из его глубоководных грунтов, позволил судить об изменениях суммарного объема древнего льда.

Все просто: морская вода содержит незначительное количество тяжелого изотопа кислорода, причем в водяном паре, образующемся при испарении о поверхности океана, процентное содержание этого изотопа, еще боля уменьшается, а в остающейся воде – увеличивается. И если этот пар обращается в снег и лед, а лед надолго консервируется в ледниках, то океан окажется «изотопно-тяжелым». Его изотопный состав поддается пересчету и на потерянные объемы воды, и на увеличение массы льда. Один из итогов такого пересчета – построение графика, отражающего изменения уровня океана и суммарного объема льда за весь период оледенений.

Выводы, полученные геологическими и прочими методами, теперь проверяются и дополняются с помощью компьютерных моделей. Одни из них дают объемные реконструкции ледниковых покровов, другие позволяют составить представление о скорости роста и убывания льда в зависимости от изменений климата. В целом знания о ледниковом периоде и его великих ледниковых покровах за последние годы углубились и расширились.