Ледниковый период

Ледниковый период (Древнее оледенение) — период общего похолодания климата, продолжительностью несколько миллионов лет, с неоднократными резкими разрастаниями оледенения материков и океанов (ледниковые эпохи и межледниковья). В истории Земли они распределялись неравномерно, группируясь в ледниковые эры длительностью от многих десятков до 200 миллионов лет[1].

Обобщённый термин явления в геологической истории Земли (четвертичный период), во время которого наблюдалось общее относительное похолодание климата и возникновение значительного разрастания материковых ледниковых покровов. Ледниковый период — совокупность ледниковых эпох[2]. Ледниковые эпохи чередуются с относительными потеплениями — эпохами сокращения оледенения (межледниковьями)[3][4]. Начавшееся 12 тысяч лет назад межледниковье, голоцен, является частью четвертичного периода, а тот в свою очередь входит в наступившую 66 млн лет назад кайнозойскую эру.

Понятия о моренах и эрратических камнях были введены в науку швейцарским исследователем альпийских ледников О.Б. Соссюром, но их образование Соссюр связывал с всемирным потопом. Ч. Ляйель и Р. Мурчисон считали, что эрратические камни принесены плавающими льдами. Эта точка зрения отстаивалась также Д.И. Соколовым в «Курсе геогнозии» (1839).

Первые догадки о том, что ледники в древности выходили за пределы Альп, высказывал Ж. Шарпантье  (англ.). Ледниковую теорию развил Л. Агассис, который в 1837 г. опубликовал статью «Теория ледников».

Ледниковую теорию в принципе разделял Г.Е. Щуровский. В 1841 г. он писал о спорах вокруг ледяных эпох Агассиса. Через 15 лет он опубликовал статью, в которой изложил идеи о ледниковом периоде, о границах распространения валунов в Европейской России, о возможности их переноса покровными ледниками, но он допускал и участие в этом процессе морских льдов. О том, что некогда северо-западная часть России находилась под ледяным покровом, писал и Г.П. Гельмерсен[5].

П. А. Кропоткин был первым, кто указал на следы широкого развития оледенения в Сибири[5]. В 1866 году Кропоткин посетил Ленские золотые прииски[6], где впервые увидел следы древнего оледенения в горах Сибири[7].

В 1872 году для проверки ледниковой гипотезы он совершил экспедицию в Финляндию и Швецию, где всесторонне изучил ледниковые образования. Его отчёт и выводы[8] легли в основу современных представлений о ледниковом периоде и его геологической роли[9][10][11][12].

«…когда я всматривался в холмы и озёра Финляндии, у меня зарождались новые, величественные обобщения. Я видел, как в отдалённом прошлом, на заре человечества, в северных архипелагах, на Скандинавском полуострове и в Финляндии скоплялись льды. Они покрыли всю Северную Европу и медленно расползлись до её центра. Жизнь тогда исчезла в этой части северного полушария и, жалкая, неверная, отступала всё дальше и дальше на юг перед мертвящим дыханьем громадных ледяных масс. Несчастный, слабый, тёмный дикарь с великим трудом поддерживал непрочное существование. Прошли многие тысячелетия, прежде чем началось таяние льдов, и наступил озёрный период. Бесчисленные озёра образовались тогда во впадинах; жалкая субполярная растительность начала робко показываться на безбрежных болотах, окружавших каждое озеро, и прошли ещё тысячелетия, прежде чем началось крайне медленное высыхание болот и растительность стала надвигаться с юга. Теперь мы в периоде быстрого высыхания, сопровождаемого образованием степей, и человеку нужно найти способ, каким образом остановить это угрожающее Юго-Восточной Европе высыхание, жертвой которого уже пала Центральная Азия.

В это время вера в ледяной покров, достигавший до Центральной Европы, считалась непозволительной ересью, но перед моими глазами возникала величественная картина, и мне хотелось передать её в мельчайших подробностях, как я её представлял себе. Мне хотелось разработать теорию о ледниковом периоде, которая могла бы дать ключ для понимания современного распространения флоры и фауны, и открыть новые горизонты для геологии и физической географии».

Периоды похолодания климата, сопровождающиеся формированием континентальных ледниковых покровов, являются повторяющимися событиями в истории Земли. Интервалы холодного климата, в течение которых образуются обширные материковые ледниковые покровы и отложения длительностью в сотни миллионов лет, именуются ледниковыми эрами; в ледниковых эрах выделяются ледниковые периоды длительностью в десятки миллионов лет, которые, в свою очередь, состоят из ледниковых эпох — оледенений (гляциалов), чередующихся с межледниковьями (интергляциалами)[14].

Кайнозойская ледниковая эра (30-20 млн лет назад — настоящее время) — последняя на данный момент ледниковая эра. Предполагается, что Кайнозойская ледниковая эра может являться следствием похолодания, вызванного образованием пролива Дрейка примерно 37 млн. лет назад[16].

Настоящий геологический период — голоцен, начавшийся ≈ 12 000 лет назад, характеризуется как относительно тёплый промежуток после плейстоценового ледникового периода. Часто квалифицируется как межледниковье. Ледниковые покровы существуют в высоких широтах северного (Гренландия) и южного (Антарктида) полушарий; при этом в северном полушарии покровное оледенение Гренландии простирается на юг до 60° северной широты (то есть, до широты Санкт-Петербурга), морские льды — до 46—43° северной широты (то есть до широты Крыма), а вечной мерзлоты до 52—47° северной широты.

В южном полушарии континентальная часть Антарктиды покрыта ледниковым щитом толщиной 2500—2800 м (до 4800 м в некоторых районах Восточной Антарктиды), при этом шельфовые ледники составляют ≈10 % от площади континента, возвышающейся над уровнем моря.

В кайнозойской ледниковой эре наиболее сильным является плейстоценовый ледниковый период: понижение температуры привело к оледенению Северного Ледовитого океана и северных областей Атлантики и Тихого океана, при этом граница оледенения проходила на 1500—1700 км южнее современной.

Последняя ледниковая эпоха закончилась около 12 тыс. лет назад (подробнее см. поздний дриас и аллерёдское потепление).

Возраст изотопных стадий 18O шкалы Шеклтона рассчитан благодаря присутствию в керне Вема V28-238 на глубине 1200 см границы палеомагнитных эпох Матуяма/Брюнес (700 000 лет назад). Поскольку ныне возраст рубежа Матуяма/Брюнес оценивается в 730000 лет, даты Шеклтона пересчитаны сообразно глубинам соответствующих стадий (Минусы — холодные стадиалы, плюсы — тёплые интерстадиалы).

Её начало (460—230 млн лет назад) связывают с распространением первых наземных растений[17].

Позднеордовикский-раннесилурийский ледниковый период (460—420 млн лет назад)

Ледниковые отложения этого времени распространены в Африке, Южной Америке, восточной части Северной Америки и Западной Европе.

Пик оледенения характеризуется образованием обширного ледникового щита на большей части северной (включая Аравию) и западной Африки, при этом толщина сахарского ледового щита оценивается до 3 км.

Ледниковые отложения позднедевонского ледникового периода (370—355 млн лет назад) обнаружены на территории Бразилии, аналогичные моренные отложения — в Африке (Нигер). Ледниковая область простиралась от современных устья Амазонки к восточному побережью Бразилии.

Ледниковые отложения этого (350—230 млн лет назад) времени обнаружены в Африке, Южной Америке, Аравии, Индии и Австралии. В то время эти континенты представляли собой единый материк – Гондвану. К концу пермского периода климат стал теплее, и палеозойская ледниковая эра закончилась.

В стратиграфии позднего протерозоя выделяется лапландский ледниковый горизонт (670—630 млн лет назад), обнаруженный в Европе, Азии, Западной Африке, Гренландии и Австралии. Палеоклиматическая реконструкция позднепротерозойской ледниковой эры вообще и лапландского периода в частности затруднена недостаточностью данных о дрейфе, форме и положении континентов в это время, однако с учётом расположения моренных отложений Гренландии, Шотландии и Нормандии предполагается, что Европейский и Африканский ледовые щиты этого периода временами сливались в единый щит.

Изменения температуры за последние 5 миллионов лет. Заметно похолодание четвертичного периода (начался около 2,6 миллиона лет тому назад) и смена частоты оледенений.

Вероятно, что оледенения вызывались совокупностью вышеперечисленных факторов.