ЭВОЛЮЦИЯ МЕРЗЛЫХ ТОЛЩ В ИСТОРИИ ЗЕМЛИ

КАЙНОЗОЙСКАЯ ЛЕДНИКОВАЯ ЭРА

    Кайнозойская ледниковая эра (30 млн. лет назад - настоящее время) по геологическим масштабам только началась. 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. Исследованиями в Антарктиде и Гренландии установлено, что толщина ледника может быть выражена как функция длины профиля или площади покрова. Эти простые зависимости использованы нами 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 [3]. 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.  

Рис. 1. Рас- пространение ледниковых покровов....

    В кайнозойскую эру наиболее изучена ледниковая история плейстоцена (~ 2.0 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 [4]. 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.. Итак, в конце плейстоцена в северном и южном полушариях Земли сформировались симметричные криогенные "шапки" (или гляциокриогенные массивы), по А.А. Величко [4], с центрами у Южного и Северного полюсов. Они слагались из обширных пространств морских льдов, областей покровных оледенений и мерзлых пород на материках (рис. 1). 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.
    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 [5], 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 (рис. 2 - 4, см. далее) представлены в циркумполярной проекции.

Следующая страница