Зледеніння в історії Землі та льодовикові форми в межах рівнинних територій. Льодовикові періоди

Одна із загадок Землі, нарівні з виникненням на ній Життя та вимирання наприкінці крейдяного періоду динозаврів, це – Великі Зледеніння.

Є думка, що зледеніння повторюються Землі регулярно через кожні 180-200 млн. років. Сліди заледенінь відомі у відкладах, яким мільярди та сотні мільйонів років тому – у кембрії, у карбоні, у тріасі-пермі. Про те, що вони могли бути, говорять так звані тіліти, породи, дуже схожі з мореноюостаннього, точніше останніх зледенінь. Це залишки стародавніх відкладень льодовиків, що складаються з глинистої маси з включеннями великих і дрібних подряпаних під час руху (штрихованих) валунів.

Окремі шари тілітів, що знаходяться навіть в екваторіальній Африці, можуть досягати потужності десятків і навіть сотень метрів!

Ознаки зледеніння виявлені на різних материках - в Австралії, Південній Америці, Африці та Індії, що використовується вченими для реконструкції палеоконтинентіві часто наводять на підтвердження теорії тектоніки плит.

Сліди стародавніх заледенінь свідчать про те, що заледеніння континентального масштабу- Це зовсім не випадковий феномен, це закономірне природне явище, що виникає за певних умов.

Останній із льодовикових періодів почався майже мільйон роківтому, у четвертинний час, або четвертинний період, плейстоцен і ознаменувався широким поширенням льодовиків. Великим Зледенінням Землі.

Під потужними, багатокілометровими покривами льоду опинилися північна частина Північно-Американського континенту – Північно-Американський льодовиковий щит, що сягав потужності до 3.5 км. . На території Росії льодовик спускався двома величезними мовами стародавніми долинами Дніпра та Дону.

Частково заледеніння охопило і Сибір – там в основному було так зване «гірсько-долинне заледеніння», коли льодовики не покривали весь простір потужним покривом, а були лише в горах та передгірних долинах, що пов'язано з різко-континентальним кліматом та низькими температурами у Східному Сибіру. . А ось майже весь Західний Сибір, у зв'язку з тим, що пройшло підпружування річок, і припинився їхній стік у Північний Льодовитий океан, виявилося під водою, і являла собою величезне море-озеро.

У Південній півкулі під льодом, як і зараз, був весь Антарктичний материк.

У період максимального поширення четвертинного заледеніння льодовики покривали понад 40 млн. км2.–близько чверті всієї поверхні материків.

Досягши найбільшого розвитку близько 250 тис. років тому, четвертинні льодовики Північної півкулі стали поступово скорочуватися, оскільки період заледеніння не був безперервним протягом усього четвертинного періоду.

Існують і геологічні, і палеоботанічні та інші докази того, що льодовики кілька разів зникали, змінюючись епохами міжльодовики, коли клімат був навіть тепліший за сучасний. Однак на зміну теплим епохам знову приходили похолодання, і льодовики поширювалися знову.

Зараз ми живемо, мабуть, наприкінці четвертої епохи четвертинного заледеніння.

А ось в Антарктиді заледеніння виникло за мільйони років до того, як з'явилися льодовики у Північній Америці та Європі. Крім кліматичних умов цьому сприяв високий материк, який здавна існував тут. До речі, зараз, у зв'язку з тим, що товща льодовика Антарктиди величезна, материкове ложе «крижаного континенту» де-не-де знаходиться нижче рівня моря.

На відміну від древніх льодовикових покривів Північної півкулі, які зникали, то виникали знову, Антарктичний льодовиковий покрив мало змінювався у розмірах. Максимальне заледеніння Антарктиди було більше сучасного всього в півтора рази за обсягом, і не набагато більше за площею.

Тепер про гіпотези ... Гіпотез, чому відбуваються заледеніння, і чи були вони взагалі, сотні, якщо не тисячі!

Зазвичай висуваються такі основні наукові гіпотези:

• Вулканічні виверження, що призводять до зменшення прозорості атмосфери та похолодання на всій території Землі;
• Епохи орогенезу (гороутворення);
• Зменшення кількості вуглекислого газу в атмосфері, що знижує «парниковий ефект» та призводить до похолодання;
• Циклічність активності Сонця;
• Зміни становища Землі щодо Сонця.

Проте причини заледенінь остаточно так і не з'ясовані!

Припускають, наприклад, що зледеніння починається, коли зі збільшенням відстані між Землею і Сонцем, навколо якого обертається злегка витягнутої орбіті, зменшується кількість сонячного тепла, одержуваного нашої планетою, тобто. Зледеніння настає при проходженні Землею точки орбіти, найбільш далеко віддаленої від Сонця.

Однак астрономи вважають, що лише змін кількості сонячного випромінювання, що потрапляє на Землю, недостатньо, щоб почався льодовиковий період. Мабуть, має значення та коливання активності самого Сонця, що є періодичним, циклічним процесом, і змінюється через кожні 11-12 років, з циклічності 2-3 роки та 5-6 років. А найбільші цикли активності, як встановив радянський географ А.В. Шнітніков – приблизно 1800-2000 років.

Є також і гіпотеза, що виникнення льодовиків пов'язане з деякими ділянками Всесвіту, через які проходить наша Сонячна система, рухаючись з усією Галактикою, чи заповнені газом, чи то «хмарами» космічного пилу. І ймовірно, що «космічна зима» на Землі настає, коли земна куля знаходиться в точці, найбільш віддаленій від центру нашої Галактики, де є скупчення «космічного пилу» та газу.

Слід зазначити, що зазвичай перед епохами похолодання завжди «йдуть» епохи потепління, і є, наприклад, гіпотеза, що Північний Льодовитий океан, внаслідок потепління, часом повністю звільняється з льоду (між іншим, це відбувається і зараз), з поверхні океану посилене випаровування , потоки вологого повітря прямують до полярних областей Америки та Євразії, і над холодною поверхнею Землі випадає сніг, що не встигає розтанути за коротке та холодне літо. Так на материках і з'являються льодовикові покриви.

Але, коли в результаті перетворення частини води на кригу, рівень Світового океану знижується на десятки метрів, теплий Атлантичний океан перестає спілкуватися з Північним Льодовитим океаном, і той знову поступово покривається льодом, випаровування з його поверхні різко припиняється, снігу на материках випадає все менше і менше, "харчування" льодовиків погіршується, і льодовикові покриви починають танути, а рівень Світового океану знову підвищується. І знову Північний Льодовитий океан з'єднується з Атлантичним, і знову крижаний покрив почав поступово зникати, тобто. цикл розвитку чергового заледеніння починається наново.

Так, усі ці гіпотези цілком можливіАле поки жодна з них не може бути підтверджена серйозними науковими фактами.

Тому одна з головних основоположних гіпотез - це зміна клімату на самій Землі, що пов'язано з вищезгаданими гіпотезами.

Але цілком можливо, що процеси заледеніння пов'язані з сукупним впливом різних природних факторів, які могли діяти і спільно, і змінювати одне одного, і важливо те, що, розпочавшись, заледеніння, як «заведений годинник», вже розвиваються самостійно, за своїми законами, іноді навіть «ігноруючи» деякі кліматичні умови та закономірності.

І льодовиковий період, що почався в Північній півкулі близько 1 млн. роківназад, ще не завершився, і ми, як уже було сказано, живемо в теплішому проміжку часу, міжльодовик.

Протягом усієї епохи Великих Зледеніння Землі льоди то відступали, то знову насувалися. На території і Америки, і Європи було, мабуть, чотири глобальні льодовикові епохи, між якими були порівняно теплі періоди.

А ось повний відступ льодів стався лише близько 20 – 25 тис. років тому, Але в деяких районах льоди затрималися ще довше. З району сучасного Санкт-Петербурга льодовик відступив лише 16 тис. років тому, а де-не-де на Півночі невеликі залишки древнього заледеніння збереглися і досі.

Зазначимо, що сучасні льодовики не можуть йти на жодне порівняння з давнім зледенінням нашої планети – вони займають лише близько 15 млн. кв. км, тобто менше однієї тридцятої частини земної поверхні.

Як же можна визначити, а чи було в цьому місці Землі заледеніння, чи ні? Зазвичай це досить легко визначити за своєрідними формами географічного рельєфу та гірськими породами.

На полях і лісах Росії часто зустрічаються великі скупчення величезних валунів, гальки, брил, пісків і глин. Вони зазвичай лежать прямо на поверхні, але їх можна побачити і в урвищах, і в схилах річкових долин.

До речі, одним першим, хто спробував пояснити, як утворилися ці відкладення, був видатний географ та анархіст-теоретик, князь Петро Олексійович Кропоткін. У своїй праці «Дослідження про льодовиковий період» (1876) він стверджував, що територію Росії колись покривали величезні крижані поля.

Якщо ми подивимося на фізико-географічну карту Європейської Росії, то в розташуванні пагорбів, пагорбів, улоговин і долин великих рік можна помітити деякі закономірності. Так, наприклад Ленінградська та Новгородська області з півдня та сходу як би обмежені Валдайською височиною, що має вигляд дуги. Це саме той рубіж, де в далекому минулому зупинився величезний льодовик, що наставав із півночі.

На південний схід від Валдайської височини розташована злегка звивиста Смоленсько-Московська височина, що простяглася від Смоленська до Переславля-Залеського. Це ще одна з меж поширення покривних льодовиків.

На Західно-Сибірській рівнині також видно численні горбисті звивисті височини «гриви»,також свідчення діяльності древніх льодовиків, точніше льодовикових вод. Багато слідів зупинок льодовиків, що рухалися, що стікали по схилах гір у великі улоговини, виявлено в Середньому і Східному Сибіру.

Важко уявити собі крижини завтовшки кілька кілометрів на місці нинішніх міст, річок і озер, але, проте, льодовикові плато не поступалися по висоті Уралу, Карпатам або Скандинавським горам. Ці гігантські і до того ж рухливі маси льоду впливали на все природне середовище – рельєф, ландшафти, річковий стік, ґрунти, рослинність та тваринний світ.

Слід зазначити, що на території Європи та Європейської частини Росії від геологічних епох, що передували четвертинному періоду – палеогену (66-25 млн. років) та неогену (25-1.8 млн. років) практично не збереглося жодних гірських порід, вони були повністю розмиті та перевідкладені під час четвертинного періоду, або як його часто називає, плейстоцену.

Льодовики зародилися і рухалися з боку Скандинавії, Кольського півострова, Полярного Уралу (Пай-Хою) та островів Північного Льодовитого океану. І практично всі геологічні відкладення, які ми бачимо на території Москви – морена, точніше морені суглинки, піски різного походження (водно-льодовикові, озерні, річкові), величезні валуни, а також покривні суглинки. все це свідчення потужного впливу льодовика.

На території Москви можна виділити сліди трьох зледенінь (хоча налічується їх набагато більше – різні дослідники виділяють від 5 до кількох десятків періодів наступів та відступів льоду):

• окське (близько 1 млн. років тому),
• дніпровське (близько 300 тис. років тому),
• московське (приблизно 150 тис. років тому).

ВалдайськийА льодовик (зник всього 10 – 12 тис. років тому) до Москви «не дійшов», і для відкладень цього періоду характерні водно-льодовикові (флювіо-гляціальні) відкладення – в основному піски Мещерської низовини.

А самі назви льодовиків відповідають назвам тих місць, до яких доходили льодовики – до Оки, Дніпра та Дону, Москва-річки, Валдая тощо.

Так як потужність льодовиків досягала майже 3 км, можна собі уявити, яку колосальну роботу він робив! Деякі височини та пагорби на території Москви та Московської області – це потужні (до 100 метрів!) відкладення, які «приніс» льодовик.

Найбільш відомі, наприклад Клинсько-Дмитрівська морена гряда, окремі височини біля Москви ( Воробйові гори та Теплостанська височина). Величезні валуни, вагою до кількох тонн (наприклад, Дівочий камінь у Коломенському) – також результат роботи льодовика.

Льодовики згладжували нерівності рельєфу: руйнували височини і кряжі, а уламками гірських порід, що утворилися, заповнювали зниження - долини річок і озерні улоговини, переносячи величезні маси кам'яних уламків на відстань понад 2 тис. км.

Однак величезні маси льоду (враховуючи його колосальну товщину) настільки сильно тиснули на гірські породи, що підстилають, що навіть найміцніші з них не витримували і руйнувалися.

Їхні уламки вморожувалися в тіло льодовика, що рухався і, наче наждаком, протягом десятків тисяч років дряпали скелі, складені гранітами, гнейсами, пісковиками та іншими породами, виробляючи в них поглиблення. Досі збереглися численні льодовикові борозни, «шрами» та льодовикова полірування на гранітних скелях, а також довгі улоговини в земній корі, згодом зайняті озерами та болотами. Прикладом можуть бути незліченні западини озер Карелії та Кольського півострова.

Але льодовики виорювали на своєму шляху далеко не всі гірські породи. Руйнуванню зазнавали переважно ті області, де льодовикові покриви зароджувалися, росли, досягали товщини понад 3 км і звідки починали свій рух. Головним центром заледеніння в Європі була Фенноскандія, що включає Скандинавські гори, плоскогір'я Кольського півострова, а також плоскогір'я та рівнини Фінляндії та Карелії.

На шляху свого просування лід насичувався уламками зруйнованих гірських порід, і вони поступово накопичувалися як усередині льодовика, і під ним. Коли лід танув, маси уламків, піску та глини залишалися на поверхні. Особливо активним був цей процес, коли рух льодовика припинявся і починалося танення його уламків.

Біля краю льодовиків, як правило, виникали водні потоки, що рухалися льодовою поверхнею, в тілі льодовика і під товщею льоду. Поступово вони зливалися, утворюючи цілі річки, які за тисячі років формували вузькі долини та перемивали безліч уламкового матеріалу.

Як було зазначено, форми льодовикового рельєфу дуже різноманітні. Для моренних рівнинхарактерно безліч гряд і валів, що позначають місця зупинок льодів, що рухаються, і основною формою рельєфу серед них є вали кінцевих морен,зазвичай це невисокі дугоподібні гряди, складені піском та глиною з домішкою валунів та гальки. Зниження між грядами часто бувають зайняті озерами. Іноді серед моренних рівнин можна побачити відторженці– брили розміром сотні метрів і вагою десятки тонн, гігантські шматки ложа льодовика, перенесені їм у величезні відстані.

Льодовики нерідко перегороджували течії річок і біля таких «гребель» виникали величезні озера, що заповнювали зниження річкових долин і западини, що часто змінювало напрямок стоку річок. І хоча такі озера існували порівняно недовго (від тисячі до трьох тисяч років), на їхньому дні встигали накопичуватися озерні глини, шаруваті опади, порахувавши шари яких, можна чітко виділити періоди зими та літа, а також скільки років ці опади накопичувалися.

В епоху, останнього, валдайського заледеніннявиникли Верхньоволзькі прилідникові озера(Молого-Шекснінське, Тверське, Верхньо-Моложське та ін). Спочатку їх води мали стік на південний захід, але з відступом льодовика вони отримали можливість стоку північ. Сліди Молого-Шекснінського озера залишилися у вигляді терас та берегових ліній на висоті близько 100 м-коду.

Дуже численні сліди стародавніх льодовиків у горах Сибіру, ​​Уралу, Далекого Сходу. В результаті стародавнього заледеніння, 135-280 тисяч років тому, з'явилися гострі вершини гір – «жандарми», на Алтаї, в Саянах, Прибайкаллі та Забайкаллі, на Становому нагір'ї. Тут переважав так званий сітчастий тип зледеніння, тобто. якби можна було подивитися з висоти пташиного польоту, то можна було б побачити, як на тлі льодовиків височіють вільні від льоду плато та вершини гір.

Слід зазначити, що в періоди льодовикових епох на частині території Сибіру розташовувалися досить великі крижані масиви, наприклад, архіпелазі Північна Земля, в горах Бірранга (півострів Таймир), а також на плато Путорана на півночі Сибіру.

Велике гірничо-долинне заледеніннябуло 270-310 тисяч років тому на Верхоянському хребті, Охотсько-Колимському нагір'ї та в горах Чукотки. Ці області прийнято вважати центрами заледенінь Сибіру.

Сліди цих заледенінь – численні чашеподібні поглиблення гірських вершин. цирки чи кари, величезні морені вали і озерні рівнини на місці льоду.

У горах так само, як і на рівнинах, виникали озера біля крижаних гребель, періодично озера переповнювалися, і гігантські маси води через невисокі вододіли з неймовірною швидкістю прямували в сусідні долини, врізаючись у них і утворюючи величезні каньйони та ущелини. Наприклад на Алтаї, в Чуйсько-Курайській западині, досі збереглися «гігантська бриж», «котли висвердлювання», ущелини і каньйони, величезні брили-відторженці, «сухі водоспади» та інші сліди потоків води, що виривалися з древніх озер лише» 12-14 тис. років тому.

«Вторгаючись» з півночі на рівнини Північної Євразії, льодовикові покриви то проникали далеко на південь за зниженням рельєфу, то зупинялися біля перешкод, наприклад, пагорбів.

Напевно, поки що не можна точно визначити, яке з заледенінь було «найбільшим», проте відомо, наприклад, що валдайський льодовик по своїй площі різко поступався дніпровському.

Розрізнялися і ландшафти біля меж покривних льодовиків. Так, в окську епоху заледеніння (500-400 тис. років тому) на південь від них розташовувалася смуга арктичних пустель завширшки близько 700 км - від Карпат на заході до Верхоянського хребта на сході. Ще далі, на 400-450 км на південь, сягала холодний лісостеп, де могли рости тільки такі невибагливі дерева, як модрини, берези та сосни. І лише на широті Північного Причорномор'я та Східного Казахстану починалися порівняно теплі степи та напівпустелі.

В епоху дніпровського заледеніння льодовики були значно більшими. Уздовж околиці крижаного покриву тягнувся тундростеп (суха тундра) із дуже суворим кліматом. Середньорічна температура наближалася до мінус 6°С (порівняно: у Підмосков'ї середньорічна температура нині близько +2,5°С).

Відкритий простір тундри, де взимку було мало снігу та стояли сильні морози, розтріскувалося, утворюючи так звані «мерзлотні полігони», які в плані нагадують формою клин. Їх і називають «льодові клини, причому в Сибіру вони часто сягають висоти десяти метрів! Сліди цих «льодових клинів» у давніх льодовикових відкладах «говорить» про суворий клімат. Сліди мерзлотного, або кріогенного впливу помітки і в пісках, це часто порушені, як би «рвані» шари, часто з високим вмістом заліза мінералів.

Водно-льодовикові відкладення зі слідами кріогенного впливу

Останнє «Велике Зледеніння» вивчається вже понад 100 років. Багато десятків років наполегливої ​​праці видатних дослідників пішли на збір даних про його поширення на рівнинах і в горах, на картування кінцево-морених комплексів та слідів льодовиково-підпрудних озер, льодовикових шрамів, друмлінів, ділянок «горбистій морени».

Щоправда є й дослідники, які взагалі заперечують древні заледеніння, і вважають льодовикову теорію помилковою. На їхню думку, жодного зледеніння взагалі не було, а було «холодне море, яким плавали айсберги», а всі льодовикові відкладення – це лише донні опади цього мілководного моря!

Інші дослідники, «визнаючи загальну справедливість теорії зледенінь», тим не менш, сумніваються в правильності висновку про грандіозні масштаби зледеніння минулого, і особливо сильна недовіра викликає у них висновок про льодовикові щити, що налягали на полярні континентальні шельфи, вони вважають, що були «невеликі льодовикові шапки арктичних архіпелагів», «гола тундра» або «холодні моря», а в Північній Америці, де вже давно відновлено найбільший у Північній півкулі «лаврентіївський льодовиковий щит», були лише «групи льодовиків, що злилися основами куполів».

Для Північної Євразії цими дослідниками визнаються лише Скандинавський льодовиковий щит та ізольовані «льодовикові шапки» Полярного Уралу, Таймиру та плато Путорана, а в горах помірних широт та Сибіру – лише долинні льодовики.

А деякі вчені, навпаки, «реконструюють» у Сибіру «гігантські льодовикові покриви», які за своїми розмірами і за будовою не поступаються Антарктичній.

Як ми вже зазначали, у Південній півкулі Антарктичний льодовиковий покрив поширювався на весь материк, включаючи його підводні околиці, зокрема області морів Росса та Уедделла.

Максимальна висота льодовикового покриву Антарктиди становила 4 кілометрів, тобто. була близька до сучасної (зараз близько 3.5 км), площа льоду зростала майже до 17 мільйонів квадратних кілометрів, а загальний обсяг льоду досягав 35-36 мільйонів кубічних кілометрів.

Ще два великі льодовикові покриви були у Південній Америці та Новій Зеландії.

Патагонський льодовиковий покрив розташовувався в Патагонських Андах, їх передгір'ях та на сусідньому континентальному шельфі. Про нього сьогодні нагадують мальовничий фіордовий рельєф чилійського узбережжя та залишкові льодовикові покриви Анд.

«Південноальпійський комплекс» Нової Зеландії- Був зменшеною копією Патагонського. Він мав ту ж форму і так само висувався на шельф, на узбережжі їм вироблено систему схожих фіордів.

У Північній півкулі в періоди максимального заледеніння ми побачили б величезний Арктичний льодовиковий покрив, що виник у результаті об'єднання Північноамериканського та Євразійського покривів у єдину льодовикову систему,причому важливу роль грали плавучі шельфові льодовики, особливо Центрально-Арктичний, що покривав всю глибоководну частину Північного Льодовитого океану.

Найбільшими елементами Арктичного льодовикового покриву були Лаврентіївський щит Північної Америки та Карський щит арктичної Євразії., вони мали форму гігантських плоско-опуклих куполів. Центр першого з них розташовувався над південно-західною частиною затоки Гудзона, вершина піднімалася на висоту більше 3 км, а його східний край висувався до зовнішнього краю континентального шельфу.

Карський льодовиковий щит займав всю площу сучасних Баренцева та Карського морів, його центр лежав над Карським морем, а південна крайова зона покривала всю північ Російської рівнини, Західного та Середнього Сибіру.

З інших елементів Арктичного покриву особливої ​​уваги заслуговує Східно-Сибірський льодовиковий щит, який поширювався на шельфи морів Лаптєвих, Східно-Сибірського та Чукотського і був більшим за Гренландський льодовиковий щит. Він залишив сліди у вигляді великих гляціодислокацій Новосибірських островів та району Тикси, з ним же пов'язані і грандіозні льодовиково-ерозійні форми острова Врангеля та Чукотського півострова.

Отже, останній льодовиковий покрив Північної півкулі, складався з більш ніж десятка великих льодовикових щитів і безлічі дрібніших, а також з шельфових льодовиків, що їх об'єднували, плавали в глибокому океані.

Проміжки часу, коли льодовики зникали, чи скорочувалися на 80-90%, називають міжльодовиками.Звільнені від льоду ландшафти в умовах відносно теплого клімату перетворювалися: тундра відступала до північного узбережжя Євразії, а тайга та широколистяні ліси, лісостепи та степи займали становище, близьке до сучасного.

Таким чином, протягом останнього мільйона років природа Північної Євразії та Північної Америки неодноразово змінювала свій вигляд.

Валуни, щебінь і пісок, вморожені в придонні шари льодовика, що рухається, виконуючи роль гігантського «напилка», згладжували, шліфували, дряпали граніти і гнейси, а під льодом формувалися своєрідні товщі валунових суглинків і пісків, що відрізняються високою щільністю, пов'язаною з основна, або донна морена.

Оскільки розміри льодовика визначаються рівновагоюміж кількістю снігу, що щорічно випадає на нього, який і перетворюється на фірн, а потім на лід, і того що, не встигає розтанути і випаруватися за теплі сезони, то при потеплінні клімату краї льодовиків відступають на нові, «рівноважні рубежі». Кінцеві частини льодовикових мов перестає рухатися і поступово тануть, а включені в лід валуни, пісок і суглинок вивільняються, утворюючи вал, що повторює контури льодовика. кінцеву морену; інша ж частина уламкового матеріалу (в основному пісок та глинисті частинки) виноситься потоками талої води і відкладається навколо у вигляді флювіогляційних піщаних рівнин (андрів).

Подібні потоки діють і в глибині льодовиків, заповнюючи флювіогляціальним матеріалом тріщини та внутрішньольодовикові каверни. Після стаювання льодовикових мов з такими заповненими порожнечами на земній поверхні, поверх донної морени, що витаїла, залишаються хаотичні нагромадження пагорбів різної форми і складу: яйцеподібні (побачивши зверху) друмліни, витягнуті, як залізничні насипи (вздовж осі льодовика і перпендикулярно до кінцевих моренів) озита неправильної форми камі.

Дуже чітко всі ці форми льодовикового ландшафту представлені в Північній Америці: межа древнього заледеніння тут маркована кінцево-мореним валом з висотами до п'ятдесяти метрів, що простягся поперек всього континенту від його східного узбережжя до західного. На північ від цієї «Великої льодовикової стіни» льодовикові відкладення представлені переважно мореною, а на південь від неї – «плащем» флювіогляційних пісків та галечників.

Як на території Європейської частини Росії виділено чотири епохи заледеніння, так і для Центральної Європи також виділено чотири льодовикові епохи, названі за відповідними альпійськими річками – гюнц, міндель, рис і вюрм, а в Північній Америці – небраскське, канзаське, іллінойське та вісконсинське заледеніння.

Клімат перигляціальних(навколишніх льодовик) територій був холодним і сухим, що повністю підтверджується палеонтологічними даними. У цих ландшафтах виникає дуже специфічна фауна із поєднанням кріофільних (холодолюбних) та ксерофільних (сухолюбних) рослин – тундростеп.

Зараз схожі природні зони, подібні до перигляціальних, збереглися у вигляді так званих реліктових степів– острівців серед тайгового та лісотундрового ландшафту, наприклад, так звані аласиЯкутії, південні схили гір північно-східного Сибіру та Аляски, а також у холодні посушливі високогір'я Центральної Азії.

Тундростепвідрізнялася тим, що її трав'яний ярус формували в основному не мохи (як у тундрі), а злаки, і саме тут складався кріофільний варіант трав'янистої рослинності з дуже високою біомасою пасовищних копитних та хижаків – так званою «мамонтовою фауною».

У її складі були химерно змішані різні види тварин, як характерних для тундри – північний олень, олень-карибу, вівцебик, лемінги, для степів – сайгак, кінь, верблюд, бізон, ховрахи, а також мамонти та шерстисті носороги, шаблезубий тигр – смилодон, та гігантська гієна.

Слід зазначити, що багато кліматичних змін повторювалися як би «у мініатюрі» на пам'яті людства. Це так звані «Малі льодовикові періоди» та «міжледників».

Наприклад, під час так званого «Малого льодовикового періоду» з 1450 по 1850 льодовики повсюдно наступали, і їх розміри перевершували сучасні (сніговий покрив з'являвся, наприклад, в горах Ефіопії, де його зараз немає).

А в «Малому льодовиковому періоду», що передував. Атлантичний оптимум(900-1300 р.р.) льодовики, навпаки, скоротилися, і клімат був помітно м'якший за нинішній. Згадаймо, що саме за цих часів вікінги назвали Гренландію «Зеленою землею», і навіть заселили її, а також доходили на своїх човнах до узбережжя Північної Америки та острова Ньюфаундленд. А новгородські купці-ушкуйники проходили «Північним морським шляхом» до Обської губи, заснувавши там місто Мангазею.

А останнє відступання льодовиків, що почалося понад 10 тисяч років тому, добре залишилося в пам'яті людей, звідси й легенди про Всесвітній потоп, така величезна кількість талих вод кинулася вниз, на південь, частими стали дощі та повені.

У далекому минулому зростання льодовиків відбувався в епохи зі зниженою температурою повітря та збільшеною зволоженістю, такі ж умови складалися і в останні століття минулої ери, і в середині минулого тисячоліття.

А близько 2.5 тисяч років тому почалося значне похолодання клімату, арктичні острови вкрилися льодовиками, у країнах Середземномор'я та Причорномор'я на рубежі ер клімат був холоднішим і вологішим, ніж зараз.

В Альпах у I тисячолітті до зв. е. льодовики висунулися на нижчі рівні, захаращені гірські перевали льодами і зруйнували деякі високо розташовані селища. Саме в цю епоху різко активізуються та ростуть льодовики на Кавказі.

Але до кінця I тисячоліття знову почалося потепління клімату, відступили гірські льодовики в Альпах, Кавказі, Скандинавії та Ісландії.

Клімат почав знову серйозно змінюватися лише в XIV столітті, у Гренландії почали швидко рости льодовики, літнє відтавання грунтів ставало все більш короткочасним, і до кінця століття тут міцно встановилася вічна мерзлота.

З кінця XV століття почалося зростання льодовиків у багатьох гірських країнах і полярних районах і після порівняно теплого XVI століття настали суворі сторіччя, які отримали назву «Малого льодовикового періоду». На півдні Європи часто повторювалися суворі та тривалі зими, у 1621 та 1669 роках замерзала протока Босфор, а у 1709 році біля берегів замерзало Адріатичне море. Але «Малий льодовиковий період» завершився у другій половині ХІХ століття і розпочалася порівняно тепла епоха, яка продовжується і зараз.

Зазначимо, що потепління XX століття особливо чітко виражене в полярних широтах Північної півкулі, а коливання льодовикових систем характеризуються відсотковою часткою наступаючих, стаціонарних і льодовиків, що відступають.

Так, наприклад, для Альп є дані, що охоплюють минуле століття. Якщо частка альпійських льодовиків, що наступають, у 40-50-х роках ХХ століття була близька до нуля, то в середині 60-х ХХ століття тут наставало близько 30%, а в кінці 70-х ХХ століття - 65-70% обстежених льодовиків.

Подібний їхній стан свідчить про те, що антропогенне (техногенне) збільшення вмісту двоокису вуглецю, метану та інших газів та аерозолів в атмосфері в XX столітті ніяк не вплинуло на нормальний перебіг глобальних атмосферних та льодовикових процесів. Однак наприкінці минулого, ХХ століття всюди в горах льодовики стали відступати, стали танути і криги Гренландії, що пов'язано з потеплінням клімату, і що особливо посилилося у 1990-х роках.

Відомо, що зросла нині техногенна кількість викидів в атмосферу вуглекислого газу, метану, фреону і різних аерозолів начебто сприяє зменшенню сонячної радіації. У зв'язку з цим і з'явилися «голоси» спочатку журналістів, потім політиків, а потім і вчених про початок нової льодовикової епохи. Екологи «забили на сполох», побоюючись «наступного антропогенного потепління» через постійне зростання вуглекислого газу та інших домішок в атмосфері.

Так, добре відомо, що збільшення СО 2 веде до збільшення кількості тепла, що затримується, і тим самим підвищує температуру повітря біля поверхні Землі, утворюючи горезвісний «парниковий ефект».

Така ж дія надають і деякі інші гази техногенного походження: фреони, оксиди азоту і оксиди сірки, метан, аміак. Проте далеко не весь двоокис вуглецю залишається в атмосфері: 50-60% промислових викидів СО 2 потрапляють в океан, де швидко засвоюються тваринами (коралами в першу чергу), і звичайно ж засвоюються і рослинами–Згадаймо процес фотосинтезу: рослини поглинають вуглекислий газ і виділяють кисень! Тобто. чим більше вуглекислого газу – тим краще, тим вищий відсоток кисню в атмосфері! До речі, таке вже було в історії Землі, в кам'яновугільному періоді... Тому навіть багаторазове зростання концентрації СО 2 в атмосфері не зможе привести до такого ж багаторазового зростання температури, оскільки існує певний природний механізм регулювання, що різко уповільнює парниковий ефект при високих концентраціях СО 2 .

Тож усі численні «наукові гіпотези» про «парниковий ефект», «підвищення рівня Світового океану», «зміни течії Гольфстріму», і «Прийдешнього Апокаліпсису» здебільшого нав'язані нам «зверху», політиками, некомпетентними вченими, неписьменними журналістами чи просто аферистами від науки. Чим більше залякаєш населення – тим простіше збувати товар та керувати…

А насправді відбувається звичайний природний процес – один етап, одна кліматична епоха змінюється на інший, і нічого дивного в цьому немає… А те, що відбуваються природні катастрофи, і що їх нібито стало більше – смерчів, повеней та інше – так ще 100-200 років тому величезні території Землі були просто незаселені! А зараз людей понад 7 млрд., і живуть вони часто там, де саме можливі повені та смерчі – по берегах річок та океанів, у пустелях Америки! Тим більше, згадаємо, що природні катаклізми були завжди, і навіть губили цілі цивілізації!

А щодо думки вчених, на які так люблять посилатися і політики, і журналісти... Ще в 1983 році американські соціологи Рендалл Коллінз і Сел Рестіво у своїй знаменитій статті «Пірати та політики в математиці» написали відкритим текстом: «…Не існує незмінного набору норм , які керують поведінкою вчених Незмінна лише діяльність вчених (і співвідносних з ними інших типів інтелектуалів), спрямована на набуття багатства і слави, а також на отримання можливості контролювати потік ідей і нав'язувати свої власні ідеї іншим… Ідеали науки не визначають наукової поведінки, але виникають із боротьби за індивідуальний успіх у різних умовах змагання…».

І ще трохи про науку ... Різні великі компанії часто виділяють гранти на проведення так званих «наукових досліджень» у тих чи інших галузях, але виникає питання – наскільки людина, яка проводить дослідження, компетентна в цій галузі? Чому із сотень вчених було обрано саме його?

І якщо нікому вченому, «якась організація» замовляє наприклад «якесь дослідження з безпеки ядерної енергетики», то, само собою зрозуміло, що цей учений буде змушений «прислухатися» до замовника, так як у нього є «цілком певні інтереси», і зрозуміло , що «свої висновки» він, швидше за все, «підлагоджуватиме» під замовника, оскільки головне питання – це вже не питання наукових досліджень–а що бажає замовник отримати, який результат. І якщо результат замовника не влаштує, то й цього вченого більше не запросять, і в жодному «серйозному проекті», тобто. «грошовому», він більше не братиме участі, оскільки запросять іншого вченого, більш «поступливого»… Багато чого, безумовно, залежить і від громадянської позиції, і професіоналізму, і репутації як вченого… Але не забуватимемо, скільки в Росії «отримують» вчені… Та у світі, в Європі та в США, вчений живе в основному на гранти… А будь-який учений теж «хоче їсти».

Крім того – дані та думки одного вченого, нехай і великого спеціаліста у своїй галузі – це ще не факт! А от якщо дослідження підтверджуються якимись науковими групами, інститутами, лабораторіями, т. лише тоді дослідження можуть бути варті серйозної уваги.

Якщо, звичайно, ці «групи», «інститути» чи «лабораторії» не фінансувалися замовником даного дослідження чи проекту…

А.А. Казнім,
кандидат геолого-мінералогічних наук, член МОІП

Близько двох мільярдів років відокремлюють нас від часу, коли вперше з'явилося на Землі життя. Якщо написати книгу про історію життя на Землі і на кожні сто років відвести одну сторінку, то щоб тільки перегорнути таку книгу, знадобилося б ціле людське життя. Ця книга містила б близько 20 млн сторінок і була б завтовшки близько двох кілометрів!

Наші відомості з історії Землі здобуті працями багатьох вчених різних спеціальностей усього світу. В результаті багаторічних досліджень залишків рослин і тварин було зроблено дуже важливий висновок: життя, одного разу виникши на Землі, протягом багатьох десятків мільйонів років безперервно розвивалося. Цей розвиток йшов від найпростіших організмів до складних, від нижчих до вищих.

З дуже просто влаштованих організмів під впливом зовнішнього фізико-географічного середовища, що безперервно змінюється, виникали все більш і більш складні істоти. Тривалий та складний процес розвитку життя призвів до виникнення знайомих нам видів рослин та тварин, у тому числі людини.

З появою людини почався наймолодший період в історії Землі, що триває і в даний час. Він називається четвертинним періодом чи антропогеном.

У порівнянні з віком нашої планети, а й з часом початку розвитку життя у ньому четвертинний період дуже мізерний час - лише 1 млн. років. Однак у цей короткий проміжок часу відбулися такі величні явища, як утворення Балтійського моря, відділення островів Великобританії від Європи та відділення Північної Америки від Азії. У цей період неодноразово порушувалася і відновлювався зв'язок між Аральським, Каспійським, Чорним і Середземним морями через Узбой, Манич і Дарданелльский протоку. Відбувалися значні опускання і підняття величезних ділянок суші і пов'язані з ними наступу і відступу морів, які то заливали, то звільняли величезні території суші. Особливо великий був розмах цих явищ на півночі та сході Азії, де ще в середині четвертинного періоду багато полярних островів складали одне ціле з материком, а моря Охотське, Лаптєві та інші були внутрішніми басейнами, подібними до сучасного Каспію. У четвертинному періоді остаточно створилися високогірні хребти Кавказу, Алтаю, Альп та інші.

Словом, протягом цього часу материки, гори та рівнини, моря, річки та озера набули знайомих нам обрисів.

На початку четвертинного періоду тваринний світ ще дуже відрізнявся від сучасного.

Так, наприклад, на території СРСР були поширені слони, носороги, а в Західній Європі було ще настільки тепло, що там нерідко зустрічалися гіпопотами. Як у Європі, так і в Азії жили страуси, що збереглися тепер лише у теплих країнах – в Африці, Південній Америці та Австралії. На території Східної Європи та Азії існував тоді дивовижний звір, що нині вимер, - еласмотерій, що значно перевершував за величиною сучасного носорога. Еласмотерій мав великий ріг, але не на носі, як у носорога, а на лобі. Шия його, завтовшки більше метра, мала могутні м'язи, які керували рухами величезної голови. Улюбленими місцями проживання цієї тварини були заливні луки, стариці та заплавні озера, де еласмотерій знаходив для себе досить соковитої рослинної їжі.

Чимало було на Землі на той час і інших тварин, які вже зникли. Так, в Африці ще зустрічалися предки коня - гіппаріони, з трьома пальцями, з копитами. На гіпопаріонів там навіть полював первісний чоловік. Існували в той час шаблезубі кішки з короткими хвостами і величезними кинджалеподібними іклами; жили мастодонти - предки слонів та багато інших тварин.

Клімат Землі був теплішим проти сучасним. Це позначалося як у фауні, і на рослинності. Навіть у Східній Європі були поширені граб, бук, ліщина.

Великою різноманітністю, особливо в Південній Азії та Африці, відрізнялися тоді людиноподібні мавпи. Так, наприклад, у Південному Китаї та на о-ві Яві жили дуже великі мегантропи та гігантопітеки, що важили близько 500 кг. Поряд із ними там же були знайдені й залишки тих мавп, які були предками людини.

Минали тисячоліття. Клімат ставав дедалі прохолоднішим. І ось близько 200 тис. років тому у горах Європи, Азії, Америки заблищали льодовики, які почали сповзати на рівнини. На місці сучасної Норвегії з'явилася крижана шапка, що поступово розширювалася убік. Наступні льоди покривали все нові і нові території, відтісняючи тварин і рослини, що жили там, на південь. Крижана пустеля виникла на величезних просторах Європи, Азії та Північної Америки. Місцями товщина крижаного покриву сягала 2 км. Настала епоха великого заледеніння Землі. Величезний льодовик то дещо скорочувався, то знову просувався на південь. Досить довго він затримався на тій широті, де тепер розташовані міста Ярославль, Кострома, Калінін.

Карта великого заледеніння Землі (натисніть для збільшення)

На заході цей льодовик покривав Британські острови, зливаючись із місцевими льодовиками. У період свого найбільшого розвитку він спускався на південь від широти Лондона Берліна та Києва.

У своєму просуванні на південь на території Східно-Європейської рівнини льодовик зустрів перешкоду у вигляді Середньо-Руської височини, яка розділила цей крижаний покрив двома гігантськими мовами: Дніпровською та Донською. Перший рушив по долині Дніпра і заповнив Українську западину, але у своєму русі був зупинений Азово-Подільськими висотами на широті Дніпропетровська, другий - Донський - зайняв велику територію Тамбовсько-Воронезької низовини, але не міг піднятися на південно-східні відроги Середньо- зупинився приблизно біля 50° пн. ш.

На північному сході цей величезний льодовик покрив Тіманський кряж і злився з іншим величезним льодовиком, що наступав із Нової Землі та Полярного Уралу.

В Іспанії, Італії, Франції та інших місцях льодовики з гір сповзали далеко в низини. В Альпах, наприклад, спустившись із гір, льодовики утворили суцільний покрив. Значному заледеніння зазнала також територія Азії. Зі східних схилів Уралу та Нової Землі з Алтаю та Саян почали сповзати льодовики у низини. Назустріч їм повільно, рухалися льодовики з правобережних висот Єнісея і, можливо, з Таймиру. Зливаючись разом ці гігантські льодовики покрили всю північну та центральну частини Західно-Сибірської рівнини.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

Кліматичні зміни найбільш яскраво виражалися в льодовикових періодах, що періодично наступали, які істотно впливали на перетворення поверхні суші, що знаходиться під тілом льодовика, водні об'єкти і біологічні об'єкти, що виявляються в зоні впливу льодовика.

За останніми науковими даними, тривалість льодовикових ер Землі становить щонайменше третини всього її еволюції протягом останніх 2,5 млрд. років. А якщо врахувати тривалі початкові фази зародження зледеніння та його поступової деградації, то епохи зледеніння займуть майже стільки ж часу, як і теплі, безльодовикові умови. Останній з льодовикових періодів почався майже мільйон років тому, у четвертинний час, і ознаменувався широким поширенням льодовиків - Великим заледенінням Землі. Під потужними покривами льоду опинилися північна частина Північно-Американського континенту, значна частина Європи, а можливо також і Сибір. У Південній півкулі під льодом, як і зараз, був весь Антарктичний материк.

Основними причинами заледенінь є:

космічні;

астрономічні;

географічні.

Космічні групи причин:

зміна кількості тепла Землі у зв'язку з проходженням Сонячної системи 1 раз/186 млн. років через холодні зони Галактики;

зміна кількості тепла, одержуваного Землею, через зменшення сонячної активності.

Астрономічні групи причин:

зміна положення полюсів;

нахил земної осі до площини екліптики;

зміна ексцентриситету орбіти Землі.

Геолого-географічні групи причин:

зміна клімату та кількості вуглекислоти в атмосфері (збільшення вуглекислоти – потепління; зменшення – похолодання);

зміна напрямів океанічних та повітряних течій;

Інтенсивний процес гороутворення.

До умов прояву заледеніння на Землі відносяться:

випадання снігу у вигляді опадів за умов низьких температур з його накопиченням як матеріалу для нарощування льодовика;

негативні температури в районах, де відсутні зледеніння;

періоди інтенсивного вулканізму через величезну кількість попелу, що викидається вулканами, що призводить до різкого зменшення надходження тепла (сонячного проміння) на земну поверхню і викликає глобальні зменшення температур на 1,5-2ºС.

Найдавніше заледеніння – протерозою (2300-2000 млн. років тому) на території Південної Африки, Північної Америки, Західної Австралії. У Канаді відклалося 12 км осадових порід, у яких виділяються три потужні товщі льодовикового походження.

Встановлені стародавні зледеніння (рис. 23):

на кордоні кембрія-протерозою (близько 600 млн. років тому);

пізній ордовик (близько 400 млн років тому);

пермський та кам'яновугільний періоди (близько 300 млн. років тому).

Тривалість льодовикових періодів десятки – сотні тисяч років.

Мал. 23. Геохронологічна шкала геологічних епох та давніх зледенінь

У період максимального поширення четвертинного заледеніння льодовики покривали понад 40 млн. км 2 – близько чверті всієї поверхні материків. Найбільшим у Північній півкулі був Північноамериканський льодовиковий щит, що сягав завтовшки 3,5 км. Під льодовиковим покривом завтовшки до 2,5 км опинилася вся північна Європа. Досягши найбільшого розвитку 250 тис. років тому, четвертинні льодовики Північної півкулі стали поступово скорочуватися.

До неогенового періоду по всій Землі – рівний теплий клімат – у районі островів Шпіцбергена і Землі Франца-Йосифа (за палеоботанічним знахідкам субтропічних рослин) у цей час були субтропіки.

Причини похолодання клімату:

освіта гірських хребтів (Кордильєри, Анди), що ізолювали район Арктики від теплих течій та вітрів (підняття гір на 1 км – похолодання на 6ºС);

створення у районі Арктики холодного мікроклімату;

припинення надходження тепла у район Арктики із теплих екваторіальних областей.

До кінця неогенового періоду Північна та Південна Америки з'єдналися, що створило перешкоди для вільного перетікання океанських вод, внаслідок чого:

екваторіальні води повернули течію на північ;

теплі води Гольфстріму, різко охолоджуючись у північних водах, створили паровий ефект;

різко зросло випадання великої кількості опадів у вигляді дощу та снігу;

зниження температури на 5-6ºС призвело до заледеніння великих територій (Північна Америка, Європа);

почався новий період заледеніння тривалістю близько 300 тис. років (періодичність льодовиків-міжльодовикових періодів з кінця неогену по антропогену (4 заледеніння) - 100 тис. років).

Зледеніння не було безперервним протягом усього четвертинного періоду. Існують геологічні, палеоботанічні та інші докази того, що за цей час льодовики принаймні тричі зовсім зникали, змінюючись епохами міжльодовиків, коли клімат був теплішим за сучасний. Однак на зміну цим теплим епохам приходили похолодання, і льодовики поширювалися знову. В даний час Земля знаходиться наприкінці четвертої епохи четвертинного заледеніння, і, за геологічними прогнозами, наші нащадки через кілька сотень-тисяч років знову опиняться в умовах льодовикового періоду, а не потепління.

Іншим шляхом розвивалося четвертичне зледеніння Антарктиди. Воно виникло за багато мільйонів років до того, як з'явилися льодовики у Північній Америці та Європі. Крім кліматичних умов цьому сприяв високий материк, який здавна існував тут. На відміну від древніх льодовикових покривів Північної півкулі, які зникали, то виникали знову, Антарктичний льодовиковий покрив мало змінювався у розмірах. Максимальне заледеніння Антарктиди було більше сучасного всього в півтора рази за обсягом і не набагато більше за площею.

Кульмінація останньої льодовикової епохи Землі була 21-17 тис. років тому (рис. 24), коли обсяг льоду зростав приблизно до 100 млн. км 3 . В Антарктиці заледеніння тим часом захоплювало весь континентальний шельф. Обсяг льоду в льодовиковому покриві, мабуть, досягав 40 млн. км 3 , тобто був приблизно на 40% більше за його сучасний обсяг. Кордон пакових льодів зрушувався на північ приблизно на 10°. У Північній півкулі 20 тис. років тому сформувався гігантський Панарктичний давньольодовиковий покрив, що об'єднував Євразійський, Гренландський, Лаврентійський та ряд дрібніших щитів, а також великі плавучі шельфові льодовики. Загальний обсяг щита перевищував 50 млн. км3, а рівень Світового океану знижувався не менш ніж на 125м.

Деградація Панарктичного покриву почалася 17 тис. років тому з руйнування шельфових льодовиків, що входили до його складу. Після цього «морські» частини Євразійського та Північноамериканського льодовикових покривів, що втратили стійкість, стали катастрофічно руйнуватися. Розпад заледеніння стався лише кілька тисяч років (рис. 25).

Від краю льодовикових покривів на той час текли величезні маси води, виникали гігантські підпрудні озера, які прориви були набагато більше сучасних. У природі панували стихійні процеси, набагато активніші, ніж зараз. Це призвело до значного оновлення природного середовища, часткової зміни тваринного та рослинного світу, початку панування на Землі людини.

Останнє відступання льодовиків, яке почалося понад 14 тис. років тому, залишилося на пам'яті людей. Очевидно, саме процес танення льодовиків і підвищення рівня води у океані з великим затопленням територій описаний у Біблії як всесвітній потоп.

12 тис. років тому настав голоцен – сучасна геологічна епоха. Температура повітря в помірних широтах підвищилася на 6 ° порівняно з холодним пізнім плейстоценом. Зледеніння набуло сучасних розмірів.

В історичну епоху - приблизно за 3 тис. років - наступи льодовиків відбувалися в окремі століття зі зниженою температурою повітря та збільшеною зволоженістю та отримали назву малі льодовикові періоди. Такі самі умови складалися в останні століття минулої ери і в середині минулого тисячоліття. Близько 2,5 тис років тому почалося значне похолодання клімату. Арктичні острови вкрилися льодовиками, у країнах Середземномор'я та Причорномор'я на межі нової ери клімат був холоднішим і вологішим, ніж зараз. В Альпах у I тисячолітті до зв. е. льодовики висунулися на нижчі рівні, захаращені гірські перевали льодами і зруйнували деякі високо розташовані селища. Цю епоху припадає велике наступ кавказьких льодовиків.

Зовсім іншим був клімат межі I і II тисячоліть нової епохи. Тепліші умови та відсутність льодів у північних морях дозволили мореплавцям Північної Європи проникнути далеко на північ. З 870 року почалася колонізація Ісландії, де льодовиків на той час було менше, ніж тепер.

У X столітті нормани, ведені Ейріком Рудим, виявили південний край величезного острова, береги якого заросли густою травою і високим чагарником, вони заснували тут першу європейську колонію, а землю цю назвали Гренландією, або «зеленою землею» (що зараз жодною мірою не скажеш про суворі землі сучасної Гренландії).

До кінця I тисячоліття сильно відступили і гірські льодовики в Альпах, на Кавказі, Скандинавії та Ісландії.

Клімат почав знову серйозно змінюватись у XIV столітті. У Гренландії стали наступати льодовики, літнє розморожування ґрунтів ставало все більш короткочасним, і до кінця століття тут міцно встановилася вічна мерзлота. Зросла льодовитість північних морів, і спроби, що робилися в наступні століття, досягти Гренландії звичайним шляхом закінчувалися невдачею.

З кінця XV століття почалося настання льодовиків у багатьох гірських країнах та полярних районах. Після порівняно теплого XVI століття настали суворі століття, що отримали назву малого льодовикового періоду. На півдні Європи часто повторювалися суворі та тривалі зими, у 1621 та 1669 роках замерзала протока Босфор, а у 1709 році по берегах замерзало Адріатичне море.

У
про другу половину XIX століття завершився малий льодовиковий період і почалася порівняно тепла епоха, що продовжується і донині.

Мал. 24. Межі останнього зледеніння

Мал. 25. Схема освіти та танення льодовика (за профілем Північний Льодовитий океан – Кольський півострів – Російська платформа)

Існує кілька гіпотез про причини виникнення зледеніння. Чинники, покладені основою цих гіпотез, можна поділити на астрономічні і геологічні. До астрономічних факторів, що викликають похолодання на землі, належать:

1. Зміна нахилу земної осі
2. Відхилення Землі від її орбіти у бік віддалення від Сонця
3. Нерівномірне теплове випромінювання Сонця.

До геологічних чинників відносять процеси гіркоподібну, вулканічну діяльність, переміщення материків.
Кожна з гіпотез має недоліки. Так гіпотеза, що пов'язує заледеніння з епохами гороутворення, не пояснює відсутність заледеніння в мезозої, хоча в цю епоху гороосвітні процеси були досить активні.
Активізація вулканічної діяльності, на думку одних учених, призводить до потепління клімату землі, на думку інших до похолодання. Згідно з гіпотезою переміщення материків величезні ділянки суші протягом історії розвитку земної кори періодично переходили з області теплого клімату в області холодного клімату, і навпаки.

За час геологічної історії планети, що налічує понад 4 млрд. років, Земля зазнала кількох періодів заледеніння. Найдавніше Гуронське заледеніння має вік 4,1 – 2,5 млрд. років, Гнейсеське – 900 – 950 млн. років. Далі льодовикові періоди повторювалися досить регулярно: Стертське – 810 – 710, Варангське – 680 – 570, Ордовікське – 410 – 450 млн. років тому. Передостанній льодовиковий період Землі був 340 - 240 млн. років тому й називався Гондванським. Нині Землі черговий льодовиковий період, званий Кайнозойським, який почався 30 - 40 млн. років тому з появи антарктичного льодовикового покриву. Людина з'явилася і живе у льодовиковому періоді. В останні кілька мільйонів років зледеніння Землі то розростається, і тоді значні території в Європі, Північній Америці та частково в Азії виявляються зайняті покривними льодовиками, то скорочується до тих розмірів, які існують сьогодні. Для останнього мільйона років виявлено 9 таких циклів. Зазвичай період розростання та існування льодовикових покривів у Північній півкулі приблизно в 10 разів триваліший, ніж період руйнування та відступу. Періоди відступу льодовиків називають міжльодовиком. Зараз ми живемо в період чергового міжльодовика, яке називається голоцен.

Центральна проблема кріології Землі - виявлення та вивчення загальних закономірностей зледеніння нашої планети. Кріосфера Землі зазнає як безперервних сезонно-періодичних коливань, так і багатовікових змін.

В даний час Земля пройшла льодовикову епоху і знаходиться в міжльодовиковому періоді. Але що буде далі? Який прогноз процесу зледеніння Землі? Чи не може найближчим часом розпочатися новий наступ льодовиків?

Відповіді на ці питання хвилюють не лише вчених. Зледеніння Землі – гігантський планетарний процес, який небайдужий для всього людства. Щоб знайти відповідь на ці питання, потрібно проникнути в таємниці зледеніння, розкрити закономірності розвитку льодовикових епох, встановити основні причини їх виникнення.
Вирішенню цих проблем було присвячено праці багатьох видатних учених. Але складність питань така велика, що, на думку відомого кліматолога М. Шварцбаха, проникнути в таємницю заледеніння практично неможливо.

Існує безліч теорій та гіпотез, які намагаються розкрити цю таємницю. Не вдаючись у подробиці всіх теорій та гіпотез, можна поєднати їх у три основні групи.
Планетарні - де головною причиною настання льодовикових періодів вважаються суттєві зміни, що відбуваються на планеті: зміщення полюсів, рух материків, процеси гороутворення, які супроводжуються зміною циркуляції повітряних та океанічних течій та виникненням льодовиків, забруднення атмосфери продуктами вулканічної діяльності, зміна концентрації вуглекислоти .

До планетарних гіпотез примикають і астрономічні гіпотези, що пояснюють зледеніння планети зміною орбіти Землі, зміною кута нахилу осі її обертання, відстані від Сонця та інших.

Сонячні - гіпотези та теорії, що пояснюють виникнення епох зледеніння ритмічністю енергетичних процесів, що відбуваються у надрах Сонця. Внаслідок цих процесів відбуваються періодичні зміни у кількості сонячної енергії, що надходить на Землю. Тривалість цих періодів становить кілька сотень мільйонів років, що узгоджується з періодичністю льодовикових епох.

У першому наближенні пояснюється і ритмічність процесів наступу та відступу льодовиків усередині кожної льодовикової епохи.

Космічні гіпотези та теорії. Відповідно до них, існують космічні чинники, які дозволяють пояснити циклічність зміни клімату та настання льодовикових епох на Землі. До таких причин можуть бути віднесені потоки променистої енергії або потоки частинок, що викликають зміну енергетичних процесів як усередині Сонця, так і всередині Землі, хмари космічного пилу, що частково поглинають енергію Сонця, а також невідомі нам чинники. Представляє, наприклад, великий інтерес гіпотеза можливості взаємодії потоку нейтрино з речовиною земних надр. Заслуговує на пильну увагу збіг періоду чергування льодовикових епох (близько 250 млн. років) з періодом звернення Сонячної системи навколо центру Галактики (220-230 млн. років). Ще більш разюча близькість (враховуючи невисоку точність визначення таких величин) цього періоду з періодичністю (близько 300 млн. років) хвиль згущення матерії в рукавах нашої Галактики, які виникають в результаті викиду гігантських, що обертаються з величезною швидкістю мас речовини з центру Галактики. До речі, остання хвиля цього ударного обурення, що минула 60 млн. років тому, напрочуд збігається з геологічним часом зникнення гігантських плазунів рептилій наприкінці крейдяного періоду мезозойської ери.

Здається, що зрозуміти та вивчити динаміку клімату та виникнення льодовикових епох можливо лише на основі синтезу космічних, сонячних та планетарних факторів.
Декілька слів, про прогноз термічної долі Землі, а точніше, про ймовірнісний перебіг теплових процесів в астрофізичних масштабах часу.
До проблеми прогнозування природного перебігу зледеніння нашої планети тісно примикає проблема штучної зміни клімату планети. Перед вченими, які займаються кріологією, стоїть завдання - встановити поріг зростання виробництва енергії на Землі, за яким можуть настати вельми небажані для людства зміни фізико-географічної оболонки (затоплення суші при таненні антарктичних та інших льодовиків, надмірне підвищення температури повітря та розмерзання мерзлих товщ Землі) .

Від чого залежить зниження середньої температури Землі?

Висловлювалися припущення, що причина полягає у зміні кількості тепла від Сонця. Вище йшлося про 11-річну періодичність сонячного випромінювання. Можливо, існують і більш тривалі періоди. В цьому випадку похолодання може бути пов'язане з мінімумом сонячного випромінювання. Підвищено або зниження температури Землі відбувається і за постійному кількості енергії, що надходить від Сонця, і навіть визначається складом атмосфери.
У 1909 р. С. Арреніус вперше наголосив на величезній ролі вуглекислого газу як регулятора температури приповерхневих шарів повітря. Вуглекислота вільно пропускає сонячні промені до земної поверхні, але поглинає більшу частину теплового випромінювання Землі. Вона є колосальним екраном, що перешкоджає охолодженню нашої планети. Наразі вміст в атмосфері вуглекислого газу не перевищує 0,03%. Якщо ця цифра зменшиться вдвічі, то середні річні температури в помірних поясах знизяться на 4-5°, що може призвести до початку льодовикового періоду.

Вивчення сучасної та давньої вулканічної діяльності дозволило вулканологу І.В. Мелекесцеву пов'язати похолодання і зледеніння, що викликає його, зі збільшенням інтенсивності вулканізму. Відомо, що вулканізм помітно впливає земну атмосферу, змінюючи її газовий склад, температуру, і навіть забруднюючи її дрібнороздробленим матеріалом вулканічного попелу. Величезні маси попелу, що вимірюються мільярдами тонн, викидаються вулканами у верхні шари атмосфери, а потім розносяться струменевими течіями по всій земній кулі. Через кілька діб після виверження 1956 р. вулкана Безіменного його попіл було виявлено у верхніх шарах тропосфери над Лондоном. Попеловий матеріал, викинутий під час виверження у 1963 р. вулкана Агунг на острові Балі (Індонезія), було знайдено на висоті близько 20 км над Північною Америкою та Австралією. Забруднення атмосфери вулканічним попелом спричиняє значне зменшення її прозорості і, отже, ослаблення сонячної радіації на 10-20% проти норми. Крім того, частинки попелу є ядрами конденсації, сприяючи великому розвитку хмарності. Підвищення хмарності, у свою чергу, помітно зменшує кількість сонячної радіації. За розрахунками Брукса, збільшення хмарності з 50 (характерно для теперішнього часу) до 60% призвело б до зниження середньорічної температури на земній кулі на 2°С.

Державний освітній заклад вищої професійної освіти Московської області

Міжнародний університет природи, суспільства та людини «Дубна»

Факультет природничих та інженерних наук

Кафедра екології та наук про Землю

КУРСОВА РОБОТА

З дисципліни

Геологія

Науковий керівник:

к. м.-м.н., доцент Анісімова О.В.

Дубна, 2011

Вступ

1. Льодовична епоха

1.1 Льодовикові епохи історія Землі

1.2 Протерозойська льодовикова ера

1.3 Палеозойська льодовикова ера

1.4 Кайнозойська льодовикова ера

1.5 Третинний період

1.6 Четвертинний період

2. Остання льодовикова епоха

2.2 Флора та фауна

2.3 Річки та озера

2.4 Західносибірське озеро

2.5Світовий океан

2.6 Великий льодовик

3. Четвертинні заледеніння на європейській частині Росії

4. Причини льодовикових епох

Висновок

Список літератури

Вступ

Ціль:

Вивчити основні льодовикові епохи історія Землі та його роль формуванні сучасного ландшафту.

Актуальність:

Актуальність і значимість цієї теми залежить від того, що льодовикові епохи негаразд добре вивчені повного підтвердження існування на Землі.

Завдання:

- Провести літературний огляд;

- Встановити основні льодовикові епохи;

– отримання докладних даних про останні четвертинні зледеніння;

Встановити основні причини заледенінь історія Землі.

В даний час отримано ще мало даних, які підтверджують поширення на нашій планеті в давні епохи товщ мерзлих порід. Доказом служать переважно виявлення древніх материкових заледенінь по моренным їх відкладенням і встановлення явищ механічного відриву порід ложа льодовика, перенесення та обробки уламкового матеріалу та відкладення його після танення льоду. Ущільнені та зціментовані стародавні морени, щільність яких близька до порід типу пісковиків, названі тілітами. Виявлення таких утворень різного віку в різних районах земної кулі однозначно вказує на неодноразове виникнення, існування та зникнення льодовикових покривів, а отже, і мерзлих товщ. Розвиток льодовикових покривів і мерзлих товщ може бути асинхронно, тобто. максимальний розвиток за площею заледенінь і кріолітозони може не збігатися по фазі. Однак у будь-якому разі при цьому наявність великих льодовикових покривів свідчить про існування та розвиток мерзлих товщ, які за площею повинні займати значно більші території, ніж самі льодовикові покриви.

За Н.М. Чумакову, і навіть В.Б. Харланду та М.Дж. Хембрі, інтервали часу, протягом яких формувалися льодовикові відкладення, називаються льодовиковими ерами (тривалістю перші сотні мільйонів років), льодовиковими періодами (мільйони – перші десятки мільйонів років), льодовиковими епохами (перші мільйони років). В історії Землі можна виділити наступні льодовикові ери: ранньопротерозойську, пізньопротерозойську, палеозойську та кайнозойську.

1. Льодовична епоха

Чи існують льодовикові епохи? Звісно так. Докази цього неповні, але цілком визначені, і з цих свідчень поширюються великі площі. Докази існування пермської льодовикової епохи присутні на кількох континентах, і крім того, на континентах виявлено сліди льодовиків, що належать до інших епох палеозойської ери аж до початку ранньокембрійського часу. Навіть у набагато більш древніх породах, що утворилися до початку фанерозою, ми знаходимо сліди, залишені льодовиками, та льодовикові відкладення. Вік деяких із цих слідів становить понад два мільярди років, тобто, можливо, становить половину віку Землі як планети.

Льодовична епоха заледенінь (гляціалів) - відрізок часу геологічної історії Землі, що характеризується сильним похолоданням клімату та розвитком великих материкових льодів не тільки в полярних, а й у помірних широтах.

особливості:

В·Для неї характерні тривале, безперервне і сильне похолодання клімату, розростання покривних льодовиків в полярних і помірних широтах.

·Льодовикові епохи супроводжуються зниженням рівня Світового океану на 100 м і більше, за рахунок того, що вода накопичується у вигляді льодовикових покривів на суші.

·Під час льодовикових епох розширюються області, зайняті багаторічномерзлими породами, зрушуються у бік екватора ґрунтові та рослинні зони.

Встановлено, що за останні 800 тис. років було вісім льодовикових епох, кожна з яких тривала від 70 до 90 тис. років.

Рис.1 Льодовична епоха

1.1 Льодовикові епохи історія Землі

Періоди похолодання клімату, що супроводжуються формуванням континентальних льодовикових покривів, є подіями, що повторюються в історії Землі. Інтервали холодного клімату, протягом яких утворюються великі материкові льодовикові покриви та відкладення тривалістю сотні мільйонів років, називаються льодовиковими ерами; в льодовикових ерах виділяються льодовикові періоди тривалістю в десятки мільйонів років, які, у свою чергу, складаються з льодовикових епох - зледеніння (гляціалів), що чергуються з міжльодовиками (інтергляціал).

Геологічні дослідження довели, що Землі існував періодичний процес зміни клімату, охоплював час від пізнього протерозою до нашого часу.

Це відносно тривалі льодовикові епохи, що тривали протягом майже половинної історії Землі. В історії Землі виділяються такі льодовикові епохи:

Ранньопротерозойська - 2,5-2 млрд. років тому

Пізньопротерозойська – 900-630 млн. років тому

Палеозойська – 460-230 млн. років тому

Кайнозойська - 30 млн. років тому - нині

Розглянемо докладніше кожну їх.

1.2 Протерозойська льодовикова ера

Протерозою – від грец. слова протерос – первинний, зое – життя. Протерозойська епоха – геологічний період історії Землі, куди входять історію утворення гірських порід різного походження від 2,6 до 1,6 млрд. років. Період в історії Землі, який характеризувався розвитком найпростіших форм життя одноклітинних живих організмів від прокаріотів до еукаріотів, які пізніше в результаті так званого вибуху едіакарського еволюціонували в багатоклітинні організми.

Ранньопротерозойська льодовикова ера

Це найдавніше, зафіксоване в геологічній історії, заледеніння виявилося в кінці протерозою на кордоні з вендом і згідно з гіпотезою Snowball Earth льодовик покривав більшу частину континентів на екваторіальних широтах. Насправді це було не одне, а низка заледенінь та міжльодовикових періодів. Оскільки вважається, що поширенню зледеніння ніщо не може перешкоджати через зростання альбедо (віддзеркалення сонячного випромінювання від білої поверхні льодовиків), то, як вважають, причиною подальшого потепління може бути, наприклад, збільшення в атмосфері кількості парникових газів за рахунок підвищення вулканічної активності , що супроводжується, як відомо викидами величезної кількості газів.

Пізньопротерозойська льодовикова ера

Виділено під назвою лапландського заледеніння на рівні вендських льодовикових відкладень 670-630 млн років тому. Ці відкладення виявлено в Європі, Азії, Західній Африці, Гренландії та Австралії. Палеокліматична реконструкція льодовикових утворень цього часу передбачає, що Європейський та Африканський льодові континенти на той час являли собою єдиний льодовиковий щит.

Рис.2 Венд. Улитау під час льодовикового періоду Сноубол

1.3 Палеозойська льодовикова ера

Палеозою – від слова палеос – давній, зое – життя. Палеозойська ера. Геологічний час історії Землі що охоплює 320-325 млн. років. З віком льодовикових відкладень 460 – 230 млн. років включає пізньоордовицький – ранньосилурійський (460-420 млн. років), пізньодевонський (370-355 млн. років) та кам'яновугільно-пермський льодовиковий періоди (275 – 230млн. років). Міжльодовик цих періодів характеризується теплим кліматом, який сприяв бурхливому розвитку рослинності. У місцях їх поширення пізніше сформувалися великі та унікальні вугільні басейни та горизонти нафтових та газових родовищ.

·Пізньоордовицький - ранньосилурійський льодовиковий період.

Льодовикові відкладення цього часу, званого цукровими (за назвою сучасної Сахари). Були поширені на території сучасної Африки, Південної Америки, східної частини Північної Америки та Західної Європи. Цей період характеризується утворенням льодовикового щита на більшій частині північної, північно-західної та західної Африки, включаючи Аравійський півострів. Палеокліматичні реконструкції припускають, що товщина цукрового льодового щита досягала не менше 3 км і за площею схожа на сучасний льодовик Антарктиди.

·Пізньодевонський льодовиковий період

Льодовикові відкладення цього періоду виявлено на території сучасної Бразилії. Льодовикова область простягалася від сучасного гирла нар. Амазонки до східного узбережжя Бразилії, захоплюючи район Нігеру в Африці. В Африці в Північному Нігері залягають тіліти (льодовикові відкладення), які можна порівняти з бразильськими. Загалом льодовикові області простягалися від кордону Перу з Бразилією до північного Нігеру, діаметр району понад 5000 км. Південний полюс у пізньому девоні, з реконструкції П. Мореля та Еге. Ірвінга, перебував у центрі Гондвани у Центральній Африці. Льодовикові басейни розташовані на околиці приокеанічної палеоконтиненту в основному у високих широтах (не північніше 65-ї паралелі). Судячи з тодішнього високоширотного континентального становища Африки, можна припустити можливий повсюдний розвиток мерзлих порід цьому континенті і, крім того, північному заході Південної Америки.

В· Кам'яновугільно-пермський льодовиковий період

Своє поширення набув на території сучасної Європи, Азії. Протягом карбону відбувалося поступове похолодання клімату, що досягло кульмінації близько 300 млн років тому. Цьому сприяло зосередження більшої частини континентів у південній півкулі та утворення суперконтиненту Гондвана, формування великих гірських ланцюгів та зміна океанічних течій. У карбоні – пермі на більшій частині Гондвани існували льодовикові та перигляційні умови.

Центр континентального льодовикового покриву Центральної Африки розташовувався біля Замбезі, звідки крига текла радіально в кілька африканських басейнів і поширювалася на Мадагаскар, Південну Африку і частково в Південну Америку. За радіусу льодовикового покриву приблизно 1750 км, за розрахунками, товщина льоду могла бути до 4 – 4,5 км. У південній півкулі в кінці карбону-ранньої пермі відбулося загальне піднесення Гондвани і покривне заледеніння поширилося на більшу частину цього суперконтиненту. Кам'яно-вугільно-пермський льодовиковий період тривав принаймні 100 млн. років, проте не було єдиної великої льодовикової шапки. Пік льодовикового періоду, коли льодовикові покриви поширювалися далеко північ (до 30° – 35°ю.ш.), тривав близько 40 млн. років (між 310 – 270 млн. років тому вони). За розрахунками, області зледеніння Гондвани займали площу щонайменше 35 млн. км 2 (можливо, і 50 млн. км 2), що у 2 – 3 рази перевищує площу сучасної Антарктиди. Льодовикові покриви досягали 30 ° - 35 ° пд.ш. Основним центром заледеніння був район Охотського моря, який, мабуть, знаходився біля Північного полюса.

Рис.3 Палеозойська льодовикова ера

1.4 Кайнозойська льодовикова ера

Кайнозойська льодовикова ера (30 млн. років тому - нині) - льодовикова ера, що недавно почалася.

Нині - голоцен, що розпочався ≈ 10000 років тому, характеризується як відносно теплий проміжок після плейстоценового льодовикового періоду, що часто кваліфікується як міжльодовик. Льодовикові щити існують у високих широтах північної (Гренландія) та південної (Антарктида) півкуль; при цьому в північній півкулі покривне заледеніння Гренландії простягається на південь до 60° північної широти (тобто до широти Санкт-Петербурга), фрагментів морського льодового покриву - до 46-43° північної широти (тобто до широти Криму) , а вічної мерзлоти до 52-47 ° північної широти. У південній півкулі континентальна частина Антарктиди покрита льодовиковим щитом потужністю 2500-2800 м (до 4800 м у деяких районах Східної Антарктиди), при цьому льодовики шельфу становлять ≈10 % від площі континенту, що піднімається над рівнем моря. У кайнозойської льодовикової ері найбільш сильним є плейстоценовий льодовиковий період: зниження температури призвело до заледеніння Північного Льодовитого океану і північних областей Атлантики і Тихого океану, при цьому межа зледеніння проходила на 1500-1700 км на південь від сучасної.

Геологи поділяють кайнозою на два періоди: третинний (65 - 2 млн. років тому) та четвертинний (2 млн. років тому - наш час), які у свою чергу розбиваються на епохи. З них перший набагато триваліший за другий, зате другий - четвертинний - має ряд унікальних рис; цей час льодовикових періодів та остаточного формування сучасного лику Землі.

Мал. 4 Кайнозойська льодовикова ера. Льодовиковий період. Кліматична крива протягом останніх 65 млн. років.

34 млн. років тому - зародження Антарктичного льодовикового покриву

25 млн. років тому - його скорочення

13 млн. років тому - його повторне розростання

Близько 3 млн. років тому - початок плейстоценового льодовикового періоду, багаторазова поява та зникнення льодовикових покривів у північних областях Землі

1.5 Третинний період

Третій період складається з епох:

В· Палеоцен

В· Олігоцен

В· Пліоцен

Палеоценова епоха (від 65 до 55 млн років тому)

Географія та клімат: Палеоцен ознаменував собою початок кайнозойської ери. Тоді материки все ще перебували в русі, оскільки "великий південний материк" Гондвана продовжував розколюватися на частини. Південна Америка виявилася тепер повністю відрізаною від решти світу і перетворилася на свого роду плавучий "ковчег" з унікальною фауною ранніх ссавців. Африка, Індія та Австралія ще далі відсунулися один від одного. Протягом усього палеоцену Австралія розташовувалась поблизу Антарктиди. Рівень моря знизився, й у багатьох районах земної кулі з'явилися нові ділянки суш.

Тваринний світ: На суші починалося століття ссавців. З'явилися гризуни та комахоїдні. Були серед них і великі тварини, як хижі, і травоїдні. У морях на зміну морським рептиліям прийшли нові види хижих кісткових риб та акул. Виникли нові різновиди двостулкових молюсків та форамініфер.

Рослинний світ: Продовжували поширюватися все нові види квіткових рослин і комах, що запилювали їх.

Еоценовая епоха (від 55 до 38 млн. років тому)

Географія та клімат: В еоцені основні масиви суші почали потроху приймати становище, близьке до того, яке вони займають у наші дні. Значна частина суші була як і розділена свого роду гігантські острови, оскільки величезні материки продовжували віддалятися друг від друга. Південна Америка втратила зв'язок із Антарктидою, а Індія перемістилася ближче до Азії. На початку еоцену Антарктида та Австралія все ще розташовувалися поряд, але надалі почали розходитися. Північна Америка та Європа також розділилися, при цьому виникли нові гірські ланцюги. Море затопило частину суші. Клімат повсюдно був теплим чи помірним. Більшість покривала буйна тропічна рослинність, а великі райони поросли густими заболоченими лісами.

Тваринний світ: На суші з'явилися кажани, лемури, довгоп'яті; предки нинішніх слонів, коней, корів, свиней, тапірів, носорогів та оленів; інші великі травоїдні. Інші ссавці, типу китів та сирен, повернулися у водне середовище. Збільшилася кількість видів прісноводних кісткових риб. Еволюціонували й інші групи тварин, у тому числі мурахи та бджоли, шпаки та пінгвіни, гігантські нелітаючі птахи, кроти, верблюди, кролики та полівки, кішки, собаки та ведмеді.

Рослинний світ: У багатьох частинах світу виростали ліси з пишною рослинністю, у помірних широтах росли пальми.

Олігоценова епоха (від 38 до 25 млн років тому)

Географія і клімат: В олігоценову епоху Індія перетнула екватор, а Австралія нарешті відокремилася від Антарктиди. Клімат на Землі став прохолоднішим, над Південним полюсом сформувався величезний льодовиковий покрив. Для утворення такої великої кількості льоду знадобилися не менш значні обсяги морської води. Це призвело до зниження рівня моря по всій планеті та розширення території, зайнятої сушею. Повсюдне похолодання викликало зникнення буйних тропічних лісів еоцену у багатьох районах земної кулі. Їхнє місце зайняли ліси, які віддавали перевагу більш помірному (прохолодному) клімату, а також неосяжні степи, що розкинулися на всіх материках.

Тваринний світ: З поширенням степів почався бурхливий розквіт травоїдних ссавців. Серед них виникли нові види кроликів, зайців, гігантських лінивців, носорогів та інших копитних. З'явилися перші жуйні.

Рослинний світ: Тропічні ліси зменшилися в розмірах і почали поступатися місцем помірного лісу лісам, з'явилися і великі степи. Швидко розповсюджувалися нові трави, розвивалися нові види травоїдних тварин.

Міоценова епоха (від 25 до 5 млн років тому)

Географія та клімат: Протягом міоцену материки все ще знаходилися "на марші", і при їх зіткненнях сталася низка грандіозних катаклізмів. Африка "врізалася" до Європи та Азії, внаслідок чого виникли Альпи. При зіткненні Індії та Азії вгору злетіли Гімалайські гори. У цей час сформувалися Скелясті гори та Анди, оскільки інші гігантські плити продовжували зміщуватися і наповзати друг на друга.

Однак Австрія та Південна Америка, як і раніше, залишалися ізольованими від решти світу, і на кожному з цих материків продовжувала розвиватися власна унікальна фауна та флора. Льодовиковий покрив у південній півкулі поширився на всю Антарктиду, що призвело до подальшого охолодження клімату.

Тваринний світ: Ссавці мігрували з материка на материк по сухопутних мостах, що утворилися, що різко прискорило еволюційні процеси. Слони з Африки перебралися до Євразії, а кішки, жирафи, свині та буйволи рухалися у зворотному напрямку. З'явилися шаблезубі кішки та мавпи, у тому числі людиноподібні. У відрізаній від зовнішнього світу Австралії продовжували розвиватися однопрохідні та сумчасті.

Рослинний світ: Внутрішньоматерикові області ставали все холоднішими і посушливішими, і в них все більше поширювалися степи.

Пліоценова епоха (від 5 до 2 млн років тому)

Географія та клімат: Космічний мандрівник, глянувши зверху на Землю на початку пліоцену, виявив би материки майже на тих самих місцях, що й у наші дні. Погляду галактичного візитера відкрилися б гігантські крижані шапки у північній півкулі та величезний льодовиковий покрив Антарктиди. Через цю масу льоду клімат Землі став ще прохолодніше, і поверхні материків і океанів нашої планети значно похолодало. Більшість лісів, що збереглися в міоцені, зникла, поступившись місцем неосяжним степам, що розкинулися по всьому світу.

Тваринний світ: Травоїдні копитні ссавці продовжували бурхливо розмножуватися та еволюціонувати. Ближче до кінця періоду сухопутний міст зв'язав Південну та Північну Америку, що призвело до грандіозного "обміну" тварин між двома материками. Вважають, що міжвидова конкуренція, що загострилася, викликала вимирання багатьох древніх тварин. В Австралію проникли щури, а в Африці з'явилися перші людиноподібні істоти.

Рослинний світ: У міру охолодження клімату на зміну лісам прийшли степи.

Рис.5 Різноманітні ссавці розвинулися протягом третинного періоду

1.6 Четвертинний період

Складається з епох:

В· Плейстоцен

В· Голоцен

Плейстоценова епоха (від 2 до 0,01 млн. років тому)

Географія і клімат: На початку плейстоцену більшість материків займало те саме положення, що й у наші дні, причому деяким з них для цього потрібно було перетнути половину земної кулі. Вузький сухопутний "міст" пов'язував між собою Північну та Південну Америку. Австралія розташовувалась на протилежному від Британії боці Землі. На північну півкулю наповзали гігантські льодовикові покриви. Це була епоха великого заледеніння з чергуванням періодів похолодання та потепління та коливаннями рівня моря. Ця льодовикова епоха триває й донині.

Тваринний світ: Деякі тварини зуміли адаптуватися до холодів, що посилилися, обзавівшись густою вовною: наприклад, шерстисті мамонти і носороги. З хижаків найбільш поширені шаблезубі кішки та печерні леви. Це був вік гігантських сумчастих в Австралії і величезних птахів, що не літають, типу моа або епіорнісів, що жили в багатьох районах південної півкулі. З'явилися перші люди, і багато великих ссавців почали зникати з Землі.

Рослинний світ: З полюсів поступово наповзали льоди, і хвойні ліси поступалися місцем тундрі. Далі від краю льодовиків уже листяні ліси змінювалися хвойними. У тепліших областях земної кулі розкинулися великі степи.

Голоценова епоха (від 0,01 млн. років до наших днів)

Географія та клімат: Голоцен розпочався 10000 років тому. Протягом усього голоцену материки займали практично ті ж місця, що й у наші дні, клімат також був схожий на сучасний, кожні кілька тисячоліть стаючи то теплішими, то холоднішими. Сьогодні ми переживаємо один із періодів потепління. У міру зменшення льодовикових покривів рівень моря повільно зростав. Початок часу людської раси.

Тваринний світ: На початку періоду багато видів тварин вимерли, в основному через загальне потепління клімату, але, можливо, далося взнаки і посилене полювання людини на них. Пізніше вони могли стати жертвою конкуренції з боку нових видів тварин, завезених людьми з інших місць. Людська цивілізація стала більш розвиненою та поширилася по всьому світу.

Рослинний світ: З появою землеробства селяни знищували все більше дикорослих рослин, щоб очистити площі під посіви та пасовища. Крім того, рослини, завезені людьми у нові для них місцевості, іноді витісняли корінну рослинність.

Мал. 6 Хоботні, найбільші наземні звірі четвертинного періоду

льодовиковий ера третинний четвертинний

2. Остання льодовикова епоха

Остання льодовикова епоха (останнє заледеніння) - остання з льодовикових епох у рамках плейстоценового або четвертинного льодовикового періоду. Вона почалася близько 110 тис. років тому і закінчилася близько 9700-9600 до н. е. Для Сибіру її прийнято називати ”зирянською”, в Альпах – ”вюрмською”, у Північній Америці – “вісконсінською”. Під час цієї епохи неодноразово відбувалося розростання та скорочення льодовикових покривів. Останній льодовиковий максимум, коли загальний обсяг льоду в льодовиках був найбільшим, відноситься до часу близько 26-20 тисяч років тому окремих льодовикових покривів.

У цей час полярні льодовики північної півкулі виросли до величезних розмірів, з'єднавшись у величезний льодовий щит. Довгі льодові мови відходили від нього на південь по руслах великих річок. Усі високі гори також були скуті льодовими панцирями. Похолодання та утворення льодовиків спричинили інші глобальні зміни в природі. Річки, що течуть у північні моря виявилися запруженими крижаними стінами, вони розлилися в гігантські озера і повернули назад, намагаючись знайти стік на півдні. Зрушили на південь теплолюбні рослини, поступаючись місцем холодовитривалішим сусідам. У цей час остаточно сформувався мамонтовий фауністичний комплекс, що складається переважно з великих, добре захищених від холоду тварин.

2.1 Клімат

Однак протягом останнього зледеніння клімат на планеті не був постійним. Періодично наступали потепління клімату, льодовик танув краєм, відступав північ, скорочувалися площі високогірних льодів, зміщувалися на південь кліматичні зони. Таких незначних змін у кліматі було декілька. Вчені вважають, що в Євразії найхолодніший і найсуворіший період був близько 20 тисяч років тому.

Мал. 7 Льодовик Періто-Морено в Патагонії, Аргентина. в останню льодовикову епоху

Мал. 8 На діаграмі показані кліматичні зміни в Сибіру та в деяких інших районах північної півкулі за останні 50 тисяч років

2.2 Флора та фауна

Похолодання на планеті та утворення гігантських льодовикових систем на півночі викликало глобальні зміни у рослинному та тваринному світі Північної півкулі. Кордони всіх природних зон почали зрушуватися на південь. На території Сибіру були такі природні зони.

Уздовж льодовиків на десятки кілометрів завширшки простяглася зона холодних тундрів та тундростепів. Вона була розташована приблизно в тих районах, де зараз ліс та тайга.

На півдні тундростеп поступово переходила до лісостепу та лісу. Лісові ділянки були дуже невеликі, і були далеко не скрізь. Найчастіше ліси розташовувалися на південних берегах приледникових озер і в річкових долинах та на відрогах гір.

Ще південніше розташовувалися сухі степи, що на заході Сибіру поступово переходять у гірські системи Саяно-Алтаю, що на сході межують з напівпустель Монголії. У деяких районах тундростепи та степи не поділялися смугою лісу, а поступово змінювали одне одного.

Рис.9. Тундростеп, епоха останнього заледеніння

У нових кліматичних умовах льодовик змінився і тваринний світ. Протягом останніх етапів четвертинного періоду у Північній півкулі відбувалося формування нових видів фауни. Особливо виразним проявом цих змін стала поява так званого мамонтового фауністичного комплексу, що складався з охолоджених видів тварин.

2.3 Річки та озера

Гігантські льодовикові поля утворили природну греблю і закривали стік річок, що течуть у Північні моря. Сучасні сибірські річки: Об, Іртиш, Єнісей, Олена, Колима та багато інших розливались уздовж льодовиків, утворюючи гігантські озера, які об'єднувалися в прильодовикові системи стоку талих вод.

Сибір у льодовичну епоху. Для ясності позначені сучасні річки та міста. Більшість цієї системи з'єднувалася річками і води витікали з неї південний захід через систему Новоевксинского басейну, колишнього колись дома Чорного моря. Далі через Босфор та Дарданелли вода потрапляла у Середземне море. Загальна площа водозбірного басейну становила 22 млн. кв. км. Вона обслуговувала територію від Монголії до Середземномор'я.

Рис.10 Сибір у льодовичну епоху

У Північній Америці теж існувала така система прильодовикових озер. Уздовж Лаврентіївського льодовикового щита тягнулися гігантське озеро Агассіса, озера Мак-Коннелл і Альгонкські, що зникли нині.

2.4 Західносибірське озеро

Деякі вчені вважають, що одним із найбільших прилідникових озер в Євразії було Мансійське, або як його ще називають Західносибірське озеро. Воно займало майже всю територію Західносибірської рівнини до передгір'їв Кузнецького Алатау та Алтаю. Ті місця, де зараз розташовані найбільші міста Тюмень, Томськ та Новосибірськ, в останню льодовичну епоху покривала вода. Коли льодовик став танути - 16-14 тис. років тому води Мансійського озера стали поступово стікати в Північний Льодовитий океан, а на місці його утворилися сучасні річкові системи, а в низовині Таежного Приобья утворилася найбільша в Євразії система Васюганських Боліт.

Приблизно так виглядало Західно-Сибірське озеро.

2.5 Світовий океан

Льодовикові покриви планети утворюються з допомогою вод світового океану. Відповідно, чим ширші і вищі льодовики, тим менше води залишається в океані. Льодовики вбирають у собі воду, рівень океану знижується, оголюючи великі ділянки суші. Так, 50 000 років тому через зростання льодовиків рівень океану знизився на 50 м, а 20 000 років тому - на 110-130 м. У цей період багато сучасних островів складали з материком єдине ціле. Так, невіддільними від материкової частини були Британські, Японські, Новосибірські острови. На місці протоки Берінга існувала широка смуга суші, названа Берінгією.

Рис.12 Діаграма зміни рівня океану в останню льодовичну епоху

2.6 Великий льодовик

Під час останнього заледеніння в приполярній частині Північної півкулі планети займав величезний Арктичний льодовиковий покрив. Він утворився внаслідок злиття Північноамериканського та Євразійського крижаних покривів у єдину систему.

Арктичний льодовиковий покрив складався з гігантських крижаних щитів, що мають форму плосковипуклих куполів, які утворювали в деяких місцях товщі льоду заввишки 2-3 кілометри. Загальна площа крижаного покриву – понад 40 млн. кв. км.

Найбільші елементи Арктичного Льодовикового покриву:

1. Лаврентіївський щит із центром над південно-західною частиною Гудзонової затоки;

2. Карський щит з центром над Карським морем поширювався всю північ Російської рівнини, Західної та Середньої Сибіру;

3. Гренландський щит;

4. Східносибірський щит, що закриває Сибірські моря, узбережжя Східного Сибіру та частину Чукотки;

5. Ісландський щит

Мал. 13 Арктичний льодовиковий покрив

Навіть у суворий льодовиковий період клімат постійно змінювався. Льодовики поступово наступали на південь, знову відступали. Максимальної потужності льодовиковий покрив досяг близько 20 000 років тому.

3. Четвертинні заледеніння на європейській частині Росії

Четвертичне заледеніння - заледеніння в четвертинному періоді, викликане зниженням температури, що розпочалося ще наприкінці неогенового періоду. У горах Європи, Азії, Америки почали збільшуватися льодовики, що стікали на рівнини, на Скандинавському півострові утворилася крижана шапка, що поступово розширювалася, наступали криги відтісняли тварин і рослини, що жили там на південь.

Товщина крижаного покриву досягала 2 – 3 кілометрів. Близько 30% території сучасної Росії на півночі було зайнято покривним заледенінням, яке то дещо скорочувалося, то знову просувалося на південь. Міжльодовикові періоди з теплим, м'яким кліматом змінювалися похолоданнями, коли льодовики знову наступали.

На території сучасної Росії було 4 заледеніння - окське, дніпровське, московське та валдайське. Найбільшим із них було дніпровське, коли гігантська льодовикова мова спускалася Дніпром до широти Дніпропетровська, а Доном - до гирла Ведмедиці.

Розглянемо Московське заледеніння

Московське заледеніння - льодовикова епоха, що відноситься до антропогенового (четвертичного) періоду (середній плейстоцен, близько 125-170 тисяч років тому), останнє з великих заледенінь Російської (Східно-Європейської) рівнини.

Йому передував одинцовський час (170-125 тисяч років тому) - відносно теплий період, що відокремлює московське зледеніння від максимального, дніпровського зледеніння (230-100 тисяч років тому), також у середньому плейстоцені.

Як самостійну льодовичну епоху московське заледеніння виділили порівняно недавно. Деякі дослідники, як і раніше, трактують московське заледеніння як одну зі стадій дніпровського заледеніння, або що це була одна зі стадій більшого і тривалого попереднього заледеніння. Однак кордон льодовика, що розвивається в московську епоху, проводиться з більшою обґрунтованістю.

Московське, заледеніння захопило тільки північну частину Московської області. Кордон льодовика проходив річкою Клязьмі. Саме під час танення Московського льодовика практично повністю були розмиті морені товщі дніпровського заледеніння. Обводнення прильодовикової зони, в яку безпосередньо входила територія Шатурського району, в період танення Московського льодовика було таке велике, що низини заповнилися великими озерами або перетворилися на потужні долини стоку талих льодовикових вод. Вони осідали суспензії, утворюючи андронові рівнини з піщаними і супіщаними відкладеннями, найбільш поширеними межах району нині.

Рис.14 Положення кінцевих льодовикових морен різного віку не більше центральної частини Російської рівнини. Морена ранньовалдайського() та пізньовалдайського() заледенінь.

4. Причини льодовикових епох

Причини льодовикових епох пов'язані з більш широкими проблемами глобальних кліматичних змін, що мали місце впродовж історії Землі. Іноді відбувалися значні зміни геологічних та біологічних обстановок. Слід пам'ятати, що початок всіх великих заледенінь визначається двома важливими чинниками.

По-перше, протягом тисячоліть у річному ході опадів мають домінувати рясні тривалі снігопади.

По-друге, в районах з таким режимом опадів температури мають бути настільки низькими, щоб літнє сніготанення зводилося до мінімуму, а фірнові поля збільшувалися рік у рік доти, доки не формуватимуться льодовики. Рясна акумуляція снігу повинна превалювати в балансі льодовиків протягом усієї епохи заледеніння, оскільки якщо абляція перевищить акумуляцію, заледеніння піде на спад. Очевидно, для кожної льодовикової епохи необхідно з'ясувати причини її початку та закінчення.

Гіпотези

1. Гіпотеза міграції полюсів. Багато вчених вважали, що вісь обертання Землі іноді змінює своє становище, що призводить до відповідного усунення кліматичних зон.

2. Гіпотеза діоксиду вуглецю. Діоксид вуглецю CO2, що міститься в атмосфері, діє подібно до теплої ковдри, що утримує випромінюване Землею тепло біля її поверхні, і будь-яке істотне скорочення вмісту СО2 у повітрі призведе до зниження температури на Землі. В результаті температура суші знизиться, і почнеться льодовикова доба.

3. Гіпотеза діастрофізму (рухів земної кори). У історії Землі неодноразово відбувалися значні підняття суші. У цілому нині температура повітря над сушею зменшується приблизно 1,8. З підйомом на кожні 90 м. Насправді гори піднялися на багато сотень метрів, що виявилося достатнім для формування там долинних льодовиків. Крім того, зростання гір змінює циркуляцію вологонесучих повітряних мас. Підняття ділянок дна океанів у свою чергу може змінити циркуляцію океанічних вод і викликати кліматичні зміни. Невідомо, чи могли б тільки тектонічні рухи виявитися причиною заледеніння, принаймні вони могли вельми сприяти його розвитку.

4. Гіпотеза вулканічного пилу. Вулканічні виверження супроводжуються викидом у повітря великої кількості пилу. Очевидно, що вулканічна активність, широко поширена на Землі протягом тисячоліть, могла б значно знизити температури повітря і спричинити початок заледеніння.

5. Гіпотеза дрейфу материків. Згідно з цією гіпотезою, всі сучасні материки та найбільші острови колись входили до складу єдиного материка Пангея, що омивається Світовим океаном. Згуртування материків у такий єдиний масив суші міг би пояснити розвиток пізньопалеозойського заледеніння Південної Америки, Африки, Індії та Австралії. Території, охоплені цим зледенінням, ймовірно, знаходилися набагато північніше або південніше їхнього сучасного становища. Материки почали розділятися в крейдяний час, а сучасного становища досягли приблизно 10 тис. років тому.

6. Гіпотеза Юінга – Донна. Одна зі спроб пояснити причини виникнення плейстоценової льодовикової епохи належить М. Юінгу та У. Донну - геофізикам, які зробили значний внесок у вивчення рельєфу дна океанів. Вони вважають, що в доплейстоценовий час Тихий океан займав північні полярні регіони і тому там було набагато тепліше, ніж тепер. Арктичні області суші розташовувалися тоді у північній частині Тихого океану. Потім у результаті дрейфу материків Північна Америка, Сибір та Північний Льодовитий океан зайняли своє сучасне становище. Завдяки Гольфстріму, що заходив з Атлантики, води Північного Льодовитого океану на той час були теплими та інтенсивно випаровувалися, що сприяло рясним снігопадам у Північній Америці, Європі та Сибіру. Таким чином у цих районах почалося плейстоценове заледеніння. Воно припинилося через те, що в результаті розростання льодовиків рівень Світового океану знизився приблизно на 90 м, і Гольфстрім зрештою не зміг долати високі підводні хребти, що розділяють басейни Північного Льодовитого та Атлантичного океанів. Позбавлений припливу теплих атлантичних вод, Північний Льодовитий океан замерз, і вичерпався джерело вологи, що живить льодовики.

7. Гіпотеза циркуляції океанічних вод. В океанах існує безліч течій, як теплих, так і холодних, які істотно впливають на клімат материків. Гольфстрім - одна з чудових теплих течій, що омиває північне узбережжя Південної Америки, проходить через Карибське море і Мексиканську затоку і перетинає Північну Атлантику, надаючи опалювальний ефект на Західну Європу. Теплі течії є також у південній частині Тихого океану та Індійському океані. Найбільш потужні холодні течії прямують з Північного Льодовитого океану в Тиху через Берінгову протоку і в Атлантичний океан - через протоки вздовж східного та західного берегів Гренландії. Одна з них - Лабрадорська течія - охолоджує узбережжя Нової Англії і приносить туди тумани. Холодні води надходять також у південні океани з Антарктики у вигляді особливо потужних течій, що рухаються на північ майже до екватора вздовж західних берегів Чилі та Перу. Сильна підповерхнева протитечі Гольфстріму забирає свої холодні води на південь у Північну Атлантику.

8. Гіпотеза змін сонячної радіації. В результаті тривалого вивчення сонячних плям, що є сильними викидами плазми в атмосфері Сонця, виявлено, що існують досить значні річні і триваліші цикли зміни сонячної радіації. Піки сонячної активності спостерігаються приблизно кожні 11, 33 і 99 років, коли Сонце випромінює більше тепла, що призводить до більш потужної циркуляції земної атмосфери, що супроводжується більшою хмарністю та ряснішими опадами. Через високу хмарність, що блокує сонячні промені, поверхня суші отримує тепла менше, ніж зазвичай.

Висновок

У ході виконання курсової роботи було вивчено льодовикові епохи, до складу яких входять льодовикові періоди. Встановлено льодовикові епохи, які з точністю розібрані. Отримано докладні дані про останню льодовикову епоху. Виявлено останні четвертинні епохи. А також вивчено основні причини льодовикових епох.

Список літератури

1. Доценко С.Б. Про заледеніння Землі наприкінці палеозою // Життя Землі. Геодинаміка та мінеральні ресурси. М: Вид-во МДУ, 1988.

2. Срібний Л.Р. Стародавнє заледеніння та життя / Срібний Леонід Рувимович; Відп.ред. Г.А. Авсюк. - М: Наука, 1980. - 128с.: іл. - (Людина та навколишнє середовище). - Бібліогр.

3. Таємниці льодовикових епох: Пров. з англ. / За ред. Г.А. Авсюка; Післясл. Г.А. Авсюка та М.Г. Гросвальда.-М.: Прогрес, 1988.-264 с.

4. http://ua.wikipedia.org/wiki/Льодовикова_епоха (Матеріал з Вікіпедії - вільної енциклопедії)

5. http://www.ecology.dubna.ru/dubna/pru/geology.html(Стаття Геолого-геоморфологічні особливості. Н.В. Короновський)

6. http://ua.wikipedia.org/wiki/Льодовиковий_період (Матеріал з Вікіпедії - вільної енциклопедії)

7. http://www.fio.vrn.ru/2004/7/kaynozoyskaya.htm (Кайнозойська ера)