Периоды похолодания климата, сопровождающиеся формированием континентальных ледниковых покровов, являются повторяющимися событиями в истории Земли. Интервалы холодного климата, в течение которых образуются обширные материковые ледниковые покровы и отложения длительностью в сотни миллионов лет, именуютсяледниковыми эрами; в ледниковых эрах выделяются ледниковые периоды длительностью в десятки миллионов лет, которые, в свою очередь, состоят из ледниковых эпох— оледенений(гляциалов), чередующихся с межледниковьями (интергляциалами).
В истории Земли выделяются следующие ледниковые эры:
Раннепротерозойская— 2,5—2 млрд лет назад
Позднепротерозойская— 900—630 млн лет назад
Палеозойская— 460—230 млн лет назад
Кайнозойская— 65 млн лет назад — настоящее время
Кайнозойская ледниковая эра
Кайнозойская ледниковая эра (65 млн лет назад — настоящее время) — недавно (по геологическим масштабам) начавшаяся ледниковая эра.
Настоящее время —голоцен, начавшийся ≈10 000 лет назад, характеризуется как относительно тёплый промежуток после плейстоценового ледникового периода, часто квалифицируемый как межледниковье. Ледниковые покровы существуют в высоких широтах северного (Гренландия) и южного (Антарктида) полушарий; при этом в северном полушарии покровное оледенение Гренландии простирается на юг до 60° северной широты (то есть, до широты Санкт-Петербурга), морские льды — до 46—43° северной широты (то есть до широты Крыма), а вечной мерзлоты до 52—47° северной широты.
В южном полушарии континентальная часть Антарктиды покрыта ледниковым щитом толщиной 2500—2800 м (до 4800 м в некоторых районах Восточной Антарктиды), при этом шельфовые ледники составляют ≈10 % от площади континента, возвышающейся над уровнем моря.
В кайнозойской ледниковой эре наиболее сильным является плейстоценовый ледниковый период: понижение температуры привело к оледенению Северного Ледовитого океана и северных областей Атлантики и Тихого океана, при этом граница оледенения проходила на 1500—1700 км южнее современной.
Последняя ледниковая эпоха закончилась между 15 000 и 10 000 годами до н. э
Палеозойская ледниковая эра (460—230 млн лет назад)
Позднеордовикский-раннесилурийский ледниковый период (460—420 млн лет назад)
Ледниковые отложения этого времени распространены в Африке, Южной Америке, восточной части Северной Америки и Западной Европе.
Пик оледенения характеризуется образованием обширного ледникового щита на большей части северной (включая Аравию) и западной Африки, при этом толщина сахарского ледового щита оценивается до 3 км.
Позднедевонский ледниковый период (370—355 млн лет назад)
Ледниковые отложения позднедевонского ледникового периода обнаружены на территории Бразилии, аналогичные моренные отложения — в Африке (Нигер). Ледниковая область простиралась от современных устья Амазонки к восточному побережью Бразилии.
Каменноугольно-пермский ледниковый период (350—230 млн лет назад)
Позднепротерозойская ледниковая эра (900—630 млн лет назад)
В стратиграфии позднего протерозоя выделяется лапландский ледниковый горизонт (670—630 млн лет назад), обнаруженный в Европе, Азии, Западной Африке, Гренландии и Австралии. Палеоклиматическая реконструкция позднепротерозойской ледниковой эры вообще и лапландского периода в частности затруднена недостаточностью данных о дрейфе, форме и положении континентов в это время, однако с учётом расположения моренных отложений Гренландии, Шотландии и Нормандии предполагается, что Европейский и Африканский ледовые щиты этого периода временами сливались в единый щит.
Оледенения плейстоцена
Наиболее резкие изменения климата происходили в плейстоцене (0,8 или 0,7 - 0,01млн. лет назад. По данным А.А. Величко (1977), в плейстоцене было не менее семи теплых и семи холодных эпох. На Русской равнине начало плейстоцена ознаменовалось михайловским (петропавловским) относительно теплым периодом (800-730 тыс. лет), когда среднегодовые температуры составляли 12-15°С, а в январе они были около 0°С. За ним последовало покровское похолодание (730-670 тыс. лет), во время которого температура января была на 4-5°С ниже современной. Затем наступило ильинское время неоднократного и резкого колебания климата (670-620 тыс. лет).
Донское оледенение. После ильинского времени произошло самое большое на Русской равнине донское оледенение (620-530 тыс. лет назад). В период его максимального развития практически вся северная половина равнины представляла собой ледяную пустыню, а в пределах Окско-Донской равнины покровный ледник огромным языком шириной более 400 км продвигался южнее 50° с.ш.
Мучкапское межледниковье.За донским оледенением последовало мучкапское (беловежское, рославльское) межледниковье (530-480 тыс. лет). Климат мучкапского времени был достаточно теплым. Средние температуры января составляли - 3°С, июля 20°С в Смоленской и Брянской областях, и соответственно 5°С и 25°С в Запорожье, где на некоторое время установился сухой субтропический климат.
Окское (московское оледенение).После мучкапского межледниковья наступило окское (московское) оледенение (480-420 тыс. лет назад). Оно было значительно меньше предшествующего донского. Тем не менее, на всей Русской равнине и тогда отмечались весьма суровые климатические условия.
Лихвинское межледниковье. Средний плейстоцен (0,4-0,13 млн. лет назад характеризовался резкими сменами холодных и теплых эпох. Его открыло лихвинское межледниковье (420-390 тыс. лет), во время которого средние температуры января в средней полосе Русской равнины были около 0°С, то есть на на 8-10°С превышали современные значения, а июля 18-20°С (на 1-2°С выше современных значений).
Переход от лихвинского междедниковья к последующей днепровской ледниковой эпохе (390-250 тыс. лет) сопровождался неоднократными похолоданиями и потеплениями, разница температур января во время которых составляла 10-12°С.
Днепровское оледенение.Днепровское оледенение было максимальным в среднем плейстоцене (250-170 или 110 тыс. лет назад). Оно состояло из двух или трех стадий.
Иногда последнюю стадию Днепровского оледенения выделяют в самостоятельное московское оледенение (170-125 или 110 тыс. лет назад), а разделеющий их период относительно теплого времени рассматривают как одинцовское межледниковье.
В максимальную стадию этого оледенения значительная часть Русской равнины была занята ледниковым покровом, который узким языком по долине Днепра проникал на юг до устья р. Орели. На большей части данной территории существовала многолетняя мерзлота, а среднегодовая температура воздуха была тогда не выше -5-6°С.
На юго-востоке Русской равнины в среднем плейстоцене произошло так называемое «раннехазарское» повышение уровня Каспийского моря на 40-50 м, которое состояло из нескольких фаз. Их точная датировка неизвестна.
Микулинское межледниковье. Вслед за днепровским оледенением последовало микулинское межледниковье (125 или 110-70 тыс. лет назад). В это время в центральных районах Русской равнины зима была значительно мягче, чем сейчас. Если в настоящее время средние температуры января близки к -10°С, то в микулинское межледниковье они не опускались ниже -3°С.
Микулинскому времени соответствовало так называемое «позднехазарское» повышение уровня Каспийского моря. На севере Русской равнины отмечалось синхронное повышение уровня Балтийского моря, которое соединялось тогда с Ладожским и Онежским озерами и, возможно, Белым морем, а также Северного Ледовитого океана. Общее колебание уровня мирового океана между эпохами оледенения и таяния льдов составляло 130-150 м.
Валдайское оледенение. После микулинского межледниковья наступило валдайское (покровское) оледенение, состоящее из ранневалдайского или тверского (70-55 тыс. лет назад) и поздневалдайского или осташковского (24-12:-10 тыс. лет назад) оледенений, разделенных средневалдайским периодом неоднократных (до 5) колебаний температуры, во время которых климат был гораздо холоднее современного (55-24 тыс. лет назад).
На юге Русской платформы раннему валдаю отвечает значительное «аттельское» понижение – на 100-120 метров – уровня Каспийского моря. Вслед за ним последовало «раннехвалынское» повышение уровня моря примерно на 200 м (на 80 м выше первоначальной отметки). Согласно расчетам А.П. Чепалыги (Chepalyga,т1984), поступление влаги в Каспийский бассейн верхнехвалынского времени превышало ее потери приблизительно на 12 куб. км в год.
После «раннехвалынского» повышения уровня моря последовало «енотаевское» понижение уровня моря, а затем вновь «позднехвалынское» повышение уровня моря примерно на 30 м относительно его первоначального положения. Максимум позднехвалынской трансгрессии пришелся, по данным Г.И. Рычагова, на конец позднего плейстоцена (16 тыс. лет назад). Позднехвалынский бассейн характеризовался температурами водной толщи, несколько ниже современных.
Новое понижение уровня моря происходило довольно быстро. Оно достигло максимума (50 м) в самом начале голоцена (0,01-0 млн. лет назад), около 10 тысяч лет назад, и сменилось последним – «новокаспийским» повышением уровня моря примерно на 70 м около 8 тысяч лет назад.
Примерно такие же колебания поверхности воды происходили в Балтийском море и на Северном Ледовитом океане. Общее колебание уровня мирового океана между эпохами оледенения и таяния льдов составляло тогда 80-100 м.
