» » На юге Африки найдены следы древних ледников

На юге Африки найдены следы древних ледников


На юге Африки найдены следы древних ледников

На юге Африки найдены следы древних ледников

Рис. 1. Научная группа из Университета Западной Вирджинии, обнаружившая ледниковые формы рельефа в Намибии. Фото с сайта wvutoday.wvu.edu


Во время полевых работ по изучению вулканических пород Намибии американские геологи обнаружили в пустыне группы невысоких эллиптических холмов, выстроенных в цепи. Такие формы рельефа весьма характерны для территорий, которые ранее были покрыты ледниками. Датировка показала, что они сформировались около 300 млн лет назад, в позднем палеозое. И действительно, тогда Африка, Южная Америка, Антарктида, Австралия и Индия составляли единый суперконтинент Гондвана, который располагался вблизи Южного полюса. Удивительно, что ранее никто не обращал внимания на такой яркий пример ледниковых форм рельефа в Южной Африке.

Полевая поездка в Намибию для изучения вулканических пород привела американских ученых к неожиданному открытию. Группа геологов из Университета Западной Вирджинии во главе с Грэмом Эндрюсом (Graham Andrews) буквально наткнулась на разбросанные по пустыне в районе Твифелфонтейн своеобразные формы рельефа, представляющие собой цепочки холмов эллиптической формы (речь про контур основания). Грэм Эндрюс, который вырос в Северной Ирландии, сразу предположил, что это ледниковые формы рельефа. Гипотеза была настолько очевидной, что ученый не поверил, что ранее никто не описывал данные образования, и, прежде чем публиковать результаты исследования в журнале PLOS One, тщательно изучил все, что было написано ранее о геоморфологии этого региона.

Описываемые холмы имеют достаточно хорошие обнажения (рис. 1), благодаря которым по геологическим данным легко определяется их возраст. Это граница карбона и перми (примерно 300 млн лет назад) — время, когда африканский континент входил в состав суперконтинета Гондвана, а южная оконечность Африки располагалась в районе Южного полюса (рис. 2).


На юге Африки найдены следы древних ледников

Рис. 2. Положение континентов 300 млн лет назад. Рисунок с сайта www-udc.ig.utexas.edu


С геологической точки зрения обнаруженные холмы — это окатанные и отполированные движением ледника выступы коренных пород. Часто это выступы более плотных и твердых по сравнению с окружающими пород, например, гранитов (рис. 3). В российской геоморфологии такие формы называют «бараньими лбами».


На юге Африки найдены следы древних ледников

Рис. 3. «Бараньи лбы» гранитного состава. Фото с сайта wvutoday.wvu.edu


Авторы исследования называют эти холмы по-разному в зависимости от их размера: мелкие (первые метры и десятки метров) выступы — roche moutonees («бараньи лбы»), более крупные (десятки и сотни метров) — drumlins (друмлины), а самые крупные (километрового размера) — whalebacks («китовые спины»). На мой взгляд, все эти образования подпадают под определение «бараньих лбов» разного размера. Использование термина друмлины спорно, так как друмлины в классическом понимании сложены не коренными породами, а моренными отложения, и образуются они при отступлении ледника, а не при его пластическом движении, как «бараньи лбы», являющиеся типичными формами ледниковой эрозии (рис. 4). Большинство обнаруженных холмов по классификации авторов относятся к «китовым спинам».


На юге Африки найдены следы древних ледников

Рис. 4. Схема образования ледниковых эрозионных холмов. Форма «бараньих лбов» позволяет реконструировать направление движение ледника. Склоны, обращенные в сторону, откуда движется ледник, являются более пологими и гладкими, противоположные склоны — обрывистые и часто неровные. Рисунок с сайта web.gccaz.edu


Вернувшись из экспедиции, авторы продолжили изучение обнаруженных форм ледникового рельефа на основе анализа космических снимков территории, доступных в Google Earth и Google Maps. Первое, что показал анализ снимков: поверхность скальных выступов повсеместно покрыта эрозионными бороздами, которые оставляли вмороженные в нижнюю поверхность ледника камни (рис. 5).


На юге Африки найдены следы древних ледников

Рис. 5. Эрозионные борозды на поверхности скальных выступов свидетельствуют о высокой скорости движения ледника. Фото с сайта wvutoday.wvu.edu


Наличие таких борозд говорит о крайне высокой скорости движения, так как медленно ползущий ледник успевает подтаивать и оставляет вмороженные камни в виде моренных отложений. Это значит, что в районе Твифелфонтейн 300 млн лет назад происходило так называемое движение ледникового потока (ice stream) — пластическое перемещение огромных объемов ледниковых масс, аналогичный тому процессу, который наблюдается в наши дни в Антарктиде (рис. 6).


На юге Африки найдены следы древних ледников

Рис. 6. Современные ледниковые потоки Антарктиды. В верхнем левом углу — шкала скорости движения ледниковых потоков (от 0 до 3592 м в год). Схема с сайта antarcticglaciers.org


Известно, что длина борозд и степень удлинения самих «бараньих лбов» прямо пропорциональна скорости ледникового потока. Основываясь на наблюдениях за современными ледниковыми потоками в Антарктиде, авторы посчитали, что скорость движения ледника в районе Твифелфонтейн составляла около 800 метров в год. Выявленные субгляциальные (подледные) линейные структуры прослеживаются в северо-западном направлении на протяжении более 200 км вплоть до самого побережья. Такой путь проделал ледник, чтобы завершить свой путь на мелководье в районе побережья нынешней Бразилии. Сам же ледниковый щит (центр ледника) располагался восточнее, в районе нынешней пустыни Каоковелд (Kaokoveld, рис. 7).


На юге Африки найдены следы древних ледников

Рис. 7. Палеореконструкция территории Северной Намибии в период позднепалеозойского оледенения (Late Paleozoic ice age — LPIA). Тонкими стрелками показаны направления ледниковых потоков; толстыми стрелками — долинные ледники; тонкими линиями — палеодолины; сиреневый прямоугольник — район полевых работ. Kaokoveld ice sheet — ледниковый щит Каоковелд. Желтый цвет — гляциальные отложения серии Итараре (Itarare) в Бразилии. Рисунок из обсуждаемой статьи в PLOS One


Очевидно, такие быстрые темпы таяния ледникового покрова в самом конце каменноугольного — начале пермского периодов были связаны с перемещением африканского континента в это время к северу. Если в раннем карбоне, согласно палеотектоническим реконструкциям, территория нынешней Намибии находилась в районе Южного полюса, то к концу каменноугольного периода она переместилась к 60-й широте. И данные, полученные авторами исследования, прекрасно подтверждают тектонические построения. Результаты работы также позволяют объяснить генезис гляциальных отложений серии Итараре, расположенных в прибрежной зоне Бразилии, существенно дополняя представления геологов о развитии суперконтинента Гондвана.

Источник: Graham D. Andrews, Andrew T. McGrady, Sarah R. Brown, Shannon M. Maynard. First description of subglacial megalineations from the late Paleozoic ice age in southern Africa // PLOS One. 2019. 14 (1): e0210673 DOI: 10.1371/journal.pone.0210673.

Владислав Стрекопытов


21 июль 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Важной причиной вымирания морских животных в конце пермского периода была нехватка кислорода

Примерно 252 миллиона лет назад, на рубеже пермского и триасового периодов, случилась крупнейшая биосферная катастрофа в истории Земли. Американские ученые построили модель, чтобы оценить, как

Верхний слой океана в позднем архее местами уже был обогащен кислородом

Примерно 2,45 млрд лет назад, в самом начале протерозоя, произошло событие, коренным образом повлиявшее на всю геологическую и биологическую историю Земли: в атмосфере появился свободный кислород.

«Великое стратиграфическое несогласие» возникло из-за ледниковой эрозии в неопротерозое

«Великое стратиграфическое несогласие» — длительный перерыв в осадконакоплении, который прослеживается в отложениях конца докембрия во многих частях планеты. На значительных территориях из

Древняя континентальная кора могла образоваться в результате метеоритной бомбардировки

В местах падения крупных метеоритов образуются ударные кратеры, породы внутри кратера плавятся, заполняя его магматическим расплавом. Остывая, расплав расслаивается, и строение образующихся интрузий

В Антарктиде обнаружили огромный тоннель

Исследователи из Англии обнаружили в Антарктиде подледные тоннели гигантских размеров. Высота каналов протяжностью более 100 километров составляет 250 метров. Геологам удалось выявить их под

На Земле скоро наступит Ледниковый период

В настоящее время Земля находится на пороге вступления в новый Ледниковый период. Множество данных свидетельствует о том, что периоды Голоцена - эпоха четвертичного периода, которая продолжается
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Особенности выбора шинДом с нарисованным фасадом в ТаррагонеУченые нашли в кишечнике спусковой механизм аллергии на арахисУчёные предлагают заразить коронавирусом добровольцев для поиска вакциныВрачи объяснили, как смартфоны и компьютеры превращают мозг в "свалку"Как смартфоны и соцсети убивают наше времяУченые запатентовали систему энергоснабжения Земли из космоса10 минут ежедневного пребывания на природе помогают снизить тревогу и беспокойство