Северная Америка

Западная Европа

Оледенения

Межледниковья

Оледенения

Межледниковья

Висконсин

Вюрм

Сангамон

Риссвюрм

Иллинойс

Рисс

Ярмут

Миндельрисс

Канзас

Миндель

Афтон

Гюнцминдель

Небраска

Гюнц

Распространение оледенения в плейстоцене. В Северной Америке покровные ледники во время максимального оледенения занимали площадь свыше 12,5 млн. кв. км, т.е. более половины всей поверхности материка. В Европе Скандинавский ледниковый покров распространялся на территории, превышавшей 4 млн. км2. Он перекрывал Северное море и соединялся с ледниковым покровом Британских о-вов. Ледники, формировавшиеся в Уральских горах, тоже разрастались и выходили в предгорные районы. Существует предположение, что во время среднеплейстоценового оледенения они соединялись со Скандинавским ледниковым покровом. Ледниковые покровы занимали обширные площади в горных районах Сибири. В плейстоцене ледниковые покровы Гренландии и Антарктиды, вероятно, имели значительно бльшую площадь и мощность (главным образом в Антарктиде), чем современные.

Помимо этих крупных центров оледенения, существовало множество мелких местных очагов, например, в Пиренеях и Вогезах, Апеннинах, горах Корсики, Патагонии (восточнее южных Анд).

Во время максимального развития плейстоценового оледенения свыше половины площади Северной Америки было покрыто льдом. На территории США южная граница покровного оледенения следует примерно от о.Лонг-Айленд (шт. Нью-Йорк) на север центральной части штата Нью-Джерси и северо-восток Пенсильвании почти до юго-западной границы шт. Нью-Йорк. Отсюда она направляется до юго-западной границы штата Огайо, затем по р.Огайо в южную Индиану, далее поворачивает на север в южную часть центральной Индианы, а затем на юго-запад к р.Миссисипи, при этом южная часть штата Иллинойс остается за пределами области оледенения. Граница оледенения проходит вблизи рек Миссисипи и Миссури до города Канзас-Сити, далее через восточную часть штата Канзас, восточную часть штата Небраска, центральную часть Южной Дакоты, юго-западную часть Северной Дакоты до Монтаны немного южнее р.Миссури. Отсюда южная граница покровного оледенения поворачивает на запад до подножья Скалистых гор в северной Монтане.

Территория площадью в 26 тыс. км2, охватывающая северо-западный Иллинойс, северо-восточную Айову и юго-западный Висконсин, давно выделялась как "безвалунная". Предполагалось, что она никогда не покрывалась плейстоценовыми ледниками. На самом деле туда не распространялся ледниковый покров в висконсине. Возможно, во время более ранних оледенений льды туда заходили, но следы их пребывания были стерты под влиянием эрозионных процессов.

К северу от США ледниковый покров распространялся на территорию Канады до Северного Ледовитого океана. На северо-востоке льдом были покрыты Гренландия, Ньюфаундленд и п-ов Новая Шотландия. В Кордильерах ледниковые шапки занимали южную Аляску, плато и береговые хребты Британской Колумбии и северную треть штата Вашингтон. Короче говоря, кроме западных районов центральной Аляски и ее крайнего севера, вся Северная Америка к северу от описанной выше линии в плейстоцене была занята льдом.

Последствия плейстоценового оледенения. Под влиянием огромной ледниковой нагрузки земная кора оказалась прогнутой. После деградации последнего оледенения территория, которая покрывалась наиболее мощным слоем льда к западу от Гудзонова залива и на северо-востоке Квебека, поднималась быстрее, чем расположенная у южного края ледникового покрова. По оценкам, район северного побережья оз.Верхнего в настоящее время поднимается со скоростью 49,8 см в столетие, а район, расположенный к западу от Гудзонова залива, до завершения компенсационной изостазии поднимется еще на 240 м. Сходное поднятие происходит и в Балтийском регионе в Европе.

Плейстоценовый лед образовался за счет океанической воды, и поэтому во время максимального развития оледенения происходило и наибольшее понижение уровня Мирового океана. Величина этого понижения - вопрос спорный, однако геологи и океанологи единодушно признают, что уровень Мирового океана понижался более чем на 90 м. Это доказывается распространением абразионных террас во многих областях и положением днищ лагун и отмелей коралловых рифов Тихого океана на глубинах ок. 90 м.

Колебания уровня Мирового океана оказывали влияние на развитие впадающих в него рек. В обычных условиях реки не могут углублять свои долины намного ниже уровня моря, но при его понижении происходит удлинение и углубление речных долин. Вероятно, затопленная долина р.Гудзон, протягивающаяся на шельфе более чем на 130 км и заканчивающаяся на глубинах ок. 70 м, сформировалась во время одного или нескольких крупных оледенений.

Покровное оледенение повлияло на изменение направления течения многих рек. В доледниковое время р.Миссури текла из восточной Монтаны на север, в Канаду. Река Норт-Саскачеван некогда несла свои воды на восток, пересекая территорию Альберты, но впоследствии резко повернула на север. В результате плейстоценового оледенения образовались внутренние моря и озера, а площадь уже существовавших увеличилась. Благодаря притоку талых ледниковых вод и обильным осадкам возникло оз. Бонневилл в штате Юта, реликтом которого является Большое Соленое озеро. Максимальная площадь оз. Бонневилл превышала 50 тыс. км2, а глубина достигала 300 м. Каспийское и Аральское моря (по существу - крупные озера) в плейстоцене имели значительно бльшие площади. По-видимому, в вюрме (висконсине) уровень воды в Мертвом море более чем на 430 м превышал современный.

Долинные ледники в плейстоцене были гораздо многочисленнее и бльших размеров по сравнению с существующими сейчас. В Колорадо насчитывались сотни ледников (сейчас 15). Самый крупный современный ледник в штате Колорадо - Арапахо - имеет длину 1,2 км, а в плейстоцене длина ледника Дуранго в горах Сан-Хуан на юго-западе Колорадо достигала 64 км. В Альпах, Андах, Гималаях, Сьерра-Неваде и других крупных горных системах земного шара также развивалось оледенение. Наряду с долинными ледниками там существовало и множество ледниковых шапок. Это, в частности, доказано для береговых хребтов Британской Колумбии и США. На юге штата Монтана в горах Бэртус имелась крупная ледниковая шапка. Кроме того, в плейстоцене ледники существовали на Алеутских о-вах и о.Гавайи (г.Мауна-Кеа), в горах Хидака (Япония), на Южном острове Новой Зеландии, на о.Тасмания, в Марокко и горных районах Уганды и Кении, в Турции, Иране, на Шпицбергене и Земле Франца-Иосифа. В некоторых из этих районов ледники распространены и в настоящее время, но, как и на западе США, в плейстоцене они были гораздо крупнее.

раздел геологии, изучающий последовательность формирования геологических тел и их первоначальные пространственные взаимоотношения. Для этих целей в первую очередь используется возможность прослеживания пластов осадочных горных пород и изучение их фациальных изменений в бассейнах прошлых геологических эпох. Основное значение для установления одновозрастности изученных отложений имеет состав ископаемых организмов, находимых в осадочных толщах, отражающих необратимое развитие органического мира Земли (см. Биостратиграфия). Поэтому С. тесно связана с палеонтологией (См. Палеонтология), а также с геохронологией (См. Геохронология)- учением о хронологической последовательности формирования и возрасте горных пород, слагающих земную кору. Возникновение С. связано со становлением геологии как науки; она послужила основой создания геологических карт и геохронологической шкалы.

Исторический очерк. Отдельные вопросы становления С. как науки разрабатывались в 17 в. датским учёным Н. Стено (Стенсеном), с именем которого связывается закон последовательности напластования пород, однако её основы были заложены в 18 в. немецкими учёными И. Леманом и Г. Фюкселем и русским учёным М. В. Ломоносовым. На рубеже 18 и 19 вв. английским инженером У. Смитом впервые был предложен палеонтология, метод, который был развит в 1-й половине 19 в. в трудах английских учёных Р. Мурчисона и А. Седжвика, французских - Ж. Кювье, А. Броньяра, А. д'Орбиньи, немецкого - А. Оппеля и русских - Д. И. Соколова, Н. М. Языкова.

В конце 18 в. отложения, слагающие земную кору, было принято подразделять в Западной Европе на первичные (ныне палеозойские), вторичные (мезозойские) и третичные (кайнозойские) образования. Первые два термина вскоре утратили своё значение, третий, предложенный итальянским геологом Ардуинов 1759, применяется поныне [см. Третичная система (период)] зарубежными геологами. В 1829 новейшие рыхлые отложения были выделены французским геологом Ж. Денуайе под названием четвертичных отложений [см. Антропогеновая система (период)].

В 1-й половине 19 в. в результате исследований, проводившихся в разных странах, были обособлены геологические системы и намечена их последовательность в истории Земли. На сессии Международного геологического конгресса в Болонье (1881) было принято общее соподчинение подразделений геологической истории Земли и зафиксированы выделенные ранее системы и отделы. В 1900 французским геологом Э. Реневье был предложен сводный "хронограф", включающий не только системы и отделы, но также и ярусные подразделения, которые используются с рядом изменений и уточнений. Большой вклад в создание и разработку общей стратиграфической шкалы был сделан русскими и советскими геологами А. П. Карпинским, Н. И. Андрусовым, А. П. Павловым, Д. В. Наливкиным, А. Н. Криштофовичем, В. В. Меннером, французскими учёными Э. Огом, М. Жинью, немецкими - И. Вальтером, О. Шиндевольфом, австрийским - М. Неймайром, американскими - Ч. Уолкоттом, Ч. Шухертом и К. Данбаром. В середине 20 в. особенно интенсивно начали изучаться древнейшие этапы развития Земли, где благодаря работам группы советских геологов во главе с Н. С. Шатским, финского геолога И. Седергольма, норвежского геолога У. Хольтедаля, американских геологов А. Грабау и К. Стокуэлла наметилась возможность установления единой системы подразделений (см. Докембрий).

Предмет и методы исследования С. Основным положением в С. является закон последовательности напластования, когда при нормальном залегании пластов каждый подстилающий пласт древнее покрывающего; исключение из этого правила наблюдается только в том случае, когда в результате тектонических деформаций первичное залегание пластов нарушается, и они могут оказаться перевёрнутыми. Пласты горных пород, отлагавшиеся в бассейнах прошлых геологических периодов, залегают в определённой последовательности, изучая которую можно составить стратиграфическую колонку (См. Стратиграфическая колонка). При сопоставлении этих колонок применяются различные методы, из них наиболее распространённым и надёжным является Палеонтологический метод, основанный на необратимом прогрессивном развитии органического мира Земли. Палеонтологический метод может применяться только с учётом данных палеоэкологии (См. Палеоэкология).

По существу все группы ископаемых организмов могут быть использованы для целей стратиграфической корреляции; особенно большое значение имеют остатки мельчайших организмов, встречающихся в массовом количестве (фораминиферы, радиолярии, нанопланктон, диатомовые и др.); даже небольшие куски осадочных горных пород содержат сотни и тысячи таких организмов, что особенно важно при определении возраста пород в кернах буровых скважин. Этими же особенностями отличается и применение споровопыльцевого анализа (См. Спорово-пыльцевой анализ), который используется для определения возраста осадочных толщ всех подразделений фанерозоя (см. Фанерозойский эон). Палеонтологический метод имеет широкое применение во всей фанерозойской истории Земли. В более древних отложениях докембрия остатки животных встречаются крайне редко; в массовом количестве встречаются следы жизнедеятельности синезелёных водорослей, которые в 1960-е гг. начали с успехом использоваться для расчленения и корреляции карбонатных толщ верхнего докембрия; в более древних отложениях палеонтологический метод пока не применяется.

Ведущее значение для более древних отложений приобретают данные изотопных определений, основанные на радиоактивном распаде различных элементов (К, U, Pb), заключённых в минералах осадочных и магматических горных пород (см. Геохронология). Информация по изотопному возрасту осадочных пород довольно скудна. При калий-аргоновом методе датирования используются очень редкие калийные соли (карналлит) и обычный для осадочных пород глауконит. Рубидий-стронциевый метод определения применяется при исследовании разнообразных глинистых пород и кислых эффузивов; урано-ториевым методом датируются цирконы из эффузивов.

Значительно более полные данные о возрасте пород указанными методами могут быть получены для разнообразных интрузивных горных пород, внедрявшихся в осадочные толщи; основная трудность заключается в том, чтобы привязать эти точные цифры к стратиграфической колонке (для этих целей внимательно изучаются контакты интрузивного тела с осадочными слоистыми толщами). Во многих случаях истинный возраст интрузивных массивов может быть установлен только по результатам изотопных определений.

Из др. методов корреляции слоистых осадочных и вулканогенных толщ используются данные литологического и геохимического исследования (сопоставление по преобладанию тех или иных минералов или элементов) и различные Геофизические методы разведки - данные палеомагнитных (см. Палеомагнетизм) и электрокаротажных определений, которые применяются для сопоставления разрезов буровых скважин на разведочных площадях.

Стратиграфические подразделения и шкалы. Применение всех методов корреляции дало возможность составить для всего земного шара общий сводный стратиграфический разрез, на основе которого установлена строгая иерархия стратиграфических подразделений. Такая система стратиграфических подразделений, или стратиграфическая шкала, была впервые утверждена на Международном геологическом конгрессе в Болонье в 1881. В середине 20 в. она была дополнена введением эонотемы - наиболее крупного подразделения стратиграфической шкалы, сформировавшегося в течение эона; применявшийся ранее термин "группа", обозначавший отложения, сформировавшиеся в течение эры, заменяется термином "эратема". С этими дополнениями и изменениями соподчинённость принятых подразделений имеет следующий вид (справа указаны соответствующие им геохронологическис подразделения):

------------------------------------------------------------------------------------------------

| Общие стратиграфические | Геохронологические |

| подразделения | подразделения |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------|

| Эонотема | Эон |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------|

| Эратема (группа) | Эра |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------|

| Система | Период |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------|

| Отдел | Эпоха |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------|

| Ярус | Век |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------|

| Зона (хронозона) | Время |

------------------------------------------------------------------------------------------------

Каждое из указанных стратиграфических подразделений отвечает естественному этапу развития Земли и её органического мира; они распознаются на всех материках и, как показало бурение, проведённое в 1970-х гг., и в океанических впадинах. По мнению некоторых исследователей, ярусы геологические (См. Ярус геологический) и зоны стратиграфические (См. Зона стратиграфическая) имеют только местное значение; это положение справедливо в тех случаях, когда ярус и зона выделяются на материале изолированных палеобассейнов, фауна которых развивалась обособленно и не была связана с Мировым океаном (например, неогеновые отложения Черноморско-Каспийского бассейна). Если за стратотип ярусов и зон берутся разрезы открытых океанических бассейнов, эти подразделения могут быть прослежены практически по всему земному шару.

Последняя, фанерозойская эонотема стратиграфической шкалы СССР делится на 3 эратемы (См. Эратема) геологические (группы) и 12 систем геологических (См. Система геологическая). Общая их последовательность приведена в ст. Геохронология, а подробная характеристика конкретных систем и подчинённых ей ярусов и зон дана в соответствующих статьях по системам [например, Кембрийская система (период)]. Для антропогеновой (или четвертичной) системы предложена своя шкала подразделений, отражающая специфическую методику её корреляции, основанную на палеоклиматических данных. Точно так же особые подразделения вводятся теперь для докембрия (См. Докембрий), в котором палеонтологический метод находит ограниченное применение. Имеющиеся данные показывают, что отделы геологические (См. Отдел геологический), ярусы и зоны в докембрии пока не могут быть выделены, а системы и эратемы имеют совсем иное обоснование, чем в фанерозое; правильнее говорить об эквивалентных им протоэратемах и протосистемах - Фитемах.

Отделы, ярусы и зоны единой или общей стратиграфической шкалы не везде распознаются с желаемой точностью и не отражают местные особенности строения разрезов. Поэтому основой стратиграфической классификации во многих районах являются т. н. местные стратиграфические подразделения; если они имеют палеонтологическое обоснование и включают отложения, значительно изменяющие свой состав по простиранию, то выделяют Горизонты. (примерно отвечающие по объёму ярусу или подъярусу) и лоны (локальные зоны). Наоборот, если ведущими при выделении местного подразделения являются особенности литологического состава горных пород, то в этом случае принимается особая система литостратиграфических подразделений; их соподчинение, принятое в СССР, следующее (справа указаны эквивалентные им подразделения, принятые в США):

------------------------------------------------------------------

| СССР | США |

|-----------------------------------------------------------------|

| Серия | Группа (group) |

|-----------------------------------------------------------------|

| Свита | Формация (formation) |

|-----------------------------------------------------------------|

| Пачка | Член (member) |

------------------------------------------------------------------

Местные подразделения по своему объёму могут не отвечать подразделениям общей шкалы. Так, например, Серия геологическая может отвечать системе геологической (См. Система геологическая), отделу и ярусу, Свита геологическая - отделу, ярусу и зоне, пачка - ярусу и зоне; они могут быть прослежены до тех пор, пока сохраняются особенности литологического состава пород; границы их не являются строго изохронными.

Выделение общих и местных подразделений стратиграфической шкалы в каждой стране регулируется системой правил, составляющих стратиграфический кодекс. Во многих странах имеются утвержденные правила (например, в СССР "Стратиграфическая классификация и терминология", 1965); такого же рода кодексы и правила выработаны в Чехословакии, Великобритании, Франции и США.

Основная проблема, стоящая перед современной С., - выяснение общей последовательности отложений, слагающих земную кору. Эта задача особенно актуальна для древнейших отложений докембрия (См. Докембрий). Новейшая (фанерозойская) история Земли (моложе 570 млн. лет) выяснена несравненно лучше, но и здесь предстоит работа по уточнению ныне принятого подразделения, созданию глобальных ярусных и зональных стратиграфических схем, а также построение детальных местных стратиграфических шкал и увязка их с общей шкалой.

Практическое применение. С. является основой при регионально-геологических исследованиях, позволяющих понять особенности тектоники территории, определить направление поисков и разведки полезных ископаемых; особенно это относится к пластовым месторождениям (нефть, уголь, железные и марганцевые руды, фосфориты, бокситы, каменные и калийные соли, чёрные урансодержащие сланцы и др.), которые строго приурочены к определённым стратиграфическим уровням. Без детального изучения стратиграфического разреза не могут быть составлены геологические карты и проведены различные инженерно-геологические работы. В СССР ведущие центры в области С.: Геологический институт АН СССР в Москве, институт геологии и геофизики Сибирского отделения АН СССР в Новосибирске, Всесоюзный геологический институт (ВСЕГЕИ) министерства геологии СССР в Ленинграде и др. В СССР и за рубежом стратиграфические исследования ведутся практически во всех крупных геологических управлениях и институтах, а также на геологических кафедрах высших учебных заведений; издаётся многотомная серия - "Стратиграфия СССР", обобщающая регионально-стратиграфические работы. В СССРв 1955 создан Межведомственный стратиграфический комитет (МСК), координирующий все стратиграфические работы в стране (при МСК имеются постоянные комиссии, объединяющие специалистов по той или иной стратиграфической системе). При Международном союзе геологических наук имеется Стратиграфическая комиссия, руководящая работой рабочих групп, посвященных различным стратиграфическим проблемам.

Лит.: Жинью М., Стратиграфическая геология, пер. с франц., М., 1952; Леонов Г. П., Основы стратиграфии, т. 1-2, М., 1973-74; Данбар К., Роджерс Дж., Основы стратиграфии, пер. с англ., М., 1962; Жамойда А. И., Ковалевский О. П., Моисеева А. И., Обзор зарубежных стратиграфических кодексов, М., 1969; Стратиграфическая классификация, терминология и номенклатура, М., 1965; Степанов Д. Л., Принципы и методы биостратиграфических исследований, Л., 1958 (Тр. Всес. научно-и. геоло-горазведочного института, в. 113).

Б. М. Келлер.

в археологии, порядок чередования напластований культурного слоя (См. Культурный слой) по отношению друг к другу, а также к подстилающим и перекрывающим его горным породам и отложениям. Изучение С. необходимо для установления относительной датировки слоев, прослоек (а также сооружений, погребений, вещей). Особенно большое значение оно имеет в случаях, когда естественный порядок слоев нарушен перекопами, обвалами, оползнями, эрозией и т.п. С. археологических памятников устанавливается изучением вертикальных разрезов. При помощи др. методов археологии, а также методов естественных наук (см. Типологический метод. Археологическая датировка, Геохронология) от относительных стратиграфических датировок переходят к абсолютным датировкам. Стратиграфические выводы по одному памятнику часто могут быть использованы для установления относительной датировки памятников целой области. При помощи данных С. была установлена относительная, а затем и абсолютная хронология каменного века. Особое значение С. имеет для изучения поселений с мощным (иногда сильно потревоженным) культурным слоем - первобытных поселений, древневосточных, античных и средневековых городов и т.п., где каждый слой отражает определённый этап истории. Последовательность территориального роста поселений или могильников в археологии называют горизонтальной С.

Лит.: Авдусин Д. А., Полевая археология СССР, М., 1972; Монгайт А. Л.,

Археология Западной Европы. Каменный век, М., 1973.

Д. А. Авдусин.

см. Ледник шельфовый.

плавучий или частично опирающийся на дно ледник, текущий от берега в море, в виде утончающейся к краю плиты, заканчивающейся обрывом. Представляет собой продолжение наземных ледниковых покровов; реже образуется путём накопления снега на морском льду и путём цементирования снегом и льдом скоплений айсбергов. Распространены почти исключительно в Антарктике. Общая площадь Л. ш. 1460 тыс. км², объём около 0,6 млн. км³, толщина от 200-1300 м у материкового до 50-400 м у морского края. Область питания охватывает обычно всю верхнюю поверхность и прибрежную часть нижней поверхности, где идёт намерзание льда; в краевой зоне снизу происходит его таяние (до 1 м в год); большая часть расхода осуществляется путём откалывания айсбергов (объёмом иногда в тыс. км³). Растущая к краю скорость движения Л. ш. колеблется от 300-800 до 1800 и более м в год (крупнейший Л. ш. - ледник Росса).

Лит.: Шумский П. А., Оледенение Антарктиды, в сборнике: Основные итоги изучения Антарктики за 10 лет, М., 1967; Атлас Антарктики, т. 2, Л., 1969.