河流环境
河流和山谷都受到更新世气候变化的强烈影响河道及其泥沙记录在很大程度上是由其流域提供的负荷的数量和类型以及可用于流动的水量或流量控制的。两者都与气候密切相关,气候不仅包括降水、蒸发和季节性,而且还控制着土地植被覆盖的范围以及风化过程的类型和强度。此外,由于与冰川作用有关的海平面变化,沿海地区河流基准面也有较大波动。结果,河流环境是动态和变量。
大多数河流都是如此,尤其是那些从冰川边缘吸收了大量融水和沉积物的河流。在冰川作用期间,由于冰川融化和冰下水产生的大量沉积物的输入,以及由于季节和日对融水产生的控制而在任何时间流动的水量的巨大波动,后一类河流形成了辫状水道模式。在冰川期,许多河流在山谷中沉积了厚厚的沙砾;比如哈德逊河,密西西比州,俄亥俄河在美国以及泰晤士河,易北河,莱茵,塞纳河的河流在欧洲。类似的山谷被更年轻的冰川沉积物所掩埋,在表面已经不明显了。它们今天以基岩山谷的形式存在,其中充满了厚厚的河流砂和砾石或湖泊淤泥,这些地方由于冰川筑坝而在山谷中存在湖泊。沙子和砾石填满了山谷提供的地表总建筑材料,还有很多地下水来源于地表和地下山谷的填充物。
一些冰川山谷,以及大片的高地地区,都是重大灾难的发生地洪水这是由于冰前湖和冰下湖的突然排水造成的。这种洪水被称为jokulhlaups这是冰岛语,指冰下湖泊爆发。这种类型的最大和最著名的洪水发生在引导劣地的哥伦比亚高原华盛顿州东部的一个地区。从科迪勒拉冰盖向南流动的冰舌周期性地阻挡了克拉克•福克河流,形成冰川湖米苏拉.有时,米苏拉湖向山谷上游延伸超过200公里(124英里),在附近约有600米(约1970英尺)深冰大坝.冰的突然破裂大坝释放了超过2000立方公里(约480立方英里)的水,向西和向南淹没了哥伦比亚高原和哥伦比亚河谷。洪水冲过一个黄土覆盖到玄武岩中,在玄武岩中留下了一个有瀑布、凹坑和纵向凹槽的大型干燥河道系统。与干燥河道相关联的是巨大的粗砾石坝和巨大的水流波纹。其他大型灾难性洪水是由冰川突然排水引起的湖阿加西从祖先开始五大湖,以及一些非冰川湖泊,如博纳维尔湖在大盆地(见上图).在欧洲的盎格鲁-埃尔斯特时期的冰川作用中,一个巨大的冰坝湖形成于北海,大量的溢流引发了切割多佛海峡。
在过渡从冰期到间冰期,由于负荷的减少和可能的流量,河道形态从辫状演变为蜿蜒。在冰川区附近,河流被侵蚀冰水沉积并在大多数山谷的边缘留下了溪流梯田。这些现代间冰期河流比它们的冰川河流要小得多,与它们流经的大山谷相比,它们显得太小了。相比之下,沿海地区的河流在过渡到间冰期期间积极修建河道,以应对上升海平面.
海岸环境及海平面变化
更新世时期的海岸环境在很大程度上是由波动海平面高低以及受当地构造和环境条件的影响。由于陆地上的多次冰川作用以及间冰期融水的释放,海平面几乎在间冰期水平(如今天的水平)和最大冰期时期(如1.8万年前海平面比现在低100多米(328英尺))之间持续波动。当时所有的大陆陆地面积都比较大,面积也比较广大陆架都暴露在风化土壤形成,河流和风沙活动,植物和动物居住。的白令海峡这时大陆架暴露在外西伯利亚被连接到阿拉斯加由一个大陆桥,从而允许洲际迁徙动物,包括早期人类.最后一个大冰原的迅速融化导致海平面上升,在大约5000年前的全新世中期达到了接近现代的水平。作为一个结果在世界上大部分地区,更新世海岸环境都淹没在海平面以下,鲜为人知。
幸运的是,世界上的一些沿海地区在更新世期间正经历着构造抬升,因此较古老的海岸线及其沉积物暴露在现代海平面以上。研究这些沉积物对于了解最近的海平面记录以及将其与冰川作用的记录联系起来是很重要的。最重要的是海岸线珊瑚礁,因为在珊瑚礁群中可以获得化石的辐射年龄。其中最重要、年代最久远的两份记录分别在加勒比海的巴巴多斯岛和地中海沿岸休伦半岛新几内亚.后者展示了一组壮观的海岸梯田这是由于更新世时期稳定而快速的抬升。梯田的年龄确定表明海平面相对较高的时间,并表明它们发生的间隔约为2万年。在现代海平面之前的最高海平面出现在约12.5万年前,与最后一次间冰期(氧-18 5e期)的峰值温暖间隔有关。当时的海平面比现在高约6米(19.6英尺)。
风成活动
风成沉积物在更新世记录中很重要,分布广泛风行动在特定的时间和特定的地区。的重要性已被提及loess-paleosol编制区域年代学和古气候史的记录。黄土覆盖了美国中部和西北部、阿拉斯加、俄罗斯的东欧平原和欧洲南部的大部分地区,在那里,黄土与冰期或冰原边缘以外的寒冷冰期气候密切相关,或两者都有。黄土是派生的主要来自宽阔的辫状河流泛滥平原,这些河流将融水和沉积物从冰川以及新暴露的冰川漂流物中排出。在当地,沙丘和沙片出现在山谷源头附近,在某些情况下覆盖了大面积的高地地区,如欧洲中部和北部。黄土。中国另一方面,人们认为美国的通货紧缩主要来自于这些沙漠地区如戈壁.
在更新世,亚热带地区的沙漠也经历了风成活动。在澳大利亚,干旱高峰和最大沙丘活动的时间(约2万至1.2万年前)与北半球冰川作用高峰的时间相关。撒哈拉沙漠以及非洲、印度和非洲的其他沙漠也是如此中东.据估计,热带干旱地区在冰川期高峰时期要大五倍。那时海平面较低,海水较冷,具有热带特征飓风不那么广泛,导致降雨量减少。其他更新世记录中也记录了这些增强的风成活动。在这些区域的下风处采集的海洋岩心中包含了在最大风沙活动时期积累的风吹沉积物。此外,从格陵兰岛和南极冰原提取的冰芯中也有微粒,在亚热带沙漠的最大冰期和干旱期集中。在其他时候,气候不那么干旱,沙漠地区缩小了,植被生长起来,在更潮湿(多雨)的条件下稳定沙丘。
构造均衡运动
的岩石圈板块在更新世期间继续移动,但大陆基本上处于现代的位置时代.更重要的是后续第四纪晚第三纪构造运动影响了第四纪气候的演化。其中包括巴拿马地峡,影响海洋循环,和隆起的青藏高原以及美国西部的广大地区都受到了影响大气环流特别是极性的位置和结构射流.
垂直运动地球的地壳也有较大的形成和熔化引起的冰原.由于地壳无法承受冰川的重量,冰原下的区域在冰川作用期间会消退。这些均衡运动都是通过地球的物质流动发生的地幔,沉降量约为冰盖厚度的三分之一,例如,在冰川中心地区约1公里(0.6英里)劳伦蒂德冰盖在加拿大。冰盖的融化消除了负荷,导致地面上升或反弹。这种隆起一开始是快速的,但随着时间的推移而减小。东部出现了超过300米(984.2英尺)的隆起哈德逊湾因为那个地区已经冰川消融了。在冰盖完全融化之前,也发生了大量的抬升,地壳向上运动至今仍在以每年约1.3厘米(0.5英寸)的最大速度继续。类似的冰川均衡调整记录是遇到在芬诺斯坎迪亚,最大的凹陷和随后的隆起与海平面有关斯堪的纳维亚冰盖位于波提尼亚海湾.