地球最后一个主要冰河时代将大量的水锁在巨大的冰川中。 一旦它们融化,巨大的洪水在地球表面冲刷出一道道奇观。
在华盛顿东部,现在被称为“通道斯卡布兰”的地区,仍然可以看到这些古代洪水中最大的一场洪水的遗迹。 长期以来,地质学家一直在努力了解这些洪水的动态特性,直到最近有了重要的见解。
这些古老的冰川又大又重,它们实际上使它们下面的地壳倾斜了? 当由于融化而释放重量时,土地也会移动,从而改变特大洪水的走向。
研究人员决定利用古代特大洪水的模型来测试是否冰川均衡调整(GIA)? 当大块冰形成和融化时,地壳会发生偏转吗? 会影响两个著名的 Scabland 轨道的路线流动和侵蚀。
“我们使用相对简单但合理的数值实验来测试 GIA 是否会对切尼-帕卢斯 (Cheney-Palouse) 和特尔福德-蟹溪 (Telford-Crab Creek) 这两个主要的贫瘠地区的洪水路径和侵蚀产生重大影响。”写下该研究的作者。
“为此,我们对 GIA 进行了建模,以重建冰河时代洪水期间不同时间的沟渠地貌。”
到目前为止,古代特大洪水路线的重建已经研究了其他变量将如何影响它们? 例如,侵蚀和沉积物的运动、环境的三维力学或冰坝如何破裂等。
但他们也会根据当今的地形进行这些重建,以近似过去的景观。
“人们一直在关注高水位线并试图重建这些洪水的规模,但所有的估计都是基于当今的地形,”说主要作者塔玛拉·皮科(Tamara Pico)是加州大学圣克鲁斯分校地球和行星科学助理教授。
地质学家意识到,冰川融化对地壳的影响也可能在这些特大洪水的路径和行为中发挥作用。
“GIA 造成了沟渠地壳的地壳变形,变形速度高达每年 10 毫米,高于区域构造的数量级提升率因此,可能影响了洪水路线,”笔记作者们。
“古代冰川爆发洪水的过程很可能受到冰川均衡调整(GIA)的影响,重建这些事件可以让我们了解洪水如何塑造地球和地球上的景观。,“ 他们添加。
在上一个冰河时代,冰盖覆盖了北美的大片地区,但在大约 2 万年前开始融化。 米苏拉特大洪水被认为发生在 18,000 至 15,500 年前。
冰川湖米苏拉是由一大块科迪勒拉冰盖堵塞克拉克福克山谷而形成的,冰川融水在其后面积聚起来。 最终,多种因素导致大坝溃决,引发了第一次冰川特大洪水。
然而,一旦有足够的水流过,冰坝就会重新形成,水又开始积聚。 在接下来的几千年里,这个过程很可能发生了几次。
研究人员认为,由于冰盖的扩张和接触而导致的地壳变形将使地貌的海拔在此期间改变数百米。
展望未来,研究人员希望模拟过去的特大洪水事件,其中包含决定其路线的多个因素。 然而,了解冰河时代地壳变形在这些古代特大洪水的洪水路径和侵蚀过程中所发挥的重要作用是朝着正确方向迈出的一步。
研究还指出,这里的景观曾经是多么充满活力。 这些地质文物遍布数百英尺深的陡峭峡谷、干涸的瀑布和巨大的坑洼,讲述着这片曾经遭受过巨大力量摧残的土地的故事。
“当你亲自到那里时,想想冲刷这些峡谷所需的洪水规模真是疯狂,而现在峡谷已经干涸了。”说微微。
皮科还提到,该地区美洲原住民部落的口述历史中提到了大规模洪水。
“科学家并不是第一个关注这个问题的人,”她说。 “人们甚至可能在那里目睹了这些洪水。”
该研究发表在美国国家科学院院刊。