Области оледенения представляют собой замечательные геоморфологические и геологические документы, по которым можно судить о древних оледенениях и истории их развития, особенно в антропогене (или в плейстоцене). Ещё в прошлом веке исследователи обратили внимание на оглаженные валуны, распространённые на северо-западе Русской равнины. Лежат эти валуны на поверхности или внутри красно-бурых глин, достигают больших размеров, по составу своему не имеют ничего общего с горными породами, слагающими этот район, а состоят в основном из гранита, гнейса, которые известны в коренном залегании в Скандинавии. Это эрратические валуны (от латин. Erraticus – блуждающий).
В 70-х годах XIX века русским учёным, геологом П.А. Кропоткиным, шведом О.Торелем высказана мысль о древнем оледенении материка Евразии и приносе валунных отложений движущимися покровными ледниками. Они оставляли после себя морены и формы рельефа, о которых сказано выше. Но на вопрос «Сколько же было оледенений в истории Земли?» до сих пор нет единого ответа, единого мнения.
Основоположник ледниковой теории в России П.А. Кропоткин допускал однократное оледенение. Геологическая школа В.И. Громова (вторая половина ХХ века) считает, что одно оледенение то сокращалось, то расширялось. Большинство учёных придерживается мнения о многократности оледенений в четвертичном периоде.
Морены чередуются с межморенными отложениями – песками, суглинками, глинами, торфяниками, погребёнными почвами; в этих отложениях содержится теплолюбивая фауна и флора, свидетельствующая о том, что они накопились в межледниковое время. Таким образом, по комплексу геологических и геоботанических данных установлена многократность оледенений, или ледниковий и межледниковий в четвертичном периоде (4, 5, 6, 8 и более).
В Альпах выделено 4 оледенения и 3 межледниковья (альпийская шкала):
Оледенение межледниковье
Q 3 Вюрм
Рисс-вюрмское
Q 2 Рисс
Миндель-рисское
Q 1 Миндель
Гюнц-миндельское
N 2 Гюнц
К.К. Марковым (1965, 1968) выделено 4 оледенения в европейской части России и Украине: окское, днепровское (максимальное), московское и валдайское. А.И. Москвитин разделил валдайское оледенение на калининское и осташковское и выделил между ледниковыми эпохами эпохи межледниковья:
Ледниковья межледниковья
осташковское
мологошекснинское
калининское
микулинское
московское
одинцовское
днепровское
лихвинское
окское
По данным Р.Ф. Флинта льды в четвертичном периоде занимали площадь свыше 45 миллионов квадратных км или 30% суши, то есть в 3 раза больше, чем современные ледники. Днепровский ледник спускался двумя языками до широты г. Днепропетровска и по долине р. Дон до устья р. Медведицы.
Северо-западная часть Русской равнины, прилегающая к Балтийскому щиту, представляет собой область ледниковой аккумуляции (морены, ледниковые формы рельефа). Южная граница льда в Северной Америке достигла современного субтропического пояса.
Оледенения были и в палеозое, и в докембрии. Об этом свидетельствуют тиллиты – древние ледниковые отложения (ископаемые уплотнённые морены), распространённые в Центральной Индии, Южной Африке, Австралии, Бразилии, Уругвае, Антарктиде. Следовательно, в истории Земли выделяется 3 эпохи древних великих оледенений: вендская эпоха, позднекаменноугольная и антропогеновая, отделённые друг от друга интервалами в 250 – 300 миллионов лет.
Эпохи оледенений возникали периодически и зависели от изменения климата на Земле, но вопрос о причинах этого явления пока остаётся не разрешённым. Причины изменения климата, а соответственно и оледенений объединены в 2 группы:
1) земные причины (теллурические причины)
2) внеземные причины (космические)
Земные причины: для возникновения и развития оледенения необходимо сочетание определённых условий:
1) суша должна находиться на высоких широтах или на большой высоте над уровнем моря;
2) среднегодовые температуры на несколько градусов должны быть ниже, чем современные;
3) уменьшение прозрачности атмосферы при попадании в неё вулканического пепла, который поглощает солнечное излучение и отражает его назад во внеземное пространство, уменьшая количество солнечной энергии, достигающей Земли;
4) уменьшение содержания углекислого газа в атмосфере;
5) перемена направления океанических течений и воздушных масс.
Внеземные причины:
1) связь между солнечной радиацией и характером атмосферной циркуляции;
2) изменения положения Земли относительно Солнца по трём разным параметрам: а) изменение эсцентриситета земной орбиты (период 90 000 лет) – расстояние между центром эллипса (орбиты) и его фокусом, в котором находится Солнце; б) наклон эклиптики – угол между осью Земли и плоскостью её орбиты (40 000 лет, изменяется от 21,5* до 24,5*); в) изменение ориентировки земной оси в пространстве (прецессия, или предварение равноденствий, с периодом 21 000 лет).
Каждый из этих параметров имеет тенденцию изменять распределение солнечной энергии на поверхности Земли.
Но, всё же, причины оледенений до конца не выяснены!