研究：地壳变形支配着最后一个冰期结束时灾难性大洪水的流动

在2022年2月14日发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究中，研究人员展示了冰原重量的变化如何导致整个地貌倾斜，改变了巨型洪水的流向。

“人们一直在观察高水位，并试图重建这些洪水的规模，但是所有的估计都是基于观察现今的地形，”研究主要作者、加州大学圣克鲁兹分校地球和行星科学副教授Tamara Pico说。“这篇论文显示，由于冰原的重量使地壳变形，冰河时期的地形在大范围内会有所不同。”

在上个冰期的高峰期，巨大的冰原覆盖了北美的大部分地区。它们在大约2万年前开始融化，而米苏拉大洪水发生在18000年至15500年前。Pico的团队研究了这一时期冰原重量的变化如何使华盛顿州东部的地形发生倾斜，改变了洪水期间有多少水会流入不同的渠道。

当科迪勒兰冰原的一个裂片在爱达荷州中部的克拉克福克山谷筑起大坝，融水在大坝后面堆积时，蒙大拿州西部的米苏拉冰川湖就形成了。最终，水变得如此之深，以至于冰坝开始漂浮，导致了冰川爆发的洪水。在释放了足够多的水之后，冰坝复位，湖水重新充满。这个过程被认为在几千年的时间里重复了几十次。

在冰川时期的米苏拉湖下游，哥伦比亚河被另一个冰舌阻挡，形成了冰川时期的哥伦比亚湖。当米苏拉湖爆发的洪水涌入哥伦比亚湖时，水向南溢出到华盛顿州东部的高原上，侵蚀了地貌，形成了Channeled Scablands。

Pico说，在这一时期，地壳因冰原的增长和收缩而产生的变形会使地形的高度发生数百米的变化。她的团队将这些变化纳入了洪水模型，以研究地貌的倾斜会如何改变特大洪水的路线和它们在不同渠道的侵蚀力。

Pico说：“我们使用洪水模型来预测水的速度和每个渠道的侵蚀力，并将其与侵蚀玄武岩（该地貌上的岩石类型）所需的能力进行比较。”

他们专注于两个主要的渠道系统，即 Cheney-Palouse和Telford-Crab Creek地区。他们的研究结果表明，早期的洪水会侵蚀这两个河道，但在后来的洪水中，水流会集中在Telford-Crab溪系统中。

Pico说：“随着地貌的倾斜，它影响了水从哥伦比亚湖溢出的地方以及水在渠道中的流动方式，但最重要的影响是对溢出到这两块土地的影响。耐人寻味的是，地形并不是静止的，所以我们不能只看今天的地形来重建过去的地形。”

她说，这些发现为这个迷人的景观提供了一个新的视角。深达数百英尺的陡峭峡谷，干涸的瀑布，以及巨大的坑洞和波纹痕迹，都是大规模洪水在景观中刻下的许多显著特征。

Pico表示：“当你亲自到那里时，想想形成这些峡谷所需的洪水规模是很疯狂的，这些峡谷现在已经干涸。还有巨大的干涸的瀑布--这是一个非常引人注目的景观。”