阿加西湖盆地

在LGM之后的前六千年里，冰川融水密西根盆地西部的降水径流沿着密西西比河流域没有中断，因为LIS边缘向墨西哥湾分水岭的北部边界退缩。在11.7ka (13600 cal.yr)，边缘退缩到大陆分水岭的北部，并开始蓄水冰前的湖泊向南流经分水岭(图28.5a)。冰缘的持续退缩扩大了这些湖泊的面积和深度，尤其是红河流域的阿加西湖(Clayton & Moran, 1982;芬顿等人，1983年;出纳,1987;Kehew & Teller, 1994;Teller & Leverington, 2004)，以及苏superior盆地的Duluth和Algonquin冰川湖(Farrand & Drexler, 1985)。

11ka (13,000cal.yr)后不久，在早期阿加西斯溢洪道下110米处打开了一个出口，该溢洪道将溢流带到了南方。所有已发表的解释都得出结论，这个新的出口向东进入五大湖(图28.2和28.5b，出口G)。假设湖泊在1年内发生下降，结果导致9500km3的溃决洪水，流量约为0.3 Sv (Leverington et al.， 2000;Teller et al.， 2002)。新出口还将估计为0.075 Sv的基线径流从墨西哥湾转移到五大湖和大西洋(图28.3b) (Licciardi et al.， 1999)。然而，最近对冰川消退的评估表明，东部出口区域可能在11 ka (13000 cal. yr)时尚未打开，阿加西斯溃决洪水可能通过西北路线流向北冰洋(Teller et al.， 2005)。

一旦盆地较深凹陷部分的冰退缩打开了较低的北部出口，差异冰川反弹开始在控制出口的相对海拔和将湖泊流量从一个出口转移到另一个出口方面发挥重要作用。阿加西盆地冰退、出口高程与差异回弹的相互作用如图28.6所示。类似的情况适用于冰川通过五大湖盆地．在阿加西湖盆地，在冰退缩和快速反弹的方向上陆续出现较低的出口。当湖泊北部的冰退缩(框1)时，通常会打开一个较低的出口(框2)。然后，湖泊抛弃了它的海滩，被拉到一个较低的海拔，表面积更小(框3)。持续的差异反弹使北部的出口相对于湖泊的南岸上升(框4)，导致阿加西斯湖在上升和扩大表面积时越过盆地(框5)(Teller, 2001)。湖泊的上升是否达到了之前更远的南部出口的高度，决定了湖泊排水的路线(圈6)。当水位保持在先前较高的出口以下时，阿加西斯湖继续从其更北部的出口溢出，即通过东部或西北的路线流入大西洋或北极的海洋，分别为(框7)过犯当水位达到先前较高的出水口海拔时，溢流被分流，要么从东部或西北部的出水口流向密西西比河流域，要么从东部或西北部的出水口流向密西西比河流域五大湖和大西洋西北方向的海洋(方框8)。

基线改道流量和大约10.9ka (13,000cal.yr)的初始爆发洪水可能经五大湖向东流入北大西洋(Teller, 1987,1990a)。或者，11-10ka的流出量(大约13000 -11,400 cal.yr前)可能通过阿加西湖西北部的出口流入北冰洋(图28.2和28.5c，出口H)。Teller和Leverington(2004)和Teller等人(2005)描述了一种可能的情况，即大约10.9 - 10.1 ka (12,900-11,700 cal.yr)之间的所有溢流都可能完全通过阿加西湖西北部的出口流入阿萨巴卡-麦肯齐河谷并流入北冰洋。这种路径差异(流入北冰洋和流入北大西洋)是重要的，因为阿加西淡水溢流在当时改变海洋环流中发挥了潜在的作用(见后面的讨论)。大约10ka (11,400cal.yr)的冰川水位将关闭西北出水口，迫使阿加西斯湖在未来500-600年改道到西北出水口之前短暂地溢流到密西西比河流域。在溢流改道的这些时期，与下降有关的洪水估计为0.3和0.19西沃特，并与基线径流0.047至0.034西沃特叠加(Teller et al.， 2002)。

快速的差异反弹抬高了西北出口，大约9.4ka (10,600 cal.yr)时，湖泊已经越界到阿加西斯湖和五大湖分水岭之间的东部峡谷的水平。200万平方公里的阿加西流域的溢流随后被转移到苏利尔湖西北的尼皮根盆地，在那里溢流进入五大湖-北大西洋系统，初始爆发7000平方公里(0.22西沃特，如果发生在1年)，叠加在0.034西沃特基线流量上(图28.2，出口I) (Licciardi等，1999;Teller et al.， 2002)。溢流只短暂地回到了南部的出水口，然后在接下来的1400年里又回到了东部的出水口。阿加西斯湖的连续洪水爆发，加剧了LIS的撤退，因为逐渐降低的溢洪道冰川消融(Teller & Thorleifson, 1983;Leverington & Teller, 2003)。阿加西盆地的一系列海滩记录了与这些排放相关的湖泊相，每个相代表了在较低的出口打开之前达到的湖泊海侵最大值(由差异反弹引起)(例如，Teller, 2001)。这些落差范围在8至58米之间，从2000至8100 km3的洪量产生的洪水通量约为0.06至0.26 Sv

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传说

冰盖

湖泊

排水

图28.5阿加西河口第一次变化时的冰缘位置，由南到东再到西北。(a)就在11 ka (13000 cal.yr)之前，阿加西斯湖在(F)向南流入密西西比河谷和墨西哥湾。(b)冰退约11 ka (13,000cal.yr)，发现了五大湖苏苏利尔湖盆地的第一个东(下)出口(G)，从而在湖泊被拉到出口基岩处时引发了一次大溃决洪水。泄洪量和阿加西基线径流经五大湖-圣劳伦斯路线转移到北大西洋。或者，如果冰退缩足够，阿加西放电可能首先切换到西北出口，如图28.5所示。(c)到了10ka (11,400 cal.yr)， Superior冰叶的前进(Marquette前进，MA)关闭了阿加西斯东部的第一个出口，并使阿加西斯基线径流短暂地转向密西西比河谷路线到墨西哥湾。然后，随着西北出口(H)向阿萨巴斯卡-麦肯齐山谷的开放，冰沿着LIS的西南边缘退缩，径流和下降的溃发洪水被引向北冰洋西部。(见www.blackwellpublishing.com/knight彩色版。)

(Leverington & Teller, 2003)，叠加在基线径流流量范围0.034-0.050Sv (Teller et al.， 2002)。继尼皮贡盆地溢出至五大湖之后，进一步向东退缩的冰可能短暂地打开了直接流入苏必利尔湖的出口(Thorleifson, 1996)。

大约8ka (8900cal.yr)，阿加西湖与Ojibway冰川湖向东合并，形成了一个面积80万平方公里的巨大湖泊(Leverington et al.， 2002)，是现代五大湖面积的三倍多，与整个LIS南部接壤

哈德逊湾南部。这些冰川湖的排水绕过五大湖盆地，沿着渥太华和圣劳伦斯山谷流入北大西洋(图28.2，出口J)。

此外，从大约10 ka (11,400 cal.yr)开始，另一个巨大的原冰湖沿着LIS的西北部在麦肯齐河系统中形成，麦康奈尔湖，溢出到北冰洋西部。该湖最终在其东岸与后退的LIS相邻的均衡凹陷区域覆盖了21.5万平方公里的面积。这个湖改变了深度

图28.6冰退、下部出水口开口和差异回弹的相互作用导致阿加西湖流量从一个出水口切换到另一个出水口(自Teller et al.， 2001年)。见正文解释。

对冰边缘退缩的响应地壳均衡反弹，同时向下坡扩张，直至排干8.3ka (9300cal.yr) (Lemmon et al.， 1994;史密斯,1994)。阿加西斯湖通过西北出水口流入阿萨巴斯卡河谷，向麦康奈尔湖泄洪。如前所述，这可能只是从大约10ka到9.4ka(11,400到10,600cal.yr) (Smith, 1994)，或者可能跨越了10.9到9.4ka(12,900到10,600cal.yr)之间的更长的时间间隔。

哈德逊湾残留冰盖的减少和变薄显著降低了其重量，相对于北部进入哈德逊海峡的海水的浮力和南部深(>400m)原冰湖的浮力(Leverington et al.， 2002)。在7.7ka (8450cal.yr)时，合并的阿加西-奥吉布韦湖突破了哈德逊湾盆地的LIS (Barber et al.， 1999)，并灾难性地干涸，最初穿过哈德逊湾剩余的冰下，然后通过哈德逊海峡进入北大西洋。Teller et al.(2002)计算出该事件从湖中释放了163,000km3的水(如果在1年内释放5.2 Sv)。或者，最终的释放可能分两步发生，最初的洪水为113,100km3或3.6Sv，随后的洪水为49,900km3或1.6Sv (Teller et al.， 2002)。Clarke等人(2003,2004)模拟了这个世界上最大湖泊的最终排水过程，得出的结论是，一旦开始，完全排水只需6个月。这就终止了溢出哈德逊湾流域从9.4ka (10600 cal. yr)开始的圣劳伦斯系统，并在大陆上建立了现代径流模式。

继续阅读:海洋热盐环流对淡水径流的陆海界面敏感性

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