阿加西湖

阿加西湖（Lake Agassiz，ˈ AG）是一個曾存在於北美洲中部的巨大冰前湖，形成於更新世晚期。該湖主要由勞倫泰德冰蓋於末次冰盛期結束時退縮所產生的融水所補給。在其鼎盛時期，湖泊面積超過現今所有五大湖的總和。最終，湖水向北排入今日的哈德遜灣，並遺留下溫尼伯湖、溫尼伯戈西斯湖、馬尼托巴湖以及伍茲湖等湖泊。

阿加西湖最早由威廉·H·基廷於1823年提出假說。1879年，華倫·阿珀姆在認識到該湖係由冰川作用所形成後，為紀念冰川學奠基者、於1873年去世的路易·阿加西，正式將其命名為「阿加西湖」。

## 地質演化

在末次冰盛期期間，北美洲北部被一個巨大的冰蓋所覆蓋，其邊緣隨氣候變化反覆推進與退縮。此一大陸冰蓋形成於今日稱為威斯康辛冰期的時期，約於三萬至一萬年前覆蓋北美洲中部廣大地區。隨著冰蓋逐漸瓦解，大量融冰水匯集，形成了一個規模龐大的冰前湖。

約在一萬三千年前，阿加西湖覆蓋了今日曼尼托巴省東南部、安大略省西北部、明尼蘇達州北部、北達科他州東部以及薩斯喀徹溫省的部分地區。在其最大範圍時，湖泊面積可能高達440000km2，其規模不僅超過現存世界上任何湖泊（包括裏海，亦大致相當於黑海的面積。

在不同時期，阿加西湖曾透過多個出口排水：其一向南經特拉弗斯缺口流入沃倫冰河河道（後者為明尼蘇達河之前身，並為密西西比河的支流）；其二向東經凱爾文湖（今尼皮貢湖）排入今日的蘇必利爾湖；另有一條出口於約一萬三千年前向西北經克利爾沃特溢洪道（屬於薩斯喀徹溫河克利爾沃特河）流入馬更些河，最終注入北冰洋。

冰川曾一度再次向南推進，但約在一萬年前退縮至現今的美加邊界以北後，阿加西湖再度蓄水。最後一次主要的排水轉變約發生於距今8,200年前。隨著殘留於哈德遜灣的冰體持續融化，阿加西湖幾乎完全排空。這次最終排水事件被認為與全球海平面上升約0.8to有關。

阿加西湖歷次大規模排水重組事件的規模極為龐大，對氣候、海平面，乃至於早期人類文明可能均產生了深遠影響。大量淡水注入北冰洋，被推測曾擾亂海洋環流，並導致短暫的氣候降溫。約距今13,000年的一次排水事件，可能為新仙女木期冰段的成因之一。

儘管仍具爭議，約距今9,900至10,000年的一次排水事件，也可能是8.2千年事件的成因之一。特尼與布朗的研究則指出，約8,500年前的排水事件可能促成歐洲農業由東向西的擴散；兩人亦推測，此次事件或可解釋多個古代文化中的大洪水，包括創世紀洪水敘事。

## 沃倫冰河出口

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哈德遜灣流域與墨西哥灣流域之間的最低分水點，位於美國明尼蘇達州與南達科他州之間的特拉弗斯缺口，介於特拉弗斯湖與比格斯通湖之間。此一大陸分水嶺海拔約 300m。

阿加西湖存在期間，該缺口即為沃倫冰河的出口。融冰水首先注滿阿加西湖，隨後經此缺口向南排入墨西哥灣。大量流動水體侵蝕出一條寬約 2-5km、深約 100to 的谷地。今日，該谷地中流經明尼蘇達河，並於斯內林堡（明尼蘇達州）與上密西西比河匯流。在缺口以北，北紅河自特拉弗斯湖向北流經阿加西湖的舊湖床，最終注入溫尼伯湖。

## 各階段

### 洛克哈特階段：前12,875–12,560年

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在洛克哈特階段期間，湖水累積於北紅河河谷，涵蓋北達科他州與明尼蘇達州地區。當水位上升至南方分水嶺頂部時，湖水開始排入古老的明尼蘇達河與密西西比河水系。此時勞倫泰德冰蓋位於現今美加邊界附近或其以南。

隨著冰蓋向北融退，早期的阿加西湖覆蓋了曼尼托巴省南部、明尼蘇達州與安大略省交界地區，以及法戈（北達科他州）以南的北紅河沿線。洛克哈特階段對應於赫爾曼湖水位期（335m），為阿加西湖最高的湖岸線。大石磧冰磧構成了湖泊的南界。於此階段，阿加西湖的最大水深估計約為 231m，在接近冰川前緣處水深更大。

### 穆爾黑德階段：前12,560–11,690年

隨著冰蓋持續向北融退，阿加西湖經由位於現今明尼蘇達州—安大略省邊界的卡米尼斯提基亞河路徑，找到一個更低的出口。湖水因此流入杜魯斯湖，該湖為蘇必利爾湖流域中的一個冰川前緣湖。之後，湖水經由古老的聖克羅伊河與密西西比河水系向南排出。

湖水水位下降至赫爾曼湖岸線以下，直到冰後回彈與冰川再次推進封閉了卡米尼斯提基亞出口，使湖水穩定於諾克羅斯湖水位期（325m）。在穆爾黑德階段晚期，阿加西湖的平均水深約為 258m。此時湖水仍持續經由古老的明尼蘇達河與密西西比河系統向南排入墨西哥灣。

### 艾默森階段：前11,690–10,630年

在艾默森階段期間，湖水水位與排水模式頻繁變動。阿加西湖的出口由向南排水轉為向西北排水，且在部分時期可能處於幾乎無主要出口的靜態狀態。均衡回彈改變了地表高度，加上冰緣融水量的變化與東側卡米尼斯提基亞出口的封閉，使湖泊北端的面積擴大。

其中一種假說認為，此時阿加西湖可能成為一個內流湖，湖水補給量與蒸發散大致平衡。冰磧年代測定顯示，克利爾沃特河—阿薩巴斯卡河水系，以及尼皮貢湖與米農盆地（Minong basin）仍被冰層覆蓋。在短暫時期內，降水與融水補給量可能與蒸散速率達到平衡。此階段期間，克利爾沃特—阿薩巴斯卡河系統出口開啟，而均衡回彈亦短暫重新打開南向出口，形成諾克羅斯（325m）、廷塔（310m）與上坎貝爾（299m）等湖岸線。艾默森階段結束時，南向出口被永久封閉。

### 尼皮貢階段：前10,630–9,160年

東側卡米尼斯提基亞河出口的開啟，標誌著尼皮貢階段的開始。湖水水位降低，使經由古老明尼蘇達河與密西西比河系統的南向出口終止。隨後冰蓋再次推進，封閉了經由克利爾沃特河與阿薩巴斯卡河系統的西北向出口。此外，尚有數個低位出口通往米農湖盆地，包括卡米尼斯提基亞出口與尼皮貢湖出口，使大量湖水流入米農湖。約在距今10,500至9,500年間，多次冰川推進與退縮封閉這些出口，造成間歇性且具災難性的洪水湧入米農湖盆地。

大量入水使米農湖水位上升，並進一步流入密西根湖與休倫湖流域中的阿爾岡昆湖。這些洪水重新填滿密西根湖與休倫湖盆地，而此前兩者分別處於奇皮瓦湖與史丹利冰川湖的極低水位狀態。此現象係北岸均衡回彈與北灣出口開啟共同作用的結果。

阿加西湖的反覆潰決洪水先淹沒米農湖盆地，再流入史丹利湖盆地，最終經由北灣排水路徑流入尚普蘭海（即今日聖羅倫斯河低地）。冰蓋的移動亦造成通往尼皮貢湖與蘇必略湖盆地的排水通道反覆變化，於短暫穩定期內形成十餘條湖岸線。尼皮貢階段末期，阿加西湖與東側的奧吉布韋湖相連，達到其地理範圍的最大值。

### 奧吉布韋階段：前9,160–8,480年

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奧吉布韋階段以位於安大略省北部冰緣前方的冰川湖命名。此時奧吉布韋湖與阿加西湖合併。位於冰蓋以南的冰蝕地區因均衡回彈而抬升，形成一條自薩斯喀徹溫省—曼尼托巴省邊界延伸至魁北克省的狹長湖泊。湖水經由東側的基諾熱維斯河 排出，流入渥太華河河谷。

阿加西—奧吉布韋湖的排水事件導致海平面上升，其影響可於新斯科舍省、新不倫瑞克省與美國東部的緬因州觀察到。北大西洋的海洋沉積紀錄顯示，約在距今8,490年及8,340–8,180年間發生兩次事件，並與北半球降溫相關。這些事件可能與奧吉布韋階段有關，顯示大量湖水經由渥太華河谷與泰瑞爾海（即古哈德遜灣）排入海洋。

隨後，勞倫泰德冰蓋持續後退，氣候進一步轉暖，使冰緣縮退至今日的哈德遜灣附近。此時阿加西湖北向出口直接排入泰瑞爾海，使水位下降至低於東側基諾熱維斯出口。約在距今8,480年，鄰近冰緣崩解，標誌著阿加西湖的最終消失。冰蓋其後持續向北退至巴芬島，並於約距今5,000年時完全離開北美大陸本體。

## 阿加西湖盆地內的湖泊

在此冰川湖盆地內形成了眾多湖泊，其中最著名者為「曼尼托巴大湖群」，包括溫尼伯湖、馬尼托巴湖與溫尼伯戈西斯湖。其周邊尚有多個較小湖泊，如雪松湖（曼尼托巴）（薩斯喀徹溫河流經其中）、位於溫尼伯戈西斯湖以南並為其支流的多芬湖，以及位於費爾福德河（即小薩斯喀徹溫河）上的聖馬丁湖，後者為馬尼托巴湖與溫尼伯戈西斯湖的出口。

在明尼蘇達州北部，尚有羅索湖、竊賊湖、泥湖與楓湖等湖泊，此外還包括該州三個大型湖泊：雷尼湖、伍茲湖以及紅湖（明尼蘇達州）。

## 流入阿加西湖的冰川湖

索里斯湖沿曼尼托巴省與北達科他州邊界形成，呈新月形圍繞海龜山省立公園西側。索里斯湖曾有三個相繼的出口：謝恩河、彭比納河，最後為阿西尼博因河。最初，索里斯湖南部海灣的湖水排入謝恩河，該河為北紅河的支流，最終流入阿加西湖。

隨著冰蓋進一步退縮，露出海龜山，索里斯湖北部海灣找到出口，位於現今索里斯河的「彎曲處」，距今河口約 18mi 西南。從此彎曲處，湖水向東南流入彭比納河（曼尼托巴—北達科他），該河為北紅河的支流，最終注入阿加西湖的阿希尼伯恩河。當冰蓋退至阿西尼博因河以北時，索里斯湖水透過該河排入阿加西湖。佩利肯湖（曼尼托巴）位於曼尼托巴朗斯谷（Langs Valley），占據了索里斯湖北岸原址。

薩斯喀徹溫河流域下游、靠近雪松湖（Cedar Lake）河口地區在阿加西湖向東北排水前已無冰蓋覆蓋。薩斯喀徹溫湖位於薩斯卡通與艾伯特親王城之間的北薩斯喀徹溫河約 135mi 河段。距湖出口幾英里處，接近現今北、南支流交匯處，水流進入阿加西湖。該薩斯喀徹溫灣沿現代薩斯喀徹溫河延伸約 400mi。

## 湖岸線的形成

距今數公里、遠離現今水體的隆起海濱標記了阿加西湖的前期邊界。雖然紅河自南向北逐漸下降，這些古老湖岸線卻隨北行而升高，反映冰川消退後的冰後回彈。

### 阿加西湖南向排水時期

阿加西湖最高湖岸線稱為赫曼海灘，以赫曼命名。赫爾曼海灘最高水位可追溯至明尼蘇達州與南達科他州邊界的特拉弗斯隘口古出口。湖岸高度介於 973and。特拉弗斯湖於布朗谷隘口海拔971ft，而分水嶺處海拔 980ft。該處為阿加西湖的南向出口。

赫爾曼海灘分布著多個主要入湖河流形成的三角洲。在明尼蘇達州與北達科他州，包括水牛河三角洲、沙丘河三角洲、謝恩河三角洲、艾爾克谷三角洲與彭比納河三角洲。在曼尼托巴省則有阿西尼博因河三角洲。

- 諾克羅斯湖岸線階段：位於赫爾曼海灘附近的沖積坡上。
- 廷塔湖岸線階段：湖岸高度為 1040to。
- 坎貝爾湖岸線階段：湖岸線輪廓完整，有助於確定阿加西湖南向排水至沃倫河停止時的邊界。
- 麥考利維爾湖岸線階段：沃倫河流出阿加西湖時沖刷通道低於特拉弗斯湖與比格斯通湖，最低水位達 935ft，特拉弗斯湖南端水位與高低水位範圍為 976to。

### 阿加西湖東北向排水時期

已確認阿加西湖共有十四條湖岸線，位於麥考利維爾湖岸線以下。這些湖岸線形成於沃倫河無法再排放湖水之後。隨著新出口被發現，湖水釋放並使湖泊縮小，低位湖岸線相應形成。其中三條最高湖岸線稱為布蘭查德海灘（Blanchard beaches），接下來五條湖岸線（由北向南）分別為希爾斯伯勒湖岸線、兩條埃梅拉多湖岸線與兩條奧加塔湖岸線，以沿岸或附近城鎮命名。

- 布蘭查德湖岸線階段（希爾斯伯勒海灘）：湖水曾經依次在三個湖位穿過布蘭查德附近。湖岸線以砂礫沉積標示，位於5to東南的歐幾里德附近，以及米德韋站 (曼尼托巴)。其次較低湖岸稱為希爾斯伯勒海灘，位於格林登附近，以及5to北的克魯克斯頓（明尼蘇達州）。
- 埃梅拉多湖岸線階段：埃梅拉多湖岸線海拔約 885ft。其南端橫跨紅河，位於克拉涅斯鎮區與哈伍德之間。此單一湖岸線清楚顯示，湖水當時曾向東北流向出口。北方均衡回彈較明顯，曼尼托巴埃梅拉多海灘比南端高 10to。
- 奧加塔湖岸線階段：上奧加塔湖岸線位於珀利與諾布爾附近，海拔介於 870and。在明尼蘇達州，湖岸位於紅河以東 2to。部分湖岸以沙脊標示，尤其北方，地表為冰磧物。
- 格拉德斯通海灘：阿加西湖最南端形成的湖岸，位於貝爾蒙，距大福克斯南方 20m，海拔 845ft。湖岸沿紅河以東約 10mi 向北延伸。
- 伯恩賽德海灘：跨越紅河至大福克斯及東北方向，沿紅河平行向北延伸 10to。湖岸於國際邊界以南不明顯，海拔 835to。
- 奧索瓦海灘：位於國際邊界以南數英里，海拔 815to。
- 石牆海灘：在石牆（曼尼托巴）可見明顯沙脊 0.33mi 或更長，頂部海拔 820to，厚度約 10ft。此階段的海灘沉積在曼尼托巴南部其他地區未被觀察到，推測美國境內至溫尼伯北段大部分已被埋藏。
- 尼弗維爾海灘階段：位於0.5mi東南的尼弗維爾（曼尼托巴），道路橫穿此海灘。海岸頂部海拔 777to，高出周圍地表 4ft。從尼弗維爾車站起，湖岸向東南延伸至少一英里。南方 0.33mi 處類似沙脊海岸，海拔 780ft，高出地面 2to。多數地區積水，全年水流充盈，海岸頂部海拔 782to。

## 土壤

現今由北紅河排水的紅河谷肥沃土壤，源自阿加西湖的湖泊沉積物，主要由淤泥形成。

## 來源

- Pielou, E. C. (1991). After the Ice Age: The Return of Life to Glaciated North America, Chicago: University of Chicago Press,
- Thorleifson, L.H. (1996). "Review of Lake Agassiz History" , Sedimentology, Geomorphology, and History of the Central Lake Agassiz Basin, Geological Association of Canada Field Trip Guidebook for GAC/MAC Joint Annual Meeting, pp. 55–84.
- Archived at: Wayback Machine

## 基本資料

- 尺寸：255
- 坐標：51°N 97°W
- 位置：加拿大曼尼托巴省、安大略省與薩斯喀徹溫省、美國明尼蘇達州與北達科他州
- 詞源：路易·阿加西
- 主要流入：勞倫泰德冰蓋
- 主要流出：沃倫冰河河道、硃砂河（曼尼托巴）、瓦納皮泰河，以及 蒙特婁河（薩斯喀徹溫）河谷
- 所在國家／地區：加拿大、美國
- 首次蓄水：約距今12,875年
- 長度：475mi
- 冰前湖：260,000km2
- 海拔：335m、258m、325m、310m
- 位置：North America
- pushpin_label_position：right
- 位置：位於北美洲的位置