冰河時(shí)代（地球覆蓋有大規模冰川的地質(zhì)時(shí)期）
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冰河時(shí)代
地球覆蓋有大規模冰川的地質(zhì)時(shí)期
冰河時(shí)代是地球表面覆蓋有大規模冰川的地質(zhì)時(shí)期，又稱(chēng)為冰川時(shí)期。冰期有廣義和狹義之分，廣義的冰期又稱(chēng)大冰期，狹義的冰期是指比大冰期低一層次的冰期。大冰期是指地球上氣候寒冷，極地冰蓋增厚、廣布，中、低緯度地區有時(shí)也有強烈冰川作用的地質(zhì)時(shí)期。大冰期中氣候較寒冷的時(shí)期稱(chēng)冰期，較溫暖的時(shí)期稱(chēng)間冰期。大冰期、冰期和間冰期都是依據氣候劃分的地質(zhì)時(shí)間單位。
基本信息
| 中文名 | 冰河時(shí)代 |
| 外文名 | Ice Age / Glacial period |
| 又稱(chēng) | 冰川時(shí)期 |
| 含義 | 地球覆蓋有大規模冰川的地質(zhì)時(shí)期 |
概念簡(jiǎn)述
大冰期的成因，有各種不同說(shuō)法，但許多研究者認為可能與太陽(yáng)系在銀河系的運行周期有關(guān)。有的認為太陽(yáng)運行到近銀點(diǎn)區段時(shí)的光度最小，使行星變冷而形成地球上的大冰期；有的認為銀河系中物質(zhì)分布不均，太陽(yáng)通過(guò)星際物質(zhì)密度較大的地段時(shí)，降低了太陽(yáng)的輻射能量而形成地球上的大冰期。
“冰川是氣候的產(chǎn)物”，這是冰川學(xué)界的流行說(shuō)法。那么，氣候又是什么的產(chǎn)物呢？筆者的說(shuō)法是“氣候變化是地球系統的變化在大氣圈中的反映”。冰凍圈是地球系統的一部分，所以人們可以說(shuō)“氣候的一部分是冰川的產(chǎn)物”。當然，氣候的主要部分應該是地圈（包括殼、幔、核）的產(chǎn)物，因為地圈占地球系統總質(zhì)量的99.9%。冰川與氣候的關(guān)系緊密，它們同時(shí)受地圈變化的制約，人們甚至可以說(shuō)“冰川和氣候同是地圈變化的產(chǎn)物”。地圈的變化又受宇宙因素的制約，筆者經(jīng)過(guò)長(cháng)期研究，提出如下觀(guān)點(diǎn)：宇宙磁場(chǎng)與地核磁流體的電磁耦合作用，可能是地球表層各系統變化的根本原因，也是冰川與氣候變化的根本原因。
標志
第四紀冰期以后，距今約1萬(wàn)年以來(lái)的時(shí)期叫冰后期。此期氣候仍有過(guò)多次低量級的冷暖波動(dòng)，如距今4000~6000年期間曾出現的較明顯的寒冷期，使全球冰川一度擴展前進(jìn)，被稱(chēng)為新冰期。
成因
學(xué)者們提出過(guò)種種解釋?zhuān)两駴](méi)有得到令人感到滿(mǎn)意的答案。歸納起來(lái)，主要有天文學(xué)和地球物理學(xué)成因說(shuō)。
天文學(xué)成因說(shuō)
天文學(xué)成因說(shuō)主要考慮太陽(yáng)、其他行星與地球之間的相互關(guān)系。①太陽(yáng)光度的周期變化影響地球的氣候。太陽(yáng)光度處于弱變化時(shí)，輻射量減少，地球變冷，乃至出現冰期氣候。米蘭科維奇認為，夏半年太陽(yáng)輻射量的減少是導致冰期發(fā)生的可能因素。②地球黃赤交角的周期變化導致氣溫的變化。黃赤交角指黃道與天赤道的交角，它的變化主要受行星攝動(dòng)的影響。當黃赤交角大時(shí)，冬夏差別增大，年平均日射率最小，使低緯地區處于寒冷時(shí)期，有利于冰川生成。
地球物理學(xué)成因說(shuō)
地球物理學(xué)成因說(shuō)影響因素較多，有大氣物理方面的，也有地理地質(zhì)方面的。
②構造運動(dòng)的影響。構造運動(dòng)造成陸地升降、陸塊位移、視極移動(dòng)，改變了海陸分布和環(huán)流型式，可使地球變冷。云量、蒸發(fā)和冰雪反射的反饋作用，進(jìn)一步使地球變冷，促使冰期來(lái)臨。
③大氣中CO的屏蔽作用。CO 能阻止或減低地表熱量的損失。如果大氣中CO含量增加到今天的2~3倍，則極地氣溫將上升8~9℃；如果今日大氣中的CO2含量減少55~60%，則中緯地帶氣溫將下降4~5℃。在地質(zhì)時(shí)期火山活動(dòng)和生物活動(dòng)使大氣圈中CO含量有很大變化，當CO屏蔽作用減少到一定程度，則可能出現冰期。
劃分
新生代以前的大冰期因時(shí)代古老，可辨認的冰川遺跡零散殘缺，研究程度也較差，多依據地層中所含帶冰川擦痕的混磧巖、頁(yè)巖中的燧石結核和帶冰川擦痕的基巖底盤(pán)等。新生代大冰期的冰川遺跡保存普遍較為完整，尤以晚新生代冰期的研究較為深入，如沉積連續性好的深海沉積巖芯、黃土等，能較完整地記錄全球氣候和環(huán)境的變化。20世紀70年代以來(lái)，各國學(xué)者用氧同位素分析、放射性年代測定及古地磁等方法力圖恢復和重建晚新生代的全球氣候變化和沉積環(huán)境，作為劃分冰期的重要依據。此外，包含海洋生物、哺乳動(dòng)物、植物孢粉化石的生物地層學(xué)，地貌分析，沉積巖石學(xué)以及古土壤等方法也常作為研究晚新生代環(huán)境和冰期劃分的依據。
歷史記錄
新太古代大冰期
是已知地球上最早的大冰期。以加拿大南部和美國大湖區西部的休倫群高干達組冰磧層為代表，該地層年代為距今27~23.5億年前。另外，在南非、澳大利亞西部、印度都有這次冰期的產(chǎn)物。這次大冰期持續約4000萬(wàn)年。
晚古生代大冰期
發(fā)生在石炭紀中期至二疊紀初期的一次冰期。當時(shí)全球氣溫普遍下降，形成大面積的冰蓋與冰川，持續時(shí)間長(cháng)達8000萬(wàn)年，是地球歷史上影響最為深遠的一次大冰期。見(jiàn)于印度、澳大利亞、南美、非洲及南極大陸的邊緣。澳大利亞?wèn)|南部和塔斯馬尼亞島是這次大冰期冰川作用最強的地區。
晚新生代大冰期
是地球歷史上最近的一次大冰期。自新第三紀出現冰期與間冰期交替，一直延續至今。早在漸新世南極就開(kāi)始出現冰蓋，中新世中期冰蓋已具規模，是最早進(jìn)入冰期的地區。第四紀初期的冰期環(huán)境波及全球，中期達到最盛，所以晚新生代大冰期主要指第四紀冰期。當時(shí)，北半球有兩個(gè)大冰蓋，即斯堪的納維亞冰蓋和北美勞倫冰蓋。前者的南界到達北緯50°，后者達北緯38°附近。此外，在中、低緯的一些高山區還發(fā)育了山麓冰川或小冰帽。大約在8000~10000年前，全球又普遍轉暖，大量冰川和冰蓋消失或收縮，地球進(jìn)入冰后期。但是，諸大陸的冰川和冰蓋并未完全消失。
第四紀冰期
第四紀冰期的劃分如下：
①世界的劃分。1901~1909年德國A.彭克和E.布呂克納陸續發(fā)表《冰川時(shí)期的阿爾卑斯山》（3卷），書(shū)中根據歐洲阿爾卑斯山北麓多瑙河上游幾級砂礫階地的發(fā)育，提出該山區有4次冰期和3次間冰期，由老到新分別命名為恭茲（Günz）、民德（Mindel）、里斯（Riss）和玉木（Würm）冰期，恭茲-民德、民德-里斯和里斯－玉木間冰期。后來(lái)，B·艾伯爾和I·謝弗又補充了較老的多瑙（Donau）冰期和更老的拜伯（Biber）冰期。幾十年來(lái)，阿爾卑斯冰期系統廣為流傳，為世界許多地區所采用，并作為典型冰期模式與世界各地對比。
地球經(jīng)歷過(guò)冰期
黃土是陸地上廣泛分布的更新世必層。自第四紀初就開(kāi)始發(fā)育，幾乎是連續沉積到今天。由于保存著(zhù)完整的黃土-古土壤沉積序列、生物化石和氣候信息，它是研究大陸第四紀環(huán)境變化的最理想的對象，同時(shí)還可以和深海沉積相對比。黃土大部分是冰期時(shí)的沉積物，在歐洲和北美多分布于古冰蓋的外圍。在冰蓋退縮的間冰期里，氣候濕潤，發(fā)育了棕壤，形成黃土和棕壤交替沉積剖面，記錄了冰期-間冰期的氣候循環(huán)。歐洲的黃土-森林棕壤沉積層序可劃分出若干沉積周期與亞周期，并可以與北歐冰期系列相對應。中國的黃土分布廣，厚度可達410米。如今對陜西洛川剖面的研究表明，大約距今240萬(wàn)年以來(lái)，記錄了11個(gè)古氣候組，可與歐洲黃土沉積周期系列對比。其中距今90萬(wàn)年的黃土層序與海洋18O階段1~23有較好的對應關(guān)系。
②中國的劃分和表現形式。中國西部高山地區的冰期劃分已為人們所公認，以研究較好的喜馬拉雅山珠穆朗瑪峰區北坡為例，第四紀冰期劃分為：a.依據希夏邦馬峰北坡附近的老冰磧平臺確立的早更新世的希夏邦馬冰期。b.依據珠穆朗瑪峰西側聶聶雄拉高平臺的冰水-冰磧沉積確立的中更新世的聶聶雄拉冰期。c.在絨布河谷中基隆寺附近的殘破漂礫群及上游絨布寺的終磧垅分別代表晚更新世早期的基隆寺階段和較晚期的絨布寺階段，這兩個(gè)階段構成了晚更新世的珠穆朗瑪冰期，也有的學(xué)者將這兩個(gè)階段劃為兩個(gè)獨立的冰期。
關(guān)于中國東部第四紀冰期的問(wèn)題，仍在爭論中。1944年，李四光以廬山為樣板，將中國東部第四紀冰期由老到新劃分出鄱陽(yáng)、大姑、廬山冰期，再加上1937年H.von費師孟提出的末次冰期──大理冰期，建立了中國東部第四紀冰期系列。對此，一些中外學(xué)者一直持有不同意見(jiàn)。80年代初，施雅風(fēng)等提出：除太白山、長(cháng)白山主峰區及臺灣中央山脈等海拔3500米以上的高山存在第四紀冰川遺跡外，長(cháng)江中下游山地、廣西桂林、湖北神農架、北京西山、東北大興安嶺等都缺乏可靠的古冰川證據；中國東部和西部在第四紀冰期時(shí)的表現形式是不一樣的，東部地區不具備發(fā)育成山岳冰川的水、熱和地形條件，只是處于一個(gè)氣候較寒冷的時(shí)期，李四光所確認的東部古冰川遺跡實(shí)非冰川成因，如把泥石流堆積誤認為冰磧物等；東部地區第四紀冰期系列，除大理冰期外，其他冰期均缺乏根據。
影響
冰期對全球的影響是顯著(zhù)的。
1，大面積冰蓋的存在改變了地表水體的分布。晚新生代大冰期時(shí)，水圈水分大量聚集于陸地而使全球海平面大約下降了100米。如果現今地表冰體全部融化，則全球海平面將會(huì )上升80~90米，世界上眾多大城市和低地將被淹沒(méi)。
2，冰期時(shí)的大冰蓋厚達數千米，使地殼的局部承受著(zhù)巨大壓力而緩慢下降，有的被壓降100~200米，南極大陸的基底就被降于海平面以下。北歐隨著(zhù)第四紀冰蓋的消失，地殼則緩慢在上升。這種地殼均衡運動(dòng)至今仍在繼續著(zhù)。
3，冰期改變了全球氣候帶的分布，導致大量喜暖性動(dòng)植物種滅絕。
波動(dòng)
七次大冰期
70年代是北半球的低溫時(shí)段（南半球為高溫時(shí)段），中國大部份地區是低溫少雨時(shí)段，青藏高原積雪面積亦變小。可是由于地形性熱力環(huán)流的調節，使高海拔區在該時(shí)段的降水反略有增加，于是前進(jìn)冰川的比例大為增加。這一點(diǎn)與“小冰期”的情形頗為相似。
70年代是地球自轉的慢段，是太陽(yáng)黑子的相對低值時(shí)段，也是中國大陸地震多發(fā)的時(shí)段。這些特點(diǎn)均與“小冰期”相似。
參考資料
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地球物理學(xué)成因說(shuō)
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