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[[File:第四纪大冰期.jpg|350px|缩略图|右|<big>第四纪大冰期地球图</big>[http://p1-q.mafengwo.net/s10/M00/DD/FA/wKgBZ1nMYtCAWZ_RAAObCtYR9Kw41.jpeg?imageView2%2F2%2Fw%2F680%2Fq%2F90 原图链接][http://www.mafengwo.cn/gonglve/ziyouxing/28696.html 来自 蚂蜂窝 的图片]]]

'''第四纪大冰期'''，也称作“第四纪冰期”、“第四纪冰河时期”、“第四纪冰河期”、“第四纪冰川期”、“更新世冰川期”、“当前冰河时期”、“末次冰河时期”，是指从258万年前到现在的[[地球]][[气候]]时段。在此期间，南极大陆与格陵兰岛形成了永久性的冰盖，[[欧亚大陆]]北部与北美的北部也出现了面积广大的大陆冰盖，并在世界各处高纬度或高[[海拔]]地区广泛出现了山岳冰川。此次冰河时期的主要效果是大陆上的冰川侵蚀与沉积，改变了河流系统的走向，产生了数百万湖泊並改变了海平面的高程，在远离[[冰川]]边缘的地方发育了雨成湖，地殼均衡，影响到[[海洋]]、[[海洋]]、[[生物]]物种。

==描述==

在第四纪，陆地冰的体积、海平面，全球气温的波动最初以41,000年的周期，后来是以100,000年的周期。证据是对过去80万年的冰核钻孔取样，以及更早期形成的海底沉积物的钻孔取样。过去740,000年有8次冰期循环。整个[[第四纪]]，开始于258萬年前，被称作一次冰河时期，因为至少有一个永久型大型冰盖— [[南极大陆]]—连续地存在。第四纪之前与早期的格陵兰的冰覆盖的情况还不能确定。在寒冷的冰期内，[[欧洲]]、北美与[[西伯利亚]]西北部存在大型大陆冰盖。冰期之间的短暂、温暖的时期，称之为间冰期。

蓝色为[[温度]]、绿色为CO2，红色为粉尘浓度，数据来源于[[俄罗斯]]东风南极科考站的过去42万年冰核取样。

当前，地球处于自全新世开始的间冰期之中<ref>[http://www.sohu.com/a/371484379_794891 现在我们地球的气候是处在“冰期”，还是处在“间冰期”？]，搜狐，2020-02-08 </ref>。这次间冰期始于1.1万年前。这导致了末次冰期的冰盖的消退。末次冰期残存的冰盖还覆盖着10%的陆地面积，存在于[[南极大陆]]与[[格陵兰]]。全球变暖自1850年以来加剧了[[冰川]]消融。

在冰期的时候，正常的水文系统（指间冰期时候）在全世界大片地区被彻底中断。由于陆地冰积累了巨大体积，[[海平面]]比现在最多下降了120公尺。大量野外地质工作证实，欧洲、北美与西伯利亚的很多地区曾被大陆冰川覆盖。综合这些冰川遗迹的位置、鼓丘的朝向、 蛇形丘、冰碛、条痕，冰河流动的通道，可以绘制出地图，揭示了冰盖的范围、流动方向、冰川融水系统的位置，使得[[科学家]]可以解开多次冰进、冰退的[[历史]]。冰河时期的冰进与冰退的时段，对应了冰期与间冰期的轮替。温暖的间冰期对应了泥土沉积剖面、泥炭层、[[湖泊]]与河流的沉积，并被未分类未分层的冰河岩屑所间隔开。

==冰核证据==

冰核的分析提供了高分辨率的气候变化的证据。并证实了海洋同位素阶提供的编年。冰核分析表明，过去40万年的各次间冰期都很短暂（10,000至30,000年），如同现今一样温暖；而各次冰期很漫长（70,000至90,000年）。新的EPICA（：EPICA）南极冰核提供了400,000至780,000年前的样本，表明间冰期占据了每次冰期/间冰期旋回的很大时间段，但是没有更近的间冰期那样温暖。

==原因==

尚没有完全令人满意的理论能解释地球的冰期。板块构造能在大的时间尺度上影响到冰河时期的出现与结束；[[地球轨道]]力学的要素可以产生中等时间尺度影响到冰期与间冰期的轮回。[[太阳]]活动、[[火山]]喷发、温盐循环等因素可以在较小时间尺度上影响冰段与间冰段的交替。 

===天文因素===

====地球的轨道与冰期的关系====

19世纪后期，James Croll首先提出地球轨道的变化与冰期的关系。1930年前后，米盧廷•米蘭科維奇，一位[[南斯拉夫]][[地球物理]]学家，明确提出并计算了地球轨道的不规则的变化与冰期之间的关系，被称之为[[米蘭科維奇循環]]<ref>[https://new.qq.com/omn/20181227/20181227A05XU6.html 被遗忘的“天文气候学家”詹姆斯：他用天文学解释冰期]，腾讯网，2018-12-27</ref>。

地球轨道离心率以100,000年为周期改变。 地球自转的轉軸傾角在22°至24.5°之间变化（地球自转轴相对于地球公转平面的倾角，造成了季节变化。倾角越大，四季越分明）。[[自转轴]]倾角的改变以41,000年为周期。 地球自转轴进动以21,700年为周期。根据米蘭科維奇的理论，上述因素导致地球每40,000年周期性冷暖变化。主要原因是季节性接受太阳辐射热的对比的变化，而不是地球接受太阳总辐射能量的变化。

直到1970年代有了充分长且详细的第四纪温度变化的编年数据后，米蘭科維奇的理论才被证实是成立的。深海钻孔取样分析表明，过去数十万年的气候波动非常接近于米蘭科維奇的计算结果。

米蘭科維奇的理论存在的问题是：[[天文学]]周期存在了数十亿年，但冰期的出现确是稀少的。实际上，天文学周期用来解释一个冰河时期内冰期与间冰期的交替。其它因素，如大陆的位置及对洋流的影响，太阳内部的长期波动等等，可能造成了冰河时期。

====大气成分====

有的理论认为，大气中CO2的下降，启动了长期的冷却，最终导致冰期<ref>[http://news.zxxk.com/article/304735.html 海水冷藏二氧化碳的秘密]，学科网，2013-12-30 </ref>。最近对格陵兰冰芯钻探取样中的微小气泡中CO2比例的分析，倾向于支持这一理论。地球化学碳循环表明从[[中生代]]以来大气CO2的比例下降了10倍。但不清楚什么原因导致了CO2含量的下降，以及这种下降是气候变冷的原因还是结果。

CO2对冰期与间冰期的轮替也有重要意义。高的CO2含量对应于温暖的间冰期，而低的CO2含量对应于冰期。但研究表明CO2可能不是冰期与间冰期转变的原因，而是一种反馈。

===板块构造与洋流===

气温长期下降的一个重要原因可能是大陆相对于南北极的位置（但这不能解释冰期的快速出现与消退）。 这种相对关系可以控制[[洋流]]与大气的循环，影响到洋流能否把热量输送到[[高纬度]]地区。在大部分地质历史上，[[北极]]是开阔的、开放的海洋，大型洋流可以从[[赤道]]不受阻碍的进抵北极区。这种不受限的循环在大部分地质历史时期形成了温和、均匀的气候。

在新生代，北美大陆与南美大陆离开了[[欧亚板块]]而向西移动，形成了大西洋呈南北分布，北极区成为一个小型的，几乎是被陆地包围的海盆——[[北冰洋]]。大约3百万年前，南北美大陆的汇合形成了[[巴拿马]]地峡，改变了洋流，形成了流向北大西洋与北冰洋的湾流，这与第四纪冰河时期开始时间一致。

==后果==

冰期的时候，大量的陆地冰川给地貌造成了巨大影响。山脉不再受水流侵蚀，取而代之受到冰川的侵蚀与沉积。数百万平方公里的地貌在冰川影响下在很短时间里发生巨变。大量的冰川冰影响到了整个[[地球]]。

===湖泊===

第四纪冰河时期产生的湖泊数量超过了其它地质过程的总和。大陆冰川完全打断了冰前水系。冰川流经之地遭到了擦蚀与侵蚀，在[[基岩]]上留下了无数封闭的、没有外流出口的[[洼地]]。这些洼地填入了水后就成为湖泊。

在冰缘产生了非常大的湖泊。北美与欧洲的大陆冰盖的中心之处厚达3,000米（9,800英尺） ，并且向冰缘处逐渐变薄。[[冰盖]]中心处的地壳受到冰的巨大压力而下沉很大。当冰盖融化后，[[地壳]]反弹上升有个后延时间，造成了向着冰盖中心的地壳倾斜。这种倾斜产生的盆地可以持续数千年。这种[[盆地]]变成湖泊或者海侵。北美[[五大湖]]与[[波罗的海]]就是如此形成的。

===雨成湖===

冰川导致了一些距离冰缘较远的干旱或半干旱地区有了较多降水，增加了河流与时令河的水量，导致了大型雨成湖的形成与增长。雨成湖在冰期可以非常大，但在间冰期由于降水减少，雨成湖往往蒸发成[[盐滩]]。

===均衡调整===

当前全球地壳垂直运动速率。

第四纪冰河时期的大陆冰盖数千米的厚度，压迫其下的岩石圈下沉，达到了均衡调整（isostatic adjustment）。加拿大环绕哈德逊湾的大片地区下沉到海平面以下，同时期欧洲环波罗的海地区也是如此。冰川融化后这些地区的地壳处于反弹上升中。9,000年前还曾在斯坎迪纳维亚引发了大地震。这些地震非常独特，因为它与板块构造无关。

研究表明地壳上升有两个不同阶段。冰消后最初的上升是快速的（或者说是弹性的）。弹性阶段后，地壳上升是缓慢黏滞的，上升速度呈指数下降直到趋于0。现在，典型上升速率是1 cm每年的数量级或者更小。在北欧，这被GPS数据观测网BIFROST所证实。研究认为地壳反弹还会再持续10,000年。整个地壳反弹取决于冰期时的当地冰盖重量，在冰盖中心可能是几百米。

===风===

大规模的陆地冰盖，很大地改变了[[大气环流]]。冰缘的风是很强烈与持续的，因为密度大的寒冷空气流出冰原。 这种风吹起并运送了大量松散、细粒度的冰川带下来的沉积物。风携带这些物质，在一定地区逐渐累积形成了黄土，包括密苏里河河谷的一些不规则条状分布、中欧、中国华北。在中国黄土高原，代表了寒冷干旱气候的黄土与代表暖湿气候的古土壤（典型如[[红粘土]]）交替分层出现达28次，表明了地质史上的[[气候]]冷暖旋回。

早第四纪时沙丘分布非常广泛与活跃。如内布拉斯加州的沙山，覆盖了大约60,000 km2（23,166 sq mi）。这一地区在更新世是广阔活跃的沙丘地区，但现在已经是稳定了并被草地覆盖。

==早期冰川作用的记录==

冰期在地球历史上是稀少的。存在证据表明在古生代后期（200—300 Ma）与前[[寒武纪]]末期（即新元古代，600—800 Ma）曾广泛分布大陆冰川。在2-3百万年开始的当前冰河时期之前，地球气候长期是温和、均匀。这被地层沉积中植物、[[动物]]化石所证实。

==下一次冰期==

1972年气象学家讨论这一主题时，下一次冰期看起来正在快速来临（当时称为全球变冷）。此前的间冰期看起来每次也就持续了10,000年。假定当前的间冰期是同样长度，气象学家得出结论：“很可能当前间冰期将很快结束，如果人类不作干涉”。从1972年之后，对气候系统的理解得到了改善，知道了并不是所有间冰期都是相同的长度；由于[[米蘭科維奇]]循環地球接受的太阳热量辐射是非线性的；[[温室气体]]浓度正在增加。对未来全球气温的计算认为，如果CO2濃度增加到750ppm（当前按照体积是398ppm），间冰期可以持续50,000年并发生全球变暖。如果CO2下降到210 ppm，那么下次冰期将在15,000年后出现。

海床沉积物与冰盖的冰核研究指出，气候变化并不顺滑。冰核中同位素成分研究表明从温暖到严寒的转变可以在一、二十年内完成。此外，冰核研究表明冰期并不是均匀的冷，间冰期也不是均匀的温暖（参见小冰期）。格陵兰冰核分析表明过去25万年气候变化是频繁、突然的。当前间冰期已经是相当稳定与温暖的，与此相比，上一个间冰期就被几段持续了数百年的冷期而突然中断。

==视频==
===<center> 第四纪大冰期 相关视频</center>===
<center> 第四纪冰川地貌</center>
<center>{{#iDisplay:q01631wctrl|560|390|qq}}</center>
<center> 一片现存的形成与第四纪冰期的冰盖，平均厚度超过1500米 </center>
<center>{{#iDisplay:s0920jf8woz|560|390|qq}}</center>

==参考文献==
[[Category:350 地球科學總論；地質學總論]]