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冰川时期 |
中文名: 冰期 外文名 ice age;glacial stage 别名:冰川时期 地质时期 地球表面覆盖有大规模冰川的地质时期。 |
冰期地球表面覆盖有大规模冰川的地质时期。又称为冰川时期。两次冰期之间唯一相对温暖时期,称为间冰期。地球历史上曾发生过多次冰期,最近一次是第四纪冰期。 地球在40多亿年的历史中,曾出现过多次显著降温变冷,形成冰期。特别是在前寒武纪晚期、石炭纪至二叠纪和新生代的冰期都是持续时间很长的地质事件,通常称为大冰期。大冰期的时间尺度至少数百万年。大冰期内又有多次大幅度的气候冷暖交替和冰盖规模的扩展或退缩时期,这种扩展和退缩时期即为冰期和间冰期。[1]
概念简述
具有强烈冰川作用的地史时期。又称冰川期。冰期有广义和狭义之分,广义的冰期又称大冰期,狭义的冰期是指比大冰期低一层次的冰期。大冰期是指地球上气候寒冷,极地冰盖增厚、广布,中、低纬度地区有时也有强烈冰川作用的地质时期。大冰期中气候较寒冷的时期称冰期,较温暖的时期称间冰期。大冰期、冰期和间冰期都是依据气候划分的地质时间单位。大冰期的持续时间相当于地质年代单位的世或大于世,两个大冰期之间的时间间隔可以是几个亿,有人根据统计资料认为,大冰期的出现有15.0 亿年的周期。冰期、间冰期的持续时间相当于地质年代单位的时期。
在地质史的几十亿年中,全球至少出现过3 次大冰期,公认的有前寒武纪晚期大冰期、石炭纪-二叠纪大冰期和第四纪大冰期。冰川活动过的地区,所遗留下来的冰碛物是冰川研究的主要对象。第四纪冰期冰碛层保存最完整,分布最广,研究也最详尽。在第四纪内,依冰川覆盖面积的变化,可划分为几个冰期和间冰期,冰盖地区约分别占陆地表面积的30%和10%。但各大陆冰期的冰川发育程度有很大差别,如欧洲大陆冰盖曾达北纬48°,而亚洲只达到北纬60°。由于气候变化随地区的差异和研究方法的不同,各地冰期的划分有所不同。1909 年,德国的A.彭克和E.布吕克纳研究阿尔卑斯山区第四纪冰川沉积,划分和命名了4个冰期和3个间冰期。
大冰期的成因,有各种不同说法,但许多研究者认为可能与太阳系在银河系的运行周期有关。有的认为太阳运行到近银点区段时的光度最小,使行星变冷而形成地球上的大冰期;有的认为银河系中物质分布不均,太阳通过星际物质密度较大的地段时,降低了太阳的辐射能量而形成地球上的大冰期。
"冰川是气候的产物",这是冰川学界的流行说法。那么,气候又是什么的产物呢?笔者的说法是"气候变化是地球系统的变化在大气圈中的反映"。冰冻圈是地球系统的一部分,所以人们可以说"气候的一部分是冰川的产物"。当然,气候的主要部分应该是地圈(包括壳、幔、核)的产物,因为地圈占地球系统总质量的99.9%。冰川与气候的关系紧密,它们同时受地圈变化的制约,人们甚至可以说"冰川和气候同是地圈变化的产物"。地圈的变化又受宇宙因素的制约,笔者经过长期研究,提出如下观点:宇宙磁场与地核磁流体的电磁耦合作用,可能是地球表层各系统变化的根本原因,也是冰川与气候变化的根本原因。
冰川期:距今大约100万年前,地球进入冰川期,广大地区被冰雪覆盖,许多物种如剑齿象、巨貘等都消失了,有些物种如大熊猫、水杉等只在极少地区存活下来!
冰期标志
冰期时期最重要的标志是全球性大幅度气温变冷,在中、高纬(包括极地)及高山区广泛形成大面积的冰盖和山岳冰川。由于水分由海洋向冰盖区转移,大陆冰盖不断扩大增厚,引起海平面大幅度下降。所以,冰期盛行时的气候表现为干冷。冰盖的存在和海陆形势变化,气候带也相应移动,大气环流和洋流都发生变化,这均直接影响动植物生长、演化和分布。
第四纪冰期以后,距今约1万年以来的时期叫冰后期。此期气候仍有过多次低量级的冷暖波动,如距今4000-6000年期间曾出现的较明显的寒冷期,使全球冰川一度扩展前进,被称为新冰期。
近一次较明显的小规模的冰川推进出现在13-14世纪至20世纪初(有的文献主要指16-19世纪),约在18世纪中至19世纪中期达到最盛,通称为小冰期。
冰期成因
学者们提出过种种解释,但至今没有得到令人感到满意的答案。归纳起来,主要有天文学和地球物理学成因说。
天文学成因说
天文学成因说主要考虑太阳、其他行星与地球之间的相互关系。①太阳光度的周期变化影响地球的气候。太阳光度处于弱变化时,辐射量减少,地球变冷,乃至出现冰期气候。米兰科维奇认为,夏半年太阳辐射量的减少是导致冰期发生的可能因素。②地球黄赤交角的周期变化导致气温的变化。黄赤交角指黄道与天赤道的交角,它的变化主要受行星摄动的影响。当黄赤交角大时,冬夏差别增大,年平均日射率最小,使低纬地区处于寒冷时期,有利于冰川生成。
地球物理学成因说
地球物理学成因说影响因素较多,有大气物理方面的,也有地理地质方面的。①大气透明度的影响。频繁的火山活动等使大气层饱含着火山灰,透明度低,减少了太阳辐射量,导致地球变冷。②构造运动的影响。构造运动造成陆地升降、陆块位移、视极移动,改变了海陆分布和环流型式,可使地球变冷。云量、蒸发和冰雪反射的反馈作用,进一步使地球变冷,促使冰期来临。③大气中CO2的屏蔽作用。CO2能阻止或减低地表热量的损失。如果大气中CO2含量增加到今天的2-3倍,则极地气温将上升8-9℃;如果今日大气中的CO2含量减少55-60%,则中纬地带气温将下降4-5℃。在地质时期火山活动和生物活动使大气圈中CO2含量有很大变化,当CO2屏蔽作用减少到一定程度,则可能出现冰期。