4.0冰期的成因
地球大冰期小冰期的周期规律

地球大冰期小冰期的周期规律百年以上的气候变化历史表明,气候冷暖变化符合自然周期规律分别为3亿年、10万年、1800年、200年和60年。
剧烈的冷暖变化符合自然规律。
3亿年大冰期周期时间表:200万年以来第四纪大冰期;2.8亿年前石炭二叠纪大冰期;5.95亿年前的前寒武纪大冰期形成原因:与3亿年太阳系的银河年轨道有关。
10万年冰期和间冰期周期在第四纪大冰期中,每个10万年就发生一次冰期和间冰期的转换,与地球轨道偏心率的10万年周期对应,末次冰期发生在18000年前。
1200-1800年的小冰期周期早在20世纪70年代,竺可桢就曾经对我国5000年来的气候做过研究,发现我国近5000年来,就有四次温暖期和四次寒冷期交替出现。
第一温暖期公元前3000年-公元前1000年前左右,这个时期我国大部分时间的年平均气温比现在高 2℃。
第一寒冷期从公元前1000年左右到公元前850年(周代初期),有一个短暂的寒冷期,年平均气温在0℃以下。
第二温暖期从公元前770年到公元初年,又进入一个新的温暖时期。
第二寒冷期从公元初年到公元600年,即东汉、三国到六朝时代,又进入第二个寒冷时期,在当时的南京,冬天温度比现在要低,结冰是很常见的。
第三温暖期从公元600到1000年,即隋唐五代时期,是第三个温暖期,当时在中国的首都长安,广泛种植着喜热喜雨的竹子。
第三寒冷期从公元1000到1200年,即宋朝是第三个寒冷期,温度比现在要低1℃左右。
第四温暖期从公元1200到1300年,即宋末元初,是第四个温暖期,但这次不如隋唐时那样温暖,表现在大象生存的北方限,逐渐由淮河流域移到长江流域以南,退到广东、云南等地。
第四寒冷期公元1300年以后,即明清时代,是第四个寒冷期,温度比现代低1-2℃。
美国科学家相信,即使没有温室效应, 地球自己的卫星月球也会使地球的温度上升。
加州大学圣地亚哥分校海洋学研究所的查尔斯.季林说,月球通过影响地球上的潮汐使地球的温度上升。
冰期的名词解释

冰期的名词解释冰期是地质学上的一个概念,指的是地球表面温度下降,导致大规模冰原和冰盖形成的时期。
冰期通常会持续数千到数万年,并且与间冰期(interglacial)交替出现。
在冰期期间,冰川扩张,气候变得寒冷干燥,物种多样性减少。
冰期的形成机制有多种因素。
其中,主要的因素是地球轨道的变化,包括轨道偏心率、黄道倾角和进动等变化。
这些变化会影响地球与太阳的距离和季节变化。
此外,大气中的温室气体浓度变化也会引起冰期的发生。
例如,二氧化碳和甲烷等温室气体的减少会导致地球表面温度下降。
冰期对地球上的生态系统和人类社会都有深远影响。
首先,冰期期间,冰川扩张会导致海平面下降,形成大陆架,从而改变了陆地与海洋的分布格局。
这对地理环境和海洋生物多样性都产生了重要的影响。
其次,冰期还会导致气候干燥,陆地上的湖泊和河流可能会枯竭,造成水资源短缺。
这对农业生产和人类生活带来了巨大挑战。
对于人类社会而言,冰期也带来了一定的影响。
在冰期期间,气候变得寒冷,人类必须适应更加严酷的自然环境。
这可能导致人类迁徙、农业转型和社会结构变化。
冰期也给人类文化带来了一定的影响,例如,人类可能会发展出更适应寒冷气候的技术和生活方式。
当然,冰期的到来并不意味着世界末日。
尽管冰期可能对人类和生态系统带来一些挑战,但人类在漫长的历史中已经适应了多个冰期的到来。
人类的智慧和适应能力使得我们可以在不同的环境中生存和繁衍。
最后,值得指出的是,目前的科学研究表明,虽然我们目前处于间冰期阶段,但随着全球气候的变化,冰期的发生频率和强度可能会受到影响。
全球变暖导致的温度上升可能会减缓或改变冰期的发生。
因此,我们需要持续关注全球气候变化的趋势,并采取措施保护地球生态系统的健康。
总之,冰期是地质学上的一个重要概念,它指的是地球表面温度下降,大规模冰原和冰盖形成的时期。
冰期的形成与多种因素有关,对地球生态系统和人类社会都具有深远影响。
然而,人类通过适应和创新,已经在历史中成功应对了多个冰期的到来。
第四纪冰期与古气候变化研究

第四纪冰期与古气候变化研究人类的进步与科技的发展使得我们对于过去的环境变化有了更加深入的了解。
而对于第四纪冰期的研究,则让我们对于古气候变化的了解更加具体和详尽。
第四纪冰期是地球历史上的一个重要时期,其产生的原因和对于地球气候的影响一直为科学家们所关注。
首先,让我们来了解一下什么是第四纪冰期。
第四纪冰期是指出现在距今700万年至2万年之间的一段冰冷时期。
这个时期分为若干个冰期和间冰期,冰期时地球温度下降,极地及高纬度地区的冰川活动频繁,而间冰期时则变暖,冰川退缩。
之所以被称为第四纪,是因为科学家将地球历史分为四个时期——远古、中生代、新生代和第四纪。
在第四纪这个时期中,冰期和间冰期的交替发生了多次,其中最著名的是更新世冰期和末次间冰期。
那么第四纪冰期是如何形成的呢?科学家们认为,冰期的形成是多种因素共同作用的结果。
其中,季节性和年际波动等气候因素起到了重要的作用。
此外,太阳辐射强度等外因也对气候的变化产生了影响。
然而,冰期的具体形成机制尚不为人类所完全了解。
冰期的存在对于地球气候有着深远的影响。
一方面,冰期期间,地球的气候发生了明显的变化,海平面下降、河流水量增加等都是其影响的结果。
另一方面,冰期也对人类的生活和进化产生了重要的影响。
人类的祖先——早期智人和现代人类在冰期时期需要面临寒冷的气候和资源的匮乏。
因此,他们必须学会适应并应对这些挑战。
这也促使人类发展出更加复杂的社会结构和工具,为我们今天的文明进程奠定了基础。
要研究第四纪冰期和古气候变化,科学家们采用了多种方法和技术。
核心样本是其中的重要手段之一。
科学家们通过钻取冰川、湖泊和海底沉积物等样本,得到了有关古气候的信息。
根据这些样本,科学家们可以分析其中的古气体组成、沉积物成分和古生物遗骸等内容,从而了解到古代的气候变化和环境演变。
此外,地质学、地貌学和古生物学等学科的研究结果也为我们提供了宝贵的古气候信息。
通过这些研究,我们了解到了第四纪冰期和古气候变化的一些重要发现。
地球上冰的起源及演变过程

地球上冰的起源及演变过程
地球上冰的起源和演变过程是一个复杂的问题,涉及到地球的气候、地质和地球物理学等多个方面。
以下是冰的起源和演变过程的主要阶段:
1、冰的初始形成:在地球历史的早期,地球表面温度很低,水汽可以直接凝结成冰晶,形成原始的冰层。
这些冰层在随后的地质年代中,可能被其他物质覆盖,保存在地球深处。
2、雪球地球事件:在大约24亿年前,地球经历了所谓的“雪球地球”事件,此时地球表面几乎完全被冰层覆盖。
这一时期,地球的气候极其寒冷,可能是由于大气中的二氧化碳浓度极低或外部天文事件等原因导致。
3、冰川的形成和变化:随着地球气候的变化,冰川逐渐形成并扩张。
冰川的流动和侵蚀作用塑造了地球表面的地貌。
在地球历史的多个时期,冰川的扩张和退缩导致了海平面的升降变化。
4、大冰期和小冰期:大冰期是指地球上大规模的冰川扩张和覆盖时期,如前寒武纪晚期、石炭纪至二叠纪和新生代的冰期。
在这些时期,地球的气候变得寒冷,导致大量水汽转化为冰川。
小冰期则是指较短的寒冷时期,如新仙女木事件和雅各布森冰期。
5、现代冰川的变化:随着人类社会的发展,地球的气候也在发生变化。
自工业革命以来,人类活动导致温室气体排放增加,全球变暖趋势加速。
这导致了高山冰川的退缩和极地冰盖的融化。
同时,海
平面上升也对人类社会和生态系统造成影响。
总的来说,地球上冰的起源和演变过程是一个漫长而复杂的过程,受到多种因素的影响。
了解这一过程有助于更好地理解地球的气候和环境变化,以及应对全球变暖等挑战。
冰河世纪是怎么形成的

冰河世纪是怎么形成的冰河世纪这个词就听得多了,冰河世纪在地质历史上曾经出现过气候寒冷的大规模冰川活动的时期。
下面由为你详细介绍冰河世纪的相关知识。
形成冰河世纪的原因关于冰河期的成因,目前并没有一个统一的观点,现在对冰期的起源有许多不同的假说。
科学界提出了以下一些可能。
冰期的形成需要两个基本条件:一是较低的气温,雪线高度明显下降;二是有丰富的降水量,两者缺一不可。
从整个地球气候史看,温暖时期占着绝对优势。
近2亿5千万年以来,冰期只有200万年,是什么原因造成原本温暖的地球几次陷入寒冷之中呢?科学家们提出了冰期成因的七种假说。
1.由太阳系在宇宙间所处的位置变化引起。
当太阳系随同银河系的自转通过宇宙间寒冷区域时,或转到宇宙尘微粒子稠密区域时,部分太阳辐射被宇宙尘埃吸收,地球得到的太阳辐射减少,温暖降低,地球出现冰期。
2.地球公转轨道的偏心率每93000年就会发生一次变化,造成地日距离加大;或地球受木星的吸引,地球公转轨道变圆(大约每10万年一次),地日距离变远,地球温暖降低,形成冰期。
3.地球转速的变更,造成地壳运动,两极大气的变化。
如地球转速加快时,两极寒冷的大气涌向赤道,气候变冷。
4.强烈的地壳运动,使火山活动频繁,火山喷发出大量碎屑,遮天蔽日,减弱了太阳辐射热。
强烈的地壳运动还会造成大陆上升,大量新岩石暴露于空气中,岩石风化使大气中保护地球热量不致散发的二氧化碳含量降低,造成气温下降、冰川活动,产生冰期。
5.大陆飘移使各大陆相对两极的位置在不同时期发生不同的变化。
在移近两极时气候寒冷,出现冰期,如石炭;;二迭纪冰期,非洲、澳洲、南美洲、南极洲以及印度原是一个完整的古大陆。
而非洲就是当时的南极。
北极在太平洋中。
所以那时南半球的古大陆都有冰川行动。
6.地球南北磁极互相倒转的过渡时期,地磁场相当微弱,大气层中弥漫着带电子粒子和宇宙尘,阳光被遮挡,气温下降,雨和雪断断续续,一下就是数百年,冰期到来。
7.寒冷的北冰洋的海水通过海峡与温暖的太平洋、大西洋交流时,潮湿的气候使北冰洋上空大雪弥漫,结成冰盖,将大部分的太阳辐射反射掉,致使气候变寒,冰期出现。
第四纪冰川

第四纪冰川第四纪冰川,也被称为冰河期或冰川期,是地球历史上最近的一个冰川时期。
它发生在距今大约250万年到1.1万年之间的时间段内,对地球的地貌和生态系统产生了深远的影响。
本文将以第四纪冰川为主题,探讨它的形成原因、对地球的影响以及冰川环境中的生物适应等方面。
第四纪冰川是由于地球气候变冷引起的。
几乎整个第四纪冰川时期都是在一个不稳定的气候环境下度过的,周期性的冰期和间冰期交替出现。
这些冰期是由于地球轨道的变化,导致太阳辐射分布发生变化而引起的。
我们所处的冰川时期是一个间冰期,即位于冰川时期之间的相对较暖的时期。
冰川是形成在高纬度地区或高山地区的巨大冰层。
其主要形成于极地地区和高山区域,但也可能出现在其他地方,如北美洲和欧洲北部。
冰川的形成主要是通过降雪的积累和压实而成。
当积雪经过多年的累积,逐渐堆积成厚厚的冰层。
巨大的重量使冰层向下移动,从而形成了冰川。
冰川具有雄伟壮丽的景观,同时也对周围的环境产生深远的影响。
首先,冰川的移动会改变地质形态。
冰川的冰层移动会侵蚀和改造地表地貌。
事实上,冰川是地球上最早的地质剥蚀力量之一。
冰川会利用其庞大的质量和冰层内的冰屑来破坏和改变地貌。
在冰川退缩时,由于冰川磨蚀而形成的山谷和冰川舌将成为地质遗迹留存下来。
其次,冰川时期会对气候和生态系统产生深远影响。
冰川的形成导致水分蓄积在冰层中,从而降低海平面。
此外,冰川还能够改变大气循环,导致气温下降。
这种气候变化对于许多生物来说是具有挑战性的,因为它们需要适应寒冷和干燥的环境。
生物在冰川环境中适应的方式多种多样。
一些动物选择冬眠以度过严寒的冰川时期。
它们通过减缓新陈代谢和降低体温来降低对能源的需求。
其他动物则选择迁徙,寻找更适宜的生存环境。
对于植物来说,一些能够抵御寒冷的植物会在冰川退缩后重新生长,而其他植物可能会选择根系在地下,以保护自己免受寒冷环境的侵害。
冰川期也对人类社会产生了巨大的影响。
在古代,冰川期会导致种植和放牧的困难,可能会导致人类的迁徙。
第四纪气候变化

(四)、冰期、间冰期静动态分布规律
冰盖区
非冰盖区
海岸带
深海区(018/016)
动 态
间冰期
间雨期
海进
比值小
冰期
雨期
海退
比值大
静态分布
注意: • 1、气候变化的静态分布--同一时间、 不同地点的反映。
• 2、动态变化规律--同一地点、不同时
间的反映。
三、冰川作用区的地区研究
• Ⅰ、阿尔卑斯地区
• 研究最早,德国的A.Penker.bulukenier,对该区进行了 研究,根据寒冷和温暖气候所造成的地貌和沉积物的交 替出现划分了6次冰期。拜伯冰期(Biber ) —多瑙冰 期(Donau) —贡兹冰期(Günz) —民德冰期---里斯 冰期(Riss) —雨木冰期(Würm) • 冰期:冰碛物和冰水沉积物;间冰期:河流侵蚀陡坎和
生物群从极地向赤道迁移,在高山区,高
山上部的山岳冰川向山下或向山外围扩大
,生物群垂直分带向下迁移。
(一)冰川作用区的气候变化
A、全球降温,冰川活动; B、冰进过程:高山--低山; C、生物群迁移,伴生着绝灭; D、南北半球同时发生,北半球多;
– 每次冰期以它达到的最大范围内的时间为限。
(一)冰川作用区的气候变化
暖
冷
间冰期
冰 期
间冰阶 冰阶
(二)地质历史上的三大冰期:
–前寒武纪冰期:5.7108 a. B.P –C--P冰期:2.5108 a. B.P –Q冰期:2106 a. B.P –冰川活动总的特点 • 持续时间:一千万年 • 间隔2.5亿年 脉动形式 • 第四纪260万年,但冷暖波动更明显
• 间冰期---两次冰期之间全球性的
增温期。地表大量的冰雪消融以致消
什么是冰封期?

什么是冰封期?随着气候变化,全球气温不断升高,冰封期逐渐变得稀缺,也逐渐引发了人们对于它的关注与探究。
下面,我们来一起了解一下“冰封期”。
一、冰封期的定义冰封期,又称为“冰期”,是地球上寒冷时期的一种自然现象。
在冰封期中,南北极地区的冰层不断扩展,覆盖了更多的土地和海洋。
这种寒冷天气会持续数千年,直到气候再次变暖。
二、冰封期的发生机制冰封期的发生机制很复杂,其中最重要的因素是太阳辐射的变化以及地球自转和公转的变化。
在自然变化的过程中,太阳辐射的强度可能会发生变化。
当辐射强度变弱时,气温会下降,导致地球进入冰封期。
除此之外,地球的自转以及公转也可能导致冰封期的发生。
地球绕太阳公转的轨迹呈现出椭圆形,有时会离太阳远近不一,因此地球接收到的太阳辐射强度也会不同。
而地球自转是地轴在地球自转时的东西向运动,这个运动会引起季节的变化,导致气候的变化。
三、冰封期对生态环境的影响冰封期对生态环境的影响很大。
首先,气候的变化会对植物和动物的生态环境产生影响。
例如,在北极地区,大雪覆盖了植被,很难生长新的植物。
这种情况会导致动物的食物链中出现断层,使得动物找不到足够的食物,因而死亡。
其次,冰封期的时间很长,会影响到人类的生产和生活。
例如,在冰封期期间,水土流失问题会加剧,使得植被受到更多的破坏。
逐渐降低了人们的粮食产量。
四、如何应对冰封期在面对冰封期的马上,我们可以采取一些应对措施。
例如,加强排放控制,减少温室气体的排放,改善环境等措施,以减缓气候变化的速度。
另外,我们还可以推广可持续发展的理念,减少环境破坏,保护生态环境,为人类的生产和生活提供更多的保障。
未来不可预知,但我们可以做出努力,保护环境,让地球更加美好。
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4、冰期的成因:4.1、冰期的分布冰期的定义各科学家的说法有区别。
总体说来,无论是大冰期,冰期还是小冰期都是地质时期气候极端寒冷的时期,而冰川是气候波动的产物。
地质时期地球上形成过多次冰期。
许多学者经过长期的地质考察,年代测定等各项研究,对地质时期出现的冰期有了一定的认识,目前公认的有6次大冰期。
4.1.1、新太古代与古元古代时期的冰川活动:距今28亿年至25亿年为新太古代,25亿年至16亿年是古元古代,在此期间曾出现过多次冰川活动。
由于太古老了许多冰川证据已消失,所以有关这段时期的冰川活动资料较少。
费雷克斯(1884)做了一些统计详见表2.1。
其中最古老的是加拿大安大略的拉姆齐湖组与布鲁斯组和南非德兰土瓦的智水滨超群,发现有最古老的冰川岩石,混碛岩,其放射性同位年龄为小于2700Ma。
目前较确定的有两期:一是从距今2600Ma到2500Ma,在许多地区,例如,美国、印度、加拿大等都有冰川岩石。
二是从距今2375Ma到2208Ma之间的休伦冰期,这是较公认的一次大冰期;多数资料显示这次冰期主要发生在距今2288Ma,前后,持续时间约为80Ma左右。
其余的还有在距今2000Ma,1800Ma和1720Ma等,这些仅是在个别地区发现有冰碛物,可能不是全球性的。
总之,从距今1700-2700Ma的近十亿年的时间,地球上出现过多次大小冰期,其中休伦冰期距今2208-2375Ma和2500-2600ma期间的冰期是目前较多学者公认的。
4.1.2.新元古代时期的冰川活动:从距今1000Ma到541Ma是新元古代时期,包括拉伸纪、成冰纪和埃迪卡拉纪。
许多从事冰川地质研究的学者都讨论过这一时期的冰川活动。
威廉斯(1975)据前人的资料与他的工作做了一个统计,详见图 2.4。
图中将这段财期的冰川活动分为三组,分别为:975-935Ma,815-735Ma和695-600Ma其平均年代为615Ma,770Ma和940Ma,跨越了拉伸纪,成冰纪和埃迪卡垃纪。
费雷克斯(1981)认为这些概括不全面,所以他做了一些评述。
这段时期的冰川活动在澳大利亚有很好的发育,保存也较完整。
这里的冰川地层分为两个地层单位,较老的是斯图尔特冰川岩,其Rb-Sr同位素年龄为约750Ma;样品取自冰碛岩中共生的页岩;另一个是较年轻的马里诺安冰川岩,其Kb-Sr同位素年龄为约670Ma。
斯图尔图冰川岩分布很广泛,而且可能是海相沉积为主,马里诺安冰碛岩面积较小,其上覆盖一薄层的白云岩,在斯图特与马里诺安之间普遍存在碳酸盐岩层。
前塞武纪晚期的冰川地层在非洲也广泛发育,但其成因和冰川地层的古纬度是有争议的。
在西南非,冰川沉积在嘎瑞普群和纳瑪群中形成地层,其中最老的冰川沉积是布劳贝克组,其中Kb-Sr同位素年龄为719±28Ma。
在中非的加丹加地槽中的加丹加期序列中有两个混碛岩层;其下部的大砾岩的铀同位素年龄为840-710Ma,而层位较高的小砾岩在710-670Ma范围内。
大砾岩层厚达300米,分布很广,且冰川沉积特征较常见;而小砾岩层厚约100米,分布较小也具有冰川沉积特征。
西北非的冰川沉积包括塔奥尼和沃尔特冰川地层塔奥尼冰川地层的Kb-Sr同位素年龄的最大值为860±35Ma;沃尔特的混碛岩的K-AR同位素最小年龄约为620Ma,是山岳冰川的产物。
欧洲也广泛地发育着冰川沉积层,这里冰川岩年龄接近于威廉斯(1975)的第二组冰川,其峰值在770Ma。
例如在格陵兰东北部的莫拉内斯伏组混碛岩层位的白云岩,其K-Ar年龄为799Ma,那威冰碛岩pring(1973)测定为840-710Ma。
前苏联报导的冰川沉积物年龄在810-660Ma之间。
在北美洲西部的科迪勒拉地槽的冰碛物年龄为850-750Ma,而东部的洛杰尔斯山组的冰川地层下部的火山岩年龄为820Ma,可见冰川年龄应小于820Ma;美国西北部温得米尔群的冰川作用发生在800-700Ma之间,南美洲巴西西南部的米纳斯告拉斯混碛岩年龄为800-650Ma为主。
中国台湾地区新元古代时期的冰期在825-740Ma之间,最近报导中国大陆的冰期可分为两组:长安亚冰期800-750Ma和南沱亚冰期为680-640Ma。
费雷克斯(1981)认为:“目前直接由冰碛岩序列作出的可利用的年龄测定值都落入约840-645Ma范围之内”。
新元古代的冰期是地质时期作用最强,时间最长分布最广海拔和纬度最低的一次特大冰期。
这次大冰期可能在拉伸纪的早期有一次较小的冰期,无论是现在报导资料和威廉斯(1975)的评述等都认为这是一次小冰期。
冰期主要落在成冰纪,成冰纪是从距今850至635Ma;整个的成冰纪的2.15亿年中都处在大冰期之中。
在2.15亿年中也是由若干个小冰期组成的大冰期,这次大冰期也称为瓦兰吉冰期。
现在多数人认为冰期主要集中在800-655Ma之间,其中777-735Ma和720-710Ma是峰值期,而且700-655M是后期。
距今635Ma起至541Ma是埃迪卡拉纪。
这是一个温暖、潮湿的气候环境是适宜生物生长发育的时期。
所以新元古代冰期主要集中在成冰纪,是一极端寒冷的所谓“雪球”时期。
4.1.3.显生宙时期的冰川活动:从塞武纪到现在的541Ma 中,有3次冰期,即奥陶纪至志留纪冰期,石炭纪至二叠纪冰期和第四纪冰期。
奥陶纪至志留冰期:这次冰期发生在晚奥陶世末和早志留纪初;主要发生在距今440至470Ma之间,这次冰期时间较短,规模较小,主要发生在南半球的高纬度地区。
这次冰期可能对奥陶纪与志留纪之间的生物灭绝事件起了一定的作用。
2、石炭二叠纪大冰期:费雷克斯(1984)在总结了澳大利亚、南美洲、非洲、南极洲、亚洲和阿拉伯等地区的冰川作用后,说:“冈瓦纳古陆晚古生代以广泛的冰川作用为特征。
冰川作用的时代是从纳廖尔期(在密西西比亚纪与宾夕法尼亚的界限附近)到卡赞期,但冰川作用的初期和末期均很少有冰川作用的证据。
寒冷气候也影响了北半球,但因北半球大部分大陆位于较低的纬度,因此除中到晚二叠世的西伯利亚东北部外,均未发生冰川作用。
”从表1.1可见密西西比亚纪与宾夕法尼亚纪的界线为距今318.1±1.3Ma,而晚二叠世(即乐平世)是距今260至25.1Ma;可见这次冰期应该是在距320Ma到255Ma之间,那种认为发生在距今350至235Ma 之间说法是不正确的,在三叠纪全球都没有发现冰川作用的任何证据。
这次冰期的最寒冷时间是在距今270至280Ma之间。
这次大冰期之后,在二叠纪与三叠纪之间发生了一次生物大灭绝事件,这是地质时期最大的一次生物灭绝事件。
3、第四纪大冰期:从图2.1中氧-18的曲线变化可知,从始新末期南极已开始出现暂时性冰盖,后转为永久性冰盖,在渐新世晚期转为暂时性冰盖。
从中新世中期到现在南极和北极均为永久性冰盖。
这次冰期如从南极出现暂时性冰盖开始计算,则这次冰期已经过去约35Ma。
地球气候出现极度寒冷的时期,即冰期,不是一种因素造成的而是多种因素叠加作用的结果。
在第三章中简要地讨论了影响气候变化的主要因素,这些因素能使地质时期气候发生冷和暖的变化,如果它们叠加起来也就能使气候发生巨大变化,即或是炎热或寒冷,也就在地质时期形成冰期起了一定的作用。
这些因素有的作用时间近亿年,有的作用时间仅几年或几十年,所以这些因素的规模大小差别很大。
在讨论大冰期和冰期形成原因时一定要选择那些作用时间长,规模大的因素,那些强度较小作用时间较短的因素主要是在讨论较小的气候波动时去加以说明和探讨。
4.2银河年与大冰期的成因:地球跟着太阳系在银河系中运动,在不同的位置时地球上气候发生较大的变化,许多科学家都从不同的角度论述了银河年与大冰期的成因关联。
威廉斯(1975)认为太阳系在银河系内穿越受到麦哲论星云的潮汐作用,影响了地球气温的变化。
斯坦纳(1967)认为太阳在近银心点(P)处,万有引力常数(G)值变小,导致太阳光变减弱而造成地球气温降低。
他计算距今4亿年以来太阳系G值的变化,如图3.16。
从图3.16可得出近银心点光度最小,而远银心点太阳光度最大。
由此影响到地球气候等的变化,也会导致冰期的形成。
如果将太阳围绕银心运动与地球绕太阳运动作一对比,也许问题就较清楚了。
图3.3是地球公转轨道和方向,图3.12是太阳在银河关中运动的示意图。
图3.3中近日点是地球上的冬至,远日点是夏至,中间有春分和秋分,地球连续两次通过近日点所需的时间称为近点年。
地球从秋分到冬至越来越冷,而从冬至到春分越来越温暖,在冬至附近是最寒冷的时间,南半球相反。
如果我们将太阳系在绕银心运动与地球绕太阳运动看着相似。
则可将一个银河年分为四段:首先是近银心点(p)和远银心点(A),其次是将p到A和A到P之间各加一点,也就分成了四段、按地球年相似,将其成为春、夏、秋、冬。
近银心点(p)与远银心点(A)之中心点成为春季(spring)与夏(summer)季之交点以(SS)代表该点;远银心点(A)到下一个银河年的近银心点(p)之中心点视为秋季(Autumn)与冬季(Winter)之交点,以(Aw)代表该点。
我们在以后的讨论中;将发现这四个点p、SS、A、AW、对应的地质时期有很大的意义,许多地质事件的发生与这四个点相关。
例如,地质时期的大冰期,都发生在Aw-p-SS之间;生物大灭绝事件都发生在p、SS、A、Aw、四个交界点附近。
根据第三章的讨论,采用银河年的长度为256Ma,编制表4.1。
表中的近银心点(p),春夏交点(SS),远银心点(A)和秋与冬交点(AW)的时间单位为(Ma)。
将地球上已知的各次冰期的持续时间也列在表4.1中,可见冰期都落在从(Aw)经过(p)到(SS)点的时间范围内,在(A)点附近没有冰期出现,而且冰期的峰值都落在近银心点(p)附近。
这说明地球上出现冰期受太阳系绕银心运动所控制,也说明在银河年从秋分经过冬至到春分是地球上是相对寒冷的时期,而且春分经过银河年的夏至到银河年的秋分是地球上相对温暖的时期。
从以上的简述中可见地球跟随太阳系绕银心运动,是造成地球上气候发生变化的第一大因素,也是地质时期大冰期形成的重要因素。
表4.1银河年和太阳系穿越银道面与大冰期和生物灭绝事件银河年GY序号近银心点p、ss点远银心点A、Aw点,距今年龄(Ma)太阳穿越银道面的距今年龄(Ma)大冰期地质时代距今年龄(Ma)GY--1 P -8±4 第四纪冰期0-4 AW 63 64A 125 135SS 188 197X GY-2P 250 259 二叠纪与石炭纪冰期255-320 AW 314 329A 378 394SS 442 458 志留纪与奥陶纪冰期440-470GY-3 P 506 522AW 570 557A 634 622SS 698 (689)成冰纪冰期655-700(瓦蓝古冰期)GY-4 P 762 (754)710-720735-777 AW 826 (818)825A 890 (885)SS 954 (950)935-975GY-5 P 1018 (1016)AW 1082 (1082)A 1146 (1148)SS 1210 (1214)GY-6 P 1274 (1279)AW 1338 (1345)A 1402 (1410)SS 1466 (1476)GY-7 P 1530 (1541)AW 1594 (1607)A 1658 (1672)SS 1722 (1737)1800GY-8 P 1786 (1802) 加拿大西北地区冰期AW 1850 (1835)A 1914 (1900)SS 1978 (1965)2000GY-9 P 2042 (2031) 美国密执安地区冰期AW 2106 (2096)A 2170 (2161)SS 2234 (2226) 休伦冰期2208GY-10 P 2298 (2291) 至AW 2362 (2356) 2375A 2426 (2421)SS 2494 (2486) 冰碛物2500GY-11 P 2554 (2551) 冰碛物2600AW 2618 (2616)A 2682 (2691)说明:括号内年龄为推算值。