馬尼拉

[拼音]:bingqi

[英文]:ice age

地球上氣候寒冷,具有強烈冰川作用的地史時期。地史上的冰川作用是根據當時的沉積記錄確定的,與現代冰川沉積比較而識別地層中的冰磧層,將冰磧層廣泛發育的時期劃歸冰期。第四紀的冰磧層分佈廣,是最早確定的冰期,後來逐漸識別了更古老的冰期,如石炭-二疊紀冰期和前寒武晚期的冰期等。

第四紀冰期可劃分為幾個冰期與間冰期,比第四紀更古老的冰期也可類似地劃分為冰期與間冰期。因此,有廣義的與狹義的冰期,廣義的冰期指第四紀冰期、石炭-二疊紀冰期等,狹義的冰期是指低一層次與間冰期相對應的冰期。也有人使用大冰期一詞代替廣義的冰期,如第四紀大冰期和石炭-二疊紀大冰期等,而冰期僅代表狹義的冰期。

大冰期是指地史中氣候寒冷,極地廣佈冰蓋,中、低緯度地區有時也有強烈冰川作用的時期。在大冰期中,氣溫不是在一個寒冷的水平上,寒冷與相對較溫暖的時期迴圈地變化著。大冰期中較寒冷的時期叫做冰期,該期間,冰川作用最強烈,高緯度地區(極地)的冰蓋向中、低度伸展,高寒地區的雪線顯著下降,冰體覆蓋面積加大,冰層增厚,海水量相應減少,致使海平面下降形成大面積海退。大冰期中相對溫暖的時期叫做間冰期。間冰期冰川作用相對地變弱,冰蓋向高緯度退縮,雪線升高,由於冰體大量消融,冰融水注入海洋,致使海平面上升形成大面積海侵(見海進)。

大冰期、冰期和間冰期都是根據氣候劃分的地質時間單位。在大冰期中的全套沉積地層中,冰磧層與非冰磧層相間出現,冰磧層的沉積時間為冰期,非冰磧層的沉積時間為間冰期。冰期和間冰期的時間間隔大致相當地史時間單位的期,大冰期的時間間隔相當地史時間單位的世或大於世,兩個大冰期之間的時間間隔比大冰期的時間長,可以是地史時間單位的幾個紀。在漫長的幾十億年地球歷史中,可以將大冰期看作地史中出現的幾次寒冷氣候地質事件。

由於古老的沉積記錄儲存不完全,確定地史中的大冰期不都像第四紀大冰期那樣容易,究竟發生過幾次寒冷地質事件,至今認識還不一致。前寒武晚期,石炭-二疊紀和第四紀是最明顯的3次大冰期。奧陶-志留紀大冰期的冰川作用規模較小,前寒武中期(約23億年前)被認為是地史中最早的大冰期。

第四紀大冰期冰磧層儲存最完整,分佈最廣,南、北兩極均有大冰蓋(見圖)。

冰期最盛時,北半球的格陵蘭、冰島、整個加拿大至紐約、斯堪的納維亞南延至歐洲北半部以及西伯利亞北部均為冰體覆蓋。冰期最盛時,海平面下降達130米,致使英吉利海峽和白令海峽消失。中國第四紀冰川沉積分佈在東北、西北和西南的山區及高原地區,東部山前平原是否有冰川沉積和中國是否有大陸冰川還有爭議。

大冰期及冰期的形成,與地球表面氣溫下降有直接關係。氣溫升降受大氣成分和太陽輻射能量變化等因素的影響,也受到地球和太陽在執行軌道上的各種因素的制約。單獨研究某一時期的氣溫變化和分析各種因素的影響,是很複雜而較困難的事情。由於氣溫變化具有由暖變冷和再由冷變暖的週期性迴圈,在冷或暖的一段時期中還有若干次相對冷暖變化的次一級週期性,如此構成了不同級別的氣候旋迴。大冰期及冰期的成因,多數研究者也從其週期性考慮,大冰期及其間溫暖期是最大級別的氣候旋迴,冰期和間冰期是大冰期中次一級別氣候旋迴。這些大級別氣候旋迴的成因,目前還是一些假說性的推論。

大冰期的形成,許多研究者認為與太陽在銀河系中的執行週期有關。有的認為太陽執行到近銀心點區段時的光度最小,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分佈不均,太陽通過星際物質密度大的地段時,降低了太陽的輻射能量而形成地球上的大冰期。太陽繞銀心執行一週的時間,認為是3億年左右,與前寒武晚期、石炭-二疊紀和第四紀3次大冰期之間的間隔相當。G. E.威廉斯(1975)還認為大冰期的出現有1.5億年的週期,他統計前寒武晚期 3個冰期的時間為6.15、7.70和9.40億年,它們間隔1.6億年左右;顯生宇中加入奧陶-志留紀大冰期,再假設侏羅紀有一個寒冷期,也具備1.5億年的間隔。第四紀大冰期中冰期的形成,南斯拉夫M.米蘭科維奇(1920)認為夏半年日照量減少是主要原因。夏半年日照量的變化與地球軌道的偏心率、黃道面與赤道面交角和歲差3個引數的變化有關,1941年他以這3個差數在地史中的變化計算出9個日照量最小值,前3個為一組在玉木冰期之內,其他6個每兩個一組,依次與里斯、民德和貢茲3個冰期相當。

參考書目

徐道一等編著:《天文地質學概論》,地質出版社,北京,1983。

L.A.弗雷克斯著,趙希濤等譯:《地質時代的氣候》,海洋出版社,北京,1984。(L. A. Frakes,Climates ThroughoutGeologic Time,ElsevierScientific Publishing Co.,Amsterdam,1979.)

M. J. Hambrey and W. B. Hardland,Earth's Pre-pleistocene Glacial Record,Cambridge University Press,Cambrige,1981.

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