贵州晚新生代冰期划分与古冰川问题
第四节 第四纪冰期
第四节第四纪冰期一、古冰川活动证据的确定在地质历史上,随着世界气候的巨大波动,曾发生过多次全球性的冰川作用。
在冰期时,冰川大规模地增长与扩展;而在间冰期时,冰川则发生大规模地退缩或消亡。
现在发现在前寒武纪、石炭纪、二叠纪和第四纪的地层中,存在着冰川活动的遗迹。
其中第四纪冰川作用直接影响了现代地貌的发育。
自新近纪中新世以后,全球气候由温暖转为寒冷,南极洲和格陵兰岛开始出现冰川。
由于第四纪气温继续下降,导致了全球性大冰期的来临,全世界发育了多次规模巨大的冰川作用。
冰期时的平均气温比目前下降达5℃以上,最大冰期时,世界大陆近1/3面积为冰川所覆盖。
当时北半球有三个主要的大陆冰川中心:①斯堪的纳维亚冰盖,面积667×10⁴km²,冰川最大厚度3000m,冰流向南伸展到北纬47°左右;②格陵兰与北美冰盖,面积1845×10⁴km²,冰川最大厚度3500m,冰流向南伸展可达北纬约38°;③亚洲北部冰盖,相对面积、厚度较小,冰流主要分布在北极圈附近,北纬60°以北地区。
第四纪冰川作用造成了丰富的地貌形态和沉积物,这正是恢复各地古冰川活动的有力证据。
自第四纪以来,全球不少地区曾经历了多次冰期和间冰期。
我国科学家李四光曾把我国境内划分出四个冰期:鄱阳、大姑、庐山和大理冰期,分别与欧洲阿尔卑斯山区的贡兹、民德、里斯和玉木冰期相当。
但由于古冰川作用遗迹往往受到后期外营力作用的改造与破坏,使原来的地貌形态和沉积物分布特征受到不同程度的变化,甚至面目全非,容易引起不同学者的意见分歧,如中国东部古冰川问题的争论仍在继续。
因而在考证古冰川活动的证据时,必须避免仅凭少数孤立的形态或物质标志就得出概括的结论;而要重视冰蚀、冰碛、冰水和冰缘地貌、沉积之间的配套和相关分析。
对于老冰期或冰川地貌形态受到严重破坏的地区,特别要重视对沉积地层的研究,注意冰川与类冰川堆积的辨认。
漫话地球冰期(3)
漫话地球冰期(3)胡经国七、第四纪地质概述㈠、基本情况资料显示,最近一次大冰期第四纪冰期(Quaternary Glaciation)在大约1万年前结束了。
它离我们人类生活的年代十分相近,因此世界上残存了大量的第四纪冰川遗迹。
在这次大冰期中,仍然有寒冷和温暖的更替。
在寒冷时期,雪线高度下降,冰川前进,出现冰期。
其中,以民德冰期(在中国为大姑冰期)和里斯冰期(在中国为庐山冰期)的冰川规模最大;古萨冰期规模最小。
在温暖时期,气温升高,雪线高度上升,冰川退缩,出现间冰期。
民德-里斯间冰期(在中国为大姑-庐山间冰期)长达17~18万年。
在第四纪大冰期中,高纬度气温的急剧下降,导致两极地区形成永久冰盖;在冰期,冰川一直伸展到中纬度,在间冰期才退缩到高纬度。
第四纪大冰期的成因也是别有特点。
在大约300万年前,地球的“黄道交角”发生改变,导致高纬度地区更难受到太阳的照射,使得极地的冰川延伸到中、低纬度地区。
在第四纪时,欧洲阿尔卑斯山山岳冰川至少有5次扩张。
在中国,据李四光研究,相应地出现了鄱阳、大姑、庐山和大理4个冰期。
全球现代冰川覆盖总面积约为1630万平方公里,占地球陆地总面积的11%。
中国现代冰川主要分布于喜马拉雅山(北坡)、昆仑山、天山、祁连山和横断山脉的一些高峰区,其总面积约为57069平方公里。
最近的冰期出现在第四纪更新世。
根据在欧洲和北美的研究结果,共有5次冰期,4次间冰期。
最显著的冰期发生在石炭纪-二迭纪,其冰川遗迹残留于冈瓦纳大陆。
在欧洲和美洲还发现有前寒武纪、中生代和第三纪冰川遗迹,但是都不太显著。
在第四纪大冰期来临时,地球的年平均气温曾经降低10~15℃,如斯堪的纳维亚半岛的峡湾。
地球自诞生以来,气候也一直在变迁之中。
在地质年代中,地球的气候呈现温暖和寒冷交替出现。
在数十万年以上的极长周期气候中,有大冰川期气候周期和冰川期气候周期。
对于在震旦纪(大约6亿年前)以前地球的气候,我们并不清楚。
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。
地质时期的冰期与间冰期
地质时期的冰期与间冰期整个地质时期地球气候曾经历了巨大的变化,反复有过几次大冰期,其中最近的三次大冰期(即震旦纪大冰期、石炭—二迭纪大冰期和第四纪大冰期)为科学家所公认,在三次大冰期之间为温暖的大间冰期气候。
寒冷的冰期同温暖的间冰期相比是短暂的,在整个地球气候史中,大部分时期(占90%以上年代)为温暖气候,比现在温和。
震旦纪大冰期,发生在距今约六亿年以前。
亚、欧、非、北美和澳大利亚的大部分地区,都发现了冰碛层,说明这些地方曾发生过具有世界规模的大冰川气候。
我国东部和中部广大地区,也有震旦纪冰碛层,说明这里也曾经历过寒冷的大冰期。
寒武纪—石炭纪大间冰期,距今约3~6亿年,当时整个世界气候都比较温暖。
特别是石炭纪是古气候中典型的温和湿润气候,森林面积极广,最后形成丰富的煤矿,树木也缺少年轮,说明气候具有海洋性特征。
在我国石炭纪时期全处在热带气候条件下,但到石炭纪后期,从北到南出现湿润带、干燥带和热带三个气候带。
石炭—二迭纪大冰期,距今2~3亿年,主要是在南半球,北半球除印度外,目前尚未找到可靠的冰川遗迹,当时我国气候仍有温暖湿润气候带、干燥气候带和炎热潮湿气候带三个气候带。
三迭—第三纪大间冰期,距今约200万年~2亿年。
整个中生代气候温暖,到新生代的第三纪世界气候更趋暖化,格陵兰也有温带树种。
三迭纪时期,我国西部和西北部普遍为干燥气候;到侏罗纪,我国地层普遍分布着煤、粘土和耐火粘土等,说明当时是在湿润气候控制之下。
侏罗纪后期到白垩纪是干燥气候发展的时期,当时我国曾出现一条明显的干燥带,西起天山、甘肃,南伸至大渡河下游到江西南部,都有干燥气候条件下的石膏发育。
到了第三纪,我国的沉积物大多带有红色,说明当时气候比较炎热。
第三纪末期,世界气温普遍下降,整个北半球喜热植物逐渐南退。
第四纪大冰期,约始于200万年前。
大冰期中仍然是冷暖干湿交替出现的,当寒冷时期,即亚冰期,气温比现代气温平均约低8°~12℃,高纬度地区为冰川覆盖,如最大的一次亚冰期(里斯冰期),世界大陆有十分之二、三的面积为冰川所覆盖。
揭小娟_全新世气候突变与古文明进程doc
全新世气候突变与古文明进程揭小娟*(华东师范大学资源与环境科学学院地理学系,上海200062)摘要:全新世作为与人类文明衔接的最新地质时代,其间发生了若干次的气候突变事件。
文章简单地介绍了全新世的分期、气候特点,详细地给出了全新世气候突变的地质证据,探讨了全新世气候突变的周期和机制,最后就全新世气候突变与文明发展的响应做了一些讨论(分别讨论了国外文明与气候突变的关系以两河流域文明和玛雅文明为例;中华古文明更替与气候突变的关系以良渚文化为例)。
了解全新世气候突变与古文明进程的关系,不仅有助于理解古代文明兴衰的原因,而且也将为人类对未来气候突变的的适应提供借鉴意义。
关键词:全新世;气候突变;古文明;响应0 引言自新仙女木事件之后,气候迅速变暖,最后冰期结束,进入全新世的间冰期环境。
从全球范围来看,全新世开始于11.5kaBP(日历年),是最年轻的地质时代,也是与人类文明衔接最新的地质时段。
Blytt和Sernander根据北欧沼泽地层中的植物化石和孢粉谱研究,于1909年建立了北欧冰后期气候分期。
这一分期方案至今仍被各国采用,逐步定型,并通过14C测年给出具体年代(表1)(黄春长,1998)[1]。
从表1,我们知道全新世气候分5期,由远及近分别是前北方期、北方期、大西洋期、亚北方期、亚大西洋期。
中国的全新世通常分为3段:早全新世(10-7.5kaBP),相当于前北方期和北方期,气候凉干;中全新世(7.5-2.5kaBP),相当于大西洋期和亚北方期,气候温暖湿润;晚全新世(2.5kaBP至现今),相当于亚大西洋期(杨怀仁,1987)[2],气候温干,后期与现代相似。
表1 全新世气候分期[1]Table 1 Climatic periods of the Holocene分期名称气候特征时间(kaBP C年)前北方期比较冷干 1.0~9.5北方期比较暖干9.5~7.5大西洋期温暖湿润7.5~5.0亚北方期比较暖干 5.0~2.5亚大西洋期比较凉湿 2.5~0.0 对全新世的气候特征,历来存在两种不同的看法。
贵州地区南沱冰期的冰下化学风化作用及其对海洋磷富集的意义
贵州地区南沱冰期的冰下化学风化作用及其对海洋磷富集的意义顾尚义;毕晨时【摘要】Neoproterozoic Nantuo Ice Age witnessed elevated marine phosphorus concentration and may play an important role in the thereafter evolution of biosphere,hydrosphere,and atmosphere. However,the reason for the increase of marine phosphorus during this period remains unknown. Both sedimentary rocks bedding struc-tures and widespread rounded gravels or pebbles and a large range variation of Chemical Index of Alteration ( CIA)in fine-grained parts of diamictite in Nantuo Formation indicated warm and cool climate oscillation during Nantuo Ice Age. Significantly negative correlation between CIA values and P2O5/Al2O3 implied that phosphorus was released from source rocks during chemical weathering. In the context of snowball earth,the continents were almost covered by ice and/or snow for millions of years,it is suggested that complicated subglacial drainage sys-tem and subglacial chemical weathering existed in Nantuo Ice Age. Owing to the prevailing anoxic condition and weak biological activities,most phosphorus released by subglacial weathering was transported into oceans and be-came enriched in the oceans as a result of limited retention by iron oxides and living organisms.%新元古代南沱冰期海洋磷浓度出现了大幅度的升高,这可能对该冰期后的生物圈、水圈和大气圈演化均产生了影响,但磷浓度升高的原因尚不清楚.贵州不同沉积相区的南沱组岩石中普通存在的层理构造和砾石较高的磨圆度特征,细粒碎屑组分的化学蚀变指数(CIA)数值具有较大变化范围,表明南沱冰期存在明显的气候波动.细粒碎屑组分的CIA值与P2 O5/Al2 O3值呈显著的负相关关系,说明磷主要来源于化学风化作用.鉴于南沱冰期的雪球地球背景,作者提出南沱冰期可能存在着复杂的冰下水文系统,具备进行冰下风化作用的条件.由于南沱冰期水体处于缺氧环境,所以生物及铁氧化物对磷的吸收和吸附甚微.冰下风化作用释放的磷被搬运进入海洋中逐渐累积,含量得以增加.【期刊名称】《贵州大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(032)006【总页数】7页(P22-28)【关键词】磷;南沱冰期;化学蚀变指数;气候波动;冰下风化作用【作者】顾尚义;毕晨时【作者单位】贵州大学资源与环境工程学院,贵州贵阳550025;贵州大学资源与环境工程学院,贵州贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】P595磷是一种重要的生命元素,广泛分布于生物圈、水圈、岩石圈内。
新生代气候变化原因新解
新生代气候变化原因新解作者:何为来源:《发明与创新(综合版)》2007年第02期构成地球的各大圈层是相互联系、相互影响的。
因此其中一个圈层发生变化必将影响其他圈层的特征和状态。
新生代时,岩石圈中出现了物质的重新分配与调整,产生了地球史上最为显著的山脉和高原的构造隆升。
在欧洲和南亚地区,出现了阿尔卑斯喜马拉雅造山带,形成了喜马拉雅山地西藏高原;在美洲西部出现了科迪勒拉山系,特别是在南美西部形成了安底斯山脉和Altiplano高原。
与此同时,新生代也出现了显著的气候环境变化,它们表现为:气候循环的改变、降雨分布的改变、大气CO2质量分数的变化、全球变冷和两极冰盖的出现、以及植物群落的变化等。
构造隆升和这些变化的同时性反映了其中存在着某种不可忽视的重要联系。
晚新生代期间,全球现今构造地貌格局的确立与全球冰川作用的发育与气候恶化之间的因果关系是近年来地球各圈层相互作用研究的一个热点。
本文试着对新生代的构造作用及其形成的地貌对全球环境变化的影响进行总结,并探讨新生代的构造隆升对全球气候变化的影响机制。
一、大陆构造作用及地貌与环境变化1.板块构造的水平挤压——构造隆升与全球气候恶化特提斯洋的快速消亡与青藏高原的崛起是晚新生代以来最主要的全球构造事件,古洋的碰撞消亡形成的绵延地中海——东南亚地区行星规模山系及青藏高原等则是全球最显著的构造地貌变迁。
上述变迁导致了欧亚和非洲地区的气候大陆性明显增强,海陆热力差异的增强和随后青藏高原和东非裂谷的抬升促使了亚洲和非洲季风的形成。
2.垂直方向的地幔作用力——板内造山带与大陆穹隆的形成对全球环境的影响地幔的垂向作用往往导致地表出现大规模的穹隆或高原,而且这一地貌特征可在较长时间内得以维持。
一方面,这些高原的存在会影响区域上的沉积面貌;另一方面,当它们的高度或面积达到一定程度后,必将影响大气环流,并通过对风化和侵蚀速度等的影响改变大气中的CO2浓度来进一步对气候变化施压。
第四纪冰期
第四纪冰期地球表面覆盖有大规模冰川的地质时期,称为冰期,又称为冰川时期。
两次冰期之间为相对温暖时期,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。
第四纪冰期约从距今200万年前开始直到现在。
一、第四纪大冰期气候第四纪初期的冰期环境波及全球,中期达到最盛,所以晚新生代大冰期主要指第四纪冰期。
当时,北半球有三个主要大陆冰川中心,即斯堪的纳维亚冰川中心:冰川曾向低纬伸展到51°N左右;北美冰川中心:冰川曾向低纬伸展到38°N 左右;西伯利亚冰川中心:冰层分布于北极圈附近60°—70°N之间,有时可能伸展到50°N的贝加尔湖附近。
此外,在中、低纬的一些高山区还发育了山麓冰川或小冰帽。
而在这次大冰期中气候变动很大,冰川有很多次进退。
根据对阿尔卑斯山区第四纪山岳冰川的研究,确定第四纪大冰期中有5个亚冰期。
在中国也发现不少第四纪冰川的遗迹,定出4次亚冰期。
在亚冰期内,平均气温约比现代低8°—12°C。
在两个亚冰期之间的亚间冰期比现代气温高。
据研究,在距今1.8万年前为第四纪冰川最盛时期,一直到1.65万年前,冰川开始融化,大约在1万年前大理亚冰期消退,北半球个大陆的气候带分布和气候条间基本上形成为现代气候的特点。
第四纪冰期的划分如下:二、世界的划分。
(1)阿尔卑斯山冰期划分第四纪冰期气候旋回的研究,最早开始于阿尔卑斯山。
1909年,A.Penck 和Bruckner研究阿尔卑斯山麓地貌和堆积物时,首先创立了4次冰期3次间冰期的论点。
其中冰期自老到新为:群智、民德、里斯和玉木。
在4个冰期之间和3个间冰期,分别为群智—民德、民德—里斯、里斯——玉木。
当时划分冰期、间冰期的主要依据,就是分布在阿尔卑斯山麓的4种不同的地貌类型及4种不同特征的沉积物。
其中群智冰期是与覆盖在古老夷平面上的老砾石层相对应;而民德、里斯和玉木等冰期,分别与老砾石层之上或洼地的新砾石层、高阶地上红、黄色砂砾层与低阶地上灰色沙砾层相对应。
贵州区域地质地史概述
贵州区域地质地史概述贵州地处祖国西南腹地,属于云贵高原的一部份。
位于西部特提斯构造域和东部濒太平洋构造域的交接地带,在长达10多亿年的地质演化过程中,铸就了现今的地质面貌。
贵州区域地质的主要特征是:(1)沉积地层发育齐全,自中元古界至第四系均有出露,海相地层层序连续。
中晚元古代以海相碎屑沉积为主,古生代至晚三叠中期则以海相碳酸盐沉积占优势,晚三叠世晚期以后全为陆相碎屑沉积。
地层中富含古生物化石,并赋存有丰富的煤、磷、铝、锰等沉积矿产。
(2)沉积岩发育,不仅分布广泛,岩类繁多,且形成环境变异多姿、相带发育齐全,其中碳酸盐岩最为发育,约占全省陆地总面积的61.9%,尤以生物碳酸盐岩占绝对优势。
(3)火成岩出露面积不大,分布零星,但岩类较多,属性较全,从超基性-基性-中性-酸性的岩石中皆可见及,尤以基性岩发育最佳。
岩浆活动时间漫长,在中元古代-古生代-中生代十余亿年间的地史时间内均有活动,以中元古代和二叠纪两期最为强烈。
成因类型复杂,既有幔源岩浆喷溢的基性熔岩和侵位基性岩,超基性岩,又有陆壳改造型花岗岩,其形成的原始构造背景以伸展为主。
(4)变质岩以层状浅变质岩系为主,属绿片岩相,具面型分布,相带宽阔,单相变质的特点,原岩以硅质碎屑岩为主。
(5)在长达10多亿年的地质历史的时期中,构造经历了武陵、雪峰、加里东、华力西-印支和燕山-喜马拉雅等5个阶段,构造运动既有激烈的褶皱运动,又有缓和的升降运动。
雪峰运动奠定了扬子陆块的基底,广西运动使黔东南地区褶皱隆起与西北的扬子陆块融为一体,事后又经受了后期的裂陷作用和俯冲造山作用。
多次造山运动形成了复杂的构造形迹,其中以规模宏大的侏罗山式褶皱分布最广,发育最好。
(6)矿产资源较丰富,矿种较多,但以沉积矿产和低温热液矿产为主。
地层地层是具某种共同特征或属性,并能以明显或经研究后推论的某种解释性界面与相邻岩石体相区分的岩石体。
贵州地层发育较全,自中元古界至第四系均有分布,且富含化石,层序大多连续。
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度在0℃或0℃以下并含有冰的岩土 和土壤(不含冰的称为寒土)。
–多年冻土(永久冻土)
——冻结状态保持在两年至几万年以上的 岩土和土壤
–季节冻土
——冻结时间在半月至数月,还有一 种短时冻土冻结时间数小时、数日以至半月
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多年冻土分布
我国多年冻土主要分布在青藏高原、东北 大小兴安岭及西部零星的高山区。
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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。
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通风管路基是高原多 年冻土区修筑路基时为减 少换填厚度,或为调节路基 高度,或为增加路基冷储减 少蓄热以保持路基稳定的 内因性措施
尤其是多年冻土地区、 多年冻土腹部地区的富冰、 饱冰冻土和含土冰层等潮 湿、浸湿地带
晚古生代冰期研究进展_杨兵
大学者虽然通过不同方法建立多种模型来重建晚古 生代冰期 , 并取得了重要成果 。 然而迄今为止 , 一些 关于晚古生代冰期的核心问题 , 如冰期开始时间 、 终 止时间 、 持续时间 、 冰川的活动范围 、 冰川类型 、 成冰 事件期次以及冰川活动对地球系统在物理 、 化学 、 生
5 认 为 中、 低纬度地区旋回地层中间 C r o w e l l3 接保存了很多关于晚古生代冰期的精确内容 。 石炭 [ ] ] [] 1 0, 3 6 4 9 - ( 。V 国华南 等 地 区 [ 部 分 见 图 2) e e v e r s等 6
认为晚古生代的旋回沉积最早形成于密西西比亚纪 ( / / 至早二叠世( V i s e a n N a m u r i a n界 线) S a k m a r i a n
1] , 球” 到石炭纪 - 早二叠世 “ 冰室地球 ” 的转变 [ 全球 1 9] , 物等方面的影响仍未达成普遍 的 共 识 [ 此外在冰 川成因上 , 地学界也存在不同观点 。
的古地理 、 古气候 、 古 海 洋、 古生态均发生了显著变 [ 2] 。 , 化 C r o w e l l 研究表 明 该 转 折 期 共 持 续 了 约 1 0 0 , 在此期间陆 地 维 管 植 物 大 量 繁 盛 , 沉积碳库中 M a 有机碳含量增加 , 使得石炭纪-二叠纪成为全球一 [ 3] 个重 要 的 成 煤 期 ; 劳伦大陆与北非大陆在赤道附 导致全球的热循环传输方向和 近碰撞形成造山带 , 大洋环流都发生显著变化 , 使得大气圈 C O 2 分压下
晚古生代冰期研究进展
2 ,夏浩东1,杨欣杰1,韦 一2 杨 兵1, ( ) 国土资源实物地质资料中心 ,河北 三河 0 中国地质大学 ( 武汉 ) 地球科学学院 ,武汉 4 1. 6 5 2 0 0; 2. 3 0 0 7 4
现代人类简史(下):末次冰期与全新世
现代人类简史(下):末次冰期与全新世末次冰期最盛期五万到三万年前,走出非洲的现代人在旧石器时代晚期初段迅速扩张到整个欧亚大陆和澳洲地区。
然而,欣欣向荣的景象在3万年前之后戛然而止,自现代人出现以来以来最严酷的一个冰期席卷全球,在地质学上称为末次冰期最盛期(Last Glacial Maximum-LGM),持续时间从2.65万年前到1.9万年前。
随着冰期全球气温的不断下降,两极和高山的冰川开始不断向低纬度和低海拔地区延伸。
巨大的冰盖覆盖了北美、欧洲和亚洲北部的大部分地区。
全球气候转向干冷,曾经水草丰美,猛犸成群的草场可能突然变成了一望无垠的冰原和荒漠。
曾经湿热瘟瘴的丛林却可能变成了气候宜人的河谷。
适宜人类生存的区域不断偏移和缩小。
同时,冰盖的生长带来了海平面的下降,海岸线不断向外延伸,露出了大片的陆地。
末次冰期最盛期陆地景观欧亚大陆中高纬度地区的人群在末次冰盛期遭受了严重的冲击。
这样的灾难性事件过程,既限制了人口规模,减少了新分支的产生,又灭绝了大量的早期分支。
反映在谱系树上,便是众多支系在这一时期前后出现了漫长的瓶颈期。
人群的遗传标记组成结构在基因漂变的作用下出现了大规模的“洗牌”。
末次冰期造成的瓶颈期像是阻隔在现代与过去之间的巨大屏障,由于其对人类活动造成的巨大影响,我们很难透过这一时期依靠现存支系的分布来获取更古老人群活动的信息。
14万年来全球气温变化在欧洲,冰盖覆盖了北方大部分陆地,冻土带一直延伸到亚平宁半岛和巴尔干半岛北部,人类的主要活动范围转移到欧洲南部的狭窄区域内。
曾经兴盛一时的格拉维特文化趋于消亡,梭鲁特文化兴起。
较早出现在欧洲的Y染色体单倍群I和C1a2也都在这一时期陷入了瓶颈期。
通过对欧洲古代样本线粒体DNA类型在不同时期变化的分析我们可以看到在末次冰盛期期间,人群的遗传多样性急剧下降,也反映出了当地人群的遭遇了严重瓶颈期。
末次冰盛期前后欧洲古代样本线粒体DNA类型多样性变化情况末次冰盛期的东亚在东亚,由于纬度相对欧洲较低,受到末次冰期的影响相对较小,但北方地区同样出现了大面积的苔原与荒漠,树木生长的北限向南移动了20个纬度。
人教版高中地理必修一第四章《地貌》综合题专题训练 (47)(含解析)
人教版高中地理必修一第四章《地貌》综合题专题训练 (47)一、综合题(本大题共28小题,共560.0分)1.阅读图文材料,完成下列要求。
材料一七百弄乡位于广西西北,处于云贵高原的边缘和斜坡地带,拥有世界上发育最典型、分布密度最大的峰丛洼地。
峰丛是基座相连的成片山峰,山峰环绕着洼地。
七百弄峰丛洼地与路南石林、桂林峰林并称为中国的三大典型岩溶地貌(或称喀斯特地貌),七百弄是其中知名度最低的一个,几乎无人知晓。
七百弄人的饮水,是依靠水柜解决的。
水柜,就是收集雨水的蓄水池,当地人称“水柜”,可能含有“珍贵”的意思。
图1 和图2分别是七百弄地理位置图和峰丛洼地地貌景观图。
材料二七百弄乡是广西贫困山区的代表,这里山高洼深,石多土少,生态环境脆弱,交通非常不便。
上级政府在开展精准脱贫调研时,得知当地的鸡自小生态放养,肌肉结实,肉质细嫩,历来是当地的菜肴佳品后,决定将七百弄鸡养殖作为当地精准脱贫的一大主导产业。
(1)简析水柜形成的自然地理背景。
(2)分析七百弄峰丛洼地知名度低的原因。
2.阅读图文材料,回答问题。
陕西渭河平原又称关中平原,其农业主要发展小麦、玉米等粮食作物和棉花、苹果、核桃等经济作物。
“秋淋”(连续4天出现降雨,且降雨量达到20mm及以上)是关中平原人们对秋雨的习惯叫法,该地秋雨期一般自8月中旬后开始,最晚可持续到10月上旬。
特别是关中平原南部地区“秋淋”具有雨量大,持续时间长的特点。
而关中平原北部以干旱严重闻名,其东西狭长,南北狭窄,像一条带子缠绕在关中北部,被称为“旱腰带”。
下图为关中平原位置和该地农业结构调整示意图。
(1)“旱腰带”所在的黄土高原主要是受作用影响而成,分析“旱腰带”地区地表水缺乏的主要自然原因。
(2)关中平原南部地区“秋淋”雨量大的原因是、 ,分析农业结构调整对当地农业可持续发展的积极影响。
3.阅读图文材料,回答下列问题。
材料秘鲁东南的圣母河(如下图)流域森林茂密,雨量丰沛,但季节分配不均,68月为旱季,12月次年3月为雨量特别大的雨季。
末次冰期冰川规模与冰川_异时_同时_问题的讨论
文章编号:100020240(2003)0520510207末次冰期冰川规模与冰川“异时”、“同时”问题的讨论 收稿日期:2003203221;修订日期:2003206220 基金项目:国家自然科学基金项目(4007015)资助 作者简介:崔之久(1933—),男,安徽宣城人,教授,1955年毕业于南京大学地理系,主要从事冰川、冰缘地貌与环境研究.E 2mail :czj@崔之久, 张 威(北京大学环境学院,北京 100871)摘 要:亚洲末次冰期冰川发育特征的深入研究表明,末次冰期冰川规模早期大于晚期.最近,国内外已经注意到末次冰期中期(MIS 3b )存在全球性质的降温时段,此时湿度大,并与低温相结合,引起冰川前进的规模也大于干冷的末次冰盛期(L GM ),指示末次冰期以来的冰川演化不仅仅是亚洲自身的区域性特点,而且有可能带有全球性.同时,东亚沿海山地冰川发育表现为与大陆内部不一致的特征,说明即使在同一季风系统条件下,由于地理位置、水热条件的不同,也可以引起冰川演化的区域分异,呼应早期提出的冰川发育“异时性”理论.从研究末次冰期冰川发育规模入手,讨论西风带与季风带对冰川发育规模的影响,结合其它地区末次冰期冰川发育特点,进而得出:由于海地汽系统循环在不同区域、不同时期对冰川发育影响不同,在各地冰川最大前进规模和时间是一致或不一致的,在10ka 和30ka 时间尺度上冰川发育可能存在“同时”和“异时”两种情况.关键词:末次冰期;同时性;异时性;季风;冰川规模中图分类号:P343.6文献标识码:A1 引言对季风亚洲古冰川发育特征深入研究表明,末次冰期的冰川规模早期大于晚期,与欧洲北美不同[1,2].目前,国内外已经注意到M IS 3b (54~44ka BP ),即相当于深海氧同位素曲线中3阶段的间冰阶时期有降温时段,并由于低温和多降水两大条件相结合而引起冰川前进,前进的规模大于末次冰盛期(L GM )[3].明确指示着末次冰期以来的冰川演化不仅仅是季风亚洲自身的区域性特点,而且有可能带有全球性[3].笔者通过近几年对中国东部如台湾山地、陕西太白山、云南拱王山和点苍山的冰期演化特征进行研究时,逐步形成一些看法,拟于本文对上述问题进行探讨,其主要目的是,讨论山地冰川是否具有异时性发育问题,并在多长的时间尺度上存在同时性,对于有些学者认为的高纬度冰盖与中低纬度山地冰川最大出现在同一时期这个观点是否也同样适用于亚洲乃至更广阔的地带.2 末次冰期冰川规模李吉均[1]在研究季风亚洲末次冰期冰川特征时,明确指出有两大特点:其一,末次冰期季风亚洲大理冰期的古冰川规模早期大于晚期,这与欧洲、北美不同.一般认为,末次冰期最盛时发生在25~15ka BP 左右,依据是南极Vostok 、格陵兰GRIP 为代表的冰芯记录以及SPECMAP 为代表的海洋同位素记录,在此期间,冰盖推进最远,世界洋面下降最低,气候最冷,全球冰量达到最大.但近来的研究表明,末次冰期早期(孜良卡冰期)古冰川范围比晚期(晚孜良卡冰期)规模要大[4].Ono et al.[5]对日本岛屿研究也表明,在氧同位素2、4阶段(M IS 2,M IS 4),雪线高度和风尘通量变化明确的反映了日本岛古环境在这两个阶段的不同.在M IS 4阶段(70~55ka BP ),较低的雪线高度和较小的风尘通量指示了冷、湿气候,以冬季风降水控制为主;而在M IS 2阶段,尤其是第25卷 第5期2003年10月 冰 川 冻 土JOURNAL OF G LACIOLO GY AND GEOCR Y OLO GY Vol.25 No.5Oct.2003在大约18ka BP,较高的雪线和较大的风尘通量显示了冷且非常干燥的气候,冬季风降水减少.认为M IS2阶段相对较干的气候可能是由于:1)由于此时海平面下降,朝鲜海峡和日本对马海峡之间的对马岛暖流(Warm Tsushima Current)被封闭,从而导致了日本海海面温度降低;2)日本海北部和鄂霍次克海(Sea of Okhotsk)的海冰扩张;3)夏季风的减弱和极面(polar front)向南迁移.上述原因造成了冬季吹越封冻海面的水汽大减,日本列岛的降雪量也因而减少.Tsukada[6]根据古植被类型变化,也推断日本西南端的降水在末次冰盛期时只及现代的30%~50%.故晚期冰川规模小于早期[5,7].而在中国,包括西部新构造运动强烈的青藏高原及其周边山地,大理冰期早期(M IS4)也大于大理冰期晚期(M IS2),如冷龙岭白水河出山口形成长达3km 的多道终碛系列,14C测年证明被推挤变形的老冰碛形成早于37380a BP,后部终碛则仅为11ka BP[8];台湾雪山末次冰期的山庄冰阶(40ka BP)也比水源冰阶冰川(18ka BP)要大[9];云南拱王山,最新的TL测年资料显示,最外围侧碛堤年代为(40189±314)ka BP,冰川末端降低到海拔3050 m,比末次冰盛期最低海拔3500m的规模要大.陕西太白山[10]也有相似的规律.从上述可以看出,末次冰期早期规模大于晚期可能是季风亚洲的普遍规律,并不是日本海水汽多少的局部原因造成的.最近施雅风等[11]撰文,阐述了中低纬度12个地区,23个地点的M IS3b(54~44ka BP)时期的冰川规模大于末次冰期最盛期的情况.西昆仑山古里雅冰芯记录反映在此期间温度比现在低5℃,是一个明显的冷期,当时降水较多而且与冷期降温抑制消融相结合,导致冰川有很大的伸展并超过干冷的(即25~15ka BP)末次冰盛期(L GM)时的冰川规模.施雅风等认为,M IS3b冷期是由岁差周期导致的出现于中、低纬度夏季低日射所形成的冷期,与M IS2冷期全球冰量最大的L GM对比,其降温程度较小,但是降水量较多,山地冰川积累多而消融弱,造成冰川扩张、变大.从而将M IS3b冷期冰进规模大于末次冰盛期的现象推广到亚、欧、北美、南美与澳洲的中低纬度广大地区.其二、近海山地首次经历冰川扩大与内陆冰川规模缩小.将季风亚洲末次冰期古冰川的分布、规模与中更新世冰期的古冰川相比较,可以看出,一方面有些西太平洋近海山地首次经历了第四纪冰川作用(日本、台湾、长白山等山地),说明冰川作用的范围在扩大;另一方面在有多次冰期的地方,末次冰期古冰川的规模却在缩小.表面看来似乎矛盾,但却是在同一原因支配下出现的结果.日本、台湾、新几内亚末次冰期才有古冰川活动,说明山地只有在末次冰期发生之前才达到接近现代的高度.可是,山地上升使喜马拉雅山成为青藏高原气候的屏障,据推测,晚更新世青藏高原进一步隆起,大约上升了1500m,即每年平均1cm[12].使得高原内部变得更为干旱,以致上升效应被变干所抑制,冰川规模仍然较小.同样,西伯利亚末次冰期古冰川规模也相应缩小,其原因可能与远东太平洋沿岸山地的上升,使海洋气团难于深入内陆减少了冰川发育所需要的水汽有关.因此,季风亚洲末次冰期可能是在强烈的新构造运动的背景下发生或增强的.山地上升是活生生的事实,其影响更是多方面的,对于进入冰冻圈而发育的古冰川也必然受到同样影响.3 中国大陆季风带与西风带对冰川规模的影响 依据近年来已知的新情况,包括中国在内的整个东亚,从海洋向大陆,以降水的季节分配为根据可以分为3个亚区(图1):Ⅰ区:为东亚沿海岛屿和山地如台湾、日本列岛、长白山为冬季降水丰沛地区.Ⅱ区:为青藏高原西北部,新疆、河西走廊、蒙古西部属于西风带影响区,全年降水分配比较均匀,且春、秋降水皆可补给冰川.Ⅲ区:是指上述二者之间的大部分,中国皆为夏季降水丰沛的地区. 这3种不同季节降水模式就造成3种冰川补给模式.简言之,西风带和东亚沿海岛屿和山地对冰川补给作用具有类似效果,都是很有利的,在此条件下,冰期时,冰川均可以得到扩展.相反,在夏季降水为主的地区,对冰川发育就极为有利.为了较深刻地认识这一问题,可以从温度与降水的关系决定雪线,即积累量与消融量平衡线的高度,从而控制冰川进退,以及温度与降雪率的关系从而控制实际积累量等方面简单地开展讨论.Shi Yafeng[13]最近也指出了类似的命题,他在讨论青藏高原和东亚季风冰川的某些特征时,建议把季风降水区粗分为两种降水带,即季风强降水带与季风弱降水带,前者为海洋性暖冰川区,如西藏1155期 崔之久等:末次冰期冰川规模与冰川“异时”、“同时”问题的讨论 图1 降水分配分区略图(据文献[11],略有改动)1.现代季风降水界限及季风亚区分界线;2.末次冰期季风降水界限;3.现代1000mm・a-1等值线;4.L GM1000mm・a-1降水等值线;5.末次冰期雪线;6.末次冰期海岸线Fig.1 Map showing of the regionalization of precipitation,after Shi Y afeng(2002)东南部横断山地,后者为大陆性冰川,包括除上述以外的地区.图1标明了几条重要的界限,有现代(偏西)和最大冰期(偏东)时季风降雨西界和现代(偏西)与最大冰期时1000mm・a-1降水等值线.依据雪线是年积累量与消融量平衡线所在的原理,在不受其它因素干扰的条件下,年积累量可大体以年降水量代表,年消融量取决于夏季消融期温度,可大体以6~8月平均温度代表.施雅风据苏珍[14]统计的中国西部和Kerschn2 er[15]统计的阿尔卑斯东部现代冰川雪线处年降水量和夏季6~8月平均温度资料绘图表明,随着降水量的增加,雪线附近的夏季温度升高,为适应温度增加,雪线高度会有所下降.相反,降水量减少,雪线附近温度降低,而雪线高度也就上升.但是随着雪线所在夏季温度的上升,降水中降雪的比率会有所下降.据祁连山不同温度条件下降雪率观察结果,当地面温度为2℃时,降水中降雪率占70%左右,增温至4℃时,降雪率降至40%左右,当增温至6℃时,降雪率更减至20%左右[16].同样,据吴锡浩等[17]统计多年月固态降水率关系,凡是月平均气温在0~10℃之间时,固态降水在8815%~1019%的幅度内变化,其回归指数曲线指示月平均气温2℃,降雪率在70%~80%左右,4℃时在50%~60%左右,6℃时在30%~40%左右,8℃时在10%~20%左右.由此可见,夏季降水增多气温升高不仅不能增加积累,反而会加剧冰面融化和冲刷.当夏季气温升高超过一定值时,降水增加就无助于冰川发育,雪线就会升高,以获取较低的温度,节约消融,增加积累,从而达到平衡,但是冰川就会退缩.相反的,若冬季降水或秋、冬、春三季降水则都会出现完全不同的结果,冰川就会扩展.如果用这一原则去审视末次冰期时冰川在中国的发育情况,我们就会发现,在青藏高原东部95°E 以东地区,在末次冰期时冰川有过很大的扩展,有超过100km长的山谷冰川,也有过最大到3000 km2面积的冰帽.但现代冰川的面积仅占末次冰期面积不到5%,雪线高度变化也最大.然而在青藏高原西部(95°E以西)现代冰川面积占末次冰期时冰川面积的比例却明显增大,由20%一直增大到45%(喀喇昆仑山区).这表明末次冰期时冰川发育条件发生了变化,但变化的程度有巨大差别.东部地区有的冰川和冰帽百分之百的消失了(稻城冰帽、新龙冰帽).而西部地区最大的却仍然保留了45%,就是说东部变化大,冰川发育条件不稳定,而西部变化小,冰川发育条件稳定.其原因何在,当然可以作出不同的解释,我们结合前述作者对季风亚洲215 冰 川 冻 土 25卷 三个亚区的划分及其对冰川发育条件的分析,认为很可能是西风带东界与季风带西界的界限发生了摆动.末次冰期时,由于大气环流和海陆分布发生变化,东面大陆架出露成陆,季风影响西界向东退缩均达到500~600km[18],同时,西风带却得到增强,填补了季风带放弃了影响的地区,如青藏高原东部,从末次冰期到现代冰川发育区,由西风带有利于冰川发育的补给模式演变成夏季降水的不利于冰川发育的补给模式.正如Shi Yafen[13]文中提到的喀喇昆仑山、兴都库什山、喜马拉雅山,很可能是西风带的影响撤出本区的缘故,至少在亚洲西部是如此.同时也可以认为现代季风的增强,特别是冬季风的增强,也是一个漫长而逐渐的过程,但即使是近20ka BP来的变化过程也是不可忽视的.由此不难推断,除了晚更新世新构造运动抬升造成中国东部包括沿海山地以及青藏高原东缘山地如太白山、马衔山、拱王山、点苍山等发育末次冰期的冰川外,其它同一地区有多次冰川发生的山地如螺髻山、达里加山、小相岭以及仍然有现代冰川发育的玉龙山、四姑娘山、雪宝顶、贡嘎山等末次冰期的冰川规模从大到小,除有边界高山阻挡水汽进入抑制冰川外,作者强调的随着时间的推移,西风带东界在本区向西摆动,东南季风影响日益增强,更是抑制后期冰川发展的一个原因.应该指出,所谓西风带东界和季风带西界实际上是不断游移的边界,李吉均在讨论季风亚洲末次冰期冰川作用时,也明确指出他所划定的季风亚洲范围由于大气运行的不稳定性,界限是很不稳定的[1],包括年季的、多年的.以冰期、间冰期为尺度的变化是很大的,实际上,这一变化就是西风带与季风带之间影响范围的变化.作者在此只是强调了西风带的摆动,并指出西风带和季风带对冰川补给作用的不同特点而已.我们在阐述末次冰期冰川发育条件时,有时说末次冰期以气候干旱和沙漠干草原南侵、黄土沉积盛行为特色,古冰川发育条件显然是不利的,而同时又说只有在青藏高原东南部有规模较大的冰帽和大型山谷冰川中心形成,古雪线可下降1000m,有2000~3000km2的冰帽,并有人认为这是“季风亚洲古冰川发育的敏感地区”.这看起来似乎是矛盾的,其实不是,前者是指本文所指的第Ⅲ区,即以夏季降水补给为主的地区;后者就是本文所指的第Ⅱ区,是不受季风影响的西风带控制区.这是同时存在的两个条件不同的地区,其实应该说是不同气候的过渡地区,是多变地区,当然也是“古冰川活动的敏感地区”.通过对比发现,末次冰期在台湾高山的反映,最有特色的是早、晚冰期的存在.这与日本高山的末次冰期系列相似,与东西伯利亚也可以对应[19],而与大陆内部的情况相差甚远.滇东北拱王山末次冰期系列是以“早、中、盛、晚”为特色,点苍山则是冰川作用的年代较新,集中在末次冰期晚期内[20],但是这两处山地的共同特点是冰期系列阶段多、连续性好.这一差异使笔者认识到虽在同一系统的季风条件下,由于地理位置的差异而造成不同的水热条件,使季风对冰川发育而言却有了不同的区域分异;即存在太平洋沿岸的冬季丰雨型和大陆内部山地的夏季丰雨型[21].虽然我们在讨论时是以现代气候条件为依据,但推测末次冰期时只会有量上的变化,格局应相似[1].由于冬雨型有利于冰川积累,从而使台湾和日本高山的末次冰期早期和晚期都突出出来,更敏锐地对气候变化做出了反应,而且是末次冰期早期冰川规模大于晚期(10~11ka BP).此乃东亚近岸山地冰川发育之一大特征.但在向西深入内陆过程中,此种趋势逐渐减弱,南段直至玉龙雪山和北段直至祁连山冷龙岭还有反应,再往里去趋势就很弱.实际上这里是已经进入到以夏雨型为主的大陆性季风区,也就是冬季干冷的冰川作用占优势的地区.笔者认为,冬雨型和夏雨型两大次一级季风区对东亚冰川作用具有强烈控制作用,尤其在末次冰期期间.而此前(如中更新世),在东亚季风演化中还未像现在这样在大陆地区占绝对优势,冬雨型分布区要比现代大得多,对冰川发育有利,故当时青藏高原冰川面积要比现代大十几至几十倍.而后,随着西风带东界向西摆动(使年季节降水均匀变成了不均匀),特别是冬季风强化后,冬干夏湿,使冰川积累条件愈益恶化,且此种恶化所影响的地区愈来愈大,致使青藏高原东部,晚更新世冰川大面积急剧消失.而受此种变化影响少的高原西部却仍保持大面积冰川,这具体显示了此种季风的时空演化在冰川发育上所留下的深刻烙印.可以说,随着向现代东亚季风(主要是冬干冷,夏湿热)的日益定型,受其影响地区的东亚冰川规模愈来愈小,冰川作用愈来愈弱,直至在大范围内消失.4 冰川发育“异时”和“同时”问题笔者认为上述问题的讨论应该与冰川发育异时3155期 崔之久等:末次冰期冰川规模与冰川“异时”、“同时”问题的讨论 性和同时性联系起来,20世纪60年代,前苏联地貌学家K.K.马尔科夫就提出“冰川发育异时性”理论,即由于区域气候系统的巨大差别,各地冰川出现最大规模的时间是不一致的.最近,Velichko et al.[21]又用具体的年代重提这一概念,我们现在提出冰川发育的“同时”、“异时”问题是因为对“时间”的把握比20世纪60年代已前进了一大步.当马尔科夫提出“冰川异时性”问题时,并没有给出具体的时间尺度,而现在,Velichko et al.[21]是以具体的时间尺度说明冰川“异时性”的,而施文中谈到M IS 3b(518~414ka BP)时段有多处冰川扩展现象则意味着有“同时”的涵义.我们认为现在讨论冰川发育的“同时”或“异时”已显得比较具体而有条件了,问题的关键是“同时”和“异时”应包括多长的时间尺度.我们相信,随着年代资料增多并提高精度,这一问题会更加明朗化、精确化.施雅风等[11]在讨论M IS3b冰进问题时,认为虽然降温幅度很小,但可能降水多,是冷湿相结合气候条件导致冰川前进并超过L GM时的规模.但是为什么M IS3b时段内降水多,施雅风等认为主要是海洋的巨大体积和热容量对大陆降水的滞后影响.可以认为继承M IS3c(65~55ka BP)暖期的M IS3b冷期降水量减少不显著而仍较丰富,与同时降温导致的雪线下降,扩大积雪范围相结合便十分有利于冰川扩展.而到M IS2时,降温更深入以致降水进一步减少,形成既冷又干的环境,使冰川积累减少从而限制了冰川扩展,反而不及M IS3b 时的冰川规模大.施雅风等[11]收集了12个地区的23个地点有测年数据的冰川前进事件,时段大部分集中在57~35ka BP之间.据作者初步分析,其年代数据符合54~44ka BP,即M IS3b时段的为天山乌鲁木齐河源区,喀喇昆仑山,兴都库什山和喜马拉雅山等亚洲山地,而与阿尔卑斯山,比利牛斯山,美国西部山地,中南美等欧美各大山地的时间吻合度比较差.假如时代<40ka BP和>58ka BP的数据不计,只计>40ka BP和<58ka BP的事件.则前者介于58~40ka BP的有23个数据,而后者符合此要求的只有12个数据.这其中也暗示出符合M IS3b时段冰川扩展最大的地点也可能是受区域限制的.笔者由此得到启发,即要讨论这一问题可以和“冰期异时性”理论结合起来.最近,据Velichko et al.[21]研究,地球上最后一次冰期的冰川规模由年代数据证实在各处是不一致的,即用测年数据诠释了以前提出的“冰期异时性”理论.G illespie et al.[22]也讨论了末次冰期全球多个古冰川发育地区,认为山地冰川的最大冰进时段是异时的.虽然由于研究程度、测年等问题的限制,不少山地最大冰进时代难以区分出末次冰期早期和中期(M IS3b),但这两个阶段的冰进时代要早于末次冰盛期还是很清楚的.作者基于冰川地貌、地层、测年等依据发现,当Laurentide冰盖覆盖北美大部分地区时,在加拿大北极圈高纬度地区只有部分冰雪覆盖或完全没有,类似情况在欧亚大陆也能找到,Scandinavian冰盖最外围冰碛堤时代是24~18ka BP,而可与之对比的,在中西伯利亚北部的Novayazemlya冰盖最外围冰碛的年代是33ka BP.这一冰盖的最大规模要比Scandinavian冰盖早9~15ka.当后者扩展到最大时,前者已处于退缩阶段.该作者认为在南、北美洲、大洋洲也有同样情况存在,其原因是冰期时段内,在同样冷的环境中,当西伯利亚因冰川覆盖而出现的反气旋还不够强大时,气旋从西部带来的降雪的频率仍然很高时,欧亚大陆的东部(包括西伯利亚)比西部(包括欧洲)更适合冰川发育.自西向东的方向上固体降水源源不断,因墨西哥湾暖流和逐渐加强的由西向东而来的冷空气相结合的影响,导致区域差异加强.然而,当西伯利亚变得极度寒冷和大面积冰雪出现而强大的反气旋系统便独立起来,从而阻止西部来的水汽进入,阻碍了冰川的补给和扩展,最低总降水量降至只有现在的20%,而与此同时,其西部即欧洲部分的冰川都处在有利条件下.由此可见,海洋大气冰川系统的建立从一个阶段到另一个阶段最大降水量也从一处移到另一处.冰碛测年证明西伯利亚冰川在40~50ka BP达到最大,往西Novayc Zemlya2Urals部分最大在30~40ka BP达到;而东部欧洲达到最大是在18~20ka BP,更西部地区达到最大是在少于16ka年前(图2). 以上关于M IS3b冰川规模最大和冰川异时性问题所表述的两种观点也许可以结合起来,也许对立,问题的关键是此处的“同时”和“异时”包含多长的时间尺度.认为M IS3b冰川同时最大者,给出的经典时段是54~44ka BP,时间跨度为10ka,收集到可以纳入这一概念进行讨论的时段是58~40 ka BP,时间扩大到18ka.而“异时”论时间跨度是指“末次冰期”内,具体给出的经典时段是50~40 ka BP、40~30ka BP和20~18~16ka BP,时间跨度达34ka.这两种时间跨度虽有差415 冰 川 冻 土 25卷 图2 末次冰期欧亚冰盖最大规模的时间演替系列[21] SC.斯堪的那维亚冰盖;NPU.诺瓦亚极地乌拉尔山冰盖;SIB.西伯利亚Fig.2 The time alternant system of the maximum advance extent of glaciers in Eurasia during the Last G laciation[21]别,但也都在同一数量级上,我们讨论的前提是承认这些数据都是可信的,因此不在所谓误差上做文章.由上可见,在50~40ka BP时段二者可以“重合”.如果用“同时”观点看待这一“重合”现象而不顾其它,则“同时论”可以成立,因而又多了一个例证.但是却隔断了对同一冰期系列在时间和空间上的演化规律的认识.因此,笔者倾向于把两种观点结合起来,即在一定的时间跨度内,如10ka年以内(或者更少一些时段内)承认不同地区有冰川同时扩大的现象,而在更大的时段内,如20~30ka BP 时段内则承认冰川有“异时”扩张现象,而造成这些现象的原因是否仍从前述和另找原因则需要再深入研究.参考文献(R eferences):[1]Li Jijun.G lacial relics of monsoonal Asia in the Last G laciation[J].Quaternary Sciences,1992,(4):332-339.[李吉均.季风亚洲末次冰期的古冰川遗迹[J].第四纪研究,1992,(4):332-339.][2] Cui Zhijiu,Y ang Jianfu,Liu G engnian,et al.Monsoon develop2ment and glacier disappearance2form the point of view of glacierrevolution features during last glaciation in Xueshan,Taiwan[J].Journal of G laciology and G eocryology,2000,22(1):7-14.[崔之久,杨健夫,刘耕年,等.季风的发展与冰川消失———从台湾高山末次冰期冰川发育特征谈起[J].冰川冻土, 2000,22(1):7-14.][3] Shi Y afeng,Cui Zhijiu,Li Jijun,et al.Problems of QuaternaryG laciaiton and Environment in China[M].Beijing:SciencePress,1989.1-364.[施雅风,崔之久,李吉均,等.中国东部第四纪冰期与环境问题[].北京:科学出版社,1989.364.][4] K ind N te Quaternary Climatic Changes and G lacial Eventsin the Old and New 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冰川期是如何形成的
冰川期是如何形成的 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。
冰川期是如何形成的: 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。
第四纪冰期
第四纪冰期地球表面覆盖有大规模冰川的地质时期,称为冰期,又称为冰川时期。
两次冰期之间为相对温暖时期,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。
第四纪冰期约从距今200万年前开始直到现在。
一、第四纪大冰期气候第四纪初期的冰期环境波及全球,中期达到最盛,所以晚新生代大冰期主要指第四纪冰期。
当时,北半球有三个主要大陆冰川中心,即斯堪的纳维亚冰川中心:冰川曾向低纬伸展到51°N左右;北美冰川中心:冰川曾向低纬伸展到38°N 左右;西伯利亚冰川中心:冰层分布于北极圈附近60°—70°N之间,有时可能伸展到50°N的贝加尔湖附近。
此外,在中、低纬的一些高山区还发育了山麓冰川或小冰帽。
而在这次大冰期中气候变动很大,冰川有很多次进退。
根据对阿尔卑斯山区第四纪山岳冰川的研究,确定第四纪大冰期中有5个亚冰期。
在中国也发现不少第四纪冰川的遗迹,定出4次亚冰期。
在亚冰期内,平均气温约比现代低8°—12°C。
在两个亚冰期之间的亚间冰期比现代气温高。
据研究,在距今1.8万年前为第四纪冰川最盛时期,一直到1.65万年前,冰川开始融化,大约在1万年前大理亚冰期消退,北半球个大陆的气候带分布和气候条间基本上形成为现代气候的特点。
第四纪冰期的划分如下:二、世界的划分。
(1)阿尔卑斯山冰期划分第四纪冰期气候旋回的研究,最早开始于阿尔卑斯山。
1909年,A.Penck 和Bruckner研究阿尔卑斯山麓地貌和堆积物时,首先创立了4次冰期3次间冰期的论点。
其中冰期自老到新为:群智、民德、里斯和玉木。
在4个冰期之间和3个间冰期,分别为群智—民德、民德—里斯、里斯——玉木。
当时划分冰期、间冰期的主要依据,就是分布在阿尔卑斯山麓的4种不同的地貌类型及4种不同特征的沉积物。
其中群智冰期是与覆盖在古老夷平面上的老砾石层相对应;而民德、里斯和玉木等冰期,分别与老砾石层之上或洼地的新砾石层、高阶地上红、黄色砂砾层与低阶地上灰色沙砾层相对应。
冰期与间冰期
中国对冰期的研究起步较晚。自 20 年代起李四光等研究第四纪冰川。1947 年李四光发 表《冰期之庐山》 ,为中国第四纪冰川研究奠定基础。
二、简析冰期
1、 冰期的定义和已知的几次冰川
综合有关资料,我们认为冰期是地球上气候寒冷,冰川作用强烈,大规模冰川覆盖地球 表面的地史时期。 冰期有广义的与狭义的。 广义的冰期指前寒武纪晚期、 石炭纪至二叠纪和新生代的冰期 等,此时地史中气候寒冷,极地广布冰盖,中、低纬度地区有时也有强烈冰川作用。也有人 使用大冰期一词代替广义的冰期。 狭义的冰期是指低一层次与间冰期相对应的冰期。 在大冰 期中,气温不是在一个寒冷的水平上,寒冷与相对较温暖的时期循环变化着。较寒冷的时期 叫做冰期,为区别于广义上的冰期我们在这里称其为亚冰期。该期间,冰川作用最强烈,高 纬度地区(极地)的冰盖向中、低度伸展,高寒地区的雪线显著下降,冰体覆盖面积加大, 冰层增厚,海水量相应减少,致使海平面下降形成大量海退。大冰期中相对温暖的时期叫做
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地质时期气候变化的证据:冰期与间冰期交替
摘要:近些年来,地球变暖成为人们关注的热点,但也有科学家人文地球将迎来一个新的
亚冰期。 冰期的来临是受很多因素影响的, 如太阳系在银河系内运动、 地球绕太阳的运动等。 同时, 科学界对人类活动对地球气候影响的程度也是看法不一的。 此文我们将对冰期作简单 分析,并试图对千年尺度上冰期是否到来作出预测。
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三、影响冰期的因素和对亚冰期来临的预测
不同的影响因素在不同的时间尺度上影响着气候, 从不同的时间尺度上研究现在的气候 状况得出的结果也是不同的,如若以亿年为尺度,目前是地球温度最低的时期,但若以万年 为尺度的话,两万年以前比现在要冷得多。
冰川作用的成因
发生冰川作用的条件: 发生冰川作用的条件:
一、 是气温降低,雪线高度降低; 气温降低 雪线高度降低; 降低, 是有丰富的降水 降水量 二 、是有丰富的降水量。
㈠天文说,即用地球以外或宇宙 天文说, 的因素来阐述冰期的发生。 的因素来阐述冰期的发生。
⒈太阳辐射能变化说:太阳是变光恒 太阳辐射能变化说: 其辐射的强度有变化。辐射能量弱时, 星,其辐射的强度有变化。辐射能量弱时, 地球的温度降低,如果有适宜的地形条件, 地球的温度降低,如果有适宜的地形条件, 就能形成冰期。按照这一假说, 就能形成冰期。按照这一假说,晚第三纪 全球有强烈的造山运动,形成高大的山脉, 全球有强烈的造山运动,形成高大的山脉, 具有地形条件,随后在太阳辐射量减弱期 具有地形条件, 间就出现了第四纪冰期。 间就出现了第四纪冰期。当太阳辐射增强 地面气温上升, 时,地面气温上升,地球气候就变得更具 有海洋性并具有温暖期或间冰期。 有海洋性并具有温暖期或间冰期。
㈡大气成分的变化
瑞典化学家阿伦纽斯提出冰期的发生与大气圈中 二氧化碳的含量变化有关。二氧化碳含量高时, 二氧化碳的含量变化有关。二氧化碳含量高时,地面 有关 较多地捕获了辐射热,引起大气增温, 较多地捕获了辐射热,引起大气增温,导致全球气候 变暖。二氧化碳含量少时地面散热快,气温降低, 变暖。二氧化碳含量少时地面散热快,气温降低,形 成冰期。 成冰期。南极沃斯托克站冰川的深部取样分析结果表 明,圈闭在冰川气泡中的二氧化碳及甲烷含量是有周 期性改变的,该两种“温室气体” 期性改变的,该两种“温室气体”含量的增高时期正 是已知的间冰期,含量的降低=时期正是已知的冰期。 是已知的间冰期,含量的降低=时期正是已知的冰期。 至于大气中二氧化碳与甲烷含量变化的原因尚不明晰, 至于大气中二氧化碳与甲烷含量变化的原因尚不明晰, 也许这与火山活动有关。当大量火山喷发时, 也许这与火山活动有关。当大量火山喷发时,大气中 这些气体增多, 这些气体增多,同时大量的火山灰使一部分太阳辐射 能反射回太空,不能到达地球表面, 能反射回太空,不能到达地球表面,因此也促使地面 气候变冷。 气候变冷。