1、地球科学大辞典冰川地质学冰川地质学总论【冰川地质学】glacial geology glaciogeology 又称古冰川学(paleoglaciology)。见 84页“冰川地质学” 。【现代冰川学】present glaciology 现代冰川学的研究对象，除冰川外，还包括了所有自然冰体。已形成地质地貌冰川学、水热冰川学、动力冰川学三个相互联系的发展方向。地质地貌冰川学以研究冰川的历史演变及其地质地貌作用为主。现代冰川学采用了一系列新的方法进行研究，如用雷达测量冰厚、冰川温度、冰层结构和冰川活动，用同位素法测古气候、年龄及冰川积累量；用 和 射线测定积累量、积雪含水量；用航空遥感技术测冰雪
2、分布、雪线位置、冰川运动速度、冰川进退变化等。在冰川动力学、冰川变化预测方面也广泛应用电子计算机。近年来冰川气候学和冰川水文学长足发展，从冰岩心的同位素揭示的气候变化曲线与深海沉积物同位素揭示的气候变化曲线相吻合，开创了古气候研究的新方向。【动力冰川学】dynamic glaciology 现代冰川学的核心，以研究冰川运动、冰川动力作用、冰体物质平衡以及冰川对于外界条件变化的反映等为主。【水热冰川学】hydrothermal glaciology 现代冰川学研究发展的一个方向，研究冰川与外界物质能量交换为主要内容。它包括冰川发育条件、分布规律、成冰作用、积累消融过程、冰川活动层温度状态等。【地
3、质地貌冰川学】geomorphic glaciology 现代冰川学研究发展的一个方向，研究冰川的侵蚀作用、搬运作用和堆积作用以及所塑造的各种地貌类型，以揭示冰川的类型和历史演变。【冰川性海面升降说】theory of glacial eustasy1842 年麦克拉伦(C.MacLaren)提出的一个假说，他认为第四纪期间，由于气候的巨大变化，冰川随之增长和消融，也就形成了冰期和间冰期。冰期时气候干寒，冰川扩展，陆上冰量增加，海水量减少，海平面下降；间冰期时气候温暖，冰川消融，海水量增加，海面随之大幅度上升。他认为冰期中海平面比现在低数百英尺。1882 年彭克(A.Penck)推论冰期中由于
4、冰川扩展造成海平面下降 100 米。1915 年戴利(R.A.Daly)研究了珊瑚礁的冰川控制作用后，完善了冰川性海平面升降理论。弗林特(R.F.Flint,1971)以地球上几个主要冰川区冰期和现代大陆冰总量的对比估算末次冰期冰川性海平面升降幅度达 132 米，这与北美得克萨斯外大陆架，欧洲北海大陆架和中国东海大陆架的研究结果基本相吻合。近年来研究表明，冰川性海平面变化是诸多海平面变化原因中的主要原因，因此全球变化研究十分关注由于气候变暖、冰川消融引起海平面变化对沿海平原地区的人类活动造成的重大影响。【气候地层法】climaticstratification 又称冰川地层法(glacial
5、stage stratification)。根据第四纪历史中多次冰期和间冰期气候变化的规律，对第四纪地层进行划分和对比的一种方法，它与岩石地层法、生物地层法和年代地层法共同成为第四纪地层划分的四种方法。全球性的多次气候变化是第四纪特殊的和主要的矛盾，它的影响是普遍而深刻的，直接影响到古生物变迁、沉积层分布和地貌发育。因第四纪地层中孢粉组合所反映的植物群在垂直剖面上的变化，以及海相沉积中微体生物演化方面所显示的世界性海面变化等都和冰期、间冰期密切相关，所以气候地层法可以在世界上很大的范围内应用。目前许多国家都用古气候(冰期和间冰期)原则划分第四纪的时期和地层。20 世纪 70 年代以来随着太平洋
6、和大西洋深海沉积物氧同位素变化曲线，中国黄土 古土壤气候变化曲线的产生，不但使气候地层法不断完善并提高了分辨率，而且使海陆地层的详细划分和对比成为可能。【积累面积比率法】accumulation area ratio method (AAR)用以划分冰川的积累区和消融区，确定雪线位置的方法。具体计算方法是用积累区面积除以冰川总面积，所得的商即为积累面积比率。【冰川】glacier,ice river,ice stream 俗称冰河。由积雪形成并能运动的冰体。它一般可分为源头的粒雪盆和流出的冰舌两部分。冰川冰有一定的可塑性，受重力和压力作用发生流动。在山区，冰川顺山谷下流，其流速每年几米至数百米
7、不等。冰川有各种类型，以其形态和运动状态可分大陆冰盖、冰帽、山麓冰川和山谷冰川；以其与气候的关系和冰川物理性质可分为海洋性冰川和大陆性冰川或暖性冰川和冷性冰川。现代冰川的分布面积约为 1585万平方千米，约占世界陆地面积 10%，占全球面积的 3%。它们主要分布在南极冰盖和北极区的格陵兰冰盖，其他地区的山岳冰川和山麓冰川则较少。全部陆地冰川的总量约有 2625 万立方千米，或相当于 2406 万立方千米的水。如果这些冰川全部融化，将使海面上升约 65 米。第四纪最大冰期时，冰川面积可达到 4373 万平方千米，冰川总量约 7697 万立方千米，融化成水后约为 7136 万立方千米，能使海面上升
8、约 197 米，比现今海面还要高 132 米。珠穆朗玛峰东绒布冰川全球冰川分布面积统计表地区面积/km2 地区面积/km2 南极冰盖 13590000 美国和加拿大冰川 49000 格陵兰冰盖1760000 亚洲冰川 119000 格陵兰和南极洲冰川 140000 欧洲冰川 18000 北极岛屿冰川 244000南半球冰川 35000 阿拉斯加和育空冰川 75000 非洲冰川 23【中国冰川】glacier of China 分布发育于中国境内的冰川。中国在亚洲是冰川比较发育的国家。据中国冰川目录 ，中国共发育冰川 46298 条，分布面积 59400 平方千米，冰储量 5590 立方千米，占
9、全球冰川总面积的 0.4%，占亚洲山地冰川面积的 47.6%。主要分布于西藏、新疆、云南、甘肃、青海等省区。尤以西藏冰川数量最多、面积大，其次是新疆，它单个冰川规模大、冰储量最多。中国主要冰川分布区见表。中国主要水系的冰川统计表名称冰川条数冰川面积/km2 冰储量/km3 河西走廊水系 2194133562 柴达木内流水系15811865128 塔里木内流水系 11711198892313 吐鲁番 哈密内流水系 344625313 准噶尔内流水系 34122254137 伊犁河 23732023142 羌塘流域 51657746768 额尔齐斯河 40328916 黄河17617312 长江
10、13321895147 澜沧江上游 38031618 怒江上游 20211730115 狮泉河 象泉河2033145194 恒河 雅鲁藏布江 13059181621623【冰井】dust well 冰川表面的表碛受热，其下部之冰体遇热融化而形成的竖洞，称为冰井。【冰柱】ice gland serac 冰川移动时受到冰川床地形起伏的影响，上层硬脆的冰体受拉裂作用产生冰隙，在两冰隙之间突起像柱和峰，故称冰柱。【冰进】glacier advance 冰盖边缘、山麓冰川尾部和山谷冰川冰舌末端的位置向前移动称冰进，向后退缩时称冰退(glacier regression)，当冰川积累大于损耗时，发生冰进；
11、反之则造成冰退。多年平均气温的变化是造成冰进和冰退的主要原因，而季节性的气候变化对此影响很小。对冰川进退的观察和研究，可以了解古气候变化的规律。【冰川遗迹】vestige of glaciation 在冰川发生、发展和消亡的过程中，直接形成的各种堆积物和地貌，称冰川遗迹。它包括冰蚀地貌、冰溜遗痕、表皮构造、漂砾、冰碛和冰碛地貌以及冰水沉积等。冰川遗迹的鉴定，是研究古冰川的基础工作，可以从中了解古冰川活动状况和古气候变化规律，对解决生产实践中提出的问题有重要意义。【冰川作用】glaciation，glacial action 范围比较广泛的概念，包括冰川或冰盖的运动和消亡、地理分布、冰川活动的地
12、质过程以及对地球环境的某些影响，有时与冰期一词通用。在地质学上，它一般指冰川的侵蚀、搬运和堆积等地质过程。【冰蚀作用】glacial erosion 又称刨蚀作用(glacial ploughing)。指冰川对地表进行磨蚀、掘蚀和啮蚀等的剥蚀作用。冰川重量对冰床有很大压力，它又挟带着各种大小的岩屑和石块，运动着的冰川，对流经的基岩进行推锉和碾磨，称为磨蚀(abrasion)，同时，冰川又能开挖掘取底床的物质，故又称掘蚀作用(quarrying excavation,glacial plucking)。冰融水渗入冰下岩石的裂隙，发生冻融风化，加速了磨蚀和掘蚀的进行。在冰斗后壁边缘裂隙位置，冰和山
13、坡之间有时张开，有时密合，冻融风化使山坡石块松懈崩塌进入冰斗，啮蚀岩石，使山坡不断后退造成陡立的冰斗后壁。【挖掘作用】glacial sapping，glacial plucking 冰川向前运动推进时，使冰床的岩块像被耕犁开掘一般地挖取携带于运动的冰体内，这种挖掘过程称挖掘作用。此种作用在基岩节理较发育、冰下风化作用强烈的地段及冰川越过冰阶时，表现更为明显。【锉磨作用】glacial abrasion 冰川在运动过程中，由于本身的巨大压力使谷底及谷壁受到像推锉和碾磨的过程，称锉磨作用。因冰床底部的岩屑石块含量较多，锉磨作用更为强烈，往往在基岩面上留下冰溜面、擦痕及刻痕等遗迹。【冰川消融】gl
14、acial ablation 冰川融化、蒸发、升华所引起的消耗。粒雪线以上，冰川消融是微弱的；在粒雪线以下，冰川消融主要是融化产生冰水。【固态降水量】solid precipitation quantity 指大气中降落的雪、雹、霰等，其中主要是降雪等固态水融化成液态水的总量，常用降雪量来代表。【雪线】snow line 终年积雪区与夏季最大融化区之间的界线。雪线分气候雪线和地形雪线两种。【地形雪线】geomorphic snow line 地面实际可见的雪线。它是在山坡的坡向、坡度和坡形等地形条件影响下，山坡上终年积雪在夏季也不全融化的最低界线。在冰面上是指冰川积累区与冰川消融区的界线，即积
15、消平衡线。温度、降雪量和地形是影响地形雪线的三个主要因素。【气候雪线】climatic snow line 假想有一个只受地区性气候条件影响，处在某一高度上的平坦地面，那里冬季的降雪在夏季刚好全部融完，平坦地面若高于这一高度则形成常年积雪，若低于这一高度则无积雪，这一高度线就叫气候雪线。因为它是理论上假想的，故又称理论雪线(theoretical snow line)。【古雪线】former snow line 地质时期的雪线，一般指第四纪雪线。因为第四纪冰川作用造成的地形还有不同程度的保存，故可以根据不同冰期的冰斗底、冰窖底和某些计算方法等来恢复当时的雪线高度。第四纪的构造运动使山体升高或降
16、低，又使反映古雪线位置的冰川遗迹改变了原来的高度，造成古雪线变形或变位。【粒雪】firn,nv 原始结晶形态的雪，在热力或压力作用下，经过融解再冻结而形成团粒状的雪。由雪花变成粒雪的过程叫做粒雪化作用(firnification)。【粒雪冰】firn ice 粒雪在热力和压力作用下，产生重结晶作用，粒雪合并变成含气泡的冰称粒雪冰。【冰川冰】glacier ice 粒雪冰受压力排出气泡，而形成的冰川冰晶体。冰川冰由许多冰川冰晶体组成，呈浅蓝色，密度达 0.9 克/厘米 3。【粒雪线】firn line 指冰川表层大面积粒雪的下限，大体上构成冰面上冰雪积累区和消融区之间的界线。海洋性冰川的粒雪线与
17、雪线的高度基本一致，大陆性冰川的粒雪线则略高于雪线。【雪崩】snow avalanche,snow slide 山上的巨厚积雪，因受重力、融水等作用失去稳定，向下迅速滑动和崩塌的现象。雪崩有一定的侵蚀、搬运和堆积作用，形成雪崩槽和雪崩锥。冰川周围的雪崩是冰川物质的重要供给方式，它挟带的碎石块也是冰碛物的来源之一。雪崩是寒区的地质灾害，对交通和居民点能造成危害。研究雪崩发生的原因和规律可采取有效的防治措施。【冰山】iceberg 冰川的末端流入海洋以后由于海水的浮力，使冰川沿裂隙裂开，成为漂流于海上的巨大冰块。冰山的侧壁近于垂直，有时高度在 200 米左右。由于冰与水的比重相差极小，因此冰山的总
18、体积的 85%90%在海水面以下。冰山向中低纬度地区漂流因海水和大气温度渐高，冰山逐渐融化以致消失。冰山是高纬地区海上航运的障碍，若能拖运到干旱地区则能解决那里的缺水问题。【冰裂隙】crevasses of glacier 冰川在运动过程中，冰层受应力作用形成的裂隙称冰裂隙，常见于山岳冰川上。垂直冰川流向的裂隙称横裂隙，平行于冰川流向的裂隙称纵裂隙，与冰川流向斜交的裂隙称斜裂隙，环粒雪盆分布的裂隙称边缘裂隙。根据应力的性质可分为张性裂隙、剪性裂隙和冲断裂隙。【冰水】glacial water 由冰川融化产生的水，这种融化作用可发生于冰面、冰内和冰底。冰水活动在冰前区和消融区都是很活跃的。【冰川
19、乳】glacier milk 冰川中所携带的碎屑物质在运动中相互研磨成细粉砂，从冰川排水道及冰洞中流出，含有悬浮的冰川粉使冰水河流呈混浊的乳状体，称为冰川乳或冰川浆。【冰川粉】glacier silt,glacier meal 冰川中携带的碎屑物质在运动中相互研磨而成的细粉砂。【冰川泥石流】glacial mudrock flow,glacier debris flow 冰川末端高厚的冰碛体，冬季冻结，夏季融化，当冰雪消融和冰湖溃决供给大量的水使其达到饱和状态时，便成为泥浆和砂砾的混合物，顺地形坡降突然暴发奔流，即形成冰川泥石流。它对沿途有很强的侵蚀力，出山口后形成扇形堆积。中国西藏的某些现代
20、冰川分布地区，冰川泥石流是经常发生的，研究它的活动规律，与农业、交通和居民点的安全有密切关系。【冰崩】calving,ice avalanche 冰川经过悬崖时，依冰流的速率每隔一段时间下坠一次，这种现象叫做冰崩。冰崩对山崖及其下方的洼地具有较强的削蚀及铲刮力。【冰阶】glacial staircase 冰流自高山向下流动过程中，掘蚀而成的数个陡峻冰坡与凹地相间的阶状地形，称冰阶。【冰溜遗痕】remnants of glacial abrasion 在冰川流动过程中，冰层内的石块之间，石块、沙粒与冰底岩石之间互相碾磨、滑动和摩擦产生的形迹。它包括磨光面、冰溜面、条痕石等。【磨光面】polish
21、ed surfaces 是冰川内石块与基岩之间，两石块之间，互相碾磨产生的光滑的碾磨面。【冰川擦痕】glacial striae 冰川内的砂粒或石块的棱角，在磨光面上摩擦刻划成的深浅粗细不等的条痕。冰川擦痕一般呈钉头鼠尾状，绝大多数平行于砾石的长轴，可有不同方向的条痕重叠出现，与洪流、泥石流和滑坡等在石块或基岩面上形成的条痕不同，多数冰川擦痕平行密集形成于磨光面上。因此必须对区域地质、地貌条件进行全面调查分析，严格鉴别，才能查明擦痕的成因。【冰溜面】glacial pavement 基岩冰溜面的简称。是刻划有冰川擦痕的基岩磨光面，为冰川流行的重要证据之一。这种被磨得很光滑的冰溜面，往往由无数的
22、细小擦痕组成。其磨光的程度取决于磨料的硬度和颗粒度，以及研磨的力度和时间长短。【冰川刻槽】glacial grooves 携带石块的冰川铲刮冰川谷两壁，刻划出规模较大的沟槽，可将谷壁磨成侧悬现象，冰川刻槽长可达数十米。这种粗大的条痕沟，常作为确定古冰川运动存在的重要证据之一。【冰川条痕石】striated pebble,scratched boulders 简称条痕石，为在磨光面上刻有冰川擦痕的砾石和石块。冰碛物中的石块在一定压力下，在较长时间内，恒稳的顺着冰川流向移动，砾石表面被摩擦成光滑面和清晰的刻痕。在显微镜下可观察到这些细长的条痕头端粗大而尾端细尖，有时还间杂着颤动的痕迹，称为颤痕，是
23、作为切割工具的砂砾强行通过坚硬的砾石表面产生的颤动位移而形成，这些擦痕主要分布在平行砾石长轴方向的磨光面上。【冰川擦口】friction cracks 冰流在硬脆岩石上局部遇阻力产生颤动所成的裂口称为擦口，呈新月形状，常垂直于冰川擦痕方向，即冰川流动方向。擦口底部裂隙切入基岩的方向，多向冰流下方倾斜，可据以判断冰流方向。【表皮构造】epigenetic structure 又称表面构造(surface structure)。冰川运动的推挤力作用于冰前地层所产生的褶皱、断裂等构造现象。表皮构造仅发生于冰床的岩石表层，向深处很快消失，而且与冰川运动方向呈一定关系，这是与地壳运动产生的构造的主要区别
24、。表皮构造是冰川流动的有力证据之一。【马鞍石】saddle pebble 变形砾石的一种，长时期受冰川压力作用所产生弯曲、变形呈马鞍状的砾石。【冰心】ice corer 在巨厚的冰盖或冰帽中钻的柱状冰体。在北极海的格陵兰和南极洲、青藏高原等极严寒地区，积聚着一层由过去几十万年间的降雪和积压而形成的几千米厚的冰盖层。密闭的冰盖层中蕴藏着大量的微生物、微体动植物肢体、火山喷发的微粒、核爆炸的核微尘及大气中裹携而来的各种微尘。钻取这些实物“档案”资料冰心样品，是漫长地质年代中地球气候和环境变化的记录。它具有分辨率高、时间序列长、保真度高等特点，为科学家研究全球气候环境变化和重建过去几十万年地球气候和
25、环境史模型具有重要意义。1997年中国、美国、俄罗斯、秘鲁、尼泊尔组成冰心考察队在海拔 7000 米的 3 个钻孔中获取冰心 480 米，重 5 吨，为揭示青藏高原近 2 万年的环境变化过程及恢复近 2000 年间西南季风变化过程提供了实物资料。【冰心古气候】ice cores and paleoclimate 指冰心记录的过去气候环境变化的丰富信息。冰盖和冰川是大气寒冷过程的产物，也是过去大气物质的储存库。这些大气物质有气溶胶微粒、火山尘埃、各种酸、各种固态的和可溶性颗粒物质、放射性核素、多种元素的稳定同位素、天然和人为的各种惰性气体、农药、工业化学物质和大量的微量物质。它们记录了过去大气的
26、变化。这些物质被降雪逐年封存起来，形成厚厚的冰川和冰盖。冰心就是其中的一段。南极 4000 米厚的冰层是 40 多万年来堆积形成的。西昆仑山古里雅冰川 350 米厚的冰层是76 万年以来形成的。通过对冰心的研究，取得 1 万15 万年气候环境变化的重要成果有：用 18O/16O 和 2H/1H 比值建立了地球和极地地区古气候；建立了古大气尘埃荷载的演化；建立了古大气主要成分和微量气体成分及其总构成；建立了通过改变太阳辐射和大陆磁场而引起的宇宙射线的变化；建立了工业革命以来由于人为释放引起的地球变化中的大气圈化学纪录。【南极冰心气候记录】Antarctic icecores paleoclima
27、te data 在俄罗斯南极东方站冰钻中，冰心记录的气候信息。它获取冰心深 3623 米，其年代大约为 42 万年。通过分析冰的氘含量(D)作为温度变化指标，粉尘含量沙漠气溶胶；钠离子浓度海洋气溶胶，残存空气的 CO2 浓度、CH4 浓度、18O全球冰体积变化和水循环，得出了 42 万年以来温度、CO2 和 CH4 浓度变化曲线如图。研究结果表示，南极 42 万年来经历了 4 个冰期 间冰期循环，温度变化过程表现出明显的地球轨道效应，具有 10 万年、4 万年、2.3 万年和 1.9 万年的周期。CO2 和 CH4 浓度变化主要趋势与冰期循环类似，从最低值向最高值的过渡与冰期向间冰期过渡是一致
28、的。目前大气中 CO2 和 CH4 的浓度水平在过去 40 万年中从未出现过，揭示了工业革命以来温室气体的剧烈增长。南极站冰心记录曲线图(引自 Peeit J R et. al.; 为体积分数)【古里雅冰心气候记录】Guliya ice cores paleoclimate data 古里雅冰帽位于西昆仑山，古里雅冰心是从海拔 6200 米处钻取的 308.6米透底冰心，是迄今为止在中低纬度地区钻取的长度最大、记录时间最长的冰心。根据36Cl 测年结果，古里雅冰心最底层冰形成于 76 万年以前。12.5 万年以来古里雅冰心中末次间冰期以来气候变化与格陵兰冰心记录对比如图。末次间冰期以来气候变化
29、曲线(引自姚檀株)古里雅冰心 18O 与深海 18O 比较，可将 12.5 万年以来划分为 5 个阶段：阶段 1 为冰后期，阶段 2 为末次冰期晚冰阶或冰盛期，阶段 3 为末次冰期间冰阶，阶段 4 为末次冰期早冰阶，阶段 5 为末次间冰期，阶段 5 又可分出 5 个亚阶段。末次间冰期(7.5 万125 万年前)气候变化很剧烈，三个暖期 5a、5c、5e 气温分别为 3 开、09 开和 5 开，而二个冷时段 5b和 5d 气温分别降低 3 开和 4 开以上。末次冰期是突然来临的，18O 从 5a 暖峰到阶段中冰谷降低了 75 ，换算成温度，即下降了 12 开。阶段 4(5.8 万年前)与阶段 2
30、 时间长度相当。气温剧烈波动和最低值出现在阶段 2，最低值出现在距今 2.3 万年前，冰盛期出现时间距今 2.1 万年。阶段 2 平均 18O 低于现代 6，折合温度即下降 910 开。阶段 3(距今 5.8万3.2 万年)出现异常高温，18O 高于现代。古里雅冰心与格陵兰冰心一样，记录了末次冰期的几次冷暖期变化，但变幅较格陵兰冰心记录大，说明古里雅冰心所处的青藏高原对气候的反应比格陵兰地区敏感。冰期【冰期】glacial age,glacial stage,ice age 地球历史上气候发生冷暖变化，当有足够的固体降水和能维持冰体存在的气候条件时便形成冰川，冰川大量发育的时期称为冰期。在冰期
31、最盛阶段，冰川达到最大规模，气候极湿冷，海面下降，冰川边缘地区受寒冻风化作用，产生大量碎屑堆积，此时也会导致沙漠扩大，风积黄土发育。一个冰期和随后的一个间冰期构成一个完整的古气候周期。【间冰期】interglacial age,interglacial stage 两次冰期之间，气候变暖，冰川消融的时期。此时，气候向湿热化发展，形成巨厚的风化壳，植物茂密，产生泥炭沼泽，海面上升，气候比较温暖。冰期和间冰期的气候变化，使动物界、植物界发生重大变迁。【亚冰期】glacial substage 由于气候变化的波动性，在一个冰期内可鉴别出次一级的变化，相对寒冷的阶段冰川扩大，为亚冰期，相对温暖阶段冰川
32、缩小，为亚间冰期。可将一个冰期划分为几个亚冰期或亚间冰期。【冰期起源假说】glacial epoch origin theory 关于地质历史时期气候变化和大冰期发生原因正在探索中，目前有各种假设。宇宙假设多从太阳系在银河系中的位置来考虑，一种假设认为太阳系绕银河系中心运动轨道的偏心率很大，当太阳系在银河系外侧即星系稀薄处时为宇宙年的冬季，所有行星都变冷，地球处于大冰期，一个宇宙年约 28 亿年，大致相当于两个大冰期的时间间隔；另一种假设认为太阳系经过银河系旋臂时，密集的星云使太阳到达地球的辐射量减少，地球气候变冷，形成冰期。日地关系假设则从太阳活动，地球公转和自转等的变化来考虑，其中之一认为
33、太阳活动增强时地球大气的平流型天气过程占优势，与间冰期相合，太阳活动减弱时则相反，与冰期相合；其中太阳黑子变化对气候变化的影响最显著，太阳黑子的 55 年、11 年、22 年、63 年、210 年周期可和气候变化的周期相对应。日地关系假设之二从地球绕日公转和自转的关系的变化考虑(即米兰科维奇理论)。地质地理假设从大陆漂移出发，认为当大陆位于高纬度时发生冰期，位于低纬度时进入间冰期，用以解释第四纪以前各地质时期冰期发生原因。其他如温室效应和阳伞效应的假设都是从大气中的物质对太阳辐射的吸收、屏障，从而影响气候变化来考虑的，人们对二氧化碳的温室效应和核战争产生的尘埃云和烟云的阳伞效应尤为关注，前者使
34、地球气候变暖，后者将会发生核冬天，这属人类活动对气候的影响，两者对地球环境将造成很大的影响。【米兰科维奇理论】Milankovitch theory 关于冰期起源的理论，它从日地关系的地球轨道三要素考虑气候变化。地球绕日公转的轨道是椭圆轨道，偏心率 e 的变化引起地球接受太阳日照量的变化，e 的变化周期平均 10 万年左右；黄赤道面的交角 是地球上季节变化的根本原因，在几百万年时间里 在 22022430之间变化， 值越大，一年中冬季与夏季差别越大， 值越小则相反， 值的变化周期约为 4 万年；岁差 P 即地轴章动使地球在近日点的季节发生变化，P 的周期是 2 万年左右。地球上气候变化也有 1
35、0 万年、4 万年和2 万年的周期。20 世纪 20 年代末，南斯拉夫数学家米兰科维奇综合了 e、 和 P，计算出北纬 4570间不同纬度上 60 万年以来的夏季辐射量变化并制成曲线，选取北纬 65的曲线用来说明当时欧洲 4 个冰期的形成。根据太平洋和大西洋上的深海沉积物氧同位素分析和磁性地层研究，在过去 78 万年内世界上发生过 8 次完整的冰期 间冰期旋回，而过去170 万年以来则发生过 17 次，黄土 古土壤系列从粒度曲线的峰谷变化可划分为 164 个气候事件，而深海沉积物氧同位素曲线可划分为 103 个气候事件，它们都可以和地球轨道事件进行对比。黄土 古土壤系列 250 万年至 160
36、 万年间有 10 万年、4 万年和 2 万年的周期，160 万年至 80 万年间以 4 万年周期为主，80 万年以来以 10 万年周期为主。这种变化现已推算到距今 500 万年。【冰川阶段】glacial stadial phase 冰期中次一级的冰川盛行时期为冰川的发展阶段。冰期中气候的波动使冰川发育发生阶段性变化，产生若干气候显著寒冷期，冰川也有若干次扩张期。【间冰川阶段】interglacial stadialphase 两次冰期中冰进阶段之间的主要冰退阶段，即在一个冰期中的气候相对温暖期。【冰川周期】glacial cycle 又称冰期旋回(cycle of glacial age)。
37、一个冰川周期由冰期和间冰期两个互相对立而又互相转化的气候期组成。冰期由初冰期开始，进入最盛的全冰期阶段，然后冰期减弱，向气候增暖的负冰期转化，最后进入湿热的间冰期。【冰川作用循环】cycle of glaciation 冰川在寒冷的气候条件下发生并发展到最大规模，然后又随气候的变暖而缩小到消逝。这种气候变化的循环导致冰川演化的循环，称为冰川作用循环。冰川作用循环的前进阶段产生了积极的冰川作用，冰川作用循环的后退阶段产生消极的冰川作用。冰川作用愈是加强，则规模小的山岳冰川便向大规模的大陆冰川发展；相反，在冰川作用的后退阶段，则大陆冰川逐渐解体并向山岳冰川退化，直到冰川消失。在冰川作用的前进阶段中
38、可产生一些短暂的后退阶断，而在冰川作用后退阶段中，也包括一些短暂的前进阶段。【大冰期】great glacial epoch,great ice age 在地质发展的整个历史中，地球上的气候曾有大幅度的冷热变化。当气候趋向寒冷，在两极和高纬度地带，以及中低纬度的高原和山地广泛地发育了冰盖或山岳冰川，这样的地质时期称为大冰期。这种气候变化，是地球处于不停地运动中的一种反映。根据目前的地质资料分析，地史上至少曾有过七次大冰期，即第四纪大冰期、石炭 二叠纪大冰期、志留 奥陶纪大冰期、早寒武纪大冰期、新元古代、大冰期、中元古代大冰期和古元古代中期(戈甘达)大冰期。大冰期和大间冰期气候变化深刻地影响着无
39、机界和有机界的变化，是地壳发展史中的巨大事件。【冰后期】postglacial period 第四纪大冰期最后一次冰川退缩后至现在的一段时期，即全新世。末次冰期后世界气候转暖，世界上大多数地区进入冰后期阶段，但是世界各地冰川退缩的时期并不一致，因此冰后期开始的时间也不相同，据近年同位素年龄研究的结果，中纬度地区的冰后期从 1 万年前开始。欧洲北部、波罗的海沿岸的冰盖从 1 万年前开始向北退却，公元前 6500 年退到瑞典中部。就全球而论，一般认为晚冰期结束就是冰后期的开始，大约是 1 万年前，也就是说一般将冰后期与全新世作为同义语，前者指气候时期，后者为地质时期。【小冰期】little ice
40、 age 从 14511881 年间，在全球范围内曾出现历时 300 多年的寒冷气候，年平均气温比现在低 2左右，冰川一度前进。这一时期在中国称为现代小冰期(presentday little ice age)或明清小冰期。小冰期中有三个强冷期，受此影响青藏高原冰川留下了冰川进退痕迹，保留了三道明显的终碛垅和侧碛垅。据青藏高原古里雅冰心纪录，揭示了小冰期三次冷暖交替的气候变化过程。三次冷期分别出现于 14511500 年、16011690 年和 17951880 年。以 17 世纪的冷期最为寒冷。【新冰期】neoglaciation,neoice age 全新世高温期后，距今 3 千年前后，世
41、界气候转向寒冷，导致冰川再度前进的整个阶段。【高温期】hyperthermal stage 发生在冰后期距今 80005000 年间温暖期。世界年平均温度比目前高 23，冰川后退，此温暖时期延续了 30004000 年，冰川学上称为高温期。在西北欧称大西洋期，其间最温暖的阶段约 6000 年前，为弗兰德间冰期(Flandrian)。北美洲称气候适宜时期(climatic optimum)，又称大暖期(megathermal)。【古元古代大冰期】PaleoProterozoic great ice age 又称戈甘达大冰期(Gowganda great ice age)。美国的胡罗里安、戈甘达冰
42、碛岩，年龄为距今(2288087) 亿年，加拿大东部、英国中部的北端和美国怀俄明州、南非、澳大利亚和印度都有这时期的冰碛岩。它们是这次冰期存在的标志。【中元古代大冰期】MesoProterozoic great ice age 在刚果、安哥拉北部和加蓬南部，印度的库达帕和乌隆迪，格陵兰东南部的甄特利迪安等地，在距今 13 亿17 亿年的时期里发生的大冰期。【新元古代大冰期】NeoProterozoic great ice age 前寒武纪全球性的大冰期，在中国过去称震旦纪大冰期。在澳大利亚、挪威、斯匹次卑尔根、苏格兰、格陵兰、加拿大、美国东部、阿尔及利亚、加蓬、刚果、巴西等都有这时期的冰碛岩或
43、冰溜面发现。【新元古代大冰期】NeoProterozoic great ice age 指非洲的加丹加巨厚的冰碛岩，年龄是(95005) 亿年，俄罗斯和亚洲地区钦甘桑冰碛岩是距今 81 亿年，天山地区里晋赫层底部(9505) 亿年，中国新疆的贝尼西组也可能为山岳冰川的冰碛岩。【南华大冰期】Nanhua great ice age 中国晚前寒武纪(新元古代晚期)的大冰期，即震旦纪大冰期(Sinian period great ice age)。因主要在南华准地台发现广泛的冰碛层，由刘鸿允命名。这次大冰期发生在距今 7 亿74 亿年间。它包括两个冰期：较早的一次冰期称长安冰期(Changan gl
44、aciation)，以湖南洞口广西三江的洞口组下段冰碛岩、贵州东北部、湖南西北部东山峰组冰碛岩、浙西下涯埠组冰碛岩、桂北长安组冰碛岩为代表，同期冰碛还在赣西、赣北、湘中、陕豫鄂边境、川甘边境和新疆发现。较晚一次冰期以南沱冰碛层为代表，称南沱冰期(Nantuo ice age)，相当的冰碛岩还有皖南、浙西、浙中北和赣东北的雷公坞组、黔东南的黎家坡组、桂北的泗里口组、湘中的洪江组，豫西罗圈组下部的临汝冰碛岩，川甘边境、陕豫鄂边境、陕西、宁夏、青海和新疆都有发现。长安冰期和南沱冰期中间为间冰期沉积，为含锰或含铁的页岩、砂岩，有灰岩或白云岩透境体沉积，以黔东北、湘西北和赣西北的大塘坡组为代表，称大塘坡
45、间冰期(Datangpo interglacial age)。【瓦兰格尔大冰期】Warangl great ice age 挪威中部和北部晚前寒武的冰期，在瓦兰格尔群里可区别三套沉积，最早的为毕根贾戛冰碛岩，最晚的是莫顿斯尼斯冰碛岩，中间为间冰期尼堡组黑色页岩和粉砂岩。这和中国的情况相似，可划分出两个冰期和一个间冰期。【新元古代大冰期】NeoProterozoic great ice age 挪威、斯匹次卑尔根、格陵兰东部、苏格兰、俄罗斯欧洲部分、西伯利亚、加纳、南非、澳大利亚等地的冰碛岩，同位素年龄 6 亿65 亿年，是新元古代末的一次大冰期。【奥陶纪志留纪大冰期】OrdovicianSil
46、uriangreaticeage 非洲北部、撒哈拉中部为冰盖，阿拉伯半岛南部、西欧和北美东北部的冰碛岩也和此冰盖有关，晚奥陶世至早志留世的冰盖证据有冰壅沟槽、古冰穴、沙楔铸模和龟裂地面、鼓丘、冰核丘、蛇形丘、风成沙、从岩石类型和上述冰川遗迹可恢复当时的冰川区、冰缘区及北部的冰海沉积区的轮廓。南非也有同时代的两个冰碛层。此外，加拿大东部、西欧、德国中部、法国都有冰碛岩和冰海沉积岩发现，西班牙有冰碛岩和冰川刻槽发现，苏格兰有冰筏搬运的漂砾，南美阿根廷北部和玻利维亚南部的厚达 2000 米的冰碛岩属冰海成因，巴西东北部和秘鲁也有冰碛岩，巴西东北部有四组冰碛岩，从早志留纪到泥盆纪都有冰川发育。这个大冰
47、期发生在距今 41亿47 亿年。【石炭纪二叠纪大冰期】CarboniferousPermian great ice age 冈瓦纳古陆从早石炭世到中二叠世被大陆冰川广泛笼罩着。澳大利亚的大陆冰盖发育经历了三个阶段：晚石炭世在崎岖的岛屿和高地上发育山地冰川；二叠纪初期冰盖占据了大陆的一半地域；中、晚二叠世海面冰盖消退。这个大冰期冰川覆盖了南美洲南部的大部分地区。前苏联中西北部石炭二叠纪大冰期有五次冰期，一直延续到晚二叠世，跨越了距今 235 亿32 亿年。又称晚古生代大冰期(Late Paleozoic great ice age)。【晚新生代大冰期】Late Cenozoic great ic
48、e age 南极洲从始新世开始冰川占据了西南一些高地，晚渐新世南极洲西部形成巨大的冰体。从中新世开始，南极洲周围出现冰筏碎屑物，中新世中期南极冰盖达到现在的规模，晚中新世早上新世的气候变冷使南极冰盖扩大，比现代冰盖大 50%。冰岛和格陵兰冰盖的大量堆积可能开始于 320 万年前，北欧和北美距今250 万年的冰川作用最盛期，冰川面积为晚更新世冰川的三分之二。北晚新生代世界主要地区冰期对比表中国中欧(阿尔卑斯北麓)北欧(德国北部)北美距今时间万年大理冰期维尔姆冰期(Wrm)威赫塞尔冰期(Weichselian)威斯康星冰期(Wisconsin)81.14Cochrane 民德 里斯间冰期荷斯廷间冰
49、期(Holsteinian)雅莫斯间冰期(Yarmouth)大姑冰期民德冰期(Mindel)埃尔斯特冰期(Elster)堪萨冰期(Kansan)4050 恭兹 民德间冰期克罗默尔间冰期(Cromerian)阿夫唐间冰期(Aftonian)鄱阳冰期恭兹冰期(Gnz)梅纳帕冰期(Menapian)80 多瑙 恭兹间冰期沃林间冰期(Oling)多瑙冰期(Donau)艾普龙冰期(Eburonian)内布拉斯加冰期(Nebraskan)130150 比伯 多瑙间冰期蒂格利间冰期(Tiglian)比伯冰期(Biber)前蒂格利冰期(Pretiglian)300 美加利福尼亚内华达山脉的冰川作用从台曼隘口冰碛测定年龄为 270万310 万年间，南美巴塔哥尼亚阿根廷的冰川开始于 350 万年前，欧洲最早的冰期是阿尔卑斯的比伯冰期和北欧的前蒂格利冰期，开始于约 300 万年前。欧洲第二个冰期为阿尔卑斯的多瑙冰期，北欧的伊布龙冰期，起讫于距今 150 万130 万年间。欧洲
