末次冰期

末次冰期

末次冰期是于第四紀更新世內發生的最近一次冰河時期。末次冰期約于11萬年前開始,于前9600-9700年完結。于這段期間,曾出現幾次冰川的前進及消退,最盛期發生于約1.8萬年前。一般而言,全球冷卻及冰川前進的模式相似,但也有局部的分野,這使得很難以大洲來比較。

末次冰期有時又會被稱為"末冰河時期",不過這並不正確,因為冰河時期應指大部份地球被大冰原覆蓋的一段較長時期。另一方面,冰期是指冰河時期內間冰期之間較寒冷的時期。故此,末次冰期的終末並非末冰河時期的終末。末次冰期約于1.25萬年前完結,而末冰河時期並未到來,隻有很少證據指向幾百萬年前的冰期-間冰期迴圈已完結。

  • 中文名稱
    末次冰期
  • 所處時期
    第四紀的更新世
  • 時間段
    11萬年前至前9600-9700年
  • 其他稱謂
    末冰河時期
  • 覆蓋地區
    北半球
  • 中心
    北美洲及歐亞大陸的大片大冰原
  • 局部冰期
    9個

基本簡介

末次冰期末次冰期

末次冰期是于第四紀的更新世內發生的最近一次冰河時期。末次冰期約于11萬年前開始,于前9600-9700年完結。于這段期間,曾出現幾次冰川的前進及消退,最盛期發生于約1.8萬年前。一般而言,全球冷卻及冰川前進的模式相似,但也有局部的分野,這使得很難以大洲來比較。

末次冰期有時又會被稱為“末冰河時期”,不過這並不正確,因為冰河時期應指大部份地球被大冰原覆蓋的一段較長時期。另一方面,冰期是指冰河時期內間冰期之間較寒冷的時期。故此,末次冰期的終末並非末冰河時期的終末。末次冰期約于1.25萬年前完結,而末冰河時期並未到來,隻有很少證據指向幾百萬年前的冰期-間冰期迴圈已完結。

末次冰期

末次冰期是現代冰河時期所知最多的時期,在北美洲、歐亞大陸北部、喜瑪拉雅山及其他結冰地區都有詳細的研究。在這段時期的結冰作用覆蓋了很多地區,主要都是在北半球,南半球則較少。傳統上按地理分布,它們會有不同的名稱,包括菲沙冰期(北美洲的太平洋山脈)、派恩代爾冰期、威斯康辛冰期(北美洲中部)、Devensian(不列顛群島)、米德蘭冰期(愛爾蘭)、玉木冰期(阿爾卑斯山)、梅裏達冰期(委內瑞拉)、威赫塞爾冰期(斯堪地那維亞及北歐)、維斯瓦冰期(中歐北部)、瓦爾代冰期(東歐)、濟浪卡冰期(西伯利亞)、米蘭科維奇冰期(智利)、大理亞冰期(中國)及奧蒂拉冰期(紐西蘭)。

整體變化

紐西蘭冰川紐西蘭冰川

末次冰期的中心位于北美洲及歐亞大陸的大片大冰原。阿爾卑斯山、喜瑪拉雅山及安地斯山脈也都被冰所覆蓋,而南極仍保留結冰。加拿大及美國北部差不多都是冰,被巨大的羅倫太德冰原所覆蓋。阿拉斯加因幹旱氣候而未有結冰。在洛磯山脈、科迪勒拉冰原及內華達山脈的冰原和冰蓋出現局部的冰川作用。在英國、歐洲大陸及亞洲西北部,斯堪地那維亞冰棚再一度到達不列顛群島、德國、波蘭及俄羅斯,並向東伸延至泰梅爾半島。西伯利亞冰川最盛時期約于18000-17000年前,較後于歐洲的22000-18000年前。西伯利亞東北部並沒有被大陸大小的冰原所覆蓋[4],反而是被有限的冰原覆蓋山區,包括堪察加半島及科裏亞克山區。

在美洲及歐亞大陸大冰原間的北冰洋並沒有完全結冰,但可能像現代在表面有一層薄冰,除季節變遷及布滿冰解出來的冰山。根據深海的沉積成份,北冰洋一定有出現季節性的開放水域。

在主要大冰原以外的阿爾卑斯山及喜瑪拉雅山山群出現了廣泛的冰川。與早期的冰川階段相反,玉木冰期是由細小的冰蓋組成及隻限于山谷地區,將冰川舌伸延至阿爾卑斯前地。在東面的高加索、土耳其及伊朗的山脈都由局部的冰原或細小冰棚所蓋頂。在喜瑪拉雅山及青藏高原,冰川于4.7-2.7萬年前大幅前進。但在青藏高原是否形成了大幅的冰川則仍被受爭論。

北半球的其他地區沒有受到巨大的冰棚所影響。例如部份台灣于44250年至10680重復結冰。在日本阿爾卑斯山脈也是如此。冰川以較細型的伸延至非洲、摩洛哥山區、阿爾及利亞的阿塔科拉山區及衣索比亞的幾個山上。在南半球的乞力馬扎羅山、肯亞山及魯文佐裏山脈隻有冰蓋蓋頂,至現代仍然存在。

在南半球的冰川作用因現今大洲的分布而變得規模較小。在安地斯山脈的冰棚就于33500-13900年前前進至智利。南極洲完全結冰。在澳洲大陸,隻有非常細小的地區結冰,但塔斯曼尼亞的則廣為分布。紐西蘭也有冰川作用,以確定最少有三個前進的冰川。在印尼巴布亞省有出現局部冰蓋,三個地區更留有更新世冰川至現代。

局部冰期

菲沙或派恩代爾冰期

派恩代爾冰期(洛磯山脈中部)或菲沙冰期(科迪勒拉冰原)是美國洛磯山脈的主要末次冰期。派恩代爾冰期延續到3-1萬年前,最盛期于2.35-2.1萬年前。冰川與巨型冰原隻有很松散的關系,且由高山冰川所組成,並合成為科迪勒拉冰原。科迪勒拉冰原形成了如米蘇拉冰湖的特征,米蘇拉冰湖會決堤產生大規模的密蘇拉洪水。地質學家估計洪水及冰湖重組的迴圈平均為55年,于15000-13000年前洪水在2000年間出現約40次。像這樣的冰湖潰決洪水就算在冰島也不會經常出現。

威斯康辛冰期

威斯康辛冰期是北美洲羅倫太德冰原末次的主要前進。威斯康辛冰期由3次最盛期所組成,中間有溫暖的間冰期分隔。最盛期分別為太浩盛冰期、特納亞盛冰期及泰奧加盛冰期。太浩盛冰期最高峰約于7萬年前,可能是多巴湖超爆發後的副產物。對于特納亞盛冰期所知甚少。泰奧加盛冰期是威斯康星冰期內程度最不嚴重及最後發生的,它約于3萬年前開始,于2.1萬年前達至最盛,並于1萬年前完結。白令陸橋的冰川容許了哺乳動物(包括人類)從西伯利亞進入北美洲。

威斯康辛冰期改變了俄亥俄河以北的北美洲地理。加拿大的大部份地區、美國上中西部、新英格蘭、蒙大拿州及華盛頓都被冰所覆蓋。伊利湖的克利斯島或紐約的中央公園都留有冰川所造成的冰川槽溝。在薩克斯其萬省西南部及艾伯塔省東南部,羅倫太德冰原及科迪勒拉冰原的縫合帶形成的扁柏山,是北美洲大陸冰原南邊的最北點。

五大湖是冰擦作用及儲超溶凍的結果。當大幅的冰原消退時,五大湖因北岸的地殼均衡反彈而開始逐步向南移。尼加拉瓜大瀑布也是冰川作用的結果,因俄亥俄河大幅取化了前身的Teays河。

在多個非常巨大的冰湖幫助下,威斯康辛冰期砌開了峽谷,成為現今的上密西西比河,填滿了無磧帶及可能造成了每年的決冰堤。

威斯康辛冰期消退時離開形成長島、布洛克島、鱈魚角、馬薩諸塞州的無人地帶、瑪莎葡萄園島及南塔克特的終磧,並加拿大安大略省中南部的橡樹嶺冰磧。在威斯康辛州,冰川從鍋形冰磧消退。在下康乃狄克河谷形成的冰丘及冰河沙堆成為了當地的一個景點。

格陵蘭冰期

在格陵蘭西北部,最盛期于很早的11.4萬年前出現。之後凍的覆蓋面與現今差不多,接近末次冰期完結時,冰川再次前進,及後消退至現今的情度。[21]根據冰核的資料,格陵蘭于末次冰期時的氣候幹燥,雨量隻有現代的20%。

不列顛群島冰期

這次冰期稱為Devensian冰期,造成了英格蘭、威爾士、蘇格蘭及北愛爾蘭的多種地理特征。其沉積層是介乎于伊普斯威奇間冰期及全新世的佛蘭德間冰期。冰期的後部包括了第一至第四的花粉時期、阿勒羅德間冰期、博令間冰期、中仙女木期及新仙女木期。

威赫塞爾冰期

威赫塞爾冰期也可稱為維斯瓦冰期。于斯堪地那維亞的盛冰期時,隻有日德蘭半島西部沒有結冰,而現今北海的大部份地區都是幹地連線了日德蘭半島及英國。在伊緬期及末次間冰期的挪威也是沒有結凍的。

波羅的海及其獨有的汽水都是威赫塞爾冰川與北海的海水結合後的產物。當于1.03萬年前溶冰時開始,海水填滿了均衡下降區,形成了臨時的刀蚌海。後來由于9500年前的地殼均衡反彈,波羅的海最深處成為了一個淡水湖,考古學稱為螺湖。這個湖由溶冰所填充,隨著全球水準面上升,海水于8000年前再次流入,形成了濱螺海,隨即又再進入另一淡水期,繼而形成了現代的汽水系統。

地球表面覆蓋的冰層會加重其壓力。當溶冰後,斯堪地那維亞的地表每年也會上升,尤其是在瑞典北部及芬蘭,每年可以上升達8-9毫米。這對考古學定非常重要,因為于北歐石器時代是海邊的地區,現今可能已是內陸地區,從與海岸的相對距離就可以測年。

玉木冰期

“玉木”(武木、維爾姆)一詞是來自位于阿爾卑斯山前沿地的一條河流,大致上界定了冰期前進的最大極限。科學家第一次最有系統的研究冰河時期,就是路易士·阿格西(LouisAgassiz)于19世紀初在阿爾卑斯山進行的。在地層中發現的花粉微化石進行孢粉學分析,將玉木冰期間歐洲環境的變遷排序下來。于2.4-1萬年前的玉木冰期間,西歐及中歐大部份地區及歐亞大陸都是開放遼闊的幹草原凍土層,而阿爾卑斯山則是固態的冰原及高山冰川。

于玉木冰期間,隆河冰河覆蓋了整個瑞士西部平原,直達今天的索洛圖恩及阿勞。冰河在伯爾尼並合到阿勒河冰河。萊茵河冰河是目前進行最多研究的地方。羅依斯河冰河及利瑪河冰河有時前進至優瑞。山區及山麓冰川差不多將古薩冰期及民德冰期的痕跡刷走,在消退期間充新填充底磧、終磧及黃土,冰前河流由沖走及帶來沙礫。在地底下,冰川對地熱及地下水流有巨大及深遠的影響。

梅裏達冰期

梅裏達冰期是指更新世晚期影響著委內瑞拉安地斯山脈中部的冰川作用。從中發現了兩個主要的冰磧面:一是在海拔2600-2700米,另一則是在3000-3500米。末次冰期的雪線比現今雪線下降了約1200米。在科爾地勒拉·德米裏達的冰川地區約有600平方公裏大,包括了西南部至東北部的高地。約有200平方公裏的冰川地區是位于米列達山脈,其中50平方公裏位于博利瓦峰、洪保德峰及邦普朗峰。放射性碳測定年代顯示這些冰磧是早于1萬年前出現,有可能更早于1.3萬年前。低冰磧面可能是與威斯康辛冰期前進有關;高冰磧面可能代表了末次冰期的前進。

米蘭科維奇冰期

米蘭科維奇冰期是取名自智利南部的延基韋湖。延基韋湖的西岸是大片的冰磧,最內層的是屬于末次冰期。延基韋湖的紋泥是南智利地球年代學的節點。

南極冰期

于末次冰期的南極被大片的冰棚所覆蓋,與現代的情況相似。所有陸地、海洋、直至中及外大陸架都結了冰。根據冰模擬實驗,南極中東部的冰層一般較現代的薄。

構成影響

末次冰期末次冰期

末次冰期對檢測氣候和海平面變化等具有不可忽略的持續影響,可引起全球海平面、地球引力場和(影響晝夜日長的)地球旋轉的顯著變化,甚至能觸發地震。末次冰期對地球的影響主要在反映在冰後回彈過程中。

冰後回彈

在末次冰期旋迴中,地球經歷了約9萬年的冰川擴張期、約1萬年冰川消退期,在約2萬年前冰川擴張達到頂峰(即盛冰期)。在末次冰期,北歐、北美、格陵蘭和南極廣泛被巨厚的冰蓋覆蓋,冰蓋厚達3公裏,這一高度是現代世界最高建築的5倍以上。冰巨大的質量荷載使其下面的地殼下沉,並驅使地幔物質向其他地區流動,在冰蓋外圍地殼發生隆起;冰期結束後,冰荷載的移去導致其下面地殼的回彈,地幔物質逐漸回流,地球恢復原來的形態。但是,地球的地幔黏度很高,所以地球上的回彈過程需要數萬年。冰後回彈在北歐和加拿大是最顯著的,現代陸地回彈速率超過每年10毫米,這相當于指甲生長的速度。

影響

1、後回彈使北歐港口在上幾個世紀裏幾次重新挪位,使北美五大湖北岸向南岸傾斜,湖水向南流,影響該地區農業灌溉。在極地,特別在南極地區,冰後回彈達幾個毫米至釐米級,對監測冰蓋消融和全球變暖有較大影響。冰後回彈改變了區域應力場,快速的冰退過程觸發了加拿大東部、美國東南部地震和新馬德裏1811年8級地震等。

2、隨末次冰期冰川的盈虧和冰後回彈過程,海平面有落有起,在盛冰期海平面下落約120米。這使大陸架露出水面,許多島嶼與大陸相連,例如不列顛群島和歐洲,我國香港、台灣地區以及印度尼西亞群島和亞洲,西伯利亞和阿拉斯加之間都是這樣。因而,人類和動物在盛冰期能通過陸橋遷徙。冰後回彈使現代全球平均海平面的上升每年減少0.2~0.3毫米,在哈德遜灣等古冰蓋鄰近海灣,相對海平面的影響可達釐米級,因此,對監測海平面變化有重要影響。

3、伴隨冰後回彈過程,地幔物質向高緯度古冰蓋地區回流,地球形狀越來越不像以前那麽扁了,而地球偏率的變化影響衛星軌道的運動;地球旋轉速率增加使每世紀的日長減少0.7毫秒,旋轉軸位置正以每百萬年約1度的速度向加拿大東部漂遊;地球引力場在南極和北美發生了顯著變化。

影響中國

末次冰期中國西部的冰川長度比現代冰川長2—5倍,雪線低300—1080m;東部多年凍土區南界在33°20′—33°40′N,青藏高原多年凍土區東北部的下界在海拔2200—2600m處;黃、東海海平面下降130—155m;經向環流加強,北方冷空氣增強。末次冰期以後冰川階段性退縮,多年凍土區階段性縮小,海平面間歇性上升;8000—6000aB。P。為高溫期,出現2—5m高海面,5600—5000aB。P。氣溫短暫下降,海平面突然回落,冰川有所前進;3000aB。P。的新冰期和15—19世紀的小冰期,氣候、冰川和海平面都有顯著變化。哺乳動物的絕滅和遷徙是自然和人為雙重影響的結果。這些變化都是全球變化的表現。

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