第四纪

最独特的变化在第四纪冰的进步到北半球的温带。冰川景观是由冰覆盖几公里厚,内部最高的山峰。扩展到接地冰大陆架在巴伦支海,喀拉海,拉普帖夫海加拿大海岸,海洋,和缅因州的海湾。冰架类似今天的罗斯和威德尔海南极洲是假定的存在的挪威海缅因州和海湾,有可能在其他设置。高冰和穹顶的冷高压空气取代了极地急流、转向风暴跟踪向南冰川边缘。此外,寒冷的空气下沉在冰原创建强大的溢流下吹的风冰川附近,干燥的土地。土地靠近冰川和受低温的影响(冰缘地貌)的区域永冻层和苔原。远,巨大的干燥、寒冷的草原(草原)形成。

冰川遗迹

地形

肯定有前一时期的地质时期冰川是广泛(末前寒武纪和二叠纪,例如),但是第四纪留下了鲜明的印记在现代景观和表面环境。最显著的特征中、高纬度地区的第四纪冰川沉积物和冰川侵蚀的证据。

高的冰蚀是主要的特征山如阿尔卑斯山脉,喜马拉雅山脉,安第斯山脉,落基山脉。冰蚀雕刻深度高山峡谷,它大幅侵蚀等残留物马特洪峰在欧洲。深度雕刻的山谷冰川附近的海洋峡湾在挪威,格陵兰岛,加拿大北部,阿拉斯加,智利,南极洲。淹没在大陆架是由冰流形成的更大的雕刻波谷,大型快速移动的舌头从大陆冰原冰排水。这些低谷无处不在南极大陆架附近最大的现代的冰原。残遗的例子中发现的劳伦槽,哈得逊海峡,巴伦支海挪威北部,和许多其他的地方。其他的大型冰川侵蚀的例子包括五大湖和五指湖区的纽约。在无数的小例子,冰川的组合侵蚀和沉积完全改变了自然景观,扰乱排水,导致成千上万的湖泊明尼苏达州,缅因州阿拉斯加和加拿大,斯堪的那维亚和俄罗斯北部。有限的例子存在在南半球,比如湖地区新西兰和智利。

冰川沉积沉积物和其他地质碎片直到,特别是基地附近,双方或方面。直到和冰水沉积砂的山脊终端或横向冰川被称为的利润率碛,主要冰碛带马克前大陆冰盖在中间的部分北美、欧洲和斯堪的纳维亚。没有碛形成景观的重要性更加突出长岛,纽约。整个岛由两个主要的终端碛(港口希尔和Ronkonkama碛)相关Laurentide冰盖。首先沉积在22000年至18000年前,这些冰川沉积物被随后修改了沿海和流过程从长岛到沙堰洲岛的南部海岸。其他类型的冰川存款普遍存在在北半球北部约40 - 50°N纬度,形成许多风景和海岸线。

直到也形成鼓丘流线型的山丘,结合前冰运动。很好的例子是在波士顿港,新斯科舍省,爱尔兰、斯堪的纳维亚和加拿大的西北部。在其他领域,直到更不规则的(看到冰砾)或沉积在基岩薄毯子。流动的水也是很大一部分淤积量和冰川下的侵蚀。其中最引人注目的前冻结成冰的地形地貌是蛇形丘。蛇形丘是蜿蜒的山脊20或30米(65或100英尺)高,数百公里的长度,与陡峭的侧墙。他们存入加压隧道底部冰盖的融化阶段。它们显示在安大略省,缅因州和瑞典。其他冰水分层漂移侵位附近融化的冰墙在山谷(冰砾梯田),湿冲积扇(谷火车存款),三角洲内置冰川湖泊和大海。Glacial-marine三角洲暴露在缅因州和加拿大沿海诸省,他们提供了明确的证据表明冰河期海平面改变包括一些地形以来已上涨逾100米冰撤退,称为均衡反弹的现象。

在干燥的地区广泛的沙丘和黄土表生产。黄土吹从沉积前的球迷和河谷冰川积累超过8米厚度沿密西西比河流域的大部分地区。这些存款变薄东,盛行西风的影响。其他厚黄土沉积物被发现在欧洲和亚洲,包括广泛的部分沿黄他(黄河)北京以西。

湖泊

大量的冰川湖被各种冰河期形成的大坝。他们可以形成简单的池创建的萧条冰原,在侵蚀搜索,如五大湖和五指湖区纽约由大坝、冰或冰川沉积物的水坝。各种大小的冰川湖环绕腐烂的Laurentide冰盖在北美,如加拿大的前湖阿加西,导致广泛的复合砂浆和粘土。冰川湖被发现在大的残余弧的加拿大湖泊等大熊,大奴,阿萨巴斯卡,温尼伯和五大湖。类似存款和残余湖泊被发现在欧洲和亚洲,与证据表明冰期可能广泛向南流入河流咸海,里海,黑色的海洋。

离冰川的直接影响,也有许多大洪水的湖泊水体由重带来的降雨将急流和风暴。这些地区现在干,包括许多山谷内华达和犹他州现在包含干盐滩或萎缩的残余。Lahontan湖和博纳维尔湖其中最大的两个。的大盐湖是现代的博纳维尔湖的海岸线是形成于18000年前,最高330米(1000英尺)目前湖的水平。洪积湖泊形成南至墨西哥、非洲和其他地方。其形成的时机,然而,不容易因为关联复杂的气候变化模式。湖泊含有优秀记录的气候变化在他们的海岸线,深盆沉积物,化石记录。例如,湖杜兰在佛罗里达州被广为研究的化石花粉,返回一个50000年的记录,似乎与海洋海因里希事件的记录。

自1970年代初以来,主要工具对于理解全球冰量的变化,温度,和海平面的记录稳定同位素的氧气从海洋中提取化石,石灰石洞穴,冰核。氧气自然地发生在三个同位素:¹⁶O (99.763%),¹⁷O(0.0375%)和¹⁸O (0.1995%)。氧气存在于所有生物和许多矿物质,包括霰石和方解石构成海洋微生物化石的外壳等有孔虫。氧同位素地质研究是有用的因为吸收的速率不同的同位素海洋生物依赖于温度。此外,改变海水的蒸发和降水同位素组成。例如,因为它是重的,¹⁸O是不容易蒸发;因此,蒸汽将成为“轻”,被丰富¹⁶O,其余海水会略重,“因为它是丰富的¹⁸o .在冰川时期,“光”在冰川,冰是隐藏在土地¹⁸O集中在海洋中。在冰川阶段有孔虫壳形式与周围的水平衡,以便在有孔虫氧同位素比率的炮弹直接代表全球冰川冰的体积。这反过来可以解读为海平面变化的记录,因为水应主要冰原最终来自海洋。然而,同位素记录必须校准海洋海岸线从过时的独立信息。

氧同位素记录的冰量变化,调整网站上海洋岛屿,意味着在最近的冰川的顶峰阶段18000日历年,海平面120米(390英尺)低于今天的。今天的大陆架和离岸银行暴露,约18%比今天有更多的土地,占用面积相当于欧洲和南美的总和。在冰川的消失,特别是对快速变化的时期从14000年到6000年前,连续输入引起的冰川融水和偶尔的快速脉冲的低地洪水现在是大陆架上。河谷成为河口,等切萨皮克湾北美的拉普拉塔河南美,吉伦特河口的法国,虽然有些被淹没保持低通道在大陆架上,哈德逊谷的架子等纽约。

一些大陆架土地形成陆地之间的桥梁,现在独立的岛屿或大洲。其中最重要的连接亚洲和北美现在是什么白令海峡。类似的大陆桥在东南亚链接或者至少缩小了印尼之间的水道,新几内亚和澳大利亚。英国与欧洲大陆的连续英吉利海峡是今天。这样的土地桥梁在低位域允许迁移的动物和植物,但在高纬度寒冷气候的影响和直接堵塞冰川可以修改它们的有效性。长期以来的理论是人类迁徙到西半球推迟到13000年前,当有利的安排波尼吉亚(大陆桥穿过白令海)就是通过阿拉斯加形成一个无冰的走廊里。最近的研究表明,人类第一次迁移到新的世界可能是早些时候和通过其他途径,包括乘船,但是波尼吉亚无疑是许多更新世的高速公路就是动物和植物,美洲和亚洲之间的交叉。

未来海平面变化由政府间气候变化专门委员会预测的。这些都是基于计算机模型增加了大量的温室气体造成的全球变暖的地球大气层。模型预测,从30到100年海平面将上升厘米(12 - 39英寸)在下一世纪,令人不安的诸多沿海社区。更大的担忧,一些提供世界上主要的冰川的海洋,也就是说,基于土地低于海平面。海平面的变化和气候可能导致南极西部冰盖的飙升到海里的世纪。如果融化(或浮动),西南极洲冰会导致增长超过6米(20英尺)的全球海平面,洪水等主要城市迈阿密,新奥尔良,伦敦,威尼斯,上海。的格陵兰冰盖包含相同的体积,而南极东部冰盖包含足够的水来提高海平面约60米。不过看来,格陵兰岛和南极东部冰盖天生比南极西部冰盖的更稳定。

在第四纪气候变化的最好记录是取自深海氧同位素记录内核和冰川冰核。(看到一节海平面变化)。这些记录代表冰体积和温度的变化,和他们反映全球流程以及一些当地的条件。他们提供的大小变化和时间的周期,然后可以与在陆地上和海洋沉积序列的利润率。湿度和干燥周期可以从湖的水平,确定花粉记录,灰尘在冰核,和计算机建模。

氧同位素记录显示,在高峰的第四纪冰川水平,格陵兰峰会超过20°C比现在冷(36°F)。Vostok站,南极洲,可能下降了15°C (27°F)已经从寒冷的年平均温度−55°C (67°F−)。类似的极端假定发生主要更新世冰川附近。从花粉和植物化石的记录,重建过去冰川终止在北欧,斯堪的纳维亚和北美显示7月气温10 - 15°C (18-27°F)下面,以及类似的年平均温度的范围。热带地区重建的变化更有争议。海洋微生物化石已经被解释为表明温度只有1 - 2°C (2 - 4°F)冷却器比现在,而从热带安第斯山脉的高山冰川冰芯意味着冷却5 - 8°C (9-14°F)。后者范围是按照strontium-calcium比率在珊瑚化石。最近的技术深海沉积物的化学分析表明降温2 - 3°C (4 - 5°F)在热带太平洋的表面。这些差异可能似乎很小,但他们有重要的意义,可以让人们了解海洋的过程大气环流。

百分之九十的动物由第四纪化石被公认的查尔斯·莱尔是类似于现代形式。甚至许多属和种贝类、昆虫、海洋微生物化石,和陆地哺乳动物生活今天是相似或相同的更新世的祖先。然而,许多更新世化石展示惊人的差异。例如,剑齿虎,猛犸象,猛犸象,洞熊从博物馆展品广为人知和通俗文学,但今天已经灭绝。扩张的环境,如巨大的干草原草地,有利的地区为野牛,马、羚羊等动物,他们的捕食者。一些物种与现代亲属,包括猛犸象长毛犀,显然是适应了寒冷的苔原地区因为沉重的皮毛。一些,比如现代麝香牛会是正确的在家里。

更新世被公认为一次巨大的陆地哺乳动物。这种巨大的原因并不完全清楚,但他们最可能包括应对寒冷的条件和一种改进的能力抵御捕食者和达到食品更高的灌木或埋在雪地上。巨大的更新世哺乳动物的例子包括巨人海狸,巨大的懒惰,stag-moose,可怕的狼新的世界,巨大的short-faced熊,洞熊的旧世界。长毛象和乳齿象只有现代大象是相同的大小。其他动物表现出极端的身体结构,例如,剑齿虎的巨大的犬齿。建议一个捕食者和猎物之间的“军备竞赛”导致了这些极端发展。

而不同寻常的大型动物捕捉人们的想象力,植物化石往往第四纪科学家的主力。花粉是相关的最重要的工具之一在陆地环境中,它常被用来从年代确定的序列扩展知识不太清楚情况。化石花粉时特别有用,因为它几乎是坚不可摧的困在湖和沼泽沉积物。花粉是代表当地和地区植物群落和诊断潮湿和干燥时间和温度的变化。改变模式的花粉可以跟踪冰川的消失和植被的变化。与动物不同,植物不迁移;然而,植物组合逐渐适应长期的湿度和温度的变化。经典的花粉组合的北欧一直用于细分最新更新世和全新世时期。在斯堪的纳维亚半岛南部这些区域跟踪突然变化,如新仙女木冷却和全新世早期逐渐从北方气候变暖组合。有改变在各种植物的丰富变化,和许多环境中典型的冰川的消失或全新世早期会看起来完全不同于群体,占据相对今天类似的气候区。例如,宾夕法尼亚州化石遗址可以追溯到大约12500年前的记录的环境开放的土地分散云杉、松树、桦树,轴承的某些方面苔原和草原。 No modern counterparts to this mixed environment exist today. Pollen compilations in North America track spruce, oak, pine, maple, and other species in a cinematic series of diagrams showing these changes over the past 18,000 years.

扩大干shortgrass草原的雨影落基山脉可能把高草食草动物如马和骆驼与野牛相比处于劣势。另一方面,湖泊的扩张传播许多鱼类新网站,其中一些被发现在今天的聚集地的小池塘,保持连接的冰川湖退。一个极端的例子是多刺的传播杜父鱼在整个美国大陆洛矶山脉分水岭在英属哥伦比亚。这条鱼能从南部和west-flowing弗雷泽河北部和east-flowing欧洲防风草河,显然是由于冰暂时堵塞弗雷泽。

进化软体动物可以跟踪在更新世沉积在美国东部和南部的沿海平原,在波罗的海,和其他轻轻倾斜的大陆边缘。很可能是海平面变化和变化的海洋区域进化压力起到了一定作用。例如,目前美国东海岸可分为等知名网站哈特拉斯角和乔治海岸生物地理的区域由沿海电流控制,主要是由于水的温度。有时在更新世,亚热带条件扩展到卡罗莱纳州甚至弗吉尼亚。这段时期交替气温偏低的情况。海平面的快速变化和纬向生态系统扰动和混合不同的生态组合,进而加速进化压力。

冰河时期灭绝没有民主。大多数的动物灭绝的更新世是大型食草动物和食肉动物受到影响。尤其是在北美和南美以及澳大利亚。许多假说提出了这个记录,但“史前多余假说”认为人类猎取大型动物的灭亡无论人类在过去的40000到13000年到达。这个概念设想人类猎人乐队席卷南到新的土地,会议动物不怕这些陌生的生物。有许多反对这个理论,包括缺乏足够的猎人和猎物之间的联系在考古记录,可能少量人类猎人,野牛和其他大型的物种的生存。然而,最重要的是减少和灭绝的记录在许多情况下之前的证据对人类在新世界和澳大利亚。灭绝的其他可能的原因包括栖息地的丧失或改变,直接气候影响,夏季和冬季的长度和强度的变化情况。最新捕食者灭绝的更新世和全新世早期时代包括可怕的狼,美国狮子sabre-toothed猫,美国猎豹,short-faced熊。食草动物和浏览器包括猛犸象和灭绝乳齿象灌木牛,林地麝香牛、骆驼、骆驼、鹿的两个属,叉角羚的两个属,stag-moose,五种更新世马。马才回到新世界运往大西洋彼岸的西班牙语征服者。

美国古生物学家伊丽莎白Vrba和其他科学家提出,250万年前气候变化加速人类的进化(人类家族的成员),导致我们的属,人类。这个过程的细节,和祖先和后裔的具体途径,备受争议(看到人类进化)。即便如此,大多数古人类学家和考古学家认为,从森林转移到干燥机在非洲草原上施加的进化压力,支持一个直立的姿态和运行能力,走很长一段距离。这个姿势释放的手抓住,可能最终使用的工具。人类化石显示迁移出非洲的中国和Java早在180万年前的更新世中期。现在“走出非洲”的理论是解释为多个事件在许多年。直立人是建立在亚洲东部和东南部的一百万年前。另一个独特的人类前体(h .祖先)抵达阿塔800000年前,西班牙。一个人类祖先名叫h .海德堡人发现从网站在非洲、欧洲和亚洲。这些化石可以追溯到600000至200000年前。有争议的话题在这个领域没有超过下一个主要集团的身份和命运尼安德特人(穴居人),他在200000年至30000年前生活在欧洲和西亚。最近的研究表明,尼安德特人并不是现代人类的直接祖先。这两个穴居人和智人可能会从h .海德堡人。

现代人类(智人大约200000年前第一次出现在非洲。他们抵达中东大约100000年前,尼安德特人显然生活在相同的环境设置。到45000 - 43000年前,现代人类开始定居在欧洲,但在不到10000年的时间里,他们完全取代尼安德特人。智人也蔓延到亚洲和狭窄的海上航道Java,巽他群岛,新几内亚至少50000年前,澳大利亚。人类传播到新的世界被推迟,直到可能直到14000 - 13300年前,尽管有证据表明早期的殖民。大量的证据是可用在欧洲人类科技和文化的发展上旧石器时代的通过新石器时代文化阶段,从塌塌的石头,骨头和木头工具发现在很多地方罕见但揭示洞穴艺术。这些工件可以被以不同的方式,但他们显然是人类智能和情感复杂的产品。

这可能是巧合所强加的束缚后冷和迅速变化的更新世气候和风景,人类文明和历史记录出现在全新世的气候更加一致。然而,即使在这个安静的时代,巨大的气候和海平面中断发生。在1990年代末的证据发现了黑海的灾难性的洪水。事件发生在约8000年前和淹没定居点和流离失所的人民,可能加速传播新石器时代觅食和农民进入欧洲。

生动的洞穴壁画,之类的拉在澳大利亚,法国,以及岩石雕刻和许多世界其他地方,野牛、羚羊、马,猛犸象和其他动物与人类互动在更新世晚期。许多工具显然是用于狩猎大型和小型游戏。其他工具是解释为专业刮刀隐藏和锥子缝合皮肤。罕见的发现的猛犸象和其他动物石头点嵌入到骨头或密切相关的骨骼证明动物的狩猎。此外,西伯利亚的营地帐篷组成的圈子里长毛象的下颚和象牙。这些可能来自动物猎杀或回收。就像石器时代人民从近几个世纪,这些狩猎者用肉、骨头、隐藏,和肌腱的动物,还有许多植物,对食物、工具和避难所。很明显,这些动物资源生存的关键,尤其在寒冷的地区。

世界上大部分的土壤是在第四纪沉积物形成的。它们形成北美中部平原的粮仓。这丰富来自前冰川湖的巨大地板,等湖阿加西和被风吹的冰川时代积累的厚层的灰尘淤泥被称为黄土。返工这些主要存款的小溪和河流形成了广阔的冲积平原和三角洲密苏里州和密西西比州美国的河流黄他和长江中国(长江)莱茵欧洲的山谷,和世界各地的人。存款的沙和砾石留下的冰川融化是至关重要的全球原材料为土木工程和建筑工程。沙子和碎石也从季海洋和河流阶地,前海岸线,甚至海外大陆架。第四纪海平面变化和海岸线迁移表面改性的大陆架和近岸盆地区域定义逢低买盘。例如,缅因湾,乔治银行Scotian货架和圣劳伦斯湾大银行,爱尔兰凯尔特人,北海洋都受到海平面变化和影响,在某些情况下,直接海底冰川活动产生的变量类型和变位的电流导致高效渔业。

广泛的地下水供应躺在第四纪沉积物。偶尔,高价值的矿物在第四纪沉积物。例如,黄金和钻石砂矿矿床在流碎石和海滩。1849年加州淘金热从这样一个萨特的磨坊存款,和黄金仍在阿拉斯加的砂矿开采。在美国第四纪沉积物的最大经济效益,住宅和休闲用地撤退。大部分的海岸线的美国东部和南部沿海砂带来的冰川期间或通过海平面变化。当观察到在地质时间尺度,海岸线不断运动,甚至短暂的转变被认为在人类生活。

第四纪沉积物通常公认的在这个领域缺乏整合到岩石和协会与地形代表过程的沉积(河流阶地、海岸线、碛,鼓丘,例如)。这些存款的化石非常类似于现代的生命形式,但是它们可能代表凉爽的证据或有时温暖的气候。温带地区第四纪沉积物是最容易区分冰或冰缘流程横行的地方。直到是一个独特的类型在很多地方。这个差排序的碎片组合包含罚款矩阵封闭过高的鹅卵石,鹅卵石,石头,有时岩石类型从遥远的地方(漂砾)。乱石山脊和毛毯的至中部北美或欧洲北部平原包含漂砾数百公里,从他们的来源,从大陆冰盖指示沉积。

今天似乎不证自明的,但在1800年代早期,大多数科学家认为,直到形成存款圣经的洪水,可能由冰山。这个词漂移,一般用来描述冰川沉积物,从这一次不合时宜。然而,欧洲和斯堪的纳维亚的科学家(外行)注意到高山冰川沉积物的相似性。1840年瑞士科学家路易斯•阿加西制定一项全面的冰河时代理论和广泛的大陆冰盖来解释这些存款。后来移民到美国,成为教授哈佛大学阿加西,有力地推动了这一理论,它已经演变成我们现在的理解。

冰川海洋和冰川湖沉积物是常见的海岸线附近,受气候影响,海平面或回弹效应。冰川湖沉积物往往更加丰富沙子、淤泥和粘土,他们比全新世湖泊沉积物含有更少的有机物质。他们可能会强烈叠层,有节奏的改变光的粗粒度组件层和深细粒度层小于一毫米到几厘米厚。这种有节奏的纹理通常代表一个季节性周期,在这种情况下,薄片被称为年融积雪。如果季节性周期可以自信地接受,年融积雪提供优秀的相关工具和功能作为时间的测量辐射技术独立的。冰川海洋沉积物可能是层压,但它们通常以dropstones(卵石砾大小的冰筏碎片),由冰山进海洋。

黄土是淤泥捡起的大风地区缺乏植被。这第四纪沉积物堆积在厚厚的毛毯从冰盖的边缘。大部分的北部密西西比河山谷,北部中国,广阔的平原亚洲和北欧被黄土覆盖。

碳酸盐岩台地和货架环境,如在佛罗里达,巴哈马群岛,大堡礁和许多其他热带海岸线被海平面降低强烈影响。海平面以上100米以下今天的暴露导致银行。其中一些被雨水侵蚀到广泛的洞穴系统,而在一些地区风吹暴露碳酸盐为广泛的沙丘脊。当海平面上升,山洞里装满水,创造惊人的石窟发现潜水员在佛罗里达州,巴哈马群岛,和中美洲。银行顶部淹没在最新的阶段,和沙丘脊仍然形成现代巴哈马群岛的核心,百慕大和许多其他岛屿。

第四纪陆地积淀的相关性一直是一个挑战。在一些地区很容易地图终端碛跟踪的风景印第安纳州和俄亥俄州,或从丹麦通过北德国成波兰和立陶宛。然而,冰川和间冰期事件的相关性从大陆到大陆和半球之间需要大量的同位素年龄测定的化石。海洋氧同位素记录的出现给了新的动力尝试关联长久以来的“四个冰期”模型从北半球的各个部分。更重要的是,同位素记录显示,有多达30个不同的独自在更新世冰期和许多较短的事件。在1990年代,一个新的全球观点出现在非常详细的记录保存在冰核从格陵兰岛,南极洲和小冰川世界各地。这些核心有差异,但总体上记录显示许多相同的功能作为海洋记录和更传统的花粉记录和冰川沉积物的地图。冰核允许计算年度层的记录。独特的同位素事件相关海洋记录可以直接约会与放射性碳或其他辐射技术。相关全球各地因此促进冰芯规模。

海洋沉积物已经有点容易基于微化石的关联有孔虫或硅藻。识别洋流的变化和温度的乐队来自世界许多核心沿横断面分析的海洋。在一些地区,不同的事件提供不同的标记的视野。例如,附近冰岛在地中海,火山灰视野提供清晰的标记,同时在许多内核。这些可以关联辐射日期和在陆地上也可以发现和冰核中。因此,海洋,陆地,专门记录可以绑在一起。最著名的例子之一的火山灰作为一个主教“瞬时”标准层凝灰岩,长谷的爆发火山口在加州大约740000年前。这灰在更新世沉积物远在东部内布拉斯加州。这个和其他的骨灰可以识别的化学并与放射技术,如自信地约会钾氩和氩40-argon-39约会。

丹尼尔·f·贝尔纳普