更 ( ɡènɡ ) 新世[ 1] (英語:Pleistocene ,發音: /ˈ p l aɪ s . t ə ˌ s iː n , -t oʊ -/ [ 2] ),亦称洪积世 ,時間跨度约为258.8万年前至1.17万年前(约公元前9700年)[ 3] ,这是地质年代 分類中新生代 第四纪 的早期阶段[ 4] ,显著特征是气候 变冷,冰期 与间冰期 交替。更新世俗称为冰河时代(Ice Age) 。
1839年,英国地质学家查尔斯·莱尔 首次提出“更新世”一词,描述西西里岛的地层,其中至少70%的软体动物仍然存活,有别于更古老的上新世 。莱尔起初认为上新世是最年轻的化石岩层,后来改称更新世,意为“最新”。“更新世”(Pleistocene)一词源自希腊语 “πλεῖστος”(pleîstos,意为“最多”)和“καινός”(kainós,意为“新”)。这一名称与“上新世”(Pliocene,意为“较新”)和“全新世 ”(Holocene,意为“完全新”)形成对比。
2009年,国际地质科学联合会 (IUGS)正式将更新世与上新世 的分界调整为距今 258.8万年,并确立格拉斯期为更新世的起点。此前,更新世的起点被认为是距今180.6万年,因此早期文献中可能存在不同的定义。更新世的结束标志着最后一个冰期的终结,同时也意味着旧石器时代 的结束。
更新世的时间跨度为距今约258万年(±0.005)至约1.17万年。更新世经历了多次冰川期,直到新仙女木冷期 在公元前9640年(约距今11,670个日历年)结束,标志着全新世 的开始。尽管全新世是一个新的地质年代,但其气候特征与更新世的间冰期相似。国际地层年代表将更新世划分为四个阶段:格拉斯期、卡拉布里亚期、千叶期(曾称“中更新世”)和晚更新世。某些地区还采用地方性划分。在此期间,欧洲经历了七次主要冰期:拜伯冰期、多瑙冰期、群智冰期、哈斯拉赫冰期、民德冰期、里斯冰期和玉木冰期(Würm冰期)。
上新世末期,北美洲和南美洲通过巴拿马地峡 相连,促使两大洲动物交换、并改变海洋环流模式,导致约270万年前北半球开始形成冰川。更新世的生物群与现代相似,许多现存生物属,如松柏科植物、被子植物、昆虫、软体动物、鸟类和哺乳动物,均在这一时期出现。人類 也首次在此期间出现。 早更新世(258万年至80万年前),非洲的古人类 (人属 )开始向亚非欧大陆扩散。随着早更新世的结束,冰期循环从41,000年一周期转变为不对称的100,000年周期,气候变化更加剧烈。更新世期间,早期新近纪 的干燥化和降温趋势持续,气候因冰期循环而出现显著波动。冰期顶峰时,海平面比现今低约120米 (390英尺),亚洲和北美洲通过白令陸橋 相连,北美洲北部的大部分地区被劳伦泰德冰盖(Laurentide Ice Sheet)覆盖。晚更新世 见证了现代人类 走出非洲、其他人类物种的灭绝,以及人类首次扩展到澳大利亚和美洲,伴随着这些地区大型动物的灭绝。
现代大陆在更新世期间基本处于现有位置,自该时期开始以来,其所处的板块相对移动的距离不超过100公里(62英里)。在冰川期,海平面下降至比今天低120米(390英尺),暴露出大片现今大陆架的干燥土地。
根据英国作家马克·莱纳斯 在其著作《改变世界的6℃ 》中的研究数据,更新世的气候可视为持续的厄尔尼诺现象 。此期间,南太平洋信风减弱或转向东,秘鲁附近暖空气上升,温暖水流从西太平洋和印度洋向东扩散,呈现出其他厄尔尼诺特征。
更新世气候的主要特点是反复的冰川循环,部分地区的大陆冰川扩展至第40纬度。估计在冰川达到最大扩展时,地球表面约30%被冰覆盖。此外,永久冻土带从冰盖边缘向南延伸,在北美洲和欧亚大陆各有数百公里。冰缘地区的年均气温约为−6°C(21°F),而永久冻土边缘的年均气温则为0°C(32°F)。
每次冰川推进都将大量水储存于厚达1,500至3,000米(4,900至9,800英尺)的大陆冰盖中,导致全球海平面暂时下降超过100米(300英尺)。在间冰期(如现今)时,淹没的海岸线很常见,部分地区因等静压或其他上升运动而减轻影响。
冰川化的影响是全球性的。南极洲在更新世及前一个上新世期间一直被冰覆盖,安第斯山脉南部则覆盖着巴塔哥尼亚冰盖。新西兰和塔斯马尼亚同样有冰川,现在正在退化的肯尼亚山、基利曼杰罗山和鲁文佐里山脉的冰川规模更大,埃塞俄比亚山脉和阿特拉斯山脉西部也存在冰川。
在北半球,许多冰川融合成一个整体。科迪勒拉冰盖覆盖北美西北部,劳伦泰德冰盖覆盖东部,芬诺-斯堪的那维亚冰盖位于北欧,包括大部分英国,阿尔卑斯山则覆盖着阿尔卑斯冰盖。散布在西伯利亚和北极大陆架上的穹顶冰川,北海则被冰层覆盖。
在冰盖南部,因排水口被堵塞而积聚了大量湖泊,冷空气减缓了蒸发。当劳伦泰德冰盖退却时,北中美洲被阿加西湖完全覆盖。现今干涸或几乎干涸的超过一百个盆地,曾是北美西部溢出的湖泊,例如,博内维尔湖曾位于现今的大盐湖所在位置。欧亚大陆因冰川的径流形成了大湖,河流变得更大,流量丰沛,呈现出支流交错的特征。非洲的湖泊更加充盈,显然是由于蒸发减少,而沙漠则更为干燥且面积更大。降雨量较低,主要因为海洋和其他地方的蒸发减少。
估计在更新世期间,东南极冰盖厚度至少减薄了500米,自最后一次冰川最大值以来的减薄量则不足50米,并可能在约14,000年前开始。
四個主要的冰期活動和大量相關小事件已經確定,其中一個主要活動是普遍出現的冰川漲落,稱為冰期,冰期被間冰期分隔。在每一個冰期內,冰川都會有少許進退,這種少量的進退稱為「小冰期」,兩個小冰期之間的時段稱為「小間冰期」。
更新世時期北極地區冰河時期 的最大範圍 冰河時代反映在地球大氣中的二氧化碳 中,儲存在南極洲 冰川的氣泡中 根據格陵蘭冰芯,更新世末期的後冰期溫度演變
海洋和大陆的动物群大体上与现代相似,但出现了更多大型陆地哺乳动物,如猛犸象 、乳齿象 、双门齿兽 、剑齿虎 、老虎、狮子、原牛 、短面熊 、地懒 和巨猿 。在孤立的地区,如澳大利亚、马达加斯加、新西兰和太平洋岛屿,也出现了大型鸟类和一些爬行动物,如象鸟、恐鸟、哈斯特鹰 、昆坎鳄 、古巨蜥 和卷角龟 。
冰河时代剧烈的气候变化对动植物群产生了重大影响。随着冰川的推进,大陆大片地区变得无人居住,植物和动物不得不向南退避,面临生存压力。这些压力主要来源于剧烈的气候变化、栖息地减少和食物短缺。到了更新世晚期,许多大型哺乳动物(如猛犸象、乳齿象、剑齿虎 、雕齿兽 、披毛犀 、各种长颈鹿科 动物、西瓦鹿 、地懒 、大角鹿 、穴狮(cave lions)、洞熊 、嵌齿象 、美洲拟狮 、恐狼 和短面熊 )相继灭绝。这一灭绝事件 从更新世晚期开始,持续到全新世,尼安德特人 也在此期间消失。
随着最后一个冰期结束,冷血动物、小型哺乳动物(如小林姬鼠 )、迁徙鸟类以及更为迅速的动物(如白尾鹿 )逐渐取代了巨型动物并向北迁移。晚更新世的大角羊 相较于今天的后代更为瘦长,腿部更长。科学家认为,晚更新世的灭绝事件改变了捕食者的动物群,促使这些物种为了增强力量而非速度进行适应。
这次灭绝事件对非洲的影响微乎其微,但对北美尤为严重,本土的马和骆驼都被消灭。
现代人类的演化发生在更新世[ 5] [ 6] 。
在更新世早期,傍人 (Paranthropus )仍然存在,早期人类祖先也出现,但在更新世的大部分时间内,化石记录中仅发现直立人 。
约180万年前,随着直立人的出现,阿舍利 石器文化取代了较为原始的奥都万 文化,后者曾被南方古猿 和最早的智人所使用。
约30万年前,智人 开始出现[ 7] 。
4万至5万年前,明确出现与现代人类行为相关的文物[ 8] 。
根据线粒体计时技术,现代人类在中更新世的Riss冰期后从非洲迁徙,并在晚更新世时遍布全球的无冰地区[ 9] [ 10] 。
2005年的一项研究提出,在迁徙过程中,人类与已在非洲之外的古人类形式进行了杂交,古人类的基因物质被融入现代人类的基因库中[ 11] 。
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