早在18世纪，人们在欧洲的很多地区发现了一些分散不定的巨石，它们与周围的岩石完全不同。在机械并不发达的那个时代，这些岩石的来源相当可疑。经过数十年的研究争论，科学家推测在过去的某一段时期气候变得非常寒冷，于是两极和大陆冰盖以及山岳冰川的范围随之扩大，这些巨石可能就是那个时候由冰川或者海冰搬运而来。当气候变暖、冰川退去，这些巨石就留了下来。这便是人们对冰期的最初认识。
经过近300年的深入研究，科学家通过各种方法已经基本确认，地球历史上曾经出现过多次冰期事件，比如在距今24亿～22亿年前的休伦冰期，当时地球大部分地区都有可能被冰雪覆盖；距今7.5亿～6.3亿年前的新元古代大冰期，冰盖一度推进到赤道地区，冰层厚达1千米；距今3.5亿～2.7亿前的石炭纪-二叠纪大冰期，两极冰盖曾到达冈瓦纳古陆的中心地带；从距今260万年前开始直到现在的第四纪大冰期，北美洲和欧洲的大部分地区曾经被厚达2千米的冰层覆盖，并且导致海平面下降了120米之多。
然而，地球在这些长达数百万年甚至数亿年的冰期中并非始终保持冰冻和寒冷的状态，其中也会存在寒冷-温暖气候的更替。以距离我们最近的第四纪大冰期为例，其中就存在着多次寒冷的冰期（也有称为亚冰期或冰川期）和温暖的间冰期，变化的时间短则几千年，长则几万年或十几万年。例如电影《冰河世纪》中，更多地展示了距今11万～1万年前的第四纪大冰期中末次冰期的景象。有一些科学家认为，第四纪大冰期至今仍未结束，我们现在正处于这次冰期中一个相对温暖的间冰期。（黄晶）
欧洲的巨石漂砾
【微博士】“雪球地球”假说
20世纪中期，地质学家就注意到，在澳大利亚、北美洲、非洲以及中国华南地区，广泛存在着一套7.5亿年前～6.3亿年前的冰川沉积物。剑桥大学的地质学家哈兰德据此推测，这一时期的冰川可能是全球性的。1987年，美国加州理工学院的古地磁学家科什温克和他的学生对来自澳大利亚的样品做了古地磁研究，发现这套沉积物居然最早产生于赤道附近！在发掘了更多的证据后，科什温克于1992年首次提出“雪球地球”假说：在7.5亿年前～6.3亿年前的新元古代，冰期的影响一直推进到赤道附近的海平面。这意味着当时的地球变成了一个“冰雪之球”。1998年，哈佛大学的地质学教授霍夫曼与合作者完善了这一假说，认为雪球地球时期的海洋全被冰冻，冰盖一直推进到赤道附近，平均厚度达到1千米，全球气温下降到-50℃左右。
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