KỶ ĐỆ TỨ-QUATERNARY PERIOD

Quaternary Period-Kỷ Đệ tứ – kỷ địa chất trẻ nhất của Đại Tân sinh Cenozoic. Niên đại của kỷ này kéo dài từ khoảng 2,58 triệu năm trước đến nay. Kỷ Đệ tứ có 2 thế địa chất (epoch) là Pleistocen có niên đại 2,58 Ma → 11.700 năm trước và Holocen có niên đại 11.700 năm trước đến hiện nay. Một cách khái quát kỷ Quaternary = Pleistocen + Holocen = thời kỳ băng hà, megafauna (động vật cỡ lớn) và sự phát triển của loài người.
Quaternary được gọi là kỷ Băng hà bởi các chu kỳ băng hà – gian băng. Trong thế địa chất Pleistocen, khí hậu trái đất liên tục dao động từ Lạnh → băng hà → ấm → gian băng → lạnh → băng hà… Khi băng hà phát triển, các tảng băng khổng lồ bao phủ Bắc Mỹ và Bắc Âu. Mực nước biển giảm mạnh (do chu trình của nước). Nhiều vùng đất hiện nay nằm dưới biển trở thành đất liền. Các loài động vật di chuyển theo sự thay đổi của khí hậu. Trong các giai đoạn gian băng, khí hậu ấm hơn và băng thu hẹp.
Trong các thời kỳ băng hà, một lượng nước rất lớn bị giữ trong các tảng băng hà → nước bị giữ trên lục địa → khiến cho mực nước biển giảm. Khi mực nước biển giảm thấp hơn vào cực đại thời kỳ băng hà cuối, trái đất này tạo ra những vùng đất nối các khu vực ngăn cách giữa các vùng biển được gọi là land bridge = cầu đất (nơi động vật và con người có thể di chuyển giữa hai khu vực mà không cần vượt qua biển lớn, có vai trò rất quan trọng trong địa lý sinh học, tiến hóa và sự di cư của động vật và con người). Trước đây khu vực Beringia (khu vực trung tâm của Beringia nằm dưới eo biển Bering hiện nay. Trong thời kỳ mực nước biển thấp, hai khu vực này nối với nhau bằng vùng đất gọi là Beringia) và được gọi là cầu đất nối giữa vùng Siberia ↔ Alaska. Đây là một phần quan trọng trong lịch sử phân bố của con người và động vật giữa châu Á và Bắc Mỹ.
Động vật trong thế địa chất Pleistocen chủ yếu với động vật cỡ lớn (megafauna) như Mammuthus (voi ma mút), Coelodonta (tê giác lông mịn), Bison (bò rừng bison), Megaloceros (hươu sừng lớn), Smilodon (mèo răng kiếm), Panthera spelaea (sư tử hang), Megatherium (lười đất khổng lồ), Diprotodon (thú có túi khổng lồ ở Australia). Tuy nhiên, không phải toàn bộ kỷ Quaternary đều là thời đại của động vật khổng lồ. Nhiều nhánh động vật nhỏ và trung bình cũng phát triển nhanh, mạnh.
Kỷ Quaternary đặc biệt quan trọng đối với tiến hóa của hominin (thuật ngữ chỉ con người hiện đại và các loài đã tuyệt chủng trên nhánh tiến hóa của con người, sau khi nhánh tổ tiên của chúng ta tách khỏi nhánh dẫn tới chimpanzee và bonobo hay “nhánh người” trong cây tiến hóa của linh trưởng). Ở thế địa chất Pleistocen có các giống người Homo erectus, Homo heidelbergensis, Neanderthal, Denisovan, Homo sapiens. Trong số những giống người này, loài người hiện đại ngày nay Homo sapiens xuất hiện cách đây gần 300.000 năm trước ở châu Phi.

Khoảng 11.700 năm trước, thế địa chất Pleistocen kết thúc và Holocen bắt đầu (holocen = thế địa chất trẻ nhất, thuộc Kỷ Đệ tứ Quaternary và là thời kỳ chúng ta đang sống hiện nay). Ở Holocen, loài người xuất hiện hiện cách đây gần 300.000 năm trước ở châu Phi. Khí hậu trái đất tương đối ổn định hơn so với nhiều giai đoạn Pleistocen. Con người phát triển nông nghiệp. Xuất hiện các khu định cư lớn. Hình thành các nền văn minh. Chăn nuôi và trồng trọt phát triển. Tác động của con người lên hệ sinh thái ngày càng lớn. Vì vậy, phần lớn lịch sử văn minh nhân loại nằm trong Holocen.
Cuối Pleistocen và đầu Holocen chứng kiến sự biến mất của nhiều động vật cỡ lớn (megafauna). Sự tuyệt chủng của Mammuthus (voi ma mút) → nhiều quần thể Smilodon (mèo răng kiếm) biến mất → tuyệt chủng hoàn toàn của Megatherium (lười đất khổng lồ) → tuyệt chủng Megaloceros (hươu sừng lớn) → tuyệt chủng rất nhiều nhánh thú. Nguyên nhân đã được nghiên cứu rất sâu và kết luận được đưa ra là do = Biến đổi khí hậu + thay đổi môi trường sống + tác động của con người. Tuy nhiên, mức độ tuyệt chủng của từng nhánh, loài phụ thuộc vào các nguyên nhân khác nhau và tùy khu vực khác nhau.
Kỷ Đệ tứ-Quaternary trong địa chất học rất quan trọng, vì các trầm tích của nó thường còn khá trẻ và được bảo tồn tốt. Các nhà nghiên cứu cổ sinh học học có thể nghiên cứu tiến hóa cũng như lịch sử trái đất qua lớp Băng lõi, Trầm tích hồ, Trầm tích biển, Phấn hoa hóa thạch, Hóa thạch động vật, DNA cổ, Đồng vị phóng xạ, Dấu vết hoạt động của con người Qua đó con người hiện đại có thể tái dựng lại khí hậu và hệ sinh thái trong quá khứ.
So sánh giữ kỷ Neogene và kỷ Quaternary