在陕西洛川的黄土剖面里，黄土与古土壤一层压一层，颜色从灰黄到红褐反复。这套序列从 260 万年前开始堆积，每一层都对应一次干冷与温湿的交替，厚达一百多米，像一本翻开的日历。
冰期旋回的天文节拍写在深海氧同位素里
地球轨道有三个周期：偏心率约 10 万年，地轴倾角约 4.1 万年，岁差约 2.3 万年。三者改变到达高纬的夏季太阳辐射，幅度不大，却足以决定积雪能不能在夏天化完，这种变化被称作轨道强迫。
高纬夏季辐射不足，冬季积雪化不完，冰盖逐年扩大。冰盖扩大又反射更多阳光，把降温放大。米兰科维奇的理论提出时没人相信，直到深海沉积的氧同位素曲线数出了同样的周期。
一百万年前后，四万一千年换成十万年
260 万到 120 万年前，旋回以 4.1 万年为主，冰盖较小。120 万到 70 万年前，周期转向 10 万年，冰盖更大，振幅更强。这段叫中更新世转型，是第四纪最明显的一次节拍换挡，转型前后冰盖的厚度也差了一截。
转型的原因还没定论。有人归因于冰盖底部基岩变化，有人归因于大气二氧化碳下降，也有人归因于海洋环流重组。三种解释都缺一条能把所有记录串起来的证据，争论至今没有收口，目前只能靠更多钻孔来缩小分歧。
末次盛冰期海平面低一百二十米
末次盛冰期在 2.6 万到 1.9 万年前，北美与北欧冰盖合并，海平面比现在低 120 到 130 米。黄海、东海大陆架大部分露出，成为草原，猛犸象与披毛犀的化石就埋在那层陆相沉积里，露出的面积相当于一个中等国家。
海平面下降把河流下切，形成深切河谷。现在的长江口、珠江口都有埋藏河谷，是那次低海平面的遗迹。工程钻探打到大河床以下的砂砾层，往往就是那时候的河底，这些埋藏河谷是工程勘察的重点层位。
黄土与深海曲线是两口独立的钟
黄土的磁化率在古土壤层高、在黄土层低，反映夏季风强弱。深海氧同位素反映冰量与水温。两条曲线在 260 万年来能逐层对上，峰对峰、谷对谷，跨越半个地球仍然同步，对应得相当整齐。
两套记录独立，能对上说明旋回是全球性的，不是局部气候波动。这也是米兰科维奇理论最有力的验证之一，是独立记录互相验证的经典案例。本文判断：两条曲线对不上时，先怀疑年代模型，不要急着怀疑理论。
关键数据
第四纪旋回的节拍与幅度，可以列成下面几条。
- 第四纪底界 2.58 百万年。
- 偏心率周期约 10 万年。
- 地轴倾角周期约 4.1 万年。
- 岁差周期约 2.3 万年。
- 末次盛冰期 2.6 万到 1.9 万年前。
- 当时海平面低 120 到 130 米。
冰芯只到八十万年，更老的旋回要靠海底沉积
南极冰芯最老到 80 万年，记录直接、分辨率高，还能测出当时的二氧化碳浓度，但时间跨度短。更老的旋回只能靠深海沉积，分辨率低一个数量级，年代也依赖轨道调谐，记录越老，年代误差越大。
黄土的年代同样靠古地磁与轨道调谐，调谐本身用了旋回假设，存在循环论证的风险。本文判断：三种记录要互相校准，单靠一种记录数旋回，容易把一次局部洪水当成一个冰期，这也是旋回地层学最容易出错的地方。
参考文献
- Hays J D, Imbrie J, Shackleton N J. Variations in the Earth orbit: pacemaker of the ice ages. Science, 1976.
- Lisiecki L E, Raymo M E. A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic oxygen isotope records. Paleoceanography, 2005.
- 刘东生 等.《黄土与环境》. 科学出版社, 1985.
- Petit J R, et al. Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the Vostok ice core. Nature, 1999.