Наиболее характерную особенность этой эпохи составляет огромное распространение материкового льда, который покрывал тогда значительную часть земной поверхности, оставив на огромном протяжении отчетливые следы своего пребывания. Температура стояла тогда на несколько градусов ниже, чем теперь.
Проф. Мушкетов считает ледниковую эпоху одним из замечательнейших эпизодов в геологической истории Земли.
Постепенное охлаждение климата к концу третичного периода закончилось эпохой, в особенности отразившейся на северных широтах Старого и Нового Света. С наступлением общего охлаждения климата весь север Европы был погребен подо льдом, который, заполнив бассейны Балтийского и Немецкого морей, далеко распространился к югу, приблизительно до местоположения Лондона, Кракова и Киева. Но и вне пределов этого ледникового покрова климат был настолько арктическим, что снеговые поля и ледники распространялись, например, в самом сердце Франции, по сравнительно низким холмам Мон-дю-Божолэ, к северу от Лиона. Альпы были покрыты обширными снеговыми полями, дававшими громадные ледники во все стороны; ледники спускались в равнины, совершенно скрывая под собой на своем пути небольшие цепи гор. Так же покрыты были Пиренеи, дававшие многочисленные ледники к югу. Значительно меньшая степень оледенения была на Кавказе и дальше к востоку, по горным хребтам Азии. В Северной Америке Канада и восточные американские штаты до 40° с. ш. были покрыты ледяным покровом, превосходившим своими размерами североевропейский.
Среди ученых существует мнение, что в четвертичном периоде была не одна, а несколько ледниковых эпох. В этом вопросе среди ученых нет, однако, установившегося общего мнения.
Проф. Мушкетов говорит, что за эпохой первого оледенения последовало время, когда климат сделался значительно мягче, хотя с возможными временными колебаниями в сторону холодного арктического; это — межледниковая эпоха, за которой наступила вторая холодная эпоха, отмеченная новым возрастанием снеговых полей и ледников; это — время второго оледенения.
Далее профессор указывает, что некоторые ученые признают только единую ледниковую эпоху, другие насчитывают четыре, а один — даже шесть различных ледниковых эпох, перемежавшихся межледниковыми; истина, вероятно, между этими крайними мнениями. Большинством немецких геологов, несомненно, доказана по крайней мере одна межледниковая эпоха, следовательно, два наступления ледникового покрова на средние широты. Эта межледниковая эпоха была настолько продолжительной, что южные типы животных и растений распространились к северу и снова захватили их прежние места обитания. Окончательно затем (без сомнения, очень постепенно, после неоднократных эпизодических наступаний и отступании ледникового покрова) лед отступил к северу, а вместе с ним и арктическая флора и фауна, населявшие равнины Европы и востока Северной Америки. Арктическая растительность гор, сохранившаяся рассеянными колониями на сравнительно низких горизонтах, представляет такие остатки северной флоры, покрывавшей Европу от Испании до Норвегии.
Для объяснения ледниковой эпохи высказано много гипотез, из которых главные я приведу ниже. Но предварительно читателю, геологически не подготовленному, надо объяснить, в чем заключается физическая сущность материкового оледенения.
Для образования материкового льда нужно, чтобы выпадающий на землю за зиму снег не успевал за лето весь растаять. Тогда с каждым годом снега будет скапливаться все больше и больше и он постепенно, под влиянием давления вышележащих снежных слоев, будет уплотняться и, цементируясь замерзанием просачивающейся через него воды (получающейся от таяния верхних слоев снега в период таяния), будет постепенно превращаться в лед. Никакого другого способа образования материкового льда не существует.
Мы знаем, что в Европе, в местностях, где в ледниковую эпоху был сплошной ледяной покров, в наши дни зимний снег не только успевает вполне стаять за лето, но делает это даже в самом начале лета, оставляя землю чистой от снега в течение многих месяцев. Почему же в ледниковую эпоху он не успевал стаивать?