大洋沉积物具有明显的韵律性和旋回性，它反映出一系列交替的气候状况。这与人们普遍关心的海平面变化有直接的关系。大陆及其边缘地带的显生代沉积地层资料，反映了全球海平面的变化。地质时期全球海平面变化范围在几十米到几百米之间。研究表明，长期的海平面变化，可能与洋盆体积变化有直接关系，而短时期的海平面变化，则是由气候因素引起的。显然，海平面变化的确切原因，应该说还没有完全为人们所认识。在南大洋进行的若干深海钻探获得大量资料信息，使人们对南极大陆及其周围的古气候演变过程有了初步了解。但是，当南极冰川在第三纪中期发生大量扩展时，北半球的冰川并不存在。这种极大的反差，让地质学家们百思不得其解。
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