สมัยไพลสโตซีน

สมัยไพลสโตซีน
เครื่องหมาย P)
เป็นธรณีกาลระหว่าง 2,588,000-11,700 ปีก่อนที่มียุคน้ำแข็งเกิดขึ้นซ้ำ ๆ กัน

ชาลส์ ไลเอลล์ บัญญัติคำนี้ขึ้นในปี ค.ศ. 1839 เพื่ออธิบายชั้นหินที่พบในเกาะซิซิลีที่มีพรรณสัตว์ไฟลัมมอลลัสกากว่า 70% ที่ยังมีชีวิตอยู่ในปัจจุบัน
ซึ่งแตกต่างจากสมัยไพลโอซีน ที่ไลเอลล์ดั้งเดิมคิดว่าเป็นชั้นหินใหม่ที่สุด
โดยบัญญัติคำว่า Pleistocene (แปลว่า ใหม่ที่สุด) จากภาษากรีก πλεῖστος, "pleīstos" ซึ่งแปลว่า "ที่สุด" และ καινός, "kainós" () ซึ่งแปลว่า "ใหม่"
เทียบกับสมัยไพลโอซีน (Pleiocene) ซึ่งเป็นสมัยที่มาก่อนโดยติด ๆ กัน ซึ่งแปลว่า "ใหม่กว่า" โดยมาจากคำว่า πλείων, "pleíōn" ซึ่งแปลว่า "กว่า" และ "kainós" (ใหม่)
และเทียบกับสมัยโฮโลซีน (แปลว่า "ใหม่สิ้นเชิง" จากคำว่า ὅλος, "hólos" แปลว่า "สิ้นเชิง" และคำว่า "kainós") ซึ่งอยู่ถัดมา โดยเป็นสมัยที่รวมปัจจุบัน

สมัยไพลสโตซีนเป็นสมัยแรก (epoch) ของควอเทอร์นารีหรือสมัยที่ 6 ของมหายุคซีโนโซอิก
ส่วนจุดยุติของสมัยไพลสโตซีนก็คือจุดยุติของช่วงธารน้ำแข็งสุดท้าย
และเป็นจุดยุติของยุคหินเก่าตามโบราณคดีอีกด้วย
ในช่วงกาลเวลาที่กำหนดโดยองค์กรมาตรฐานสากลคือ International Classification for Standards สมัยไพลสโตซีนแบ่งออกเป็น 4 ช่วงอายุหิน (stage หรือ age) คือ Gelasian, Calabrian, Ionian และ Tarantian
ชั้นหินเหล่านี้มีกำหนดที่ชัดเจนในยุโรปใต้
แต่ว่า นอกเหนือไปจากการแบ่งตามมาตรฐานสากลเช่นนี้ ภูมิภาคต่าง ๆ จะมีการแบ่งย่อยเฉพาะตน ๆ

ก่อนการกำหนดขององค์กรสากล International Union of Geological Sciences (สหภาพธรณีวิทยาสากล ตัวย่อ IUGS) ในปี พ.ศ. 2552 ช่วงต่อระหว่างสมัยไพลสโตซีนและสมัยไพลโอซีนก่อนหน้านั้นกำหนดที่ 1.806 ล้านปีก่อน เทียบกับที่กำหนดปัจจุบันเป็น 2.588 ล้านปีก่อน ดังนั้นวรรณกรรมที่พิมพ์ก่อนปีนั้นอาจจะใช้นิยามที่ไม่เหมือนกับในปัจจุบัน

สมัยไพลสโตซีนได้นิยามว่าเป็นระยะช่วง 2.588 ล้านปี (±.005) จนถึง 11,700 ปีก่อนสมัยปัจจุบัน และบางครั้งที่สุดกำหนดเป็น 10,000 ปีโดยการหาอายุจากคาร์บอนกัมมันตรังสี (carbon-14)
ซึ่งรวมช่วงเวลาเกิดธารน้ำแข็งซ้ำ ๆ กันล่าสุดรวมทั้งระยะเวลาที่เรียกว่า Younger Dryas
ซึ่งไปสุดที่ 11,654 ปีก่อนปัจจุบัน
ในปี 2552 สหภาพธรณีวิทยาสากล (IUGS) ยอมรับการเปลี่ยนแปลงช่วงธรณีกาลของสมัยไพลสโตซีน โดยเปลี่ยนระยะเริ่มต้นจาก 1.806 ล้านปีไปที่ 2.588 ล้านปีก่อนสมัยปัจจุบัน และยอมรับช่วงอายุหิน Gelasian ว่าเป็นช่วงเริ่มต้นของสมัยไพลสโตซีน กำหนดโดย GSSP (Global Boundary Stratotype Section and Point) ที่ Monte San Nicola ในเกาะซิซิลี
แต่ IUGS ยังไม่ได้กำหนดช่วงต่อระหว่างสมัยไพลสโตซีน/สมัยโฮโลซีน คือช่วงที่สุดของสมัยไพลสโตซีน ตัวกำหนดคือ type section และ GSSP ที่เสนอ ก็คือ แกนน้ำแข็งของ North Greenland Ice Core Project ที่มีพิกัดโลกอยู่ที่ 75° 06' N 42° 18' W.
ส่วนตัวกำหนดชั้นหินด้านล่างของ สมัยไพลสโตซีนกำหนดโดยลำดับชั้นสนามแม่เหล็กบรรพกาลเป็นฐานของ chronozone Matuyama (C2r), isotopic stage 103
สูงจากจุดนี้จะเห็นซากดึกดำบรรพ์ที่ได้เปลี่ยนเป็นแคลเซียมแล้วของสาหร่ายพันธุ์ "Discoaster pentaradiatus" และ "Discoaster surculus" ที่ได้สูญพันธุ์ไปหมดแล้ว

สมัยไพลสโตซีนรวมการเกิดขึ้นของยุคน้ำแข็งที่เกิดซ้ำ ๆ เร็ว ๆ นี้
และจริง ๆ แล้ว คำว่า Plio-Pleistocene ได้ใช้หมายถึงยุคน้ำแข็งยุคสุดท้าย
แต่ว่าการเปลี่ยนนิยามของคำว่า ควอเทอร์นารี โดยย้ายจุดเริ่มต้นย้อนกลับไปในธรณีกาลที่ 2.58 ล้านปีก่อน มีผลเป็นการรวมยุคน้ำแข็งต่าง ๆ ที่เพิ่งผ่านมาเข้าในสมัยไพลสโตซีนด้วย

ทวีปต่าง ๆ ในปัจจุบันอยู่ใกล้ตำแหน่งนี้ตั้งแต่สมัยไพลสโตซีนแล้ว คือ แผ่นธรณีภาคที่เป็นฐานของทวีปต่าง ๆ ไม่น่าจะเคลื่อนเกินกว่า 100 กม. ตั้งแต่จุดเริ่มต้นของสมัยปัจจุบัน

ตามข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ ภูมิอากาศโดยทั่วไปของสมัยไพลสโตซีนอาจกล่าวได้ว่าเป็นเอลนีโญแบบต่อเนื่อง โดยมีลมค้าในมหาสมุทรแปซิฟิกตอนใต้ที่อ่อนกำลังลงหรือกำลังพัดไปทางทิศตะวันออก มีอากาศร้อนที่กำลังลอยขึ้นใกล้กับประเทศเปรู มีน้ำทะเลอุ่นที่กำลังกระจายไปจากมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกและจากมหาสมุทรอินเดียไปทางทิศตะวันออก และมีลักษณะของเอลนีโญแบบอื่น ๆ อีก

ภูมิอากาศสมัยไพลสโตซีนเปลี่ยนไปตามวงจรธารน้ำแข็งที่ขยายใหญ่ลงมาจนถึงละติจูด 40 ในบางที่
มีการประเมินว่า ในขณะที่ขยายใหญ่ที่สุด พื้นที่โลกประมาณ 30% จะปกคลุมด้วยน้ำแข็ง
นอกจากนั้นแล้ว ยังมีชั้นดินเยือกแข็งคงตัว (permafrost) ที่ขยายลงมาทางทิศใต้เริ่มจากที่สุดของธารน้ำแข็งเป็นระยะทางร้อย ๆ กม. ในทวีปอเมริกาเหนือและในยูเรเชีย.
อุณหภูมิเฉลี่ยที่เขตติดธารน้ำแข็งก็คือ -6 °C
และที่ติดกับชั้นดินเยือกแข็งคงตัวก็คือ 0 °C

ในยุคที่ธารน้ำแข็งขยายตัว จะมีน้ำเป็นปริมาณมากแข็งจับอยู่กับธารน้ำแข็งของทวีปซึ่งหนาประมาณ 1,500-3,000 เมตร มีผลเป็นการลดระดับน้ำทะเลเป็นอย่างน้อย 100 เมตรทั่วโลก แต่ในระยะช่วงคั่นยุคน้ำแข็งเช่นในปัจจุบัน ฝั่งที่ติดชายทะเลช่วงยุคน้ำแข็งก็จะจมอยู่ใต้น้ำ

ธารน้ำแข็งมีผลทั่วโลก
ทวีปแอนตาร์กติกามีน้ำแข็งปกคลุมทั่วสมัยไพลสโตซีนและสมัยไพลโอซีนที่มาก่อน
เทือกเขาแอนดีสทางใต้ก็มีน้ำแข็งปกคลุ่มทั่วเชื่อมกับปาตาโกเนีย
มีธารน้ำแข็งในประเทศนิวซีแลนด์และรัฐแทสเมเนีย
นอกจากนั้นแล้ว ธารน้ำแข็งที่กำลังละลายอยู่ในปัจจุบันที่ยอดเขาเคนยา ยอดเขาคิลิมันจาโร และทิวเขารูเวนโซรี ในแอฟริกาตะวันออกและกลาง ทั้งสามก็ใหญ่กว่านี้
และธารน้ำแข็งก็มีอยู่ด้วยในภูเขาประเทศเอธิโอเปีย และทางทิศตะวันตกของเทือกเขาแอตลาส

ส่วนทางซีกโลกเหนือ ธารน้ำแข็งหลายแห่งจับเป็นก้อนเดียวกัน
อเมริกาเหนือทิศตะวันตกเฉียงเหนือ (North American northwest) ปกคลุมไปด้วยพืดน้ำแข็ง Cordilleran
ส่วนทิศตะวันออกปกคลุมไปด้วยพืดน้ำแข็ง Laurentide
พืดน้ำแข็ง Fenno-Scandian ปกคลุมยุโรปเหนือรวมทั้งสหราชอาณาจักร
เทือกเขาแอลป์ปกคลุมด้วยพืดน้ำแข็ง Alpine
มีโดมน้ำแข็งทั่วไซบีเรียและไหล่ทวีปอาร์กติก
ทะเลติดกับทวีปอาร์กติกก็ล้วนแต่ปกคลุมไปด้วยน้ำแข็ง

ทางทิศใต้พืดน้ำแข็งต่าง ๆ เกิดทะเลสาบขนาดใหญ่มากมายเพราะว่าทางออกของทะเลจับเป็นน้ำแข็ง และอากาศที่เย็นกว่าทำให้เกิดการระเหยช้า
เมื่อพืดน้ำแข็ง Laurentide หดตัวลง อเมริกาเหนือตอนกลางทางเหนือกลายเป็นทะเลสาบ Agassiz ทั้งหมด
มีแอ่งน้ำเป็นร้อย ๆ ที่ในปัจจุบันแห้งหมดหรือเกือบจะเแห้งแล้ว ที่ล้นไปด้วยน้ำในอเมริกาเหนือทางทิศตะวันตก
เช่นมีทะเลสาบที่มี่ชื่อว่า Bonneville ที่ทะเลสาบเกรตซอลต์ในปัจจุบันเป็นส่วน
ส่วนในยูเรเชีย ก็มีทะเลสาบใหญ่ ๆ ที่เป็นผลจากการละลายของน้ำแข็ง
แม่น้ำก็ใหญ่กว่า มีน้ำไหลเชี่ยวกว่า และไหลเป็นแบบแม่น้ำประสานสาย (Braided river)
ทะเลสาบในแอฟริกาก็เต็มกว่า เพราะว่าน้ำระเหยน้อยกว่า
แต่โดยเปรียบเทียบกัน ทะเลทรายก็ใหญ่กว่าและแห้งกว่าด้วย
มีฝนตกน้อยกว่าเพราะมีะการระเหยของน้ำทะเลและน้ำอื่น ๆ น้อยกว่า

ในสมัยไพลสโตซีน ประมาณว่าพืดน้ำแข็ง East Antarctic ละลายอย่างน้อยก็ 500 เมตร เทียบกับการละลายเริ่มตั้งแต่ช่วงยุคน้ำแข็งใหญ่สุดครั้งสุดท้าย (Last Glacial Maximum) ที่ละลายเพียงแค่ 50 เมตรเริ่มน่าจะตั้งแต่ 14,000 ปีก่อน

มียุคน้ำแข็งใหญ่ ๆ 11 ยุค และยังมียุคน้ำแข็งน้อย ๆ อีกมากมายในสมัยไพลสโตซีน
ยุคน้ำแข็งใหญ่ภาษาอังกฤษเรียกว่า glacial ส่วนช่วงคั่นยุคน้ำแข็งเรียกว่า interglacial
แต่ว่าในช่วงยุคน้ำแข็ง ธารน้ำแข็งก็มีทั้งการขยายและการหดตัวแบบย่อย ๆ
การขยายตัวแบบย่อย ๆ เรียกว่า stadial (ยุคน้ำแข็งน้อย)
ส่วนช่วงระหว่างการขยายตัวแบบย่อย ๆ เรียกว่า interstadial (ช่วงคั่นยุคน้ำแข็งน้อย)

เหตุการณ์เหล่านี้จะต่าง ๆ กันขึ้นอยู่กับละติจูด ภูมิประเทศ และภูมิอากาศ
แต่ยุคน้ำแข็งใหญ่ในที่ต่าง ๆ ก็ยังมีความสัมพันธ์กันโดยทั่วไป
ดังนั้น ถ้าประวัติยุคน้ำแข็งของที่ที่หนึ่งยังไม่ได้กำหนด ผู้ตรวจสอบอาจจะนำชื่อยุคน้ำแข็งของอีกที่หนึ่งมาใช้
แต่โดยทั่วแล้ว เป็นเรื่องไม่ถูกต้องที่จะนำชื่อยุคน้ำแข็งของอีกที่หนึ่งมาใช้ในอีกที่หนึ่ง

ในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 20 มีเพียงไม่กี่เขตเท่านั้นที่มีการศึกษาดังนั้นจึงมีชื่อยุคน้ำแข็งที่ใช้เพียงไม่กี่ชื่อ
แต่ทุกวันนี้ นักธรณีวิทยาของประเทศต่าง ๆ เริ่มเพิ่มความสนใจในการศึกษาเกี่ยวกับวิทยาธารน้ำแข็งสมัยไพลสโตซีน
ผลที่ได้ก็คือ เริ่มมีชื่อต่าง ๆ เพิ่มขึ้น และจะมีเพิ่มขึ้นอีกต่อไป
นอกจากนั้นแล้ว หลักฐานบนดินบางครั้งก็ถูกครอบงำโดยเหตุการณ์ใหญ่ ๆ แม้ว่าจะมีหลักฐานอื่น ๆ ที่ได้จากการศึกษาวงจรของความเปลี่ยนแปลงทางภูมิอากาศ

ชื่อธารน้ำแข็งในตารางต่อไปนี้เป็นชื่อที่ใช้ตามประวัติ แต่เป็นการกำหนดแบบง่าย ๆ ซึ่งวงจรต่าง ๆ ตามภูมิอากาศและภูมิประเทศที่จริง ๆ สลับซับซ้อนยิ่งกว่านี้ และเป็นชื่อที่ไม่ใช้โดยทั่วไปแล้ว
โดยเปลี่ยนมาใช้การเรียกโดยตัวเลข เพราะความสัมพันธ์ต่าง ๆ ที่พบบ่อยครั้งไม่ค่อยแม่นยำหรือไม่ถูกต้อง และก็ได้มีการยอมรับยุคน้ำแข็งใหญ่อื่น ๆ ยิ่งไปกว่า 4 ยุคที่จะกล่าวดังต่อไปนี้

คล้ายกับการใช้คำว่า glacial และ interglacial ก็มีการใช้คำว่า pluvial (ช่วงฝนชุก) และ interpluvial (ช่วงฝนน้อย) ด้วย (โดยมาจาก แปลว่า ฝน)
ช่วงฝนชุกก็คือช่วงที่อากาศอบอุ่นกว่าและมีฝนชุกกว่า
ก่อนหน้านี้ ช่วงฝนชุกเชื่อว่าเป็นเหมือนกับวงจรยุคน้ำแข็งในเขตที่ไม่มีน้ำแข็ง และในบางกรณีก็เป็นอย่างนั้นจริง ๆ
เพราะว่า ช่วงฝนตกก็เป็นวงจรด้วย
และช่วงฝนชุกและช่วงฝนน้อยก็มีอยู่อย่างทั่วไป

แต่จริง ๆ แล้ว ช่วงฝนชุกไม่มีความสัมพันธ์กับยุคน้ำแข็ง
นอกจากนั้นแล้ว ช่วงฝนชุกในที่ต่าง ๆ ก็ไม่ได้สอดคล้องกันแบบทั่วทั้งโลก ไม่เหมือนกับยุคน้ำแข็ง
ดังนั้น การสอดคล้องเข้ากันในบางที่ความจริงก็เป็นเรื่องบังเอิญเท่านั้น
มีเพียงชื่อฝนชุกในที่ไม่กี่เขตเท่านั้นที่มีการกำหนดประกอบพร้อมกับชั้นหิน

ผลของปัจจัยต่าง ๆ ต่อเหตุการณ์ที่พื้นผิวโลกมีลักษณะเป็นวงจรรวมทั้งภูมิอากาศ กระแสน้ำมหาสมุทร กระแสลม และอุณหภูมิ เป็นต้น
ความเป็นวงจรหรือเป็นรูปคลื่นเหล่านี้ มีเหตุจากการเคลื่อนไหวเป็นวงจรแบบต่าง ๆ ของโลก ซึ่งในที่สุดก็จะดึงให้ปัจจัยต่าง ๆ มีความเป็นไปที่สอดคล้องกับตนเอง
และการเกิดธารน้ำแข็งแบบเป็นวงจรของสมัยไพลสโตซีนก็ได้รับอิทธิพลเช่นเดียวกัน

ธารน้ำแข็งในสมัยไพลสโตซีนเกิดเป็นวงจรของยุคน้ำแข็ง (glacial) สลับช่วงคั่นยุคน้ำแข็ง (interglacial) และยุคน้ำแข็งน้อย (stadial) สลับช่วงคั่นยุคน้ำแข็งน้อย (interstadial)
ปัจจัยการทำงานของวงจรภูมิอากาศเชื่อว่าเป็นแบบวงจรมิแลนโกวิช (Milankovitch cycles)
ซึ่งเป็นความแตกต่างของการแผ่รังสีดวงทิตย์มาสู่เขตต่าง ๆ ของโลก ที่มีความผันเปลี่ยนอย่างเป็นวงจรเพราะเหตุของวงจรการเคลื่อนย้ายของโลก

แต่ว่า วงจรมิแลนโกวิชไม่ใช่เป็นปัจจัยเดียวที่ทำให้เกิดความแตกต่างในภูมิอากาศ เพราะไม่สามารถอธิบายแนวโน้มระยะยาวของการเย็นลงของภูมิอากาศในช่วง Plio-Pleistocene หรือความต่าง ๆ ของแกนน้ำแข็งกรีนแลนด์ (Greenland Ice Cores) ในช่วงเป็นพัน ๆ ปีได้
วงจรมิแลนโกวิชสามารถใช้อธิบายเหตุการณ์เกิดธารน้ำแข็งเป็นคาบ ๆ ที่ 100,000 40,000 และ 20,000 ปีได้ดี
ซึ่งเข้ากับข้อมูลการเปลี่ยนแปลงทางภูมิอากาศที่พบในแกนน้ำแข็ง (ในไอโซโทปของออกซิเจน)
ช่วงคั่นน้ำแข็งที่กำลังเป็นไปในปัจจุบัน (ที่รู้จักกันว่าสมัยโฮโลซีน หรือ Postglacial หรือ Present Interglacial) เทียบกับช่วงคั่นน้ำแข็งครั้งก่อน ซึ่งเริ่มขึ้นเมื่อ 130,000 ปีก่อน (ที่รู้จักกันว่า ช่วงคั่นน้ำแข็ง Eemian) บอกเป็นนัยว่า ยุคน้ำแข็งครั้งต่อไปอาจจะเริ่มอีกประมาณ 3,000 ปี

ในการวิเคราะห์อัตราไอโซโทปของออกซิเจน ความต่าง ๆ ของอัตรามวล O ต่อ O (ซึ่งเป็นไอโซไทปของออกซิเจน) ที่พบในแคลไซต์ในแกนตัวอย่าง (core sample) ที่ได้ในทะเล วัดโดยใช้สเปกโทรมิเตอร์วัดมวล สามารถใช้วิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงทางอุณหภูมิของน้ำทะเลและโดยปริยาย การเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศโลก
โดยน้ำทะเลที่เย็นจะมีผลเป็นอัตรา O ที่สูงกว่า

ส่วนเทคนิคที่เพิ่งมี ใช้ตัวอย่างแกนน้ำแข็ง
แม้ว่าจะมี O ที่น้อยกว่าน้ำทะเล แต่หิมะที่ตกลงบนธารน้ำแข็งในแต่ละปีก็ยังมีอัตรา O ต่อ O ที่ก็ยังขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเฉลี่ยของแต่ละปี

ตามหลักฐานที่ว่านี้ โลกมีระยะการเปลี่ยนแปลง 102 ระยะ (Marine isotope stage) เริ่มตั้งแต่ 2.588 ล้านปีก่อนซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของช่วง Gelasian ของสมัยไพลสโตซีนต้น
โดยระยะแรก ๆ มักจะตื้น (คือมีการเปลี่ยนแปลงน้อย) และบ่อยครั้ง
แต่ว่าระยะหลัง ๆ มักจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงและห่างกันมากกว่า

โดยธรรมเนียมแล้ว ระยะต่าง ๆ จะมีการกำหนดโดยตัวเลขถอยหลังจากสมัยโฮโลซีน เริ่มตั้งแต่ MIS1
ยุคน้ำแข็งจะมีตัวเลขคู่
ส่วนช่วงคั่นยุคน้ำแข็งจะมีตัวเลขคี่
ยุคน้ำแข็งเริ่มที่ MIS2-4 ในช่วง 85,000 - 11,000 ปีก่อน และยุคน้ำแข็งที่หนาวที่สุดก็คือช่วง 2, 6, 12, และ 16
ส่วนช่วงคั่นยุคน้ำแข็งที่อุ่นที่สุดก็คือ 1, 5, 9 และ 11

ทั้งสัตว์บกสัตว์น้ำสมัยไพลสโตซีนคล้ายกับสัตว์ในปัจจุบัน
แต่ว่า การเปลี่ยนภูมิอากาศอย่างรุนแรงก็มีอิทธิพลอย่างสำคัญต่อพรรณสัตว์และพรรณพืช
แต่ละครั้งที่เกิดยุคน้ำแข็ง แผ่นดินผืนใหญ่ก็จะร้างสิ่งมีชีวิต โดยทั้งพืชและสัตว์จะลดถอยไปทางใต้ และพวกที่อยู่ใกล้ติดกับธารน้ำแข็งมากที่สุดก็จะลำบากที่สุด
โดยเป็นผลของการเปลี่ยนแปลงทางภูมิอากาศ และที่อยู่กับอาหารที่ลดน้อยลง

เหตุการณ์สูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่รวมทั้ง ช้างแมมมอธ, ช้าง mastodon ("Mammut"), เสือเขี้ยวดาบ, glyptodon, ground sloth, กวางไอริช, หมีถ้ำ ("Ursus spelaeus") และหมี Arctodus เริ่มขึ้นตั้งแต่ปลายสมัยไพลสโตซีนและดำเนินต่อไปจนถึงสมัยโฮโลซีน
มนุษย์พันธุ์ Neanderthal ก็สูญพันธุ์ไปในช่วงเวลานี้ด้วย
โดยที่สุดของยุคน้ำแข็งสุดท้ายนี้ สัตว์เลือดเย็น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเล็ก ๆ เช่นหนู นกอพยพ และสัตว์ที่วิ่งเร็วเช่นกวาง ได้ขยายพันธุ์แทนที่สัตว์ใหญ่ ๆ แล้ว ต่อมาจึงอพยพขึ้นสู่ทิศเหนือ

เหตุการณ์สูญพันธุ์ค่อนข้างรุนแรงในอเมริกาเหนือโดยที่ทั้งม้าและอูฐได้สูญพันธุ์ไปจนหมด ต่อไปนี้เป็นยุคธรณีกาลต่าง ๆ ที่รวมอยู่ในสมัยไพลสโตซีน

วิวัฒนาการของมนุษย์ที่มีกายภาพปัจจุบันเกิดขึ้นในช่วงสมัยไพลสโตซีน
ในเบื้องต้นของสมัยไพลสโตซีน มนุษย์พันธุ์ "Paranthropus" ยังมีชีวิตอยู่ร่วมกับบรรพบุรุษของมนุษย์สายปัจจุบัน แต่ว่าในช่วงยุคหินเก่าต้น มนุษย์พันธุ์นี้ได้สูญพันธุ์ไป โดยเหลือแต่มนุษย์พันธุ์ "Homo erectus" ที่ยังเหลือเป็นซากดึกดำบรรพ์ตลอดสมัยไพลสโตซีน
เทคโนโลยีหินแบบ Acheulean ปรากฏพร้อม ๆ กับ "Homo erectus" เมื่อประมาณ 1.8 ล้านปีก่อน ทดแทนเทคโนโลยีแบบ Oldowan ที่ใช้โดยมนุษย์พันธุ์ "Australopithecus garhi" และมนุษย์พันธุ์ก่อน ๆ หน้านั้น
ยุคหินเก่ากลางมีการเกิดพันธุ์มนุษย์ต่าง ๆ ในสกุล "Homo" รวมทั้งมนุษย์ปัจจุบันสาย "Homo sapiens" เมื่อประมาณ 200,000 ปีก่อน

ตามเทคนิคกะอายุโดยใช้ไมโทคอนเดรีย มนุษย์ที่มีกายภาพปัจจุบันอพยพจากแอฟริกาหลังจากการเกิดขึ้นของยุคน้ำแข็ง Riss ในยุคหินเก่ากลางในระยะ Eemian แล้วกระจายไปอยู่ทั่วโลกในยุคหินเก่าปลาย
งานศึกษาปี 2548 เสนอว่า มนุษย์ที่อพยพในช่วงนี้ผสมพันธุ์กันมนุษย์โบราณพันธุ์อื่น ๆ ที่อยู่นอกแอฟริกาในช่วงยุคหินเก่าปลาย ทำให้จีโนมของมนุษย์โบราณรวมเข้ากับของมนุษย์พันธุ์ปัจจุบัน

ตะกอนสัตว์บกสมัยไพลสโตซีนมักจะพบในสิ่งทับถมที่เกิดจากการพัดพาของฝน เช่นดินก้นทะเลสาบ ตะกอนในที่ลาด ตะกอนหินผสม (loess) และพบในวัสดุจำนวนมากที่เคลื่อนย้ายโดยธารน้ำแข็ง
นอกจากนั้นแล้วยังพบแม้ว่าจะไม่บ่อยนักในตะกอนในถ้ำ ตะกอนทราเวอร์ทีน (ตะกอนหินปูนจากน้ำพุ) และตะกอนภูเขาไฟ (รวมทั้งหินหลอมเหลวและขี้เถ้า)
ส่วนตะกอนสัตว์น้ำมักจะพบในแอ่งทะเลตื้น ๆ โดยมาก (แม้จะมีข้อยกเว้นที่สำคัญ) ในเขตภายในไม่กี่สิบกิโลจากฝั่งทะเลปัจจุบัน
แต่ในที่ที่ธรณียังมีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง เช่น ในฝั่งทะเลรัฐแคลิฟอร์เนียใต้ ตะกอนสัตว์น้ำอาจอยู่ในที่สูงเป็นร้อย ๆ เมตร