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虽然现代南极主体冰盖是在始新世末-早渐新世建立的，但南极洲的冰在相当早的时期可能就出现了，甚至发生在白垩纪温室气候时期。深海钻探计划的分析表明，白垩纪晚期广泛的海平面变化只可能由南极大陆尚广布的冰原所引起，并且在白垩纪暖期到达顶点之后的Maastrichtian期（约在71～65Ma之间）的气候变冷也足以使高纬度地区发生短期的冰川作用。