四光在1921年即已在山西大同及河北太行山东麓发现了冰川漂砾，识别出冰川流动形成的擦痕。30年代，他又在江西庐山发现冰川沉积物，在鄱阳湖边发现具冰川擦痕的羊背石；并在安徽黄山发现u形谷削壁上的擦痕，在该山后海发现具擦痕的漂砾。

在这些重要发现后，李四光先后发表了“扬子江流域之第四纪冰期”和“安徽黄山之第四纪冰川现象”等论文，以后又出版了专著《冰期之庐山》。他提出庐山冰川可分为3个冰期，最老的为“鄱阳冰期”，发生在早更新世，规模最大，鄱阳湖畔的绿色泥砾是重要证据。之后是“大姑冰期”，属中更新世早期，以大姑山一带赭色泥砾为代表。较新的是“庐山冰期”，属中更新世晚期，以庐山的橙色泥砾为代表，规模已大大缩小。建国以后，有学者又提出比“庐山冰期”更晚的“大理冰期”，属晚更新世，以云南大理苍山的冰碛物为代表。这样一来，第四纪就有了以上四大冰期，这四个冰期正好与20世纪初德国的彭克、布吕克纳根据阿尔卑斯山区第四纪冰川沉积物研究所提出的四大经典冰期一一对应。