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石炭纪

 思明居士 2016-01-11
石炭纪
石炭纪开始于距今3.5亿年,延续了约6500万年。它可以区分为两个时期:始石炭纪(又叫密西西比纪,3亿2000-3亿5000万年前)、和后石炭纪(又叫宾夕法尼亚纪,2亿8600-3亿2000万年前)。由于这一时期形成的地层中含有丰富的煤炭,因而得名“石炭纪”。据统计,属于这一时期的煤炭储量约占全世界总储量的50%以上。石炭纪-植物世界的繁盛(两栖动物的时代)。

石炭纪森林
石炭纪-简介
石炭纪(Carboniferous period)是古生代的第5个纪,石炭纪时陆地面积不断增加,陆生生物空前发展。当时气候温暖、湿润,沼泽遍布。大陆上出现了大规模的森林,给煤的形成创造了有利条件。

石炭纪树木化石
石炭纪又是地壳运动非常活跃的时期,因而古地理的面貌有着极大的变化。这个时期气候分异现象又十分明显,北方古大陆为温暖潮湿的聚煤区,冈瓦纳大陆却为寒冷的大陆冰川沉积环境。气候分带导致了动、植物地理分区的形成。陆生植物从滨海地带向大陆内部延伸,并得到空前发展,形成大规模的森林和沼泽,给煤炭的形成提供了有利条件,所以,石炭纪成为地史时期最重要的成煤期之一。此外,石炭纪也是地壳运动频繁的时期,许多地区这时褶皱上升,形成山系和陆地,地形高差起伏,使地球上产生明显的气候分异。按照地理环境的不同,科学家们根据石炭纪的植物分布特点划分出各具特色的植物地理区,每一植物地理区都有自己的特色植物群(flora)和一定的生态特征。
石炭纪,有一场闪电,引发了全球性的大火灾,巨型昆虫全部灭绝,两栖动物也大量灭绝,很高的蕨类植物死亡。事后,大气含氧量降低,气候干燥,只有爬行动物进化了。到了二叠纪,成了爬行动物时代。
石炭纪-动物演化

石炭纪两栖动物
石炭纪陆生生物飞跃发展,海生无脊椎动物也有所更新。
与泥盆纪相比,蜓类是石炭纪海生无脊椎动物中最重要的类群,而腕足动物尽管在类群上减少,但数量多,依旧占相当重要地位,头足类则以菊石迅速发展为主。
在石炭纪晚期,脊椎动物演化史出现一次飞跃,从此摆脱了对水的依赖,以适应更加广阔的生态领域,以北美宾夕法尼亚早期地层中的林蜥为代表。生活在陆上的昆虫,如蟑螂类和蜻蜓类,是石炭纪突然崛起的一类陆生动物,它们的出现与当时茂盛的森林密切相关,其中有些蜻蜓个体巨大,两翅张开大者可达70cm。
石炭纪的海生无脊椎动物与泥盆纪比较起来,有了显著的变化。浅海底栖动物中仍以珊瑚、腕足类为主。早石炭世晚期的浮游和游泳的动物中,出现了新兴的筳类,菊石类仍然繁盛,三叶虫到石炭纪已经大部分绝灭,只剩下几个属种。
最早发现于泥盆纪的昆虫类,在石炭纪得到进一步的繁盛,已知石炭、二叠纪的昆虫就达1300种以上。陆生脊椎动物进一步繁盛,两栖动物占到了统治地位。早石炭世一开始,两栖动物蓬勃发展,主要出现了坚头类(也称迷齿类),同时繁盛的还有壳椎类。
石炭纪-植物演化

石炭纪化石
石炭纪(3.5亿年前)-壮观的蕨类森林。
石炭纪是植物世界大繁盛的代表时期。早石炭世的植物面貌与晚泥盆世相似,古蕨类植物延续生长,但只能适应于滨海低地的环境;晚石炭世植物进一步发展,除了节蕨类和石松类外,真蕨类和种子蕨类也开始迅速发展。裸子植物中的科达树是一种高大的乔木,成为造煤的重要材料之一。
在石炭纪的森林中,既有高大的乔木,也有茂密的灌木。乔木中的木贼根深叶茂,木贼的茎可以长到20-40厘米粗,它们喜爱潮湿,广泛分布在河流沿岸和湖泊沼泽地带。石松是另一类乔木,它们挺拔雄伟,成片分布,最高的石松可达40米。石炭纪时,早期的裸子植物(如苏铁、松柏、银杏等)非常引人注目,但蕨类植物的数量最为丰富。蕨类植物是灌木林中的旺族,它们虽然低矮,但大量占据了森林的下层空间,紧簇拥挤,蒸蒸日上。可以这样说,今天地球上之所以蕴藏有如此丰富的煤炭资源,与石炭纪的植物界的繁盛密切相关。中国是煤炭资源大国,外国科学家们曾经指出,石炭纪森林的广袤和茂密可以从中国所产煤层的厚度上看出来,有的煤层厚度竟然超过120米,这相当于2440米的原始植物质的厚度。
由于石炭纪的植物种类繁多,生长迅速,它们死后即便有一部分很快腐烂,但仍有许多枝干倒伏后避免了风化作用和细菌、微生物的破坏。石炭纪森林的不少林地是被水浸泡着的沼泽地,死亡后的植物枝干很快会下沉到稀泥中,那里实际上是一种封闭的还原环境,在这种环境中植物枝干避免了外界的破坏,并在压实作用和其它作用下缓慢地演变成泥炭。年复一年,由植物形成的泥炭在地层中得到保存,并又经历了成煤作用后成为初级的煤炭-褐煤。褐煤是一种劣质煤,褐煤再经过长时间的压实后,才能形成真正意义上的煤-烟煤。褐煤转化成烟煤要付出巨大的“代价”,据地质学家们推算,0.3米厚的烟煤是由6米厚的象褐煤这样的植物质压缩而成的。早石炭世的植物面貌与晚泥盆世相似,古蕨类植物延续生长,但只能适应于滨海低地的环境;晚石炭世植物进一步发展,除了节蕨类和石松类外,真蕨类和种子蕨类也开始迅速发展。裸子植物中的科达树是一种高大的乔木,成为造煤的重要材料之一。
石炭纪森林分布在地球陆地的许多地方,在中国北方的华北平原,就曾保存着石炭纪的广袤森林,山西的煤层应该是最好的证据。在石炭纪时,山西大地历经海水的数次入侵,海陆频频交替。每当海水退却,陆地植物便在温暖潮湿的环境下迅速繁盛,一期又一期的森林就这样生成了。成煤的泥炭沼泽植物林中,主要以石松类、科达类、种子蕨类、真蕨类等为主。
石炭纪-古气候与矿产

石炭纪蚊子图 根据石炭纪的珊瑚礁分布,可以推断早石炭世的赤道带通过北美洲中部,西北欧经黑海穿过中国西北、华南到达印尼和澳洲东部。石炭纪同大陆上的古气候相适应的是植物地理区系的分布,欧美植物区和华夏植物区为热带、亚热带气候,冈瓦纳植物区和安加拉植物区分别代表热带以外的南北温凉气候区。世界上各地石炭纪的成煤时期早晚也有差别,分别代表各地区的热带潮湿气候,石炭纪的干旱气候区仅限于一定的地理分布,同泥盆纪和二叠纪相比,干旱面积较小,干旱气候同蒸发岩类沉积的分布相适应,例如亚洲早石炭世从哈萨克斯坦南部经天山伸延至南天山和塔里木,哈萨克斯坦向东到西伯利亚干旱气候一直延续到中石炭世。南半球的冈瓦纳大陆,石炭纪时高出海面,从石炭纪中晚期开始气候变冷,冰川活动一直持续到早二叠世,冰期和间冰期沉积在南美、南非、印度和澳大利亚都有广泛的分布,在南非南部冰川呈放射状方向流动。在北半球,仅在西伯利亚东部可能为寒冷干燥气候。石炭纪时陆地海岸和沼泽地区气候温暖潮湿,形成重要的煤矿,中国华南早石炭世晚期的测水组(湖南)、梓山组(江西)、叶家塘组(浙江),均含可采煤层。东北、华北和西北的上石炭统,含有重要的煤系。大陆上经过长期剥蚀的地区,往往形成铝土矿和耐火粘土,中国华北石炭系含有G层铝土矿和山西式铁矿,贵州清镇一带下石炭统顶部亦含大型铝土矿。北美晚石炭世蕴藏有油页岩和石油。中国石炭系也是油气勘探的重要层位。中国新疆、甘肃、宁夏中部石炭系含有石膏及蒸发岩矿床。石炭纪碳酸盐岩沉积分布广泛,世界各地开采石灰岩和白云岩作为石灰和水泥的原料。
      志留纪 
志留纪(Silurianperiod)(笔石的时代,陆生植物和有颌类出现)是早古生代的最后一个纪,也是古生代第三个纪。本纪始于距今4.35亿年,延续了2500万年。由于志留系在波罗的海哥德兰岛上发育较好,因此曾一度被称为哥德兰系。志留纪可分早、中、晚三个世。 

志留纪时期地球 
志留纪-概述 
志留纪(Silurianperiod)(笔石的时代,陆生植物和有颌类出现)是早古生代的最后一个纪,也是古生代第三个纪。本纪始于距今4.35亿年,延续了2500万年。由于志留系在波罗的海哥德兰岛上发育较好,因此曾一度被称为哥德兰系。志留纪可分早、中、晚三个世。
志留系三分性质比较显著。一般说来,早志留世到处形成海侵,中志留世海侵达到顶峰,晚志留世各地有不同程度的海退和陆地上升,表现了一个巨大的海侵旋回。志留纪晚期,地壳运动强烈,古大西洋闭合,一些板块间发生碰撞,导致一些地槽褶皱升起,古地理面貌巨变,大陆面积显著扩大,生物界也发生了巨大的演变,这一切都标志着地壳历史发展到了转折时期。 

志留纪生物 
志留纪的生物面貌与奥陶纪相比,有了进一步的发展和变化。海生无脊椎动物在志留纪时仍占重要地位,但各门类的种属更替和内部组分都有所变化。如笔石动物保留了双笔石类,新兴的单笔石类也很繁盛;腕足动物内部的构造变得比较复杂,如五房贝目、石燕贝目、小嘴贝目得到了发展;软体动物中头足纲、鹦鹉螺类显著减少,而双壳纲、腹足纲则逐步发展;三叶虫开始衰退,但蛛形目和介形目大量发展;节肢动物中的板足鲎,也称“海蝎”在晚志留世海洋中广泛分布;珊瑚纲进一步繁盛;棘皮动物中海林檎类大减,海百合类在志留纪大量出现。 
脊椎动物中,无颌类进一步发展,有颌的盾皮鱼类和棘鱼类出现,这在脊椎动物的演化上是一重大事件,鱼类开始征服水域,为泥盆纪鱼类大发展创造了条件。 

志留纪生物化石 
植物方面除了海生藻类仍然繁盛以外,晚志留世末期,陆生植物中的裸蕨植物首次出现,植物终于从水中开始向陆地发展,这是生物演化的又一重大事件。 
植物登陆成功和有颌类的出现是发生在志留纪的最重要的生物演化事件。由于剧烈的造山运动,地球表面出现了较大的变化,海洋面积减小,大陆面积扩大。作为陆生高等植物的先驱,低等维管束植物开始出现并逐渐占领陆地,其中,裸蕨类和石松类是目前已知最早的陆生植物。在奥陶纪出现的脊椎动物无颌鱼类进一步发展,得到大量繁荣;在志留纪中期,更先进的有颌鱼类开始出现,为随后鱼类等高等脊椎动物的大发展奠定了基础。 
志留纪时,海洋无脊椎动物发生了重要的更新,繁盛一时的三叶虫逐渐衰退,板足鲎类开始兴起,是当时海洋节肢动物中个体最大的种类。伴随着陆生植物的发展,志留纪晚期还出现了最早的昆虫和蛛形类节肢动物。 
这个时期最大的特点是植物开始登上陆地,在海中也出现了有颌骨的鱼类--棘鱼类,棘鱼类并演化出了鳃盖骨,海中有成群的珊瑚聚集生活,最后形成珊瑚礁。 
志留纪-地层  
志留纪地层在世界范围内分布很广,当时的浅海海域广泛分布于亚洲、欧洲和北美洲的大部分地区,以及澳大利亚、南美洲的一部分地区。非洲和南极洲除个别小区外,当时均为陆地。中国的志留系分布不如奥陶系广,整个华北地区一般缺失志留纪地层,大部分华南地区的志留纪地层限于兰多维利世或可能的文洛克世最初期。华南是中国志留系研究的标准地区,研究基础最好。过去划分的龙马溪组、罗惹坪组和纱帽组分别被归入下、中、上志留统,经近年研究,宜全部归入早志留世兰多维利统。 
志留纪的分层系统及标准化石分带是采用各地的资料综合确立。英国则被视作国际志留系研究的标准地区。兰多维利、文洛克和罗德洛3个统均在英国确立。此外,在挪威南部、加拿大东部的安蒂科斯蒂岛、瑞典的哥德兰岛、乌克兰的波多利亚地区、捷克和斯洛伐克的布拉格附近地区,都有发育良好的志留纪不同时期的地层和生物群。 
在全部地层系统中,志留系是第一个基本健全年代地层系统的系。这个系的顶、底界线、统的划分和阶的建立,均由国际志留纪地层分会提出方案,被国际地层委员会在1981~1985年先后批准。建立全球的标准方案,对于获得国际地质共同语言,便于统一使用和广泛对比,是十分需要的。 

捷克布拉格附近克伦克志留系与泥盆系地层剖面 
志留系的顶界,已选定均一单笔石(Monoraptusuniformis)生物带的底为界,并选择捷克和斯洛伐克的巴兰德地区克伦克剖面作为其界线层型剖面(见彩图[捷克布拉格附近克伦克志留系与泥盆系地层剖面(虚线处][为地层界线位置)])。这个提案被国际志留-泥盆纪界线工作组几乎一致通过(1977)。志留系的底界的选定,放弃了传统的观点,即将雕刻雕笔石(Glyptoraptuspersculptus)带之底作为志留系的底界,改用笔石Par-akidoraptusacuminatus带的底界为界,其界线层型选在苏格兰莫弗特地区的多斯林恩(DobsLinn)剖面。由于该剖面系单相型的,沉积环境不适宜于底栖生物,所处位置地质构造复杂,所以这个方案在国际奥陶纪-志留纪界线工作组只以微弱的多数获得通过,尚待继续检验。 
志留系的再分,包括4个统及其各自的分阶。 
①兰多维利统。标准地区在英国威尔士南部达费德的兰多维利镇周围。兰多维利统分成3个阶,最底部的阶称为鲁丹阶,其底界与国际上已通过的志留系底界一致;第2个阶称为阿埃罗尼安阶(Aeronian),以笔石Demirastritestrianulatus生物带之底为底界;最上部称特利奇阶,以笔石Spiroraptusturriculatus带之底为底界。 
②文洛克统。标准地区在英格兰什罗普郡的文洛克地区。分成两个阶,下部谢因伍德阶和上部霍麦尔阶。谢因伍德阶的开始,也是文洛克统的开始,以Cyrtor-aptuscentrifuus带的出现为标志;霍麦尔阶则以Cy-rtoraptuslundreni带为最底部一个笔石带。 
  ③罗德洛统。标准地区在英格兰什罗普郡的罗德洛地区。共分成两个阶,格斯特阶和路德福德阶。格斯特阶的底界亦即文洛克与罗德洛两个统之间的分界,与笔石Neodiversoraptusnilssoni带的底界相吻合,路德福特阶的底界相当于笔石Saetoraptusleintward-inensis带之底。 
④普里道利统。标准地区在捷克和斯洛伐克的巴兰德地区。其底界为Monoraptusparultimus带的底,顶界即志留系顶界。到目前为止,这个统尚未能再分成若干阶。有人对这个统的级别还在怀疑,甚至认为只是一个阶而不是一个统。 

志留纪 
中国的志留系除中朝地块外,分布较广。兰多维利统在扬子地区发育最好,是研究兰多维利统必不可少的关键地区。在扬子地区的兰多维利世,初期为含笔石的黑色页岩和页岩,以龙马溪为代表;中、晚期普遍出现壳相层和碳酸盐地层;晚期在扬子地区的北缘出现生物岩礁和海相红层。兰多维利世之后,扬子地区普遍上升成陆。地层区划是由不同古板块控制的。不同古板块上发育的志留系可以作为不同的大区。同一古板块中的稳定地区和活动地区可以作为地层区,地层分区主要根据岩相和生物相带的不同。中国的志留纪地层分区如表[中国志留纪地层分区] 

中国志留纪地层分区 
志留纪-地史特征 
志留纪时期全球主要的地块有冈瓦纳、劳伦、欧洲(波罗的海)、西伯利亚、科累马、哈萨克斯坦、中朝、塔里木、华南等9个。其中最大的是冈瓦纳地块,集中在南半球的高纬度区。其他地块则分布在当时的中、低纬度区,特别是低纬度区。介于劳伦和欧洲两大板块之间的海洋为古大西洋。这一古洋在加里东末期一度闭合,形成加里东褶皱带。劳伦板块与欧洲板块之间的前阿巴拉契亚洋闭合后形成阿巴拉契亚褶皱带。劳伦板块与欧洲板块在志留纪末期相遇碰撞,形成广泛沉积老红砂岩的欧美大陆。当时的西伯利亚板块与现今的地理方位几乎转了180°哈萨克斯坦板块是由数个中间地块联合而成,介于西伯利亚与塔里木两个板块之间。无论从动物群特征或海相红层等沉积特征来看,都表明塔里木介于中朝与华南二板块之间。中朝与华南两个板块之间为秦岭洋。 
志留纪时期的深水洋盆的沉积物很少保存。这是因为地质历史中的多次板块之间的碰撞和俯冲使之几乎丧失殆尽,目前保存下来的都是当时大陆架至陆坡的沉积物。志留纪各大板块是陆表海和陆棚浅海广布的时期,台地碳酸盐发育最为广泛,其中以北美洲最为典型。它的中部广泛分布台地型的浅水碳酸盐相,包括美国中部、西部和加拿大西部的白云岩套,以及加拿大东部及白云岩套周缘的石灰岩套,在北美洲的西缘出现明显的岩相分异,即由白云岩套向西变成灰岩、泥岩过渡相带,再向西变成碎屑岩相带。北美洲的东缘也有类似的岩相分异,即向东由台地碳酸盐岩变为碎屑岩相带。欧洲大陆特别是波罗的海沿岸、中欧、东欧主要是台地型的间夹盆地的笔石页岩沉积,至西欧出现台地碳酸盐岩至台缘斜坡笔石页岩的明显岩相、生物相分带。西伯利亚地台上沉积碳酸盐岩和笔石泥岩的志留纪地层,厚度甚小,而其周缘的活动带则转为巨厚的碳酸盐岩及火山复理石建造。华南板块乃至西藏中间地块及它们的周缘活动带,都是以火山-碎屑岩为主间夹碳酸盐岩的沉积。华南板块志留纪岩相、生物相的分异也十分典型,即西部碳酸盐岩和碎屑岩的台地型沉积,含壳相及笔石动物群;东部为碎屑岩及复理石的盆地沉积,含笔石动物群。志留纪的冈瓦纳大陆,包括了非洲、大洋洲和南美洲的广大地域。非洲北部至南美洲的东、北部沉积了类似的台地型泥岩和细碎屑岩,含有相同的Malvinokaffric动物群。澳大利亚东部及塔斯马尼亚、新西兰则为大套的复理石建造,为大陆斜坡的深水沉积。 
志留纪初期,南极冰盖迅速消融,导致志留纪海洋和大气环流减弱,纬向气候分带不明显,深海部分相对较暖,含氧量较低,易成滞流。因此,除高纬度的冈瓦纳大陆外,其他各板块大都处于干热或温暖的气候条件下,这种全球性的温暖气候主要反映在:①志留纪特别在兰多维利世初期全球广布的黑色笔石页岩,表明滞流环境的普遍性;②碳酸盐岩和生物礁的广泛分布,在北美和北欧尤为明显;③志留纪的海相红层普遍发育,在欧洲、华南、西伯利亚、哈萨克斯坦各板块中均有发现;④志留纪的蒸发岩发育在西伯利亚、科累马和澳大利亚。 

五房贝 
志留纪-生物界  
志留纪的生物群特别是无脊椎动物,与奥陶纪生物的谱系关系密切,唯类别更加繁多。脊椎动物只有原始的无颌类。陆生植物的出现则是志留纪生物革新的一个重要标志。 
就无脊椎动物而言,志留纪有许多独特之处。最常见的化石包括笔石、腕足类、珊瑚等。笔石以单笔石类为主,如单笔石(Monoraptus)、弓笔石(Cyrtoraptus)、锯笔石(Pristioraptus)和耙笔石(Rastrites)等,它们是志留纪海洋漂浮生态域中最引人注目的一类生物。早期并有自奥陶纪上延的双笔石类的代表,如双笔石(Di-ploraptus)和栅笔石(Climacoraptus)等。笔石分布广,演化快,同一物种可以在世界上许多洲发现。根据笔石演化的阶段特征及特殊类型的地质历程,在地层对比中有独特的价值。志留纪分统分阶的界线确定主要依赖于笔石带。 
腕足动物的数量相当多,在浅海平底底栖生物中常占有绝对优势。所以,志留纪时代被誉为腕足类的壮年期。通常个体较大、铰合线短、发育匙形台和腕器官的五房贝族是最具特征的一类代表,它们始见于晚奥陶世,到志留纪达于鼎盛。具腕螺、铰合线较长的石燕族,始见于志留纪最早期,它的起源至今还是个谜。具腕螺、铰合线短的无洞贝族和无窗贝族自奥陶纪延续上来之后,一直稳定发展。在奥陶纪达于极盛的正形贝和扭月贝两大族,到志留纪明显衰落。 
珊瑚和层孔虫也是志留纪较繁盛的两个门类,常见于生物礁、生物丘和生物层中。志留纪的珊瑚包括四射珊瑚、床板珊瑚和日射珊瑚,数量和属种类型繁多,至泥盆纪达于鼎盛。层孔虫的最盛期也在泥盆纪,所以志留纪是它们的准备期。这些生物都是今日海洋中早已灭绝了的,它们营固着底栖的生活方式,所以在地理分布上有明显的区域性,但其幼虫阶段可以浮游,又使其有可能广泛分布在合适的环境中。 
腹足类和双壳类到志留纪仍继续缓缓地发展。它们在整个古生代,无论在丰度还是分异度上,都不如腕足类。腹足类和双壳类在今日海洋中占着优势,所以研究它们的生态及其生活环境,对于认识远古时期的这两个门类有重要的意义。 
与奥陶纪相比,志留纪头足类中的鹦鹉螺明显减少,如奥陶纪常见的内角石类至志留纪时绝灭了,没有新的大类在志留纪中出现。中国南方下志留统顶部的秀山组盛产以四川角石(Sichunocers)为代表的鹦鹉螺化石,但无论在数量上还是分异度上,都不及奥陶纪。 
海百合类是志留纪发育最成功的一种棘皮动物,在中国兰多维利世地层中常见的花瓣海百合(Petlocrin-us)和螺旋海百合(Spirocrinus)都是常见代表。它们的个体形状,与现代海洋中的相比,差别很大。志留纪海林檎的生活方式与现代的比较相似。 

志留纪棘皮动物 
在节肢动物中,曾称霸于寒武纪的三叶虫,经过奥陶纪一度繁盛之后,到志留纪明显衰落。在局部地区和层段,地方性分子仍常见,并具有重要的地层对比意义。中国华南常见的王冠虫(Coronocephlus)、霸王虫(Se-nticucullus)等就是例证。介形虫与三叶虫相比,远处于劣势,但局部可以相当丰富。在兰多维利世晚期到普里道利世,介形虫还是有用的标准化石。板足鲎类(Eu-rypterids)是志留纪无脊椎动物中最重要的食肉类代表。它们能游泳。初现于奥陶纪,它们最强烈的生态冲击是在志留纪和泥盆纪。与头足类中的菊石族不同,板足鲎类不仅见于海洋中,也到半咸水甚至淡水中生活。 
牙形石在志留纪仍稳定发展它演化快、分布广,成为继笔石之后,对比志留纪地层的又一重要的化石。几丁虫(Chitinozo)在某些类型的沉积中也相当丰富,它个体很小,呈黑色,状如瓶颈、棍棒或小球。它的地层意义亦在增长。 
志留纪的鱼化石是保存好而可靠的最早鱼类记录,但比较原始,数量不多。中国志留纪的鱼化石相对地较多,最早的代表见于兰多维利世的晚期。 
志留纪地层中具有最早的陆生植物化石记录。志留纪后期出现大面积海退,半陆生的裸蕨类植物进一步繁育。(见 [志留纪生物群示意图]) 

志留纪-矿产 
志留纪是一个沉积矿产贫乏的时期。主要的沉积矿产是北美地台上的克林顿沉积铁矿。美国铁矿的10%、盐矿的20%和少量油气资源均来自志留纪地层。阿尔及利亚、利比亚和撒哈拉中部的部分盐矿和油气资源也来自志留纪地层。此外,还有西伯利亚、科累马和澳大利亚西部蒸发岩系中的膏盐矿,以及澳大利亚东部的金矿和锡矿。在中国志留系中黑色页岩中放射性元素富集,特别是西秦岭地区。在东秦岭的志留系中的小型藻煤已具开采价值,并与铀、钒、钼、镍、钴等元素相伴。志留系灰岩、白云岩是建筑材料和水泥的重要原料。
      
三叠纪时期的地球 
    始于距今2.5亿年延至2.03亿年,延续了约5000万年。海西运动以后,许多地槽转化为山系,陆地面积扩大,地台区产生了一些内陆盆地。这种新的古地理条件导致沉积相及生物界的变化。从三叠纪起,陆相沉积在世界各地,尤其在中国及亚洲其它地区都有大量分布。古气候方面,三叠纪初期继承了二叠纪末期干旱的特点;到中、晚期之后,气候向湿热过渡,由此出现了红色岩层含煤沉积、旱生性植物向湿热性植物发展的现象。植物地理区也同时发生了分异。 
三叠纪-梗概 
    三叠纪(Triassic)是2.5亿至2亿年前的一个地质时代,它位于二叠纪(Permian)和侏罗纪(Jurassic)之间,是中生代的第一个纪。三叠纪的开始和结束各以一次灭绝事件为标志。虽然这段时间的岩石标志非常明显和清晰,其开始和结束的准确时间却如同其它古远的地质时代无法非常精确地被确定。其误差在正负数百万年。 
    三叠纪的名称是1834年弗里德里希·冯·阿尔伯提起的,他将在中欧普遍存在的位于白色的石灰岩和黑色的页岩之间的红色的三层岩石层统称为三叠纪。今天,三叠纪被分成更多亚层。 
                
                                    三叠纪生物化石 
    标志三叠纪的典型的红色沙岩说明当时的气候比较温暖干燥,没有任何冰川的迹象。今天一般认为当时在两极没有陆地或覆冰。因为当时地球上只有一个大陆,因此当时的海岸线比今天要短得多,三叠纪时遗留下来的近海沉积比较少,只有在西欧比较丰富。因此三叠纪的分层主要是依靠暗礁地带的生物化石来分的。 
    由于三叠纪以一次灭绝事件开始,因此其生物开始时分化很厉害。六放珊瑚亚纲是这时候出现的,第一批被子植物和第一种会飞的脊椎动物(翼龙)可能也是这时候出现的。 
三叠纪-地层 
    世界的三叠系广泛分布于陆地和其边缘海域、及各类拼贴带上,也见于大陆内部的内陆盆地内。 
    按照沉积相特点,国际上通常分为海陆交互相的德国型三叠系、海相的阿尔卑斯型三叠系和陆相红层的英国型三叠系。近年来,有的学者又提出特提斯南缘浅海相的塞伐狄克型三叠系和北方海域的北极型三叠系等。这些类型实际上侧重于反映欧洲地区的一般情况。此外,还有亚澳地区的陆相含煤三叠系等类型。世界三叠纪地层对比见表1[世界三叠系与中国三叠系对比简表] 
                   
                                   世界三叠系与中国三叠系对比简表 
    生物年代地层分类和对比 18世纪末叶至19世纪中叶,世界三叠系的生物年代分类标准,逐步地在东阿尔卑斯地区建立起来。这就是在奥地利和意大利境内的下三叠统维尔芬阶或斯西提阶,中三叠统安尼阶、拉丁阶、上三叠统卡尼阶、诺利阶和瑞替阶。这些阶的层型,在奥地利的梯罗尔州维尔芬附近,恩斯河流域和意大利的多洛麦特山等地。20世纪以来,三叠系的生物年代分类研究更为详细。主要涉及下三叠统的分阶,二叠-三叠系界线,瑞替阶的归属和各阶的含义厘定等。经过深入研究,德国型与阿尔卑斯型三叠系的生物年代对比也比较明确。地层分类对比见表2[三叠系的阶、亚阶和带] 
                   
                                      三叠系的阶、亚阶和带 
环境特点 
                    
                                                    三叠纪环境复原图 
气候 
    代表三叠纪的典型红色砂岩向我们表明,当时的气候比较温暖干燥,没有任何冰川的迹象,那时的地球两极并没有陆地或覆冰。地球表面的地理分布决定了各地的气候,靠近海洋的地方自然是比较湿润而草木茂盛,但是由于陆地的面积十分广阔,使带湿气的海风无法进入内陆地区,大陆中部便形成了一个很大的沙漠,所以陆地上的气候相当干燥,这进而使得较耐旱的蕨类品种及不过分依赖水繁殖的针叶树逐渐在这些地区取得了竞争优势。 
陆地 
    三叠纪时期的地球与现今的地球截然不同,只有一块大陆,这块大陆被称为泛古陆,大致位于现在非洲所在的位置。泛古陆分为北边的劳拉西亚古陆和南边的冈瓦纳古陆。劳拉西亚古陆包括了今日的北美洲、欧洲和亚洲的大部分地区,冈瓦纳古陆则包括了现在的非洲、大洋州、南极洲、南美洲以及亚洲的印度等部分地区。不过到三叠纪中期,泛古陆开始出现分裂的前兆,在北美洲、欧洲中部和西部、非洲的西北部均出现了裂痕。 
海洋 
    泛古陆之外的地表上是一片一望无际的超大海洋,这个海洋横跨两万多千米,面积大小和今天的所有海洋的总面积差不多。而且由于当时地球上只有一个大陆,因此当时的海岸线比今天要短得多。三叠纪时遗留下来的近海沉积比较少,并且大多分布在现在的西欧地区,因此三叠纪的分层主要是依靠暗礁地带的生物化石来确定的。 
三叠纪-生物变革 
    生物变革方面,陆生爬行动物比二叠纪有了明显的发展。古老类型的代表(如无孔亚纲和下孔亚纲)基本绝灭,新类型大量出现,并有一部分转移到海中生活。原始哺乳动物在三叠纪末期也出现了。由于陆地面积的扩大,淡水无脊椎动物发展很快,海生无脊椎动物的面貌也为之一新。菊石、双壳类、有孔虫成为划分与对比地层的重要门类,而筳及四射珊瑚则完全绝灭。 
                   
                                  三叠纪-----生物 
    爬行动物在三叠纪崛起,主要由槽齿类、恐龙类、似哺乳的爬行类组成。典型的早期槽齿类表现出许多原始的特点,且仅限于三叠纪,其总体结构是后来主要的爬行动物以至于鸟类的祖先模式;恐龙类最早出现于晚三叠世,有两个主要类型:较古老的蜥臀类和较进化的鸟臀类。海生爬行类在三叠纪首次出现,由于适应水中生活,其体形呈流线式,四肢也变成桨形的鳍;似哺乳爬行动物亦称兽孔类,四肢向腹面移动,因此更适于陆地行走。 
    原始的哺乳动物最早见于晚三叠世,属始兽类,所见到的化石都是牙齿和颌骨的碎片。三叠纪时,晚二叠世幸存的齿菊石类大量繁盛起来,中、晚三叠世的大部分菊石有发达的纹饰,有许多科是三叠纪所特有的。菊石的迅速演化为划分和对比地层创造了极重要的条件。 
    双壳类也有明显变化,晚古生代的种类只有很少数继续存在,产生了许多新种类,并且数量相当繁多。尤其在晚三叠世,一些种属的结构类型变得复杂,个体也往往比较大。由于三叠纪的环境与古生代不同,非海相双壳类逐渐繁盛起来。 
                          
                                      三叠纪植物 
    裸子植物的苏铁、本内苏铁、尼尔桑、银杏及松柏类自三叠纪起迅速发展起来。其中除本内苏铁目始于三叠纪外,其它各类植物均在晚古生代就开始有了发展,但并不占重要地位。二叠纪的干燥性气候延续到了早、中三叠世,到了中三叠世晚期植物才开始逐渐繁盛。晚三叠世时,裸子植物真正成了大陆植物的主要统治者。 
    标志三叠纪的典型的红色沙岩说明当时的气候比较温暖干燥,没有任何冰川的迹象。今天一般认为当时在两极没有陆地或覆冰。因为当时地球上只有一个大陆,因此当时的海岸线比今天要短得多,三叠纪时遗留下来的近海沉积比较少,只有在西欧比较丰富。因此三叠纪的分层主要是依靠暗礁地带的生物化石来分的。 
三叠纪-灭绝事件 
            
                                     鱼龙化石 
    三叠纪以一次灭绝事件结束,尤其对海洋生物来说它的摧毁惨重:牙形石灭绝,除鱼龙外所有的海生爬行动物消失。腕足动物、腹足动物和贝壳等无脊椎动物受到巨大冲击。在海洋中,22%的属,大约一半的种消失。 
这次灭绝事件并非在所有地方的摧残程度都一样。在有些地方几乎没有任何影响。在其它一些地方实际上所有的迷龙和大多数合弓类动物都消失了。许多早的恐龙也均灭绝,而那些发达一些的恐龙却幸存了。许多槽齿目动物也都灭绝了。幸存的植物包括针叶类和苏铁。 
    这次灭绝事件的原因还不清楚。在2.08至2.13亿年以前盘古大陆开始分裂,这导致了强烈的火山运动,这是地球大陆形成后最强烈的火山运动了。其它可能的原因有全球性的气候冷却或陨星。加拿大魁北克的一处陨石坑曾一度被认作是这次灭绝事件的起因,但后来的调查认为这个陨石坑是在2.14亿年前形成的,比三叠纪的结束早了120±20万年,因此不太可能是这次灭绝事件的直接原因。 
    甚至连灭绝的确切时间也不十分确定。一些研究认为实际上当时有两次灭绝事件,其相隔时间是120至170万年。 这次灭绝事件为恐龙的发展提供了巨大的机会。恐龙在此后的1500万年中是地球上最主要、种类最多和数量最大的动物
    

二叠纪的地球 
二叠纪(Permian period)是古生代的最后一个纪,也是重要的成煤期。二叠纪开始于距今约2.95亿年,延至2.5亿年,共经历了4500万年。二叠纪的地壳运动比较活跃,古板块间的相对运动加剧,世界范围内的许多地槽封闭并陆续地形成褶皱山系,古板块间逐渐拚接形成联合古大陆(泛大陆)。陆地面积的进一步扩大,海洋范围的缩小,自然地理环境的变化,促进了生物界的重要演化,预示着生物发展史上一个新时期的到来。 
二叠纪-简介 
古生代最后一个纪(第6个纪),约开始于2.9亿年前,结束于2.5亿年前。在这一期间形成的地层称二叠系。1841年英国地质学家在乌拉尔山脉西坡发现一套发育完整,含有化石较多的地层,可以作为二叠纪标准剖面,并依出露地点卡玛河上游的彼尔姆地区命名为Permian系,英文Permian即源于俄文的音译,中译二叠系是根据二分性明显的德国地方性名称Dyas的意译而来。德国二叠纪地层可明显地分为两部分,下部为红色砂岩,称赤底统(陆相),上部为镁质灰岩,称镁灰岩统(海相)。 

二叠纪环境复原图 
二叠纪是生物界的重要演化时期。海生无脊椎动物中主要门类仍是蜓类、珊瑚、腕足类和菊石,但组成成分发生了重要变化。节肢动物的三叶虫只剩下少数代表,腹足类和双壳类有了新的发展。二叠纪末,四射珊瑚、横板珊瑚、蜓类、三叶虫全都绝灭;腕足类大大减少,仅存少数类别。 
脊椎动物在二叠纪发展到了一个新阶段。鱼类中的软骨鱼类和硬骨鱼类等有了新发展,软骨鱼类中出现了许多新类型,软骨硬鳞鱼类迅速发展。两栖类进一步繁盛。爬行动物中的杯龙类在二叠纪有了新发展;中龙类游泳于河流或湖泊中,以巴西和南非的中龙为代表;盘龙类见于石炭纪晚期和二叠纪早期;兽孔类则是二叠纪中、晚期和三叠纪的似哺乳爬行动物,世界各地皆有发现。 
早二叠世的植物界面貌与晚石炭世相似,仍以节蕨、石松、真蕨、种子蕨类为主。晚二叠世出现了银杏、苏铁、本内苏铁、松柏类等裸子植物,开始呈现中生带的面貌。 
二叠纪-地层特征 
二叠纪地层通常采用二分,即分为下统和上统。近年来,有不少学者主张三分,即分为下、中、上三统。 
二叠系海相阶及其标准地点 
标准地点乌拉尔西坡的二叠系为一套综合有海相、半咸水相和陆相的沉积。下部的阿舍尔阶、萨克马尔阶和亚丁斯克阶的大部为正常海相;其上的空谷阶和卡赞阶为局限的半咸水相,鞑靼阶则全为陆相。为了克服海相层位对比上的困难,有些学者在二叠纪年代地层表的上部层位常采用乌拉尔以外的正常海相阶名,如瓜达卢普阶引自美国 得克萨斯州,卓勒法阶引自亚美尼亚,长兴阶引自中国 浙江。二叠系的海相阶层序大致如表1[二叠系海相阶及其标准地点]。 

二叠系海相阶及其标准地点 
表中二分方案的下、上统界线置于瓜达卢普阶的底部;三分方案的中统通常包括亚丁斯克阶至瓜达卢普阶下部的层位。 
二叠纪的海水大致以欧亚东西向地槽带、环太平洋地槽带以及富兰克林-乌拉尔地槽带为活动中心,向邻近的大陆地区淹覆。以此为基础的沉积作用发生明显分异,存在多种沉积岩类型。这些沉积在时间上明显反映出在此背景下的早、晚期分异。早期正常海沉积广泛发育;晚期除多数及其外围部分继续保持海相沉积外,地槽的回反部分及大陆棚区分别转化为局限的咸化、沼泽化或陆相沉积。 
以正常海沉积为主的比较发育的沉积主要分布于冒地槽的浅水部分和北半球的浅水地台,包括西西里、小亚细亚、中东、外高加索、盐岭、中亚、克什米尔、东帝汶、日本、新西兰和北美太平洋侧等地以及属于地台范围的北美、西伯利亚和中国等地。 
以大量和广泛的火山岩系为特征的地层发育于优地槽。最具代表性的地点为:美国得克萨斯州西部、内华达州、犹他州;亚洲的天山、内蒙古、滇藏、帕米尔;澳大利亚东、西部盆地,西南非,南美阿根廷等地。 
陆相及煤系沉积多见于东西向地槽系北、南两侧的亚洲、中欧、印度半岛和南半球的多数陆地。 
冰碛岩类发育于新西兰以外的南半球各大陆和印度半岛以及中国西藏南部的二叠纪早期。这些以陆相地层为主的岩系包括冰碛岩在内,称为冈瓦纳相。 
二叠纪-演变 
古气候、古构造和古地理 不管南部各大陆及印度半岛在二叠纪时是否联成统一大陆,早二叠世的气温被认为是相当低的,其后才逐渐改变。北半球广泛发育的标示一种温暖、干旱的气候,而南半球广泛的含煤建造则标示一种温湿的气候。 
二叠纪是造山作用和火山活动广泛分布的时期,归属于海西(华力西)造山运动晚期。北美阿巴拉契亚运动发生于二叠纪末,是二叠纪最强烈的褶皱运动。西部的科迪勒拉优地槽在连续的地壳运动中伴有强烈的火山活动。 
欧洲的造山作用和火山活动有两期。早期火山活动广泛,晚期趋于沉寂。 
乌拉尔地槽在晚二叠世褶皱隆起,自此欧洲与亚洲陆域融合为一体。中亚及中国北部、西南部地槽带于二叠纪经历了一段复杂的褶皱、变质和广泛而强烈的火山活动,包括花岗岩侵入及中、酸性熔岩与凝灰岩的喷出。 
中国西南陆棚范围内出现大面积的高原玄武岩流及凝灰质沉积。日本亦大致有早、晚两期造山作用。 
二叠纪古地理一个突出的特点是欧亚东西地槽带即特提斯海域的存在。这一长期存在的海洋地带分布于现北纬30°~40°,西自地中海西部向东达印度尼西亚。南面一支沿澳大利亚西海岸延伸到南纬30°;东北面一支与覆盖中国的陆表海相连,与构造复杂的日本地槽相通,向北与乌拉尔地槽相通。特提斯海域环境复杂,包括浅水和深水区,活动区和相对稳定的地区。 
二叠纪末大面积的海退,使世界上大部分地区早二叠世及晚二叠世早期海域退缩殆尽。但中国华南、巴基斯坦和伊朗一带二叠、三叠纪间始终保持海域环境。 
二叠纪-生物 

二叠纪早期生物 
二叠纪的生物,内容丰富,不论是动物或植物都显示出一定的演化连续性。 
二叠纪早期的植物群与晚石炭世相似,以真蕨和种子蕨为主。晚期植物群有较大变化,鳞木类、芦木类、种子蕨、柯达树等趋于衰微或濒于绝灭,代之以较进化或耐旱的裸子植物,松柏类数目大为增加,苏铁类开始发展。这一变化在北方大陆反映较明显,一般被认为这里的中植代始于二叠纪晚期。 
在地理分异上,欧亚大陆和北美为北方植物群,下分安加拉、欧美和华夏3个植物亚群;而南大陆及印度半岛为舌羊齿植物群。、 
无脊椎动物方面 
腕足类继续繁盛,其中长身贝类占优势。软体动物亦为重要组成部分,其中菊石类具有明显生态分异,在相对局限的华南与外高加索等陆棚地区有大的演化辐射,出现不少地方性类型。蜓类、四射珊瑚在早期繁盛,至晚期逐渐衰减而至绝灭。牙形刺与末期相似,是发展缓慢的阶段。苔藓虫类处于衰退期。介形类的速足目渐趋繁盛。三叶虫趋于灭绝。昆虫开始迅速发展,种类增多。 
脊椎动物的重要代表为两栖动物的迷齿类和爬行动物。爬行动物虽然发生在石炭纪,但其首次大量繁盛是发生在二叠纪。爬行动物的杯龙目、盘龙目和兽孔目3个主要分类在二叠纪时均有存在。它们作为现代爬行类、鸟类和哺乳动物的先祖(或其近亲),相当活跃地生活于南美和前苏联欧洲部分等内陆地区。 

二叠纪植物群示意图 
植物界 
欧亚古陆北方植物群大区明显地分为安加拉、欧美和华夏3个亚区,南方冈瓦纳大陆的舌羊齿植物群区则和北方大区相对应。欧美区和华夏区植物群为热带-亚热带产物,安加拉和冈瓦纳区植物群属温带和温带偏凉环境。动物界的腕足类、珊瑚类和蜓类等也有反映暖水和非暖水的地理分区现象,但其分布的边界和气候条件与植物界并不完全一致。这种气候分带和生物地理分区现象,是影响生物演变和发展的主要因素之一。(见彩图[二叠纪植物群示意图]) 

二叠纪植物群示意图 
二叠纪-矿产资源 
二叠纪有丰富的矿产资源,最重要的有岩盐、钾盐、磷、铜、锰等。 
蒸发岩类主要见于美国西部得克萨斯州、德国的镁灰岩盆地以及荷兰、英国、丹麦和波兰等地。岩盐多分布于白俄罗斯、俄罗斯。二叠纪的煤,不论质和量均居重要地位,主要产地有西伯利亚中、北部,中国,印度,澳大利亚,南非,津巴布韦和刚果。西半球在此时期无重要煤矿。 
石油和天然气主要产于美国的俄克拉荷马州和得克萨斯州,俄罗斯的欧洲部分,荷兰和德国等地也有发育。 
磷矿见于美国的蒙大拿州、爱达荷州、怀俄明州等地,俄罗斯乌拉尔山西部,中国东南部的江苏、浙江和福建等地。 
铜矿见于德国的含铜页岩层。中国西南地区亦有与玄武岩关系密切的沉积铜矿。 
锰矿见于中国南方陆表海的浅水含锰硅质岩层中。 
二叠纪-大灭绝 
二叠纪末发生了有史以来最严重的大灭绝事件,估计地球上有96%的物种灭绝,其中90%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。陆栖的单弓类群动物和许多爬行类群也灭绝了。这次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰败并消失,让位于新生物种类,生态系统也获得了一次最彻底的更新,为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。科学界普遍认为,这一大灭绝是地球历史从古生代向中生代转折的里程碑。其他各次大灭绝所引起的海洋生物种类的下降幅度都不及其1/6,也没有使生物演化进程产生如此重大的转折。 

二叠纪灭绝的三叶虫 
科学家认为,在二叠纪曾经发生海平面下降和大陆漂移,这造成了最严重的物种大灭绝。那时,所有的大陆聚集成了一个联合的古陆,富饶的海岸线急剧减少,大陆架也缩小了,生态系统受到了严重的破坏,很多物种的灭绝是因为失去了生存空间。更严重的是,当浅层的大陆架暴露出来后,原先埋藏在海底的有机质被氧化,这个过程消耗了氧气,释放了二氧化碳。大气中氧的含量有可能减少了这对生活在陆地上的动物非常不利。随着气温升高,海平面上升,又使许多陆地生物遭到灭顶之灾,海洋里也成了缺氧地带。地层中大量沉积的富含有机质的页岩是这场灾难的证明。 
这次大灭绝是由气候突变、沙漠范围扩大、火山爆发等一系列原因造成。 

后期的环境 
陨石撞击 
有些科学家认为,陨石或小行星撞击地球导致了二叠纪末期的生物大灭绝。如果这种撞击达到一定程度,便会在全球产生一股毁灭性的冲击波,引起气候的改变和生物的死亡。最近搜集到的一些证据引起了人们对这种观点的重视。但大多数生物科学家认为这场灭绝是由地球上的自然变化引起的。 
气候的改变 

二叠纪生物灭绝--------气候改变 
有些科学家认为,气候的变化是形成这场大灾难的主要原因。因为二叠纪末期形成的岩石显示,当时某些地区气候变冷,在地球两极形成了冰盖。这些巨大的白色冰盖将阳光发射回太空,会进一步降低全球气温,使陆上和海上的生物很难适应。如果再加上海平面下降和火山爆发,这就会成为灭顶之灾。 
大气成分的改变 
有些生物学家认为,生活方式比较活跃积极的动物,如似哺乳类的单弓类动物需要比别的动物更多的氧气,他们可能是因为大气成分的改变而灭绝的。因为二叠纪末期气温的降低会导致海平面的下降。海床的辽阔煤层区就会暴露在外面,释放出大量二氧化碳到大气中,大气中的氧气含量就会相对减少。 
火山活动 
火山爆发会喷出大量气体和火山尘埃进入大气层。火山灰山团不仅会使动物窒息而死,也有可能遮蔽太阳,使全球气温降低。所以,火山活动也可能是二叠纪末期灭绝事件的原因之一。西伯利亚就曾经发现当时火山猛烈爆发所喷出的物质。 
沙漠的肆虐 
二叠纪的陆块碰撞接壤而形成了庞大的盘古大陆。来自海上的雨水和雾气再也无法探入内陆地区。于是二叠纪的某些区域就越来越干燥火热,致使沙漠范围越来越广,无法适应干旱环境的动物就灭绝了。
     侏罗纪 
侏罗纪( 距今约2.08亿年~距今1.44亿年,爬行动物和裸子植物的时代) 属于中生代中期。中生代第二个纪。这一时期形成的地层称侏罗系,位于三叠系之上、白垩系之下。超级陆块盘古大陆此时真正开始分裂。大陆地壳上的缝生成了大西洋。非洲开始从南美洲裂开,而印度则准备移向亚洲。 
侏罗纪-简介 
侏罗纪生物发展史上出现了一些重要事件,引人注意。如恐龙成为陆地的统治者,翼龙类和鸟类出现,哺乳动物开始发展等等。陆生的裸子植物发展到极盛期。淡水无脊椎动物的双壳类、腹足类、叶肢介、介形虫及昆虫迅速发展。海生的菊石、双壳类、箭石仍为重要成员,六射珊瑚从三叠纪到侏罗纪的变化很小。棘皮动物的海胆自侏罗纪开始占领了重要地位。 

侏罗纪 
侏罗纪时爬行动物迅速发展。槽齿类绝灭,海生的幻龙类也绝灭了。恐龙的进化类型——鸟臀类的四个主要类型中有两个繁盛于侏罗纪,飞行的爬行动物第一次滑翔于天空之中。鸟类首次出现,这是动物生命史上的重要变革之一。恐龙的另一类型——蜥臀类在侏罗纪有两类最为繁盛:一类是食肉的恐龙,另一类是笨重的植食恐龙。海生的爬行类中主要是鱼龙及蛇颈龙,它们成为海洋环境中不可忽视的成员。 
三叠纪晚期出现的一部分最原始的哺乳动物在侏罗纪晚期已濒于绝灭。早侏罗世新产生了哺乳动物的另一些早期类型——多瘤齿兽类,它被认为是植食的类型,至新生代早期绝灭。而中侏罗世出现的古兽类一般被认为是有袋类和有胎盘哺乳动物的祖先。 
软骨硬鳞鱼类在侏罗纪已开始衰退,被全骨鱼代替。发现于三叠纪的最早的真骨鱼类到了侏罗纪晚期才有了较大发展,数量增多,但种类较少。 
侏罗纪的菊石更为进化,主要表现在缝合线的复杂化上,壳饰和壳形也日趋多样化,可能是菊石为适应不同海洋环境及多种生活方式所致。侏罗纪的海相双壳类很丰富,非海相双壳类也迅速发展起来,它们在陆相地层的划分与对比上起了重要作用。 
侏罗纪是裸子植物的极盛期。苏铁类和银杏类的发展达到了高峰,松柏类也占到很重要的地位。 
侏罗纪-名称由来 
侏罗纪之名称源于瑞士、法国交界的侏罗山(今译汝拉山),是法国古生物学家A.布朗尼亚尔于1829年提出的。由于欧洲侏罗系岩性具有明显的三分性,1837年,L.von布赫将德国南部侏罗系分为下、中、上3部分。1843年,F.A.昆斯泰德则将下部黑色泥灰岩称黑侏罗,中部棕色含铁灰岩称棕侏罗,上部白色泥灰岩称白侏罗。侏罗纪分早、中、晚3个世。 

侏罗纪 
侏罗纪-地层划分 
海相侏罗纪地层富含化石,特别是菊石类特征明显,保存完全。据此,1815年,英国的W.史密斯提出利用古生物化石划分、对比地层的见解。1842年,法国的A.C.多比尼提出比统更小的年代地层单位阶,并命名了侏罗纪大部分阶名。1856年德国的A.奥佩尔则提出较详细的菊石带划分。侏罗纪地层正式划分为3统、11阶和74菊石带。下侏罗统(里阿斯统)分为赫唐阶、辛涅缪尔阶、普林斯巴赫阶和托尔阶;中侏罗统(道格统)分为阿林阶、巴柔阶、巴通阶、卡洛阶;上侏罗统(麻姆统)分为牛津阶、基末里阶、提唐阶(伏尔加阶)、贝利阿斯阶。详细的菊石分带为全球范围海相侏罗系的划分、对比提供了良好的基础。在海相侏罗系顶界和统的划分方面,目前国际上仍未统一。中国的侏罗纪地层以陆相沉积为主。由于陆生生物演化速度和分布广度都不及菊石,所以陆相侏罗系的研究精度相对较低。 
侏罗纪-重大事件 
侏罗纪时发生过一些明显的地质、生物事件。最大海侵事件发生于晚侏罗世基末里期,与联合古陆分裂和新海洋扩张速率增强事件相吻合。环太平洋带的内华达运动也发生于基末里期,这可能显示联合古陆增强分裂与古太平洋板块加速俯冲事件之间存在着某种联系。晚基末里期起,海生动物中出现特提斯大区和北方大区的明显分开,反映古气候分带和古地理隔离程度的加强。中侏罗世末的降温事件在欧亚大陆许多地方均有反映。近年来在波兰、西班牙中、上侏罗统界线层中发现了地内罕见的铱、锇异常,有人认为是地外小星体撞击地球的结果。 

侏罗纪 
侏罗纪-气候与矿产 
这时候全球各地的气候都很温暖,涌入裂缝而生成的海洋产生湿润的风,给内陆的沙漠带来雨量。植物延伸至从前不毛的地方,提供分布广泛且数量众多的恐龙(包括最大型的陆上动物)所需的食物。在他们的上空飞翔最早的小型鸟类;这些鸟类可能是由小型的恐龙演化而来。海洋则是由大型、会游泳的新爬行类和已具[现代]线条的硬骨鱼类所共享。 
气候较现代温暖和均一,但也存在热带、亚热带和温带的区别。早、中侏罗世以蒸发岩、风成沙丘为代表的干旱气候带出现于联合古陆中西部的北美南部、南美和非洲,晚侏罗世时扩展到亚洲中南部。中国南部,早侏罗世时处于热带-亚热带湿润气候环境,中晚侏罗世逐渐变为炎热干旱环境;中国北部,早、中侏罗世气候温暖潮湿,晚侏罗世温暖潮湿地区缩小。环太平洋带的强烈构造变动与太平洋板块向周围大陆板块的俯冲密切相关。伴随着构造运动的强烈岩浆活动形成钨、锡、钼、铅、锌、铜、铁等矿产,成为太平洋金属成矿带主体部分。 
侏罗纪-生物概况 

侏罗纪 
侏罗纪——恐龙时代 
侏罗纪是恐龙的鼎盛时期,在三叠纪出现并开始发展的恐龙已迅速成为地球的统治者。各类恐龙济济一堂,构成一幅千姿百态的龙的世界。当时除了陆上的身体巨大的雷龙、梁龙等,水中的鱼龙和飞行的翼龙等也大量发展和进化。 
陆地上的生物 
主要的草食性脊椎动物有原龙脚类和鸟盘目恐龙,以及类似哺乳类的小型爬行类。但晚期,巨大的龙脚类恐龙占了优势。这些动物可以同时吃到高与低处的植物;龙脚类主要靠吞下的石头来磨碎食物。 
大型的兽脚类猎食草食性动物;而小型的兽脚类,如空骨龙类和细颚龙类等则追捕小型猎物,也可能以腐肉为食。 
昆虫 
侏罗纪的昆虫更加多样化,大约有一千种以上的昆虫生活在森林中及湖泊、沼泽附近。除原已出现的蟑螂、蜻蜓类、甲虫类外,还有蛴螬类、树虱类、蝇类和蛀虫类。这些昆虫绝大多数都延续生存到现代。 
植物 
智利松的近亲-针叶林,突出于树蕨、棕榈状拟苏铁类和苏铁类所组成的大森林。地面上长满了蕨类和木贼所构成的浓密植被。 
在侏罗纪的植物群落中,裸子植物中的苏铁类,松柏类和银杏类极其繁盛。蕨类植物中的木贼类、真蕨类和密集的松、柏与银杏及乔木羊齿类共同组成茂盛的森林,草本羊齿类和其它草类则遍布低处,覆掩地面。在比较干燥的地带,生长着苏铁类和羊齿类,形成广阔常绿的原野。侏罗纪之前,地球上的植物分区比较明显,由于迁移和演变,侏罗纪植物群的面貌在地球各区趋于近似,说明侏罗纪的气候大体上是相近的。 
空中的生物 
具有皮质翅膀的翼龙类是空中的优势生物。早期的鸟类也出现、最著名的就是始组鸟,拥有与小型兽脚类相似的骨骷、牙齿和爪子,但也有长羽毛的翅膀和尾巴,并且能够飞翔。 
鸟类 
鸟类的出现则代表了脊椎动物演化的又一个重要事件。1861年在德国巴伐利亚州索伦霍芬晚侏罗纪地层中发现的“始祖鸟(Archaeopteryx)”化石被公认为是最古老的鸟类代表;近年来,我国古生物学家在辽宁发现的“中华龙鸟(Sinosauropteryx)化石得到了国际学术界的广泛关注,为研究羽毛的起源、鸟类的起源和演化提供了新的重要材料。伴随着鸟类的出现,脊椎动物首次占据了陆、海、空三大生态领域。 
水中的生物 
伪龙类和板齿龙类都绝种,但鱼龙存活了下来,生活在浅海中的动物还有一群四肢己演化成鳍形肢的海鳄类和硬骨鱼类。其他的海洋生物还有蛇颈龙和短龙。到了晚期,鱼龙和海鳄类逐渐步向衰亡。
白垩纪(Cretaceous Period,142百万年—65百万年前)得名于西欧海相地层中的白垩沉积,延续了将近七千万年,是延续时间最长的纪之一,和自恐龙灭绝直到现在的时间相当。白垩纪有了可靠的早期被子植物,到晚白垩世被子植物已经完全占据了地球的统治地位。白垩纪早期鸟类开始分化,著名的孔子鸟产生。剑龙在早白垩世就灭绝了,而在晚白垩世,鸭嘴龙,甲龙和角龙却迅速发展,特别是角龙,晚白垩世才在地球上出现,却在短时间就进化出了丰富的种类。 
白垩纪-介绍 
白垩纪(Cretaceous Period,Cretaceous))是中生代的最后一个纪,始于距今1.37亿年,结束于距今6500万年,其间经历了7000万年。无论是无机界还是有机界在白垩纪都经历了重要变革。 
在这一时期,大陆之间被海洋分开,地球变得温暖、干旱。开花植物出现了,与此同时,许多新的恐龙种类也开始出现,包括像食肉牛龙这样的大型肉食性恐龙,像戟龙这样的甲龙类成员以及像赖氏龙这样的植食性鸭嘴龙类。恐龙仍然统治着陆地,像飞机一样的翼龙类,例如披羽蛇翼龙在天空中滑翔,巨大的海生爬行动物,例如海王龙统治着浅海。但最早地蛇类、蛾和蜜蜂以及许多新的小型哺乳动物也在这一时期出现了。 

白垩纪生物 
剧烈的地壳运动和海陆变迁,导致了白垩纪生物界的巨大变化,中生代许多盛行和占优势地门类(如裸子植物、爬行动物、菊石和箭石等)后期相继衰落和绝灭,新兴的被子植物、鸟类、哺乳动物及腹足类、双壳类等都有所发展,预示着新地生物演化阶段——新生代的来临。 
爬行类从晚侏罗世至早白垩世达到极盛,继续占领着海、陆、空。鸟类继续进化,其特征不断接近现代鸟类。哺乳类略有发展,出现了有袋类和原始有胎盘的真兽类。鱼类已完全的以真骨鱼类为主。 
白垩纪的海生无脊椎动物最重要的门类仍为菊石纲,菊石在壳体大小、壳形、壳饰和缝合线类型上远较侏罗纪多样。海生的双壳类、六射珊瑚、有孔虫等也比较繁盛。淡水无脊椎动物以软体动物的双壳类、腹足类和节肢动物的介形类、叶肢介类为主。 
早白垩世仍以裸子植物中的苏铁类、本内苏铁类、银杏类和松柏类为主,真蕨类仍然繁盛。从早白垩世晚期兴起的被子植物到晚白垩世得到迅速发展,逐渐取代了裸子植物而居统治地位。白垩纪这一时期形成地地层叫“白垩系”。代表符号为“K”。白垩纪时南方古大陆继续解体,北方古大陆不断上升,气候变冷,季节性变化明显。本纪初期出现了被子植物,以后逐步发展。菊石和恐龙、翼龙、鱼龙、蛇颈龙等则由繁盛逐步趋于绝灭,哺乳类和鸟类成为新兴的动物类群。 
白垩纪恐龙种类达到极盛,这时候最著名的恐龙是霸王龙,是陆地上出现过的最大的食肉动物,而当时海洋中巨大凶猛的爬行动物并不亚于霸王龙,其中混龙类的上龙和海生蜥蜴类的沧龙身长可超过15米,比现在的逆戟鲸和大白鲨都大。白垩纪海洋中造礁的厚壳蛤达到极盛,一度取代珊瑚成为主要的造礁生物,使现代类型的珊瑚礁中断了将近七千万年。到大约六千七百万年前白垩纪结束时,这些海洋和陆地上的动物大量灭绝,只有少量残存。 
中生代许多盛行和占优势的门类,如裸子植物、爬行动物、菊石和箭石等,后期相继衰落或绝灭,新兴的被子植物、鸟类、哺乳动物及腹足类、双壳类等有所发展,预示着新的生物演化阶段新生代的来临。脊椎动物中的爬行类从晚侏罗世至早白垩世达到极盛,代表有霸王龙、暴龙、翼龙、青岛龙等,随后走向衰落。海洋无脊椎动物中浮游有孔虫是划分对比白垩纪中、晚期海相地层的重要依据,底栖大型有孔虫中也出现了许多标准化石。菊石和箭石演化迅速而明显,分布广泛,是传统的划分阶和带的标准化石。淡水无脊椎动物也很丰富,如甲壳类的介形虫和叶肢介演化迅速,软体动物中的螺和蚌分布广泛,还有昆虫和淡水轮藻化石,它们中的许多种属都可成为划分、对比陆相地层的标准化石。白垩纪早期陆地上的裸子植物和蕨类植物仍占统治地位,松柏、苏铁、银杏、真蕨及有节类组成主要植物群。被子植物开始出现于白垩纪早期,中期大量增加,到晚期在陆生植物中居统治地位,山毛榉、榕树、木兰、枫、栎、杨、樟、胡桃、悬铃木等都已出现,接近新生代植物群的面貌。白垩纪末,恐龙、菊石和其他生物类群大量绝灭。引起这次生物大规模绝灭的原因,有许多争论。有人认为是宇宙中的一颗巨大流星体撞击地球所致,其依据是在白垩系和第三系界线上粘土岩中铱元素含量异常高。 
白垩纪时,南美洲与非洲大陆之间的裂谷迅速张开形成南大西洋,到末期已加宽到约3000千米。北大西洋裂谷位于格陵兰和北美东侧,随着北美洲向西漂移,裂谷在扩大。特提斯海把欧亚大陆与非洲分开,中南欧和中近东的许多国家当时都处于海侵中。白垩纪时气候比较温暖,未见极地冰盖迹象。当时大部分地区雨量充沛,气候湿润,近海及滨海地带形成丰富的石油、煤、天然气和油页岩矿床,如美国的得克萨斯州、墨西哥、波斯湾、北非和俄罗斯的许多大油田,又如中国松辽平原上白垩统的大庆油田,东北和内蒙古下白垩统的许多大煤田。在一些气候干旱炎热的地区,如中国南方晚白垩世的西南湖群和云梦泽水系,有巨厚的膏盐矿床沉积。此外,在云南白垩纪红层中 ,含铜砂矿床品位高 ,规模大,易于开采和冶炼,是中国有名的铜乡。 
白垩纪-名字来源 
因该地层富含白垩(chalk)而得名。白垩是石灰岩的一种类型,主要由方解石组成,颗粒均匀细小,用手可以搓碎。“白垩纪”一词由比利时地质学家达鲁瓦(Jean Baptiste Julien d′Omalius d′Halloy)于1822年创用。 

白垩纪 
白垩纪形成的地层叫白垩系。白垩纪这一名称来源于英吉利海峡两岸的白垩层,由比利时学者J.-B.-J.奥马利达鲁瓦1822年创立,英文 Cretaceous系来源于拉丁字Creta,是白垩土或石灰的意思。白垩层是一种极细而纯的粉状灰岩,是生物成因的海洋沉积,主要由一种叫做颗石藻(Coccoliths)的钙质超微化石和浮游有孔虫化石构成,在英、法海峡两岸形成美丽地白色悬崖。白垩层不仅发育于欧洲,北美和澳大利亚西部也有分布。 
中生代第三个纪。这一时期形成的地层称白垩系,位于侏罗系之上、新生界之下。白垩纪是中生代地球表面受淹没程度最大的时期,在此期间北半球广泛沉积了白垩层,1822年比利时学者J.B.J.奥马利达鲁瓦将其命名为白垩系。白垩层是一种极细而纯的粉状灰岩,是生物成因的海洋沉积,主要由一种叫做颗石藻的钙质超微化石和浮游有孔虫化石构成。 
白垩系的划分以欧洲海相地层为依据,以菊石为标准,划分为两个统12个阶,53个菊石带。也有人主张白垩纪三分的。陆相白垩系在东亚腹地非常发育,富含石油、煤、盐类等矿产以及各种淡水和陆生动植物化石。中国仅西藏、新疆喀什地区、黑龙江省东部和台湾岛才有海相白垩层沉积,其他地区则不同程度发育了陆相地层。东部沿海环太平洋活动带,以红色及杂色岩层夹火山碎屑岩和熔岩为主;西北内陆盆地以杂色沉积岩层为主;西南和华中主要是红色岩层;东北下白垩统下部是含煤岩层,上部是湖相沉积,上白垩统是著名的含油岩系。 
白垩纪-地层 
白垩系的划分以欧洲海相地层为依据,最初以菊石为标准分6~7个阶(期),后来将某些亚阶升级,增加到现在的12个阶(期),但仍有人习惯于把下白垩统下部的4个阶合称为尼欧可木阶(或译纽康姆阶)。上白垩统中部的康尼亚克、桑顿和坎潘3个阶合称为森诺阶。在这12个阶中可划分出53个菊石带,近年来又以浮游有孔虫和钙质超微化石做为白垩系分阶、分带以及洲际对比的重要依据。   
关于白垩系的分统有2种意见:①从阿尔布阶与赛诺曼阶之间划分上、下2统;②主张三分,划出一个中统,至于中统的顶底界如何确定,尚有不同意见。1974~1982年,国际上有一个“中白垩事件”(MCE)组织,活动非常积极,主要是研究白垩纪中期的生物地层学、海侵海退、缺氧事件、地磁场倒转、盐类和白垩的形成、南大西洋和莫桑比克峡谷的开裂,以及印度板块从冈瓦纳古陆的分离等课题。白垩纪中期不是一个确切的地质时代概念,有人从阿普特期算起到桑顿期,多数人则从阿尔布期算起到康尼亚克期。MCE的活动不是搞白垩系三分,中白垩统的划分除中东地区外,国际上很少使用。白垩系二分法已沿用了几十年,见于大量的出版物及地质图件上,当前不宜于再改动。   
英国下白垩统下部是著名的韦尔登群陆相地层,包括哈斯丁层和韦尔登泥岩两部分;下白垩统上部是绿色砂岩层,包括阿普特和阿尔布两个期的沉积;上白垩统即狭义的白垩层,包括从赛诺曼期到坎潘早期地层,顶部缺失坎潘中晚期和马斯特里赫特期沉积。北美已经放弃了过去有些作者把下白垩统单独划分出来叫做“科马奇系”的做法,而采取了国际通用标准。但在广大的落基山区,白垩纪海侵是从早白垩世晚期开始的,普遍缺失早、中期沉积。日本学者认为,日本诸岛远离西欧,属不同生物地理区系,与建立在欧洲基础上的国际标准分阶难以直接对比,独立划分海相白垩系为K1~K66个单元,在不同相区,使用不同的地层名称。   
陆相白垩系在东亚腹地非常发育,富含石油、煤、盐类等矿产以及各种淡水和陆生动植物化石。中华人民共和国仅西藏、新疆喀什地区、黑龙江省东部和台湾岛才有海相白垩系沉积,其余广大地区则不同程度地发育了陆相地层。东部沿海属环太平洋活动带,以红色及杂色岩层夹火山碎屑岩和熔岩为主;西北内陆盆地以杂色沉积岩层为主;西南和华中主要是红色岩层。东北下白垩统下部是含煤岩层,上部是湖相沉积,夹少许油页岩;上白垩统则是著名的含油岩系,与北美情况不同,含煤岩层很少。中华人民共和国白垩系生物地层学的研究,自20世纪50年代以来,取得了很大进展,但由于以陆相地层为主,研究基础比较薄弱,至今尚未完成区域性的建组和建阶工作,在各个地区已经建立起来的分层还不能完善地与海相标准分层进行对比。侏罗-白垩系界线的划分成为长期争论的问题,看来在短期内还难以得到妥善解决。生物界白垩纪早期陆地上的裸子植物和蕨类植物仍占统治地位,松柏、苏铁、银杏、真蕨及有节类组成主要植物群。被子植物开始出现于白垩纪早期,中期大量增加,到晚期在陆生植物中居统治地位,山毛榉、榕树、木兰、枫、栎、杨、樟、胡桃、悬铃木等都已出现,接近新生代植物群的面貌。从侏罗纪开始出现的超微化石,其特点随产生层位不同而变化,具有重要的地层学意义,其中除颗石外,还有已经绝灭的微锥石(Nannoconus)、楔形石(Sphenolithus)等。 

恐龙    
脊椎动物中爬行类从极盛走向衰落,主要代表有霸王龙、暴龙、翼龙、青岛龙等。侏罗纪以前的硬鳞鱼被真骨鱼所代替。海洋无脊椎动物中浮游有孔虫异军突起,成为划分对比白垩纪中、晚期海相地层的重要依据,底栖大型有孔虫中也出现了许多标准化石。菊石和箭石演化迅速而明显,分布广泛,是传统的划分阶和带的标准化石。群生底栖的固着蛤类(Rudistids)可形成礁体,为典型的暖水动物群,在中华人民共和国西藏和新疆南疆上白垩统地层中均有发现。海胆在特提斯海中颇为繁盛,有少数标准种属。珊瑚和腕足动物在白垩纪居于次要地位。淡水无脊椎动物也很丰富,如甲壳类的介形虫和叶肢介演化迅速,软体动物中的螺和蚌分布广泛,还有昆虫与淡水轮藻化石,它们中的许多种属都可以成为划分对比陆相地层的标准化石,在地质填图、石油和煤等矿产资源勘探中起重要作用。   
中国早白垩世的植物地理分区非常明显,根据对孢子花粉的研究,境内至少存在两个明显差异的孢粉植物群。①无缝双囊粉类-无突肋纹孢(Disacciatrileti-Cicatricosisporites)植物群。分布于北方区,主要包括东北和华北北部地区。这里植物繁茂,尤其是松科、罗汉松科和海金砂科等植物,形成丰富的煤藏。也说明这里是温暖潮湿气候带。②克拉梭粉-莎草蕨孢(Clas-sopollis-Schizaeoisporites)植物群。分布于南方区,多产出于含膏盐沉积的红色地层,反映出当时较为炎热而干旱的气候环境。在北纬40°~50°之间,存在着一个呈北西西-南东东方向的条状过渡带,南北植物群发生混生现象。从全球分布来看,中华人民共和国南、北两个植物区与干旱带和湿亚热带的情况相当。 
白垩纪-地理特征 

白垩纪全景图 
白垩纪时期的全球地图在白垩纪,盘古大陆完全分裂成现在的各大陆,但是它们和现在的位置完全不同。大西洋还在变宽。北美洲自侏罗纪开始,形成多排平行的造山幕,例如内华达造山运动,与之后的塞维尔造山运动、拉拉米造山运动。   
在白垩纪初期,冈瓦那大陆仍未分裂,而后南美洲、南极洲、澳大利亚相继脱离非洲,印度和马达加斯加还连在非洲上。南大西洋与印度洋开始出现。这些板块运动,造成大量的海底山脉,进而造成全球性的海平面上升。非洲北边的特提斯洋在变窄。西部内陆海道将北美洲分为东西两部,这个海道在白垩纪后期缩小,留下厚的海相沉积层,夹杂着煤矿床。在白垩纪的海平面最高时期,地表上有1/3的陆地沉浸于海洋之下。白垩纪因为黏土层而著名,这个时期形成的黏土层多于显生宙的其他时期。洋中脊的火山活动,或是海底火山附近的海水流动,使白垩纪的海洋富含钙,接近饱和,也使得钙质微型浮游生物的数量增加。分布广泛的碳酸盐与其他沉积层,使得白垩纪的岩石纪录特别多。北美洲的著名地层组包含:堪萨斯州的海相烟山河黏土层、晚期的陆相海尔河组。其他的著名白垩纪地层包含:欧洲的威尔德(Weald)、亚洲的义县组。白垩纪末期到古新世早期,印度发生大规模火山爆发,形成现在的德干地盾。 
白垩纪-气候变迁 

白垩纪中期 
巴列姆阶时期的气候出现寒冷的趋势,这个变化自侏罗纪最后一期就已开始。高纬度地区的降雪增加,而热带地区比三叠纪、侏罗纪更为潮湿。但是,冰河仅出现高纬度地区的高山,而较低纬度仍可见季节性的降雪。   在巴列姆阶末期,气温开始上升,持续到白垩纪末期。气温上升的原因是密集的火山爆发,制造大量的二氧化碳进入大气层中。中洋脊沿线形成许多热柱,造成海平面的上升,大陆地壳的许多地区由浅海覆盖者。位在赤道地区的特提斯洋,有助于全球暖化。在阿拉斯加州与格陵兰发现的植物化石,以及自白垩纪南纬15度地区发现的恐龙化石,证明白垩纪的气温相当温暖。   
热带地区与极区间的温度梯度平缓,原因可能是海洋的流动停滞,并造成行星风系的虚弱。分布广泛的油页岩层,以及缺氧事件,可证实海洋的流动停滞。根据沉积层的研究指出,热带的海水表面温度约为摄氏42°,高于现今约摄氏17°;而全球的海水平均表面温度为摄氏37°。而海洋底层温度高于目前的温度约摄氏15到20°。 
白垩纪-生物界 
白垩纪末期陆块逐渐形成今日模样。地壳不断运动,引发全球的火山活动。大规模的火山爆发持续了数百年,地表满是喷发物,大气充满有毒气体与灰尘,荒凉的地球仍由恐龙统治,它们称霸了一亿六千万年,但是如今气数已近,地球生物开始窒息死亡。 

  暴龙头骨 
恐龙统治的最后两百年出现了最凶暴的掠食者。肉食的暴龙有5吨重,13公尺高,这是一只公暴龙,它受食物吸引来到火山脚下。这个地区布满地热泉,空气中充满了硫磺的烟气,但是还有另一种气味,在某个小山谷里散发着阵阵尸臭。暴龙失察,掉入自然陷阱,火山口喷发有毒的二氧化碳,二氧化碳比空气重,因此累积在地表附近。   
暴龙低头吃尸体,就会受到一氧化碳的影响。它要是跌倒就会永远倒地不起。幸亏它体型高大才得救。当它叼着食物起身,头部正好高过毒气层。   
“关于恐龙灭绝的原因非常多,其中有一个很主要的就是大规模的火山爆发,在6500万年,恐龙灭绝这个时期,地球上有很大规模的火山的爆发,熔岩流的岩石广泛分布,比如说印度德干有个火山岩的熔岩流,面积非常非常大,而这个时间正好和恐龙大规模的灭绝是吻合的。”   
贫瘠的熔岩流中仍有绿地点缀,白垩纪末期,气候温暖潮湿,植物开始转变,阔叶木取代了针叶木,显花植物的演化是这场无声革命的功臣。关键在于花朵与昆虫的亲密关系,有些花如今只能靠昆虫传粉,有些昆虫,像蝴蝶只能靠花朵维生。鸟类在阔叶林中繁生,林中鸟鸣,不绝于耳。而这些美丽的植物却极有可能成为杀死恐龙的罪魁祸首。  
阔叶植物的出现对恐龙可能也是有影响的,比如它的植物结构发生了变化,恐龙的食性可能没有跟上植物发展的速度,也是灭绝的原因。”   
经过数百万年演化,恐龙之间亦发展出亲密关系,掠食者与猎物之间关系尤其微妙。奇妙的甲龙擅长防御,它们变得能对抗暴龙等大型掠食者。甲龙重达七吨,全身布满坚甲,甚至连眼皮也硬化了。假如这样威力仍然不够,甲龙还有致命的尾棒伺候。可惜甲龙再强,也不是致命环境的对手。暴龙巢穴就在附近,母龙通常极力保护恐龙蛋,不过这是个废弃的巢,二齿兽设法钻了进去,恐龙在地面产卵挡不住二齿兽的掠夺。不过暴龙蛋很大,二齿兽不容易搬动它。哺乳类的时代即将来临,往后体型也会变大,但白垩纪的哺乳类顶多十公斤重。暴龙蛋内的胚胎已经死了。另一只二齿兽循着气味而来。白垩纪末期地球环境恶劣,许多恐龙胚胎无法存活,酸性污染导致蛋壳发育不全。   
母暴龙呼唤求偶,暴龙地盘广达数百平方公里,它得设法吸引游荡的公暴龙,爱的呼唤可能持续数周。母暴龙的呼唤传遍火山坡地,它的呼叫终于有了回应。公暴龙杀了一只小三角龙,它不是为了充饥,而是准备送礼。母暴龙较大,攻击性较强,公暴龙送食物示好,免得遭母暴龙攻击。母暴龙出现了,它心存警戒,大嘴是暴龙的主要武器。暴龙前肢短小,嘴巴大,以后腿保持平衡。它一口能咬碎骨头,撕开70公斤的肉。公暴龙保持距离,以策安全。它们当晚进行交配,这只是第一回合的交配,只要母暴龙允许,公暴龙将继续停留,防止其他公暴龙靠近。   
三天之后,三角龙已经尸骨无存。母暴龙开始下逐客令,公暴龙识相的离开。这种场面发生的几率在白垩纪晚期可能会越来越少,因为雌性恐龙的存活几率越来越小,这可能直接导致了恐龙的灭亡。   
“现在的爬行动物海龟和鳄鱼,温度一发生变化,它孵化出来的雄性和雌性比例就发生严重的失调,同是爬行动物的恐龙,在环境温度发生变化以后,也可能出现类似的现象,比如要么全是雄性的,要么全是雌性的,要么比例严重失调,这种环境是有的,在中生代时期,大量的火山爆发或者在白垩纪末期这次大的卫星撞击以后,环境发生变化,火山爆发都会导致温度升高很多,或者降低很多,这个情况下,恐龙孵化出来的幼崽要么是雄性的要么是雌性的,或者比例严重失调,这种失调的比例,就是雄性的找不到雌性的,雌性的找不到雄性的。”   
风神翼龙自海岸滑翔而来,前来觅食,这幅景象当时极为罕见。近两千万年来,翼龙逐渐凋零,现在只剩下13公尺长的风神翼龙存活。 
白垩纪-地史特征 

白垩纪 
联合古陆于2亿年前开始解体和漂移。侏罗纪时产生了一条分割南美洲与非洲大陆的新裂谷,白垩纪时南大西洋沿此裂谷迅速张开,到白垩纪末已加宽到约3000公里;北大西洋裂谷在格陵兰东侧,北美与格陵兰白垩纪大部分时间都是连结在一起的。分隔欧亚大陆与非洲大陆的是特提斯海,现中南欧和中近东的许多国家当时都淹没在海水中。当欧亚板块缓慢地顺时针转动时,非洲则继续逆时针转动,早白垩世时印度板块还与马达加斯加连结在一起,到了晚白垩世则彼此分开,而澳大利亚是到了晚白垩世末期才开始脱离南极板块。晚白垩世早期,发生了全球性大规模的海侵,从墨西哥湾到北冰洋的一浅海,流经北美洲中西部,分大陆为东西两部分;另一浅海经波兰侵入俄罗斯联邦中部,使北冰洋与特提斯海贯通,北方冷水动物群与南方暖水动物群发生混合。   
中华人民共和国大陆白垩纪时只在边陲地区有海侵发生。特提斯海东段不仅淹没了西藏高原,还在新疆喀什地区伸进了一个狭长的海湾;沿太平洋乌苏里湾早白垩世早期伸达黑龙江省东部,台湾西海岸平原的钻井岩心中也找到过早白垩世晚期的菊石和海相双壳类化石。就陆上情况而言,早白垩世时东部是滨海低地火山活动带,向内是东部高原,西北则有大型内陆庆阳湖和准噶尔湖,横断山系以东的西南湖群包括巴湖、蜀湖、西昌湖和滇湖,沉积的全是红色地层。晚白垩世时除西南湖群略有萎缩外,其他地貌格局发生了重大变化,东部滨海低地上升成为高山,原来东部高原的南北两端沉陷为松花湖和云梦泽两大水系,西北的庆阳湖和准噶尔湖则消失不见,只剩下一些小型的山间盆地。    
早白垩世中期,由于太平洋板块的剧烈活动,中华人民共和国东部著名的郯庐断裂发生了巨大的平移,从欧特里夫期起到阿普特期止,1500万年间平移了将近740公里,平均每年移动约5厘米。太平洋东岸的圣安的列斯断层与此相应,平移了将近720公里,每年移动近5厘米,这是太平洋北部的库拉板块向西北方向漂移所引起的。在这一活动过程中,中华人民共和国东部特别是东南沿海地区发生了强烈的火山喷发和岩浆活动,在浙、闽、粤、苏、皖、赣诸省造成了巨厚的下白垩统中酸性火山岩系。这一火山岩浆作用一直持续到晚白垩世,不过向东发生了迁移,主要在丽水-海丰大断裂之东。与这些火山活动有关,形成了明矾、萤石、方沸石等非金属矿床和铅锌银等金属矿床。   
中华人民共和国中部和西部内陆地区,白垩纪很少有火山活动,但西藏海域却有水下喷发。
古近纪(Paleogene,符号E),旧称早第三纪,是地质年代中新生代的第一个纪,开始于同位素年龄65.5±0.3百万年(Ma),即大约距今6500万年,结束于23.03±0.05M,延续了约4247万年。古近纪属于显生宙新生代,也属于非正式的第三亚代;古近纪的上一纪是白垩纪,下一纪是新近纪。古近纪包括古新世、始新世和渐新世。 
古近纪-动植物 
生物

由于古地中海区海相古近系中常含有货币虫,所以在欧洲常称古近纪为货币虫纪。古近纪动物界的基本特点是哺乳动物的迅速辐射演化。除了适应陆地生活的多种方式外,还出现了天空飞翔的蝙蝠类和重新适应海中生活的鲸类。海生无脊椎动物中以有孔虫类、软体动物、六射珊瑚等为主。淡水介形类等亦大量繁育。 
植物 
植物界中,从晚白垩世开始占主要地位的被子植物,更趋繁盛,植物分区更接近现代。 
地理 
古地理方面,在大陆内部海侵范围显著缩小。由于地壳运动的结果,开始奠定了许多山系的雏型。中国的古近系以陆相为主,仅在边缘地带如台湾、西藏等地有海相沉积。 
古近纪-地质地层 
古近纪地质代表地层位于特提斯喜马拉雅北亚带的江孜地区,古近纪甲查拉组角度不整合于晚白垩世宗卓组之上,系该地区最高(时代最晚)海相地层。运用岩石学和地球化学方法对其进行分析研究结果表明该组物源区主要为近源再旋回造山带,岩屑的母岩类型主要是岩浆弧成因的中性、中酸性安山质火山岩。新生代以前,特提斯喜马拉雅属于印度板块的被动大陆边缘,从特提斯喜马拉雅南亚带向北亚带显示了一种从浅水陆棚到深水盆地的变化,在侏罗-白垩纪时其陆源碎屑物主要是成熟度极高的石英砂岩,所以甲查拉组的碎屑物质只能来源于当时的冈底斯弧地区,所获有限的古水流证据也指示了这一点。从欧亚大陆侵蚀下来的碎屑物质被带到原印度大陆地区沉积,暗示该区的特提斯洋壳已经完全消失,印度与欧亚大陆在特提斯喜马拉雅中、东部产生了初始的陆-陆碰撞,其碰撞的启动时间为甲查拉组开始沉积的65Ma±。

古近纪

古近纪-玄武岩 
辽东地区玄武岩的K-Ar定年结果表明,曲家屯玄武岩形成于晚白垩世,K-Ar年龄为81.58±2.46 Ma;乱石山子玄武岩形成于古近纪,K-Ar年龄为58.36±1.64 Ma。本区玄武岩含有丰富的橄榄石、单斜辉石和角闪石捕虏晶。乱石山子玄武岩中橄榄石捕虏晶的Mg值(79.5-88.5之间,平均值为84)较曲家屯玄武岩中橄榄石捕虏晶Mg值(77.0-79.8之间,平均值为78.4)偏高;单斜辉石捕虏晶为透辉石,其从核部到边部的Mg等变化趋势与橄榄石类似;斜方辉石捕虏晶为古铜辉石,其Mg值介于85.2-87.6之间,平均值为86.4。捕虏晶发育的环状裂隙、扭折带、矿物成分环带以及捕虏晶与主岩Mg值之间的不平衡均暗示它们为玄武质岩浆上升捕获的早期岩浆晶出矿物的堆晶体。玄武岩的岩石地球化学分析结果表明:(l)它们属于碱性系列,为碱性玄武岩,曲家屯玄武岩较乱石山子玄武岩贫硅、镁,富钙、铝,它们均具有原始岩浆的特征;(2)二者具有相似的稀土元素配分模式,但曲家屯玄武岩轻稀土元素总量更高,且轻重稀土元素分离程度高;(3)二者具有相似的Sr-Nd同位素组成。


古近纪

古近纪-磨拉石 
磨拉石主要为生成于古近纪等时代区域沉积地层单位。原为法国罗讷河谷居民称呼当地一种砂岩石材的名称。19世纪时引入地质文献,用以表示阿尔卑斯山区主要为中新统的一套厚度很大的以灰、绿色砂岩和砾岩为主的区域沉积地层。磨拉石厚可达几千米,形成下部海相、上部非海相的楔形沉积体,即侧向急剧变薄,粒度变细。磨拉石的砂岩中富含硬砂岩或岩屑砂岩,也发育长石质砂岩。砂岩层发育交错层理,但不发育粒级递变层理。磨拉石作为构造岩相术语,表示不同造山带的不同造山期在复理石之后的一种普遍发育的构造岩相类型。如欧洲“红色大陆”的泥盆系,石炭系含煤地层,美国洛基山区一部分白垩系地层等。地质文献中常把磨拉石称为后造山相,形成于后造山期。在沉积建造中还划出磨拉石建造。磨拉石中发育三角洲相沉积,也可含煤层,还可形成厚的储油层

新近纪 
新近纪是指新生代的第二个纪。新近纪生物界的总面貌与现代更为接近,开始于距今2300万年,一直延续了2140万年。 
新近纪-概况 
新近纪是新生代的第二个纪。它包括中新世、上新世。新近纪是地史上新生代第二个纪,也是地史上发生过大规模冰川活动的少数几个纪之一,又是哺乳动物和被子植物高度发展的时代,人类的出现是这个时代的最突出的事件。新近纪开始于距今2300万年,一直延续了2140万年。
前人把新生代第三纪的后期称为新第三纪(现称新近纪),延续时间2330万~260万年(国际上是2350万~175万年),包括中新世和上新世。自新近纪起,生物界的大部分面貌与现代更为接近。 
新近纪-生物界 

新近纪哺乳动物 
新近纪生物界的总面貌与现代更为接近。哺乳动物又有新的发展,以形体增大为其特征。在海生无脊椎动物中,有孔虫类中的大型的货币虫已经消失,为小型的有孔虫类所代替。六射珊瑚大量发展,形成大型的珊瑚礁。淡水介形类等大量发育。 
在植物界中,高等植物区系与现代的几乎没有什么差别,低等植物中淡水硅藻较为常见。植物地理区已与现代近似。在古地理方面,在大陆边缘地区发生了小规模的海侵。在地壳运动方面,到了上新世,许多古近纪时形成的新山系继续隆起,山势基本与现代相近,如欧洲的阿尔卑斯山、亚洲的喜马拉雅山、南美的安底斯山等等。 
哺乳动物又有新的发展,以形体增大为其特征。在海生无脊椎动物中,有孔虫类中的大型货币虫已经消失,为小型的有孔虫类所代替;六射珊瑚大量发展,形成大型珊瑚礁。淡水介形虫等大量繁育。在植物界中,高等植物区系与现代的几乎没有什么差别,低等植物中淡水硅藻较为常见,植物地理区已与现代近似。在古地理方面,新近纪只在大陆边缘地区发生小规模海侵,最后一次海退导致了第四纪的开始。在地壳运动方面,到了新近纪上新世,许多古近纪形成的新山系继续隆起,山势基本上与现代相近,如欧洲的阿尔卑斯山、亚洲的喜马拉雅山、南美洲的安第斯山等等。中国西部隆起成为山地,东部继续下降成为范围很广的凹陷平原,在隆起区沿断裂带发生连续的玄武岩喷发。
新近纪-矿物类 

新近纪玄武岩浆 
对山东昌乐方山新近纪碱性玄武岩中原生刚玉巨晶的观察研究,发现在刚玉巨晶与玄武岩间存在反应边,可见新近纪碱性玄武岩中的刚玉巨晶为捕虏晶。电子探针下观察,反应边有两类:第1类由尖晶石带和钛磁铁矿+熔体带构成,第2类由尖晶石带和长石+钛磁铁矿带构成.在第1类反应边中,尖晶石带很窄(<40μm),钛磁铁矿+熔体带较宽(100~120 μm);而且尖晶石的成分变化很大,从靠近刚玉一侧(内侧)向外,Al2O3逐渐降低,从85.08%~58.94%,MgO和FeO逐渐升高,分别从5.14%~14.82%和8.08%~28.24%.在第2类反应边中,尖晶石带较宽且稳定(100μm左右);长石+钛磁铁矿带不稳定,特别是钛磁铁矿不但窄(<40μm),而且分布断断续续;尖晶石的成分变化较小,Al2O3 59.25%~62.82%、MgO12.34%~13.50%、FeO 23.25%~27.37%。本文对两类反应边的形成模式进行了探讨,认为刚玉巨晶与玄武岩浆反应持续时间的长短是导致形成两类反应边的主要因素,第1类反应边是反应没有达到平衡的产物,第2类反应边为反应平衡或者是接近平衡的产物。 
根据在高原及邻区近7年完成的1∶250000地质填图资料,划分出青藏高原及邻区古近系-新近系残留盆地共92个。沉积范围大且序列完整的盆地分布在高原周缘和腹地.在高原的南、北和东缘,沿区域性大断裂带分布许多走滑拉分盆地.古新世—始新世海相地层仅分布在藏南和新疆叶城地区。藏南半深海-深海沉积沿江孜-萨嘎-郭雅拉-桑麦一线分布,其海水东浅西深,西部为活动型,反映新特提斯洋闭合的时间从东向西变新,地壳抬升首先开始于东侧。晚白垩世隆起区主要分布在研究区东北部,高原总体地貌格局为东北西南低。 
古新世—始新世出现了腾冲-班戈、库牙克-格尔木新的隆起带,西昆仑隆起带向东拓展,祁连隆起带加宽,松潘-甘孜隆起区范围向东有所萎缩。渐新世期间,冈底斯和喜马拉雅带掘起,昆仑-阿尔金-祁连的进一步隆起,造成了整个高原的周缘为山系、而腹地为盆的宏观地貌格局。 
新近纪-深层水的增氧与分层 
综合南海ODP1148站、1146站和1143站沉积物物性、底栖有孔虫、同位素等资料,探讨早中新世以来南海深层水的演化特征。结果表明,在21~17 Ma、15~10 Ma和10~5 Ma3个时间段分别对应3个富含红褐色粘土的岩性单元,其红色参数增高指示南海深层水中溶解氧含量的增加.对比发现,前两阶段的深层水增氧与南极底层水和北大西洋组合水增强有关,前南海与外地的底层水基本是相互连通的。10 Ma以后,南海深层水溶解氧降低,同时分别处于下深层水的1148站和上深层水的1146站之间的CaCO3含量变化加大,喜氧底栖有孔虫减少,底栖δ13C在约10 Ma大幅度减轻,说明南海当时的深层水受大洋深层水的控制减弱。推测主要是南海海盆自16~15 Ma停止扩张以后,南海逐渐关闭引起本地深层水开始形成的缘故。从6 Ma左右开始出现大量的太平洋底层水和深层水的底栖有孔虫标志种,1148站和1146站在5~3 Ma期间的CaCO3含量之差达到40%,标志南海深层水最大分异期。除了全球气候变冷、北半球结冰引起太平洋深层水扩张的影响之外,南海海盆由于更强烈向东俯冲而进一步下沉也可能是原因之一。南海深层水演化进入现代模式,两站之间的CaCO3含量之差稳定在10%左右,厌氧底栖种丰度增加。 
太平洋底层水和深层水的标志种相继在1.2 Ma和0.9Ma大量减少,底栖δ13C也同时大幅度变轻到新近纪的最低值,表明太平洋底层水的影响基本消失,太平洋深层水的影响也大大减弱.因此,标准现代模式的南海深层水,推测主要由于“中更新世气候转型”时期巴士海峡下面的海槛抬升到接近目前约2 600 m的深度时,才开始形成。
第三纪(始新世)地球 
    第三纪TertiaryPeriod, 新生代的最老的一个纪(距今6500万年~距今180万年).第三纪的重要生物类别是被子植物、哺乳动物、鸟类、真骨鱼类、双壳类、腹足类、有孔虫等,这与中生代的生物界面貌迥异,标志着“现代生物时代”的来临。 
第三纪-梗概 
    第三纪名称的意思是“第三个衍生期”,这是延用十九世纪对地层划分为四个大时期的分类命名。 
    1833年,英国C.莱伊尔在研究法国 巴黎盆地软体动物化石时,发现地层越新,软体动物与现代种属相同的越多。他根据地层中含有现代种属的百分比,将第三纪划分为始新世、中新世和上新世。1854年,E.贝利希在德国发现早于中新世的沉积物,提出渐新世。1853年,M.赫奈斯依生物群和沉积物的相似性,将中新世和上新世合称晚第三纪;1866年,K.F.瑙曼则把渐新世和始新世合称早第三纪。1874年,W.P.夏姆珀根据巴黎盆地发现的植物化石,他认为这些化石的层位早于始新世,而称之为古新世。因此,第三纪划分为早第三纪和晚第三纪。早第三纪包括古新世、始新世和渐新世,晚第三纪包括中新世和上新世。早、晚第三纪的分界线约在2330万年前。 
    习惯上将这个纪分为5个持续时间不等的世,从老到新为:古新世、始新世、渐新世、中新世和上新世。它们的名称是根据现代海洋无脊椎生物种属在第三纪化石中占的比例命名的。因此,根据提出这个系统的查尔斯·莱伊尔爵士的意见,始新世(意思是“现代的拂晓”)有比更新世(译为更为现代)较少的现代物种。在另一种分类中,将第三纪看作一个代,其中的前三个世构成老第三纪而后两个构成新第三纪。 
    第三纪时被子植物极度繁盛。除松柏类尚占重要地位外,其余的裸子植物均趋衰退。蕨类植物也大大减少且分布多限于温暖地区。第三纪的植物有明显的分区现象,地层中还有许多微体水生藻类化石。 
    脊椎动物的变化主要表现在爬行动物的衰亡,哺乳类、鸟类和真骨鱼类取而代之,兴起且高度繁盛。第三纪的早期,仍生活着古老、原始的哺乳动物;到了中期,现代哺乳动物的祖先先后出现,逐渐代替了古老、原始的哺乳动物;第三纪晚期,现代哺乳动物群逐渐形成,更是偶蹄类和长鼻类繁盛的时期。尤其马的进化很快。 
    中生代末,海生无脊椎动物有明显的兴衰现象。盛极一时的菊石类完全绝灭,箭石类极度衰退,而双壳类、腹足类、有孔虫、六射珊瑚、海胆、苔藓虫等则进一步繁盛。第三纪出现的有孔虫分布广泛、进化迅速,对于海相第三系的划分与对比很有意义。此外,它们的生态分带已应用于确定沉积盆地水深的变化。原生动物中的放射虫在第三纪也十分繁盛,在深海研究中占有突出地位。双壳类在第三纪有很大发展,腹足类在第三纪进入极盛期。 
    陆生的无脊椎动物以双壳类、腹足类、介形类为主,可以根据它们不同时期组合面貌的变化,进行陆相第三系的划分。 
         
                                      第三纪化石 
第三纪-地层构造 
    早第三纪(开始于6500万年前,结束于2330万年前) 
    早第三纪在地史上经历的时间相对较短,但在这段时间形成的沉积物与中生代有明显的不同。下第三系含有丰富的各种生物类群的。这些化石为下第三系的划分、对比以及标准层序和层型剖面的建立起着关键性的作用。世界上不少地区在早第三纪形成了界线较为分明的海相和海陆过渡相的地层,如西欧下第三系标准层序划分为11个阶。在北美中西部、亚洲中部等地区也形成了以河湖相为主的陆相沉积,尤以美国落基山脉的盆地分布区最为典型。 
    下第三系除以岩石地层、古地磁和同位素测定为依据外,主要采用古生物组合(或动物群)、层序和层型剖面等对比方法来划分。由于各门类生物进化速率不同,各地沉积并非同时,因此地层的划分常与上述研究提供的论证不相吻合,以致对比和界线常引起争议。如海相地层中的达宁阶(丹麦)和阿基坦阶(法国)的时代归属就有不同认识。有人认为达宁阶的棘皮动物(Echioids)等具有晚白垩纪的特征,但是据克里米亚、高加索和里海周围地区以及丹麦、瑞典南部浮游有孔虫和棘皮动物化石的研究,它们与古新世类型有密切关系。因此较多的学者认为,中生界与新生界分界应置于马斯特里赫阶与达宁阶之间。但仍有一些学者认为,中生界与新生界界线应划在达宁阶与蒙蒂阶之间。阿基坦阶的归属问题,古生物学家从软体动物和哺乳动物研究认为,它的生物群与下部斯坦普阶的化石有着明显的继承关系,而与晚第三纪相比有一定的差异,他们主张阿基坦阶定为渐新世的顶界。但是阿基坦阶的海相微体化石与早中新世的波尔多阶的较近,它又代表了欧洲一次大的海侵时期,因此它作为新第三纪的底界是适当的。不少学者主张下第三系与上第三系分界应置于恰特阶与阿基坦阶间。相比之下,陆相下第三系的划分标准较为一致,一般与美国经典地区的层序为准。下第三系底界为贝尔卡阶之底,它标志了恐龙的消失,哺乳动物有胎盘类开始兴起;上界为维特奈阶之顶,它标志了哺乳动物群开始现代化的特点。 
    中国下第三系发育齐全。在全国数百个盆地中,广布了很有特色的陆相地层。目前世界上古新统的发现为数不多,主要以美国居多。亚洲在20世纪初仅在蒙古发现了一个地点。1960年以来,中国在8个省和自治区陆续发现了不少重要的古新统地点。中国陆相古新统以下部的上湖组和上部的池江组为代表。古新统已发现的动物化石几百种,其中含有脊椎动物100多种。始新统在中国有良好的发育,如内蒙古地区的典型层序阿尔丁曼阶和锡拉木仑阶已获国际上公认。渐新统的系统研究起步较晚,近年来在内蒙古、宁夏、新疆、广西、云南等地已有较多的发现,这为健全渐新统的层序提供了良好的基础。中国陆相下第三系的下界大致相当含阶齿兽(Bem-lmbd)动物群的上湖组和望虎墩组之底;上界可能相当含副巨犀(Prcertherium)-塔塔鼠(Ttromys)动物群的层位,如内蒙古伊克布拉格组之顶。 
         
                             第三纪遗留的地貌 
    中国海相下第三系见于喜马拉雅山区、塔里木西缘和东海陆架──台湾岛。喜马拉雅山区有特提斯型古新统和始新统,古新统包括宗浦组下部,下、中始新统包括宗浦组上部和遮普惹组,它们含大有孔虫、介形虫和软体动物化石。塔里木西缘下第三系主要是喀什群,包括古新统、始新统,另外,渐新统包含于乌恰群底部,它们含有孔虫和软体动物等化石,属于中亚副特提斯海区。台湾北港地区钻孔中发现古新统云林组,有钙质超微化石,西部山麓带和中央山脉带有始新世毕禄山组、十八重溪组、达见组,晚始新世―早渐新世西村组,早渐新世四棱组,中、晚渐新世水长流组、花港组和五指山组,它们主要以有孔虫、钙质超微化石和软体动物化石为时代依据。东海陆架下第三系发育良好,其中古新世灵峰组、始新世瓯江组有孔虫、钙质超微化石序列完整,为西太平洋地区最完善的海相地层序列。 
                             
                            早第三纪地层考察(南宁) 
    此外,为了使典型层序逐步完善和具有一定的代表性,仍需加强界线和全球性事件的研究。早第三纪地层对比简表(见表[早第三纪地层对比简表]),其中有些地层单元的对比关系尚不够了解,如海相与陆相有关层位的对比等,这在阐明区域或国际间有关层位相互关系带来一定的困难。 
                       
                            早第三纪地层对比简表 
晚第三纪(距今2330万年~距今164万年) 
    晚第三纪地层的划分与对比有其独特而复杂的历史。 
         
                                         第三纪地层 
统的划分 
    上第三系分为中新统和上新统。这两个统分别源于莱伊尔的地质年代单元,即中新世和上新世。它们是根据地中海周围海相双壳类化石组合中现生种的含量确定的:中新世含现生种18%;上新世含现生种49%。莱伊尔定名时,没有指定典型层位和地点,也没有确定界线,更没有考虑到它们是否能在全球适用。这是造成后来长期争论和混乱的根本原因。虽然如此,绝大多数地质学家都同意,上第三系的统的划分应以研究历史最久的地中海周围的海相地层为准。
    中新统的底界,即上第三系的底界应以阿基坦阶的底界为准,它代表了渐新世末海退之后的一次广泛海侵的开始,大约发生于2400万年前。中新统的上限,即上新统的下限应在墨西拿阶和赞克尔阶之间。墨西拿阶代表古地中海区域一次广泛的海退,是有名的成盐期。赞克尔阶代表一次海侵。这一条界线,由于长期来被错误地与陆相地层中的三趾马动物群的出现联系在一起,而推定为距今约1200万年(这也是古哺乳动物学家根据生物演化规律而推算出的结果)。现在已有大量的证据证明对海相中、上新统的界线年龄的推断是错误的。实际它距今只有大约550万年。上新统的顶界,即上第三系的顶界在皮亚琴察阶和卡拉布里亚阶之间。第18届国际地质大会(1948)把这条界线定为上第三系与第四系在海相层中的界线。目前关于这一界线的年代的意见已趋于一致,即生物群总体面貌发生较大变化的界面与古地磁年表中松山反向期中的奥杜威正向亚期的上界大体同时,即距今约170万年。中、上新统在时限上太不均衡,上新统的时限太短(约300万年),而中新统的时限又太长(约1900万年)。此外,这些统的界线不能反映全球性重大的地质和生物事件。事实上,各大陆的晚第三纪的生物和地层年代划分的界线大多与上述界线不相吻合。因此,这种统(世)的划分已失去其作为全球性划分单元的性质。但是,至今也未能提出一个可被普遍接受的方案,当前只能遵循尊重传统的原则,把建立在地中海区域海相地层基础上的中新统和上新统作为国际对比标准。 
阶的划分 
    上第三系的阶只有地区意义。在古地中海周围的海相地层中,中新统分为6个阶,上新统只有两个阶。在中欧和东欧,上第三系主要以副地中海的海相、半咸水封闭内陆海和陆相互层为代表。这些地层在19世纪中期和后期曾是着重研究的对象,出现过大量的地层名称。其中有些是相当著名并被广泛应用的,例如蓬蒂阶等。副地中海有极为复杂的演变历史。因此,它的地层单位之间以及它们和古地中海海相阶的对比造成过极大的混乱。从20世纪60年代末开始,经过多学科长年大量的工作,这些问题已逐步得到澄清。在地中海晚第三纪地层分委员会第7次(1979,雅典)和第8次(1985,布达佩斯)大会上已经提出了中副地中海和东副地中海两个区域地层划分方案,地层对比问题也已基本解决。 
    在欧洲,陆相上第三系也很发育,而且富含哺乳动物化石。但是陆相地层相变大,连续沉积少,层序关系常常不清(例如裂隙堆积),与海相交互沉积少,多富集于少数层位和地点,这就使海、陆相的对比十分困难。在相当长的一段时期内,欧洲的陆相上第三系没单独的阶。古生物学家越来越感到有建立独立的陆相地层划分顺序的必要。西班牙有较连续的陆相沉积,这一工作首先由西班牙人M.克鲁撒冯开始,于20世纪50年代末建立了瓦里西和土洛里两个阶。1975年,西欧一些古哺乳动物学家在德国慕尼黑聚会,提出了以7个“期”为基础的欧洲陆相地层划分方案。把它们主要称作“期”,而不是“阶”,是因为这些单元大多都不是建立在地层实体的划分上,而是建立在不同的哺乳动物组合上。在这次会上以P.曼为首的一些古生物学家,仿效近年研究洋底钻芯微体古生物学家的办法,把晚第三纪的哺乳动物分成17个带,称作MN带。每一个带都列出了代表性动物群名称,特征属种,首次和末次出现的分子等。这两种划分已经成为当前陆相地层的全球性对比的标准。 
    北美的上第三系以陆相为主,从一开始就是以哺乳动物的演化为基础划分的。1941年,伍德委员会正式确立了一个划分为6个哺乳动物期的北美上第三系的划分方案。这一方案一直沿用至今,只是这些期的内涵、界限及与欧洲的对比都已经大大前进了。非洲,除地中海沿岸海相地层沿用经典的阶和统的名称外,内陆陆相地层还没有正式建阶,还处在资料集累阶段。印巴次大陆的上第三系以喜马拉雅山南麓巨厚磨拉石相的西瓦利克岩系为代表。在20世纪初,在岩性基础上建立的阶已经提出,但是它们和欧洲划分的对比关系,直到近年才确定下来。 
           
                                                 第三纪地层 
中国晚第三纪地层  
    上第三系广布全国,绝大部分属陆相沉积。海相沉积仅分布在台湾、海南岛及沿海极个别的地段。中国上第三系研究起步晚,从20世纪20年代才开始,而且主要限于晚第三纪中后期的哺乳动物化石方面。在30~40年代,曾发表大量有关三趾马动物群方面的专著。但在地层划分方面工作不多。80年代以前,中国一直没有一个独立的上第三系阶一级的划分体系;三趾马动物群和泥河湾动物群分别借用了欧洲的蓬蒂期和维拉弗朗期的名称;其他动物群只是笼统地划归中新世或上新世;而且一直没有发现早中新世的哺乳动物。1984年,李传夔等首次提出一个与欧洲大体对应的7个期(阶)的划分方案。最近的工作表明,中国至少也能划分出15个哺乳动物带来(见表[中国晚第三纪哺乳类层序及与西欧对比])。中国下中新统目前仅发现于青海西宁、甘肃 兰州、河西走廊、新疆准噶尔盆地等处,主要为河湖相碎屑沉积;中中新统发现于宁夏同心、陕西蓝田、江苏泗洪、内蒙古通古尔、山东山旺和云南开远等地。大部分属河湖相沉积,也有部分湖沼沉积。晚中新统广布全国,只华南和东北尚未发现哺乳动物化石。黄河以北、汾河以西主要为土状堆积,即所谓的三趾马红土,汾河以东为河湖相沉积;黄河与长江之间发现较少,在郑州和襄樊一带有灰岩;云南则多沼泽相,有褐煤。70年代在西藏希夏邦马峰北坡也发现三趾马化石。上新统发现较少,仅零散分布于陕西、山西、河北等省和盆地中。 
         
                                                   中国晚第三纪哺乳类层序及与西欧对比 
第三纪-地史特征 
    早第三纪由于海底扩张、古陆解体,世界上整个地质构造格局、古地理环境产生了重大的变化。早第三纪时,古地中海最终消失,亚洲大陆最后形成,青藏高原的升起,阿尔卑斯山、喜马拉雅山、落基山和安第斯山等现代山系相继形成,吐尔盖海峡和巴拿马地峡的出现或消失,气候分带渐趋明显,地球上的自然环境向着多样性发展。 
              
                                形成于第三纪的阿尔卑斯山 
    晚第三纪全球海、陆轮廊已很接近于现今。整体说来,海洋所占面积较大,而陆地面积较小。现地中海沿岸,如北非阿特拉斯山区、意大利大部、法国和西班牙的地中海沿岸区都曾为古地中海区,法国的西海岸、北欧地区则被大西洋所占;在北美西海岸南部以及墨西哥湾滨海区也被海洋所占。但是,中国的情况不同,中国的东海岸在晚第三纪的大部分时间里更向东扩展,特别是渤海和黄海,大部分还都是陆地。当然最大的不同是副地中海的存在。副地中海是在阿尔卑斯山脉从水下升起后残留在山脉以北部分的水体。水体最大时东西长约5000公里,面积为现地中海的一倍半,从法国罗讷河谷开始,沿阿尔卑斯北麓向东延伸,至少延伸至咸海一带。除罗讷河谷外,副地中海在不同的时期曾通过南斯拉夫萨格勒布低地与亚得里亚海,通过希腊与爱琴海和通过伊朗西北部与波斯湾及印度洋相连通。在中中新世末,约在1300万年前,基本与其他海洋隔绝,变成内陆海,几经分隔,剩下今日的咸海、里海、黑海和匈牙利的巴拉顿湖。 
    晚第三纪是重要的山脉形成期。现今地球上较高的山脉都是这一时期形成的,如欧洲的阿尔卑斯山、非洲的阿特拉斯山,亚洲的喜马拉雅山,北美的落基山和南美的安第斯山等;一些老的夷平山地,如天山、秦岭等也有活化抬升现象。地壳运动也引起了普遍的火山喷溢。太平洋东、西两岸有大量玄武岩流。在中国境内的有汉诺坝玄武岩,东北地区大片出露,山东山旺和浙江嵊县的玄武岩等。地壳运动也使欧亚大陆与非洲和北美数次分合,形成多次动物群交流。南、北美洲也在上新世末相连过。 
    晚第三纪开始时,气候由凉爽向湿热转变,中中新世以后,西藏高原的升起无疑对全球的气候产生重大影响。在中国的表现则是气候分带日益明显,并逐渐转向干旱凉爽。 
第三纪-气候条件 
    早第三纪由于各大陆的位置与现代不同,板块漂移、古纬度变化、气温与近今也不同。白垩纪后期到古新世北半球年平均气温曾下降3℃左右;到古新世后期,气温一度回升;而始新世晚期气温又有下降趋势,直至以后才逐渐回升到原有水平。在早第三纪晚期,中国气候有明显的南北分带,如南北为两个潮湿带,中部为干旱带。气候带的展布与今日的纬度斜交。 
    晚第三纪开始时,气候由凉爽向湿热转变。中中新世后,西藏高原的抬升对全球气候产生重大影响。中国的气候分带日益明显,并逐渐转向干旱凉爽。 
    总之.第三纪的气候比起现在的气候来,更为温暖、湿润而且较少变化。在第三纪早期,热带和亚热带气候远远延及加拿大北部边界,在稍后的时期内大平原地区则呈现出干旱境况。趋近第三纪末,气候逐渐变冷,预示着更新世最早的冰期即将来临。 
    在第三纪,中欧、北非和北美东部墨西哥湾沿岸属于热带气候,而北非、西亚、中亚和中国华南大部地区,则属于干燥气候带;东北亚、西西伯利亚、中欧、北美西北部、中国东北地区以及澳大利亚东南部和南美南部,属于温凉潮湿气候带。 
         
                                  第三纪化石 
第三纪-生物界 
    随着白垩纪结束,气候显著的变化给植物生命带来了转机,在景观上增加了多样性。被子植物在早白垩世时出现,到早第三纪极度繁盛。以前由古代羊齿和各种松柏组成的植被逐渐为被子植物所替代。这时的被子植物基本上是乔木,无论从新科、新属,还是从个体数量较之早白垩世有很大增加,整个植物群面貌有了较大的改观。热带、亚热带植物如棕榈等远远深入到北极地区。显花植物和草类的发展给动物界(如昆虫、脊椎动物)的繁荣,创造了必要的条件。 
    大陆漂移、气候的分带和气温变化,对生命的进化、发展和生态环境产生深远的影响。动物界有海生、陆生和适应半咸水的种类。其中以脊椎动物的变化最为突出。中生代晚期分布广泛的海生爬行动物,如蛇颈龙类、海生蜥蜴类等,在早第三纪被小型鲸类、海狮等海生哺乳类替代。在陆上,中生代占统治地位的恐龙基本消失;而中生代不占突出地位的哺乳动物得到了迅速繁衍,它们占有爬行动物以往的各种生态领域。各大陆和岛屿上充满了各种接近现代面貌的鸟类。从中生代爬行动物占优势过渡到早第三纪哺乳动物的繁盛,这是地球上生命历史变革中的一件大事。关于恐龙为什么大量毁灭仍是一个谜。有的科学家认为是一颗彗星或其他星体陨落在地球上,导致气候骤变或者引起大量酸雨的降落,造成群体动物──恐龙的灭绝。另一些科学家认为是火山喷发、气候变化导致植物界骤变,引起物种的灭绝。 
                  
                                            第三纪动物 
    早第三纪是哺乳动物历史上一个很重要繁衍和进化时期。在晚白垩世时,哺乳动物共有10多个科,但古新世时却增加到40多个科。这些哺乳动物除白垩纪已有的多瘤齿兽目、食虫目和踝节目外,更重要的是各种古老和土著类型的有胎盘类大量发展和分化。它们绝大部分与现代哺乳动物各目都没有直接的系统关系;有许多种类是离奇的或特化的。始新世的哺乳动物科一级的总数比古新世约增加80%;奇蹄目和偶蹄目两大现代目是动物群中的重要角色。此外,啮形动物、食肉目也有了较大的发展和繁衍。渐新世哺乳动物群具有更近代化的面貌。它显示了过渡的特点,一方面是“古老”或“土著”类群的大量衰退、绝灭;另外是近代类群的兴起和开始发展。其他脊椎动物如软骨鱼类、硬骨鱼类、鳄、龟鳖类和蜥蜴类在早第三纪也是常见的化石;鸟类化石也时有发现。至于无脊椎动物,其中双壳类如牡蛎、蚶、海扇和珠蚌异常繁盛;腹足类属种繁多,分布广泛;介形类主要有浪花介、土菱子介、金星介和达尔文介等。叶肢介属种单调,主要是雕饰叶肢介、狭叶肢介等,已处于衰落时期;有孔虫和棘皮动物在世界上分布很广,大有孔虫主要有圆盘虫类、货币虫(Nummulites)类等。由于古地中海区海相早第三系中广布大型原生动物货币虫,故在欧洲常称早第三纪为货币虫纪。而昆虫化石群基本面貌与近代昆虫相似。 
    早第三纪初期,由于海底扩张,北大西洋断裂切开把北大西洋与北极海相通,当时海生动物大致形成北海、地中海和印度-太平洋3个主要分布中心。而陆上生物因大陆之间象现代这样的连接形式在早第三纪时尚未完成,它的传播与现代仍有明显的不同。根据对脊椎动物的研究,当时的动物地理区大致分为如下区域:古北区,包括欧洲、地中海区域、亚洲中部和北部;新北区,包括北美洲;新热带区,包括南美洲和中美洲;埃塞俄比亚区,包括非洲大部分;澳洲区,包括澳大利亚、新西兰和邻近的一些岛屿;东方区,包括东印度和南亚。(见彩图[第三纪植物群示意图]) 
           
                         第三纪植物群示意图 
    晚第三纪植物界已基本上由现生属组成,并有大量现生种,只是北半球的喜暖植物的分布更向北延伸。晚第三纪初期北欧还有热带常绿植物,西伯利亚还有温带阔叶林。至上新世末喜暖植物明显南退。 
    无脊椎动物中大量属种也是现生的。一些早第三纪特有的门类,最著名的如货币虫等,已完全灭绝。双壳类、腹足类和介形类大量衍生。海洋中各种原生动物,如有孔虫、放射虫等极为繁盛,在海相地层划分中起着非常重要的作用。哺乳动物中,欧亚大陆早第三纪的特征门类,如有袋类、肉齿类,奇蹄目中的雷兽、原始貘类、两栖犀、巨犀,偶蹄目中的石炭兽、古猪兽等,除少数残存至中新世初期外,均相继灭绝。代之而起的是长鼻目、肉食目中的鬣狗科、熊科、奇蹄目中的安琪马和三趾马,犀中的板齿犀、大唇犀,偶蹄目中的猪类,反刍动物中的鹿、羊、长颈鹿,以及啮齿目、兔形目中的大量属种。其中绝大部分都是灭绝的种和属。 
    根据哺乳动物的状况,晚第三纪可划分为4个时期:早中新世是残存的和高度特化的早第三纪分子和少量晚第三纪分子的时期;中中新世,是安琪马动物群时期,此时长鼻目自非洲、安琪马自北美迁入欧亚形成一个全新的动物群;晚中新世至早上新世,为三趾马动物群时期,三趾马从北美迁入,大批草原型动物大量出现;晚上新世,真象从非洲,真马从北美迁入欧亚大陆形成另一个动物群,并逐步演化为今日之动物群。非洲的动物群和欧亚大陆的很接近,只是某些类别的祖先类型(长鼻类、蹄兔类等)出现更早,而有些门类则延续时间更长(如肉齿类等)。北美和欧亚大陆只是间断联接,动物群差别较大,属不同动物区系。至于南美洲和大洋洲,差别就更大了。 
    植物界的地理分区,中新世已较明显。在中国至少可以分成4个区:华北区、华东沿海区、西藏高原区和西北区。哺乳动物的分区不明显。中国古北区和东洋区的区分约始于晚中新世,而且这条界线可能在长江以南。以淮河和秦岭为界的古北区和东洋区大概形成于上新世。(见彩图[第三纪动物群示意图] 
              
                            第三纪动物群示意图 
      
古新世(6千5百万年前)

除恐龙外,一些在白垩纪集群灭绝中幸存下来的爬行动物类群仍继续生活下去,哺乳动物和鸟类保留一定的古老特色,并进一步发展,在哺乳动物中出现早期的马、大象和熊类。植物界中菊科(Compositae)植物开始出现;

始新世(5千3百万年前)

草本(科)植物(grassvegetation)出现并与豆科(Leguminosae)植物、菊科植物一起继续繁荣。古老动物群逐渐被现代动物群的祖先替代,在4千万年前,开始出现草食性动物(grazing)和猴子,部分哺乳动物类群(鲸鱼、海豚)重返海洋生活。有孔虫发展并繁盛;

渐新世(3千6百万年前)

最早的猿类出现,大型哺乳动物和鸟类在地球上广泛分布,如犀类中出现古今陆上最大的哺乳类动物巨犀。大量陆地被草原覆盖;

中新世(2千3百万年前)

灵长类在中新世占有重要地位,如森林古猿分布较广,到中新世末,类人猿(hominidapes)与大型猿类分开演化,类人猿辐射演化并达到演化的顶点,出现西瓦古猿(Sivapithecusa)--具有现生猿类和人类特征的类人猿;

上新世(5百万年前)

出现最早的人类--南方古猿(Australopithecus)。

第三纪-矿产 
                  
                               铁矿石 
    早第三纪由于沉积环境多样化,在中国不仅形成了巨厚的磨拉石建造,而且在广大地区形成了各种成因类型的陆相、海相、海陆过渡相的沉积物。这些沉积物中蕴藏的资源相当丰富,主要有含铜砂岩和各种盐类。生成石油的原始物质是有机物。由于早第三纪有大量动植物遗体的堆积,不仅在海相地层而且在陆相地层中都有油田的存在。石油主要见于长期下沉的拗陷和大中型湖泊沉积盆地,如早第三纪初、中期有关层位中。煤受一定的构造和气候因素控制,常见于暖温(亚热带)地区,因气候温暖潮湿适宜于煤的形成和聚集。早第三纪是一个重要的成煤时期,在中国主要见于秦岭以北,贺兰山-六盘山以东地区和南岭以南珠江-右江地区。同时含煤层位中大都含有油页岩层,如中国抚顺、茂名均见有较厚的油页岩层。早第三纪盐类沉积相当丰富,主要有石膏、岩盐、芒硝、天然碱和钾盐等。盐类的形成除具备深坳而封闭较好的盆地外,更重要的是要具有较长期干旱气候的环境。早第三纪时,中国干旱带占有相当大的地区,是盐类富集的天然场所。此外,还有含铜砂岩、铀的氧化物等沉积。 
    上第三系形成的最主要的矿产是油气。地中海和北美东、西海岸的大油田有相当一部分是晚第三纪形成的。地中海地区麦兴阶是重要的膏盐层。此外,还有褐煤、残积型铁矿、锰矿和硅藻土矿等。 
第四纪时期的地球 
新生代的第三个纪。从距今260万年至现代,延续约260万年。“第四纪”一词由法国学者德努埃(J.Desnoyers)于1829年创用。分更新世(PleistoeneEpoch)和全新世(HoloceneEpoch)。第四纪形成的地层叫第四系,代表符号为“Q”。更新世又称洪积世(Diluvium),从260万年前至1万年前;全新世又称冲积世(Alluvium),从1万年前至现代。 
第四纪有两大特点,一是此期气候变化剧烈,高纬度地区发生过多次冰川,中、低纬度地区也受到很大影响,二是人类出现,直立人(Homoereclus)和智人(H.sapiens)都在此期大量出现和迅速发展。 
第四纪-梗概 
地球历史的最新阶段,新生代最后一个纪。约开始于260万年前持续至今。这一时期形成的地层称第四系。第四系一名是法国学者J.德努埃于1829年提出的。第四纪包括更新世和全新世,相应地层称更新统和全新统。第四纪下限的确定,意见分歧较大。1948年第十八届国际地质大会确定,以真马、真牛、真象的出现作为划分更新世的标志。陆相地层以意大利北部维拉弗朗层,海相以意大利南部的卡拉布里层的底界作为更新世的开始。中国以相当于维拉弗朗层的泥河湾层作为早更新世的标准地层。其后,应用钾氢法测定了法国和非洲相当于维拉弗朗层的地层底界年龄约为180万年。因此,许多学者认为第四纪下限应为距今180万年。1977年国际第四纪会议建议,以意大利的弗利卡剖面作为上新世与更新世的分界,其地质年龄约为170万年。对中国黄土的研究表明,约248万年前黄土开始沉积,反映了气候和地质环境的明显变化,认为第四纪约开始于248万年前。还有学者认为,第四纪下限应定为330~350万年前。 
第四系的划分,普遍采用1932年第二届国际第四纪会议上提出的四分原则,即分为下更新统、中更新统、上更新统和全新统。相应的地质时代为早更新世、中更新世、晚更新世和全新世。 
第四纪地层的划分主要依据沉积物的岩石性质及地质年龄。第四纪沉积物分布极广,除岩石裸露的陡峻山坡外,全球几乎到处被第四纪沉积物覆盖。第四纪沉积物形成较晚,大多未胶结,保存比较完整。第四纪沉积主要有冰川沉积、河流沉积、湖相沉积、风成沉积、洞穴沉积和海相沉积等。其次为冰水沉积、残积、坡积、洪积、生物沉积和火山沉积等。 

第四纪的火山 
第四纪-地史特征 
新构造运动以来的,第四纪的构造运动即属于新构造运动。在大洋中,洋底沿中央洋脊向两侧扩张。对太平洋板块移动速度测量表明,每年向西移动最大达到11厘米,向东移动6.6厘米。陆地上新的造山带是第四纪新构造运动最剧烈的地区,如阿尔卑斯山、喜马拉雅山等。喜马拉雅山自第四纪以来,上升大约3000米,珠穆朗玛峰一带每年上升达10毫米。有些地区第四纪时期地壳强烈下沉,沉积了巨厚的第四纪沉积物,如中国的华北平原、柴达木盆地等,是新构造运动的表现形式之一,地震集中发生在板块边界及活动断裂带上,如环太平洋地震带、加利福尼亚断裂带、中国的郯庐断裂带等。也是新构造运动的一种形式,主要分布在板块边界或板块内部的活动断裂带上。中国黑龙江的五大莲池、山西大同盆地、广东雷州半岛、海南、云南腾冲、台湾等地都有第四纪火山。五大莲池最后一次喷发在1720年。1951年新疆和乌塔库尔湖附近发生火山喷发,熔岩流堵塞河流形成湖泊。 

地球极块第四纪样图 
第四纪-气候特征 
第四纪时期,地球气候出现过多次冷暖变化。20世纪60年代以来,应用新的测年技术和确定古温度、古环境的各种方法,研究了大洋沉积、冰岩心、黄土沉积等,发现240万年以来至少经历了24个气候旋回,从而建立了第四纪多次波动的气候变化模式。气候变化存在多种时间尺度的周期,其中以8~10万年的周期表现最为明显。而且气候变化的过程不是缓慢进行的,在短时间内即可发生显著的变化。 
气候变化可使生物带、气候带产生大规模的迁移。例如距今1.8万年为末次冰期最盛时期,夏季海洋表面温度降低2.3℃,北大西洋海水温度降低18℃,西太平洋降低10℃。北半球中纬地区气温下降10~15℃,欧洲大陆冰流由北纬77°南移到北纬55°,苔原由北纬69°移到北纬45°。北美大陆冰流扩展到北纬40°~38°。中国多年冻土南界南移到北纬40°左右。目前正处于间冰期,但有的间冰期气温比现在高2~3℃。一般地说,冰期时气候寒冷干旱,间冰期时温暖湿润。然而气候状况是大气环流、构造运动、海陆分布、地貌和植被特征等多方面正负反馈、相互作用的综合结果,所以个别地区冰期时反而湿润多雨。 

适合生命的第四纪 
地球气候波动的原因,有数十种假说,主要有太阳辐射假说、米兰科维奇假说、地磁场变动假说、大气透明度变化假说和大陆漂移引起的地理环境变化假说等。目前,米兰科维奇假说的“天文理论”已被普遍接受,认为第四纪气候变化由于地球相对于太阳位置的变化所造成。根据地球绕日运动的变化周期,计算地球上太阳辐射的变化历史与第四纪古气候旋回研究的结果比较一致。该假说虽然解释了许多第四纪气候变化的现象,但仍有一些现象不能解释,有待进一步完善。 
人类活动特别是工业生产使大气中CO2增加,加强了大气的温室效应,使气温升高,近100年来,平均气温升高约0.4℃。这一趋势还将继续下去,因此成为第四纪气候变化研究的重要课题。 
第四纪-海平面变化 
第四纪期间由于气候变化、地壳运动等原因引起的海平面升降。包括绝对变化和相对变化两方面含义。目前的研究多从相对变化入手,即以陆地为基准,按不同时期海平面与陆地基准的相对高度关系来判别海平面的变动。其变化原因很多。1841年麦克拉伦(C.Maclaren)首先提出更新世海平面的振荡性,认为海平面变化是气候变化所致,并称之为冰川型海面变化。1865年杰米森(TJamieson)提出冰川均衡运动理论,认为气候变化引起冰盖消长,使地壳发生变形。他将海平面变化曲线主要归结于区域构造运动的性质和幅度,以及沉积物压缩性等原因。1906年,休斯(E.Suess)提出(全球)海面升降(eustasy)理论,认为沉积物增加会引起全球性海面上升;地壳沉降形成洋盆时,则引起海面下降。意指,海进和海退是洋盆容积变化的结果,全球性海面变化并不包括海水量的增减。20世纪50年代末至70年代早期,海平面变化研究工作迅速地由定性阶段发展到定量阶段。大量14C数据表明,最后一次冰川作用始于70000年前,距今18000年左右达到最盛期,约止于10000年前。冰川最盛期的最低海面位置,随着冰盖厚度研究的深入而有较大进展:1950年以前估算值为-100米左右;1969年弗林特(R.F.Flint)根据1953年以后南极大冰盖厚度,修正为-132米; 
中国黄海、东海大陆架,距今15000年前的最低海面为-150~-160米。对全新世早期海平面迅速上升运动,已获得比较一致的看法;对近6000多年来的海面变化,主要有3种不同的观点:①大西洋期结束时海平面比现在高约3米;②全新世不存在高海面;③3600年来海平面是稳定的。有人从地球流变学观点出发,认为地球是粘弹性体,冰盖消长引起的冰川均衡作用(glacio-isostasy)对远距离地区也是重要的;冰盖消长引起的洋盆水体积变化,——水力均衡运动(hydro-isostasy),对海底也有作用;地球内部和表面质量的重新分布造成大地水准面变形:大地水准面—海面变化(Geoidedeustasy)。克拉克(J.A.Clark,1980)提出的粘弹性地球体海面变化数值模型,将世界大洋划分为6个具有不同海面变化曲线带,认为全球不存在统一的海平面曲线,这为研究全新世海面变化提出新的思路。 

第四纪海平面变化 
第四纪-冰川 
第四纪大冰川期,距今约200万年。地球史上最近一次大冰川期。冰川的发生是极地或高山地区沿地面运动的巨大冰体。由降落在雪线以上的大量积雪,在重力和巨大压力下形成,冰川从源头处得到大量的冰补给,而这些冰融化得很慢,冰川本身就发育得又宽又深,往下流到高温处,冰补给少了,冰川也愈来愈小,直到冰的融化量和上游的补给量互相抵消。一般冰川为舌状,冰川面往往高低不平,有的地方有深的裂口,即冰隙。冰川可分为大陆冰川和山岳冰川两大类。第四纪时欧洲阿尔卑期山山岳冰川至少有5次扩张。在中国,据李四光研究,相应地出现了鄱阳、大姑、庐山与大理4个亚冰期。现代冰川覆盖总面积约为1630万平方公里,占地球陆地总面积的11%。中国的现代冰川主要分布于喜马拉雅山(北坡)、昆仑山、天山、祁连山和横断山脉的一些高峰区,总面积约57069平方公里。 

北半球第四纪冰期对比表 
在中国内蒙古赤峰市巴林左旗、克什克腾旗、翁牛特旗、宁城县等地多处发现的第四纪冰川遗迹--冰臼群及其冰石林、角峰、石河等是“国内外目前发现的数量最多,分布最广,形态各异,保存完好,特征十分明显的古冰川遗迹……在国内外实属罕见,堪称‘世界奇观’”。 

天都峰为第四纪冰川形成 
第四纪-生物进化 

第四纪生物复原图 
第四纪生物与第三纪相比,在分布和组成上发生了明显的变化。哺乳动物与上新世相比有很大进化,如欧洲及邻近的亚洲部分现生的119个种中只有6个在上新世生存过。植物界的进化比较缓慢,西北欧的植物约80%在第四纪开始时即已存在。第四纪冰期时,大陆冰盖向南扩展,动植物也随之向南迁移。间冰期期间动植物向北迁移。冰期和间冰期植被带的移动范围最大可达纬度30°,在地层剖面中可明显地看到喜冷和喜暖动植物群的交替现象。第四纪后期,大型陆生哺乳动物发生过大规模绝灭。在北美,大型哺乳动物的属有70%绝灭,欧洲和非洲比例小得多。这一大规模绝灭发生于距今15000~9000年。发生大规模绝灭的原因主要是人类的狩猎活动,其次是自然环境的变迁。第四纪不同时期出现不同的动物群。欧洲早更新世具代表性的是维拉弗朗动物群,出现了真马、真牛、真象;中更新世以克罗默尔动物群为代表;晚更新世时出现了许多极地动物。北美早更新世有布朗克动物群,中更新世有伊尔文顿动物群,晚更新世有兰错伯累动物群。中国北方则有早更新世泥河湾动物群,中更新世周口店动物群,晚更新世萨拉乌苏动物群。 

第四纪生物化石 
第四纪-人类的诞生 
第四纪是人类出现和发展的时期,普遍认为第四纪的猿人由中上新世的腊玛古猿(Ramapithecus)发展而来的。早更新世开始出现早期猿人,其代表是坦桑尼亚 奥杜威峡谷的能人(Homohabilis),同时还发现能人使用的旧石器。含能人化石的地层年代为175万年。同一地点发现的东非人化石,现在定为南方古猿鲍氏种(Australopithecusboisomi),认为它是与早期猿人同时生活的一种,古猿晚期猿人以北京猿人(Homoerectuspekinensis)和爪哇猿人(Homoerectuserectus)为代表,他们生活在中更新世,已能用火,并用不同方法加工石料,制造各种类型的石器。蓝田猿人(Homoerectuslantianensis)的时代可能比北京猿人早,但也属于晚期猿人。与北京猿人同时的还有毛里坦人(Homoerectusmauritanicus)和海德堡人(Homoerectusheidelber-gensis),稍晚有和县人(Homoerectushexianensis)和大荔人(Homosapionsdaliansis),他们已接近早期智人。欧洲这个时期的旧石器文化有阿布维利文化(舍利文化)、阿舍利文化和克拉克当文化等。从亚洲非洲和欧洲各地晚期猿人文化的分布看,大大超过了早期猿人的分布范围。中更新世晚期,人类发展到智人(古人)阶段。属于这个阶段的人类化石,有中国丁村人、马坝人、长阳人等,欧洲以尼安德特人为代表。早期智人广泛采用修理石核技术来制造石器。中国的丁村文化、欧洲的莫斯特文化和西亚的勒瓦娄哇文化,都是这个时期旧石器文化的代表。 
晚期智人出现在晚更新世晚期,有中国河套人、山顶洞人等,欧洲最著名的是克鲁马农人。晚期智人的文化有河套文化、山顶洞文化,欧洲把晚期智人的文化分为奥瑞纳、梭鲁特和马格德林三期。这个时期石器加工十分精细,出现了雕刻、绘画等艺术品。 

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