15. 新生代,新生代是地球历史最近6500万年的地质时代,其已经历的时间仅相当古生代的一个纪 新生代形成的地层称新生界,其符号是Kz 新生代逐渐演化成现代海陆分布和地表形态生物界也逐渐演化成今天的面貌——被子植物时代和哺乳动物时代 第四纪出现了人类,成为地球发展历史中的一件大事 新生代的划分,15.1 早第三纪,被子植物始现于早白垩世晚期,到早第三纪极度繁盛,以乔木为主,种类和数量都大量增加由于纬度、气候各地不同,植物分区现象明显 新生代动物界也发生了重大变化中生代占统治地位的爬行动物衰退,在中生代始现的哺乳动物迅速发展 晚白垩世时哺乳动物约有10多个科,古新世增加到40多个科,始新世又增加了大约80%从中生代爬行动物时代过渡到早第三纪哺乳动物时代,是生物界的又一次巨大的飞跃 渐新世,一些趋向近代化的种类,如奇蹄目、偶蹄目以及食肉目、啮齿目等逐渐获得繁衍其他脊椎动物如软骨鱼类、硬骨鱼类、鳄类、龟鳖类、鸟类都有所发展在无脊椎动物中,双壳类、腹足类、介形类等也十分繁盛15.1.1 向近代发展的生物界,15.1.2 喜马拉雅构造阶段,新生代的构造运动称新阿尔卑斯运动,又称喜马拉雅运动,简称喜山运动。
新生代,冈瓦纳古陆进一步分裂,各大陆向现代位置漂移、碰撞、挤压 早第三纪初,欧亚大陆和冈瓦纳大陆及非洲和印度部间横亘着古地中海早第三纪末,喜马拉雅运动形成了横贯东西的北非、欧亚中部的山脉同时古地中海只剩下残余部分 新生代,太平洋板块继中生代后连续向环太平洋外带俯冲,北美、南美的海岸形成山脉;亚洲褶皱隆起或形成岛弧中国东部边缘海域的形成,奠定了中国现代地势的基本结构 喜马拉雅运动中,许多大陆上断裂,形成拗陷盆地;东非大断裂继续发展,并有玄武岩喷发;印度、格陵兰及西北欧等都有玄武岩喷发中国东部差异性升降和裂隙式玄武岩喷发活动都很强烈 此外,在加里东和海西阶段形成的古老褶皱带,喜马拉雅运动中也表现了剧烈上升和断裂15.1.3 中国第三纪古地理概况,中国现代构造和地貌轮廓在燕山运动时奠定了基础第三纪初期,除台湾、喜马拉雅山区、塔里木盆地西缘及海南岛和旅顺等遭受海侵外,中国大陆已是山川交错,盆地相间 新生代进一步形成三个拗陷带:第一拗陷带:位于中国东部和南部沿海,大部为海水淹没;第二拗陷带:松辽、华北、江汉平原等;第三拗陷带:呼伦口尔、陕甘宁、四川等盆地在拗陷中填充了大量碎屑物质,第三系最厚可达5000m。
在拗陷盆地下第三系中聚集了大量石油有的还形成下第三系煤田 喜马拉雅运动使喜马拉雅地槽褶皱上升,台湾也脱水而出东北、内蒙古、河北北部等地区沿着断裂都有大规模玄武岩喷发活动1.古地理轮廓,2. 早第三纪地层及有关矿产,中国第三系以陆相为主,海相沉积仅限于喜马拉雅山、塔里木盆地西缘、台湾局部地区由于喜马拉雅运动影响范围甚广,上下第三系之间常形成不整合接触 中国东部地区(贺兰山-龙门山一线以东地区),一系列北北东向大小断陷盆地沉积了很厚的第三系大致可以分为以下几种类型: 北部潮湿盆地含可燃有机岩沉积 内蒙古准平原湖相沉积 华夏山间盆地干旱红色碎屑沉积 南部湿润盆地含可燃有机岩沉积 华北沉降盆地干湿相间的泥砂沉积华北地区经过燕山运动,太行山以西隆起,以东发生拗陷;在早第三纪初由于喜马拉雅运动,断裂影响加剧,又形成许多次一级的隆起和拗陷,在拗陷中普遍沉积了第三系,厚度可达四、五千米;而在隆起地带,沉积变薄以至消失华北地区第三系综合剖面图,从华北第三系看环境特征,华北平原地层综合剖面说明: ①第三纪形成盆地,总体以沉降占优势,沉积物以湖相细碎屑物质为主; ②湖盆多次与海水沟通(海水内泛)和中断,咸水或半咸水和淡水沉积及生物组合成有规律的变化; ③反映气候有周期性变化,有时干热,形成石膏、盐及红色岩层;有时潮湿,形成暗色岩及煤线、油页岩、石油等,沙河街组为主要生、储油层; ④随着断裂发育,有多次玄武岩喷发活动。
15.2 晚第三纪,植物界基本上由现生属组成,并有大量现生种北半球喜暖植物分布范围较今更靠北,如西伯利亚生长温带阔叶林,北欧生长热带常绿植物植物分区从中新世开始明显,中国分为华北区、华东沿海区、西北区和西藏高原区 无脊椎动物,有大量属种是现生属种 哺乳动物,大多数早第三纪的特有门类如有袋类、肉齿类,奇蹄目和偶蹄目中的一些种相继绝灭一些门类如长鼻目,肉食目中的熊科,奇蹄目中的三趾马、板齿犀,偶蹄目中的猪类,反刍动物中的鹿、羊、长颈鹿,啮齿目、兔形目中的大量属种,则发展很快从科的范畴讲,都已和现代密切相关 哺乳动物:固定体温、胎生比体温随外界变化的卵生动物,具有优越的演化条件同时,演化系统清楚,多数根据牙齿即可进行鉴定,所以对于地层的研究具有重要意义15.2.1 接近现代的生物界,15.2.2 晚第三纪地史特征,晚第三纪全球海陆分布轮廓已经和现代相似 海水所占面积比现在稍大,而陆地面积比现在稍小古地中海残余海水仍淹没北非北部、意大利大部、西班牙和法国的南部;法国西部和北欧地区则为大西洋海水所覆盖;北美西海岸南部和墨西哥湾滨海地区也都为海水所占据 阿尔卑斯山升起后,古地中海逐渐变成封闭的内陆海。
其残余部分留下来黑海、里海和咸海 中国大陆则和上述地方相反,当时沿海各海域都是陆地,后来才为海水所侵没 经喜马拉雅运动,阿尔卑斯-喜马拉雅山脉和环太平洋山脉都已形成,并继续隆起 特别是青藏高原隆起,对生物界分布、迁徙和气候的变化影响甚巨,是地史发展中的一件重要事件15.2.3 中国晚第三纪古地理概况,中国晚第三纪地理轮廓已基本和现代相似,除去台湾、海南岛及沿海个别地段还有海水覆盖,全国大部地区都是陆地中国东部相当现代日本海、南海、东海、黄海、渤海等地区也都是陆地,晚第三纪后期,太平洋海水向西侵入大陆,形成日本海、东海、南海、黄海等,大约在第四纪初才形成渤海所以说晚第三纪基本奠定了现代海陆轮廓因西南部受印度板块俯冲,东部受太平洋板块俯冲影响,大陆内部断裂发育,许多已经夷平的古生代和中生代褶皱山系急剧上升,而断陷盆地则急剧下降 中国北部和西北部,河湖发育华北地区也有湖泊分布 华北平原继早第三纪之后仍然下沉松辽盆地亦大范围下沉秦岭北侧形成渭河断陷盆地下陷一直延续到第四纪 晚第三纪,特别是在上新世,中国东部沿海地区,普遍有玄武岩喷发活动 在喜马拉雅运动后,青藏高原逐渐隆起 台湾地区,中央山脉中新世升起,但东西两侧强烈拗陷。
15.3 第四纪,第四纪是地史发展的最新阶段: 生物界发展的最新阶段; 现代海陆分布及地貌起伏形势已经形成; 新构造运动强烈; 气候变化和气候波动频繁,周期性地出现过冰川活动; 堆积了引人注目的大面积黄土; 特别是出现了有智能的人类,成为占有和改造地球的主人,地球的历史进入了一个空前的崭新的时代15.3.1 向现代继续演化的生物界,第四纪生物界总的面貌已和今天相似 1948年第18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底界的标志马的演化,始新马(始祖马)——早第三纪 生活于低矮密林中,身体小巧(和现代狐狸大小相似),多趾(前四后三),便于在林间和湿软的地上奔走;采食树叶,牙齿较小 三趾马——上新世 前后足都有三趾(只有中间一趾接触地面),身体和牙齿也都加大因上新世气候变干,草原渐多,有些演化三趾马 真马——更新世 更新世出现了广阔的草原,马须看得远和行走迅速才能躲避袭击,找到水喝,发展成肢长体高,具有单趾硬蹄和流线形的身体——真马同时,为了咬断和咀嚼多纤维的草,牙齿也变得粗大了马的演化图,象的演化,始祖象——出现于始新世 大小和猪相仿,水陆两栖没有长鼻和巨大的门齿。
后来,许多地方形成茂密的森林,象的门齿逐渐增大,臼齿的齿脊数加多鼻子渐加长,以便采食植物 猛犸象——更新世 第四纪时,北半球出现冰川,有一支演化成有长毛的象;两个巨大门齿开始弯卷;臼齿粗大,齿脊也较复杂同时,背上出现一个瘤状突起,以储养料 披毛犀:第四纪冰川时一种身披浓密长毛的犀牛和猛犸象同时灭绝 在第三纪初期,出现了最初的灵长类第四纪初期,古代猿类的一支,向人类的方向发展随着人类的出现,地球的历史进入了一个全新的阶段象的演化图,15.3.2 新构造运动,第四纪虽已形成现代全球构造和地理面貌,但新构造运动却在不断改变和塑造着新的面貌 在海洋中大洋中脊不断向外扩张 青藏高原在第四纪迅猛隆起 西藏高原的隆起导致了季风的形成 板块的碰撞和俯冲,导致大陆内部断裂运动的增加断裂产生差异性升降运动,上升部分形成高山,高山之间则形成断陷河谷或盆地 许多早期的断块山地,如长江下游的庐山和九华山,华北平原上的泰山,在第四纪也都继续上升;而松辽平原、华北平原等也在继续下沉,反映了新构造运动的继承性特点15.3.3 第四纪沉积物,第四纪沉积下界 :国际上有不同意见: 有人以意大利弗利卡剖面作为上新统和更新统的分界剖面。
有学者认为第四纪下限应为人类出现时,距今350—330万年 中国学者认为第四纪应定在黄土沉积的下界,距今248万年 第四纪沉积物特征 第四纪沉积物大陆上分布极广,除岩石裸露的陡峻山坡外,到处都为第四纪沉积物所覆盖 第四纪沉积物的特点:大多数未胶结,呈松散状态;保存比较完整;厚度一般不大,数十米至数百米,一些拗陷盆地可达一、二千米; 沉积类型复杂,主要有河流沉积、湖相沉积、风成沉积、冰川沉积、冰水沉积、洞穴沉积、残积、坡积、洪积、重力堆积、火山堆积、生物沉积和海相沉积等 第四纪沉积记录了地球发展最新阶段的历史和自然环境的变化,所以研究它具有重要的理论和现实意义1.第四纪沉积物特征,2.第四纪黄土,第四纪最具有特色的沉积物——黄土 中国、欧洲、北美和南美都有大面积黄土分布中国北方黄土广布,一般厚100—200m,最厚300多m 黄土的特征 具粉砂性、多钙性、多孔隙、多垂直节理矿物成分有石英、长石和未分解的角闪石、辉石、黑云母等碎屑,含哺乳动物和蜗牛等化石 原生黄土一般没有明显层理第四纪黄土(续),黄土地层划分 晚更新世——马兰黄土(Q3) 黄灰色 中更新世——离石黄土(Q2) 淡棕色 早更新世——午城黄土(Q1) 黄红色 在连续黄土剖面中,共夹有30多层古土壤层。
第四纪黄土(续),黄土的成因:一般认为是冰碛物和冰水沉积物被风吹扬、堆积而成,其是冰期的产物,古土壤层是间冰期的产物 ①基本无层理; ②矿物颗粒多具棱角; ③含易分解的角闪石、辉石、黑云母等矿物; ④颗粒有自西而东、自北而南有逐渐变小; ⑤黄土厚度自西而东、自北而南有逐渐变小; ⑥在同一地区自山下到山上都有黄土分布; ⑦黄土地形常和被覆盖的古地形基本一致; ⑧黄土中常发现鸵鸟蛋、蜗牛等干燥区动物化石15.3.4 第四纪大冰期,大冰期冰川分布 第四纪冰期和间冰期交替冰期最寒冷时,北半球高纬地区形成大陆冰盖,格陵兰、冰岛全都覆盖了;斯堪的那维亚冰盖可达北纬48°,最大厚度约3000m; 许多高山地区,如阿尔卑斯山、高加索山、喜马拉雅山等都出现了较大规模的山地冰川南半球也发现第四纪冰川的遗迹 冰期划分与对比 欧洲阿尔卑斯山区第四纪冰期划分为恭兹、民德、里斯、玉木4个冰期和3个间冰期 中国第四纪冰川划分为鄱阳、大姑、庐山、大理4个冰期 植被迁移和海平面升降 在冰期时,植物随冰期和间冰期大陆冰盖进退,周期性南北迁徙,移动范围最大达纬度30°目前正处于冰后期 第四纪冰期,海平面有明显的升降变化。
中国—欧洲第四纪冰期对比表,15.3.5 人类出现,人类的出现是第四纪的重大事件,也是生物发展史上的一次重大飞跃人会劳动和制造工具,已脱离了动物范畴,因此第四纪实际上是人类时代 人类的发展可分为: 古猿——中新世和上新世 直立人(猿人)——早更新世 早期智人(古人)——属中更新世晚期和晚更新世早期 晚期智人(新人)——晚更新世后期 。