第六章 新生代衰落与第四纪 本章内容 n 1,新生代衰落 n 2,第四纪冰期-间冰期变化及转换机制 n 3,人类的演化与环境 1.新生代衰落 n 新生代包括第三纪和第 四纪，历时6500万年 n 期间，环境呈变冷、变 干的趋势性变化，称为 新生代衰落 1,新生代衰落 1.1 降温——第四季冰期来临海洋中 O18同位 素的增 多标志 气候变 冷 新生代期间每一次降温可能 与板块运动及相应的大洋环 流结构的调整有关 1.1 1.1 降温降温————第四季冰期来临第四季冰期来临 50MaBP 1 始新世期间， 澳大利亚从南 极洲分离向北 运动，形成了 具有重要意义 的南大洋通道 ，使西风环流 能够建立起绕 极环流 1.1 1.1 降温降温————第四季冰期来临第四季冰期来临 38MaBP事件（始新世末期事件） 2 南极海域 气候急速变冷，导致深海海水温度下降4-5 摄氏度，并导致南极海域表层水温大幅降低， 在环南极地区海面形成冰冻环境，并第一次大 规模海冰出现，，寒冷的高盐度海水下沉，形成 南极底层水，温盐环流出现 1.1 1.1 降温降温————第四季冰期来临第四季冰期来临 南印度洋的寒冷表层水注入罗斯海，触发冰冻 作用形成海冰，盐度较高的冷水下沉又形成底 层水，导致温盐环流出现。
塔斯马尼亚海 道开启 1.1 1.1 降温降温————第四季冰期来临第四季冰期来临 气候变冷大规模海退 构造运动 地中海成封闭盆地 蒸发作用强烈 水位降低 盐度增大 巨厚的蒸发矿床 海洋生物群毁灭 导致开放大洋盐度下降， 海水冻结温度提高， 使高纬海冰进一步扩展， 气候更加变冷 1.1 1.1 降温降温————第四季冰期来临第四季冰期来临 6.2-5MaBP地中海 3 Messinisn盐度危机 冰漂碎屑 3MaBP 晚上新世 4 南北美洲之间通道此时关闭，导致墨西哥暖流 增强，将更多水气输送到高纬，促进那里的降 雪北半球气候变冷导致冰川显著扩张，在北 大西洋发现冰漂碎屑存在，标志着作为第四纪 特征的冰盖迅速增长与消融的时期的开始 1.1 1.1 降温降温————第四季冰期来临第四季冰期来临 1.新生代衰落 1.2 旱化趋势 1撒哈拉沙漠形成 构造运动 非洲板块 北移 南美和澳洲 板块北移 青藏高原 隆起 北非大部分地区从湿润北非大部分地区从湿润 的赤道移到干燥的热带的赤道移到干燥的热带 地区地区 使洋流改变南大洋和使洋流改变南大洋和 北大西洋变冷，高纬北大西洋变冷，高纬 冰盖建立冰盖建立 出现东风激流使干燥出现东风激流使干燥 空气在撒哈拉空气在撒哈拉 地区下沉地区下沉 贸易风风速增大 将撒哈拉地表冲积物 改造成沙丘 中国从2.4MaBP开始出现黄土沉积 2 3 从2.4MaBP开始形成的夏干的地中海气候 意大利小镇波西塔诺意大利小镇波西塔诺 1.2 1.2 旱化趋势旱化趋势 自然地带分异复杂化 课本148页 图6-5 1,新生代衰落 结局 自然地带分异复杂化 课本148页 图6-5 1,新生代衰落 结局 可能存在环绕全球的赤道流 暖热大洋环流形式 南极无冰 绕极环流 冰川发育 课本143页，图6-1 结局 1,新生代衰落 特征：周期性冷暖环境交替转换，冷暖波动幅度达周期性冷暖环境交替转换，冷暖波动幅度达1010摄氏度以上。
摄氏度以上 周期：与地球轨道参数周期（米兰科维奇周期）一致与地球轨道参数周期（米兰科维奇周期）一致 驱动力：可能是地球轨道参数（黄赤交角、岁差、偏心率）的变化可能是地球轨道参数（黄赤交角、岁差、偏心率）的变化 www.whoi.edu/institutes/occi/viewImage.do?id=19029&aid=9948 2.第四纪冰期-间冰期变化及转换机制 2.1 第四纪冰期-间冰期变化 基本特征：最后一旋回所显示的全球变化过程的特征 1 转换过程的不对称性 2 环境要素变化的协同性 3 状态转换过程中的时滞现象（气候-植被-冰盖消融） 4 快速变换事件 www.whoi.edu/institutes/occi/viewImage.do?id=19029&aid=9948 2.1 2.1 第四纪冰期第四纪冰期- -间冰期变化间冰期变化 （亚轨道sub-orbital或亚米兰科维奇事件） 1 D-O颤动 格陵兰 格陵兰不同地点的冰芯反应的快速气候波动 Heinrich事件 北大西洋 北大西洋末次冰期期间的沉积中普遍存在6次大的 冰漂碎屑沉积事件 Heinrich事件与D-O事件关系十分明显：每隔几次D-O 事件，就出现一次Heinrich事件，Heinrich事件正发 生在D-O颤动中显著寒冷阶段，每次寒冷的Heinrich 事件之后又有较暖的D-O事件。
2.1 2.1 第四纪冰期第四纪冰期- -间冰期变化间冰期变化 D-OD-O颤动和颤动和HeinrichHeinrich事件事件 2 ——寒冷气候的标志植物,因 此用来命名北欧地区出现的 寒冷事件 www-geol.unine.ch/04_VS_TI/04_VS_TI- Images/64.jpg 新仙女木期温度突然下降，使气候回到了冰期环境起因仍 在争论中 2.1 2.1 第四纪冰期第四纪冰期- -间冰期变化间冰期变化 新仙女木事件 Younger Dryas（YD） YD最常见的14C测年值为11 -10kaBP,持续了1150- 1300a,然后再大约10a内结 束 Broecker 观点 劳伦泰得冰盖融化，寒冷淡水注入北大西洋，使 北大西洋暖流中断 ( (BroeckerBroecker W W S,AndreeS,Andree M , M ,WolfliWolfli W et al.The chronology of the last W et al.The chronology of the last deglaciationdeglaciation implications to the cause of the Younger implications to the cause of the Younger DryasDryas event.Paleoceanography,1988,3:1~19)event.Paleoceanography,1988,3:1~19) 2.1 2.1 第四纪冰期第四纪冰期- -间冰期变化间冰期变化 主流观点之一 2.1 2.1 第四纪冰期第四纪冰期- -间冰期变化间冰期变化 冰盖扩张，冰川 前进，形成冰期 。
14kaBP末次冰期终 止后，Laurentide 冰盖迅速消融，大 量融水注入北大西 洋 表层水被淡 化，以致无 法形成深层 水，导致大 西洋环流停 止 地球轨道 参数变化 太阳辐射 变化 反馈机制 冰期- 间冰期 转换 2.2 第四纪冰期-间冰期转换机制 2.第四纪冰期-间冰期变化及转换机制 反馈机制 冰盖与海冰反馈冰盖与海冰反馈 与全球海平面升降相联系，与气温变化呈正 反馈过程 大气与温度的反馈大气与温度的反馈 CO2、CH4与温度成正反馈 水汽、气溶胶的反馈 大洋传送带大洋传送带 热量输送 火山活动火山活动 2.2 第四纪冰期第四纪冰期-间冰期转换机制 1 大洋传送带Thermohaline circulation www.globalchange.umich.e du/./index.html www.earthobservatory.nasa. gov/Study/Paleoclimatol. 2.2 第四纪冰期第四纪冰期-间冰期转换机制 末次冰期最盛期(LGM) LGM (18kaBP) www.whoi.edu/institutes/occi/viewImage.do? id=19029&aid=9948 2 2.2 第四纪冰期第四纪冰期-间冰期转换机制 www.uvm.edu/./nature/geology.html 特征特征: 1. : 1. 全球性降温与冰盖扩展全球性降温与冰盖扩展 2. 2. 西风带加强与中高纬度自然带退缩西风带加强与中高纬度自然带退缩 3. 3. 全球海平面下降全球海平面下降 4. 4. 全球干旱化全球干旱化 3.人类的演化与环境 3.1 人类的出现与发展 时间时间：：一般估计人类最早起源于7MaBP， 最早的能人出现在2.4MaBP。
（2.4MaBP正是第四纪开始的时间，黄土也是 从2.4MaBP 开始出现的） 地点地点：：可能起源于非洲可能起源于非洲 3.1 人类的出现与发展人类的出现与发展 人类阶段进步环境变化生存空间 前人(南方古猿) 7~4MaBP 直立行走 森林林栖 能人 2.4MaBP 大脑增大 打造石器 非洲干旱 森林退缩 草原扩大 地上生活 直立人 2MaBP 使用火人类居住空间 得到了第一次 扩展 早期智人 20万年前 工具进步环境恶劣 最后冰期 人类居住空间 第二次显著扩 展 晚期智人 10万年前 技术的进步 3.1 人类的出现与发展人类的出现与发展 热带雨林---稀树草原---东非大裂谷 ology/primates/prm30205.html 最后冰期期间，海面下降，浅海大陆架出露，人类能够到达北 美（通过白令海峡）和澳大利亚 http://en.wikipedia.org/wiki/File:Beringia_land_bridge-noaagov.gif 1. 1. 森林、草原火灾森林、草原火灾 2.2. 更新世动物灭绝更新世动物灭绝 3.2 采集-狩猎者对环境的影响 3.人类的演化与环境 3.2 采集采集- -狩猎者对环境的影响狩猎者对环境的影响 n 气候变化论 ？在更新世发生的其它许多次快速变化事件中并没有 类似的灭绝事件发生 n 更新世滥杀 ？在此之前，欧洲和澳大利 亚的狩猎者与哺乳动物一起 共处了数千年 ？多种在考古遗址中大量发 现的动物并未灭绝（驯鹿） /album/item/fda1500917ac21386a60fbcf.html (动物百 态) n 人类活动的间接影响 对生态系统结构和稳定性的改变（恢复力VS稳定性） 这些事件可能是多种因素共同作用的结果，但人类这些事件可能是多种因素共同作用的结果，但人类 的影响至少是部分原因。
的影响至少是部分原因 3.2 3.2 采集采集- -狩猎者对环境的影响狩猎者对环境的影响 02/05/content_5697803.htm 面对全球变化，我们为什么恐慌? ? 全球是否变暖了,变暖的幅度是否真的应令人震惊 ? 人类活动到底是不是罪魁祸首,我们何去何从 ? 为什么要恐慌 面对全球变化，我们为什么恐慌? 联合国气候变化机构和的伟大的宣传图标之一 (迈克尔·曼恩 1000~1980-树木年轮 20世纪-地表温度) 面对全球变化，我们为什么恐慌? 温室效应理论: 二氧化碳升高 “二氧化碳浓度的增加滞后气温变化的时间为400-1000年” 换句话说,二氧化碳的变化是由于气温变化引起的.(George Taylor,2003) 温度升高—海洋—植物—土壤(400-1000a) 南极,格陵兰岛在变冷(J.C.Comiso,2002)(E.Hanna,2003) 气温上升 面对全球变化，我们为什么恐慌? 化石燃料 燃料 化肥 风能/太阳能/生物能 柴木 增加耕地/饥饿 大量土地 森林丧失/效率下降 生物多样性下降/人类进步减慢 面对全球变化，我们为什么恐慌? “哥本哈根共识” 2004.05全世界该如何支出500亿美元?16/17 的实施每年至少要耗资1500亿美元… 联合国儿童基金会估计,每年仅需700-800亿美元,就 可以让所有第三世界国家的居民获得最基本的清洁 饮水,卫生设施,基本医疗保健和教育.---Bjorn Lomborg,2001 面对全球变化，我们为什么恐慌? 恰恰是就是在寒冷黑暗的冰期,罗马和玛雅帝国崩溃了。