新近纪 :新生代的第二个纪

更新时间:2023-10-31 10:15

新近纪(Neogene Period),新生代第二个纪,其前为古近纪,后为第四纪,其时间划分为距今2303~258万年前(23.03Ma~2.58Ma),历时约2000万年。国际地质年代表将新近纪划分为2世(统)8期(阶),应建立8枚“金钉子”,已建立7个“金钉子”。底界划分来自同位素测年为23.03Ma的新近纪中新统底界“金钉子”——阿基坦阶“金钉子”,顶界划分来自同位素测年为3.600Ma的新近纪上新统底界“金钉子”——皮亚琴察阶“金钉子”。在中国地质年代表中,新近纪地层系统被设立为2世(统)7期(阶)。

新近纪地球经历大陆碰撞与张裂,重塑了陆地地形,改变了海洋分布与形态,奠定了现代全球构造框架。印度板块与亚洲板块碰撞,闭合了特提斯洋(Tethys Ocean),形成喜马拉雅山脉(Himalayas),影响亚洲季风与北半球冰川。其他碰撞事件也塑造了各地山脉,影响全球气候与生态。同时,海洋张裂与形态变化显著,大陆板块继续移动,美洲大陆形成,地中海(Mediterranean Sea)形成而特提斯海(Tethys)消失。全球气候开始逐渐变冷,还伴有一些大小不等的波动。中新世气温相较温暖;上新世则变冷变干,南极冰盖扩大,北冰洋形成冰层,中纬度冰川发展。期间,陆地反射太阳光,海洋吸收太阳能,气候变冷主要因陆地聚集,扩大永冻冰层范围,反射更多能量。大陆冰原形成导致海平面下降,陆地面积扩大,地球更冷,形成单向循环。

新近纪时期,哺乳类动物新兴并占据了地球上各个生态领域,以偶蹄目动物的大发展和象的迅速演化为主。随着各大陆的相互沟通,陆生哺乳动物的趋同性逐渐明显,这对于地层划分和对比具有重要意义。在海生无脊椎动物中,大型货币虫逐渐消失,而小型有孔虫类则逐渐兴起,同时六射珊瑚大量发展,形成了大型珊瑚礁。此外,新近纪的气候分带性愈趋明显,植物群落也随之按照气候的分布而展布,这些植物群落与现代类似,包括热带亚热带温带寒带等不同类型。其中,喜热植物群落主要以阔叶林为主,温带则以阔叶和针叶混生林为主,而寒冷地区则主要以针叶林为主。

命名

新近纪的英文名为“Neogene Period”,其中“Neogene”一词由奥地利帝国地质学家M·赫奈斯(Moriz der Ältere Hoernes)于1853年提出,用以代表维也纳盆地时代比古近纪晚的一组海陆交互相沉积(根据现在的概念,它的时代大约是从晚渐新世至晚中新世)。1860~1868年,德国地质学家K·F·瑙曼(Kart Ffriedrich Naumann)将它与英国地质学家C·菜伊尔(Sir Charles Lyell)1833年提出的中新世和上新世的概念合在一起,才产生了新近纪概念。

时期划分

国际地质年代表

国际地质年代表将新近纪划分为2世(统)8期(阶),应建立8枚“金钉子”,已建立7个“金钉子”。底界划分来自同位素测年为23.03Ma的新近纪中新统底界“金钉子”——阿基坦大区阶“金钉子”,顶界划分来自同位素测年为3.600Ma的新近纪上新统底界“金钉子”——皮亚琴察阶“金钉子”。

中国地层表

《中国地层表(2014)》中,新近纪地层系统分划分为2世(统)7期(阶)。

地史特征

海路格局

新近纪时期,全球的海陆分布展现出了显著的特征。海洋占据了大部分面积,形成了一片广袤的蓝色领域,而陆地面积则相对较小,分散在各大洲之上。地中海沿岸的北非阿特拉斯山区、意大利法国西班牙的地中海沿岸区,都是特提斯海的遗迹。法国的西海岸和北欧地区被大西洋所环绕,而北美西海岸南部及墨西哥湾滨海区也被海洋所占。中国的东海岸在新近纪的大部分时间向东扩展,其中渤海(BoHai Sea)和黄海(Yellow Sea)地区,当时大部分仍是陆地。而副地中海则是特提斯海在阿尔卑斯山脉( Alps)隆起后所留下的水域,东西长度达5000千米,面积是现地中海的1.5倍。副地中海连接了多个海域,从法国隆河(Rhône)河谷向东延伸,与亚得里亚海(Adriatic Sea)、爱琴海(Aegean Sea)、波斯湾(Persian Gulf)及印度洋(Lndian Ocean)等形成了广泛的联系。但在中新世末期,约1300万年前,副地中海逐渐与其他海洋隔绝,转变为内陆海,并最终演变成现今的咸海(Aral Sea)、里海(Caspian 单一欧洲法案)、黑海(Black Sea)以及匈牙利巴拉顿湖(Balaton Lake)等湖泊。

地质构造

新近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,如欧洲阿尔卑斯山脉、非洲的阿特拉斯山脉(Atlas Mountains)、亚洲喜马拉雅山脉(Himalaya)、北美的落基山脉(Rocky 騩山s)和南美的安第斯山脉(Andes Mountains)等;一些老的夷平山地,如新疆天山(Tianshan)、秦岭(Qinling Mountains)等也有活化拾升现象。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。在中国境内东北地区,山东山旺和浙江州均有玄武岩的出露。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。

地层及地理特征

新近纪地层与当时的海陆分布紧密相连。全球的海陆格局已逐渐接近现代形态,其中地中海沿岸、北非阿特拉斯山区等地曾是特提斯海的一部分。法国的西海岸与大西洋相连,而北美西海岸的南部以及墨西哥湾滨海区则被广阔的海洋所覆盖。副特提斯海作为特提斯海的残余,拥有巨大的水体,并与多个海域相连,主要接收来自海洋的沉积物。后来,它逐渐演变为内陆海,并被分隔成咸海里海等不同的水体。在地中海地区,新近纪地层紧密围绕着特提斯海的遗迹,而中欧和东欧则呈现出副特提斯海的典型特征。尽管这一时期的地理环境极为复杂,但经过多学科的研究,学者们已就此达成了共识。欧洲和北美的新近系地层主要以陆相沉积为主,并富含丰富的哺乳动物化石。同样,中原地区的新近系地层也以陆相为主,其东海岸不断扩展,黄海地区在这一时期为陆地所占据。

矿产

能源矿产

新近纪形成的最主要的矿产包括石油、天然气和煤。例如,地中海和北美东、西海岸新区就发现了众多大型油田。中国新近纪煤系是中国新生代时期重要的含煤地层之一,主要分布在中国的中国西南地区,如云南省,以及台湾地区。

膏盐

由于干旱带分布广,地中海地区有重要的膏盐层。

其他

残积型铁矿锰矿石硅藻土矿等。

气候环境

新近纪全球气候开始逐渐变冷,同时还伴有一些大小不等的波动。其中,中新世的气候更加温暖;气候在上新世开始明显变冷变干,四季也变得越加分明。南极洲在20Ma前整个被冰雪所覆盖,北方的大陆也开始迅速冷却。上新世时,南极洲冰盖再度扩大,直到上新世末终年被冰雪所覆盖;北冰洋的冰层也已形成,中纬度的冰川则开始逐步发展。一般情况下,陆地倾向于将太阳光能反射回太空,而海洋则吸收太阳能地球的气候变冷多半归因于陆地的聚集,使得永冻冰层的分布范围扩大,反射更多的能量回太空。与此同时,随着大陆冰原的形成,地平线越发降低,导致陆地面积更加扩大,地球变得更冷,更多的冰在陆地上形成,从而形成单向循环。

生命发展

脊椎动物

新近纪时期,哺乳类动物新兴并占据了地球上的各个生态领域,尤以偶蹄目的大发展和象的迅速演化最为显著,偶蹄类动物以其独特的脚趾结构和反刍功能适应了多样的环境。早中新世见证了古近纪分子的残存与高度特化,同时也孕育了少量新近纪的分子。进入中新世,安琪马动物群崭露头角,它们从北美迁徙而来,与非洲迁入的长鼻目始祖象)共同塑造了欧亚大陆全新的动物格局。随后,晚中新世至上新世,三趾马属的迁入标志着三趾马动物群时期的开启,这一时期大批草原型动物纷纷涌现。与此同时,非洲与欧亚大陆的动物群表现出显著的相似性,尽管某些类别的祖先类型如长鼻类和蹄免类在非洲出现得更早,而某些门类如肉齿类则延续时间更长。相比之下,北美与欧亚大陆的动物群由于地理上的间断连接,呈现出较大的差异。

无脊椎动物

新近纪时期,依据在海相化石的记录中,无脊椎动物以浮游和漂浮生物成为主导,其中包括浮游有孔虫钙质超微化石放射虫等。其中,浮游有孔虫和钙质超微化石尤为突出,成为划分地层带的关键依据,而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,形成大型珊期礁。

在中新统时期,浮游有孔虫形成了从N4至N17共计14个化石带,而钙质超微化石则形成了从NNI至NN11的11个化石带。这些化石带的划分不仅反映了无脊椎生物在特定时期的多样性,也为地质年代的划分提供了重要依据。进入上新统,浮游有孔虫钙质超微化石的化石带数量虽有所减少,但依然保持了较高的连续性。

植物类

新近纪气候的分带性愈趋明显,植物也随气候而展布。即构成与现代类似的热带亚热带温带寒带等不同类型的植物群落,喜热植物群落以阔叶林为主,温带以阔叶和针叶混生林为主,寒冷地区则以针叶林为主。如中国西南地区及台湾地区属热带-亚热带潮湿气候带,主要植物为松树棕榈桦树等。

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