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新生代时期的地球演变及与人类环境的关系

时间:2023-09-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:从延续的时间看,整个新生代是6.7千万年,不过相当于古生代时期的一个纪的时间。新生代由第三纪和第四纪两个纪组成。因此,对新生代、特别是第四纪时期地球演变的研究跟认识人类的诞生、认识人类所处的环境有密切关系。新生代时期的造山运动新生代时期最突出的事件是非洲跟欧洲的接近和印巴次大陆跟亚洲大陆的相撞。新生代时期,环太平洋火圈进一步发展。

新生代时期的地球演变及与人类环境的关系

新生代时期的划分

新生代,顾名思义是新的生命的时代,从新生代开始,生物的面貌跟现在生活在地球上的生物面貌越来越接近了。它是地质历史时期中最新的一个时代,包括现代在内。

从延续的时间看,整个新生代是6.7千万年,不过相当于古生代时期的一个纪的时间。

新生代由第三纪第四纪两个纪组成。这两个纪的名称早在18世纪就已经出现,欧洲地质工作的先驱者曾经把西欧南部的地层从老到新划分成原始系、第二系、第三系和第四系。前两个系早已被更加详尽的划分所代替,名称不再使用。后两个系的名称却沿用到现在。

第三纪的时间是从距今6.7千万年~距今2.5百万年,第四纪更短,从距今2.5百万年到现在。第三纪和第四纪交界的年代,现在的意见不一。

第三纪一般可以进一步划分成两段:老第三纪和新第三纪,也有的国家把它们当做独立的两个纪对待。老第三纪从老到新由古新世、始新世、渐新世组成;新第三纪从老到新由中新世、上新世组成。至于第四纪,它由更新世和全新世组成。全新世从距今1万年前开始。

新生代延续的时间虽然相对地比较短,但是正是在这个时期里,地球表面的海陆分布、气候状况、生物界面貌逐渐演变到现代的样子。特别是第四纪,它有很多特点。这个时期的沉积物因为形成不久,变成岩石的作用还没有完成,容易遭到破坏和再沉积,所以第四纪沉积的类型和分布跟地壳的最新构造活动的关系极其密切。第四纪因为时间很短,生物还来不及有多么显著的变化,所以跟以前各纪都不同,它的进一步划分主要是根据这个时期气候的变化,生物进化标志已经退居次要地位。第四纪还是“万物之灵”的人类的时代,因而过去也有人把第四纪叫作“人类纪”。

因此,对新生代、特别是第四纪时期地球演变的研究跟认识人类的诞生、认识人类所处的环境有密切关系。换句话说,人们可以根据这一时期的研究认识过去环境的演变规律,进而更深刻地认识它现在的特征,并且预测它的未来。

新生代时期的造山运动

新生代时期最突出的事件是非洲跟欧洲的接近和印巴次大陆跟亚洲大陆的相撞。

它的结果使一部分岩石圈上层物质互相推挤,形成了横亘于南北半球之间、绵延几乎达到地球半周的最雄伟的山系和高原。这条山系没有统一的名称,它西起非洲北部的阿特拉斯山,经南欧的阿尔卑斯山,东延喀尔巴阡山,接高加索山、土耳其和伊朗的高原和山地、帕米尔高原和山地,再向东就是最有名的世界屋脊喜马拉雅山和我国的青藏高原,再向东南去,中南半岛和印尼诸岛的山脉也都跟它相连。

这就是阿尔卑斯造山运动和喜马拉雅造山运动的产物。

新生代时期,环太平洋火圈进一步发展。

太平洋底跟周边大陆的相互挤压作用使大陆边缘的构造带持续发生强烈的变形和岩浆作用,并且伴有强烈的地震活动,这些作用一直到现在还在进行着。

环太平洋带地区在新生代时期跟中生代时期不同现象是,在它的北部和西部,在海沟和它相伴的岛弧后面,也就是岛弧和亚洲大陆之间,存在着一系列的边缘海,自北而南,它们的名称是:白令海,鄂霍次克海日本海,中国的黄海、东海、南海,菲律宾海,以及环绕在大洋洲北面和东面的诸海。这一系列边缘海,无论从地理或地质的意义上讲,都不是真正的大洋,它们的形成原因到现在仍然是一个存在争论的问题。不过近些年来的研究工作表明,它们的形成还是跟太平洋板块向着亚洲大陆的俯冲作用有关。

相对地比较刚硬的大陆也不是铁板一块,而是被各个地质历史时期的运动所形成的断裂切割成大大小小的块体。因为这些块体都被断裂所围限,所以把它们称作断块。断块在大陆边缘各种作用的影响之下(可能还有来自大陆岩石圈之下物质运动的影响)发生互相推挤、拉开或相对升降。表现得最清楚的是因断块有升有降而形成山地、高原或盆地、平原。

下面我们以东亚大陆作为例子,说明一下发生在这里的断块运动。(www.xing528.com)

大体上以我国的贺兰山—龙门山这条南北走向的线作为界线,东亚大陆分成了东西两半。在这两部分大陆内部的断块运动的表现有所不同。

下图是东亚大陆第三纪以来的盆地(用阴影线表示)分布图

首先我们看东部,第三纪以来的盆地虽然大小各不相同,但是大都呈长条形状,而且盆地延长的方向大都是北偏东。分布在我国东北和广西境内的盆地里,因气候潮湿、古植物繁茂而含有煤层;而华北(可向北延到下辽河)一带古气候干燥、潮湿相间,并且有几次海水的浸漫,华南一带的盆地里主要是红色碎屑岩,反映这里在当时是干旱气候条件下的山间盆地。晚第三纪到第四纪时期,华北、东北的盆地面积扩大,渐渐形成今天我们见到的华北平原和松辽平原的面貌。在华北平原以西的山区,在第四纪时期除了有些地区发育有河湖的沉积以外,还在一些岩洞里发育有洞穴堆积物,如驰名中外的“北京人”头盖骨发掘地周口店龙骨山,就发育有很好的第四纪洞穴堆积物。华南地区在晚第三纪到第四纪期间不断上升,曾经存在过比较陡峻的地形,在高出当时雪线位置的地区可能发育了山岳冰川。

东亚大陆第三纪以来盆地分布图

西部的盆地,如天山以北的准噶尔盆地、天山以南的塔里木盆地、青海省的柴达木盆地等,自第三纪以来不断下降,并且接受来自剥蚀区的岩屑,同时环绕盆地的山区又不断上升,两种现象相伴发生。盆地的下降和山区的上升从第三纪早期就已经开始,到了晚第三纪加速发展,这种趋势一直持续到现在。西部盆地除塔里木盆地的西部在第三纪早期曾经遭到海水侵入之外,大都处在内陆干旱气候条件下。有意思的是,这些盆地都明显成菱形,而且长对角线的方向近于东西向。

上面所说的东部和西部盆地延长方向的不同是因为控制它们发育的边缘断裂的方向不同。我们看到,东部盆地的延长方向大体上都平行于环太平洋带西支的方向(就是北偏东方向),而西部盆地的延长方向大都平行于特提斯带的方向(近东西方向)。这种现象说明,大陆内部地质发展是受大陆边缘构造带活动的影响的。

第四纪的气候变化和冰期

设想一下,如果全世界的海水平面突然升高了100多米,那时将会是什么样的情景呢?大片的滨海平原和低洼地区被淹没,地球表面的景观将有很大的变化。不言而喻,气候也会随着发生改变。

这样的设想并不是没有根据的。不少地球科学家研究了位在地球南北两极的冰盖以及许多山岳冰川的消融或增长对海水平面变化的影响。有人认为,第四纪极地的冰盖和山岳冰川增长到最大的时期,所谓最大冰期,海水平面比现代的海平面低101米;而在这个最大冰期之后,海水平面又上升到比现代海面高10米。

应用同位素技术来恢复古海水的温度,太平洋的赤道区洋底海水温度从新第三纪开始到第三纪末的3000万年中下降了8℃,而最近的仅仅200万年中又降低了8℃,可见第四纪过程中全球性变冷的趋势相当强烈。

最早是在20世纪初,已经有人以阿尔卑斯山区(南欧)的研究作为基础,把第四纪划分成冰期和间冰期。到20世纪30年代,德国地质学家埃比尔作了更加详细的划分,自老而新共建立了5个冰期。经后人的订正和配上时标,如下表所示。

第四纪冰期的划分

经过大陆之间的对比研究,现在已经证明,以上划分的冰期具有全球大体上的同时性。换句话说,每一次冰期来临,都造成全球性气温下降,极地冰盖增大,雪线降低,山岳冰川发展。在两次冰期之间的间冰期,气候转暖,冰盖和冰川退缩,同时还伴随发生有普遍海浸作用。我们现在正处在玉木冰期的冰后期。

这5次冰期中以利斯冰期最强。这个时期地球表面被冰覆盖的面积是现代覆盖面积的3倍。另一方面,由于冰增多,最终要依靠蒸发到大气中的海水来补给,所以海水面要相应地比现代的大大低下。图上的虚线是推测的最大冰期中的海陆界线,实线是现代的海陆界线。最突出的是东亚大陆濒邻太平洋地带的情况,当时不仅中国、朝鲜、日本都连成一片,就连鄂霍次克海和白令海也是没有的。亚洲和美洲之间也以陆地相连接。

我国第四纪冰期的划分是由卓越的地质学家李四光根据江西省庐山和云南大理地区的研究所奠定的。就现在所知,在我国境内只有山岳冰川,冰期共有4次,自老而新依次是鄱阳冰期、大姑冰期、庐山冰期、大理冰期。

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